8.1. Что такое химическая номенклатура
Химическая номенклатура складывалась
постепенно, в течение нескольких столетий. По
мере накопления химических знаний она
неоднократно менялась. Уточняется и развивается
она и сейчас, что связано не только с
несовершенством некоторых номенклатурных
правил, но еще и с тем, что ученые постоянно
открывают новые и новые соединения, назвать
которые (а бывает, что даже и составить формулы),
пользуясь существующими правилами иногда
оказывается невозможно. Номенклатурные правила,
принятые в настоящее время научным сообществом
всего мира, содержатся в многотомном издании: "
Номенклатурные правила ИЮПАК по химии" , число
томов в котором непрерывно возрастает.
С типами химических формул, а также с некоторыми
правилами их составления вы уже знакомы. А какие
же бывают названия химических веществ?
Пользуясь номенклатурными правилами, можно
составить систематическое
название
вещества.
Для многих веществ кроме систематических используются и традиционные, так называемые тривиальные названия. При своем возникновении эти названия отражали определенные свойства веществ, способы получения или содержали название того, из чего данное вещество было выделено. Сравните систематические и тривиальные названия веществ, приведенных в таблице 25.
К тривиальным относятся и все названия минералов (природных веществ, составляющих горные породы), например: кварц (SiO 2); каменная соль, или галит (NaCl); цинковая обманка, или сфалерит (ZnS); магнитный железняк, или магнетит (Fe 3 O 4); пиролюзит (MnO 2); плавиковый шпат, или флюорит (CaF 2) и многие другие.
Таблица 25. Систематические и тривиальные названия некоторых веществ
Систематическое название |
Тривиальное название |
|
| NaCl | Хлорид натрия | Поваренная соль |
| Na 2 CO 3 | Карбонат натрия | Сода, кальцинированная сода |
| NaHCO 3 | Гидрокарбонат натрия | Питьевая сода |
| CaO | Оксид кальция | Негашеная известь |
| Ca(OH) 2 | Гидроксид кальция | Гашеная известь |
| NaOH | Гидроксид натрия | Едкий натр, каустическая сода, каустик |
| KOH | Гидроксид калия | Едкое кали |
| K 2 CO 3 | Карбонат калия | Поташ |
| CO 2 | Диоксид углерода | Углекислый газ, углекислота |
| CO | Монооксид углерода | Угарный газ |
| NH 4 NO 3 | Нитрат аммония | Аммиачная селитра |
| KNO 3 | Нитрат калия | Калийная селитра |
| KClO 3 | Хлорат калия | Бертолетова соль |
| MgO | Оксид магния | Жженая магнезия |
Для некоторых наиболее известных или широко
распространенных веществ употребляются только
тривиальные названия, например: вода, аммиак,
метан, алмаз, графит и другие. В этом случае такие
тривиальные названия иногда называют специальными
.
Как составляются названия веществ, относящихся к
разным классам, вы узнаете из следующих
параграфов.
| Карбонат натрия Na 2 CO 3 .
Техническое (тривиальное) название –
кальцинированная (то есть прокаленная) сода, или
просто " сода" . Белое вещество, термически
очень устойчивое (плавится без разложения),
хорошо растворяется в воде, частично с ней
реагируя, при этом в растворе создается щелочная
среда. Карбонат натрия – ионное соединение со
сложным анионом, атомы которого связаны между
собой ковалентными связями. Сода ранее широко
применялась в быту для стирки белья, но сейчас
полностью вытеснена современными стиральными
порошками. Получают карбонат натрия по довольно
сложной технологии из хлорида натрия, а
используют, в основном, в производстве стекла. Карбонат
калия К 2 СО 3 .
Техническое
(тривиальное) название – поташ. По строению,
свойствам и применению карбонат калия очень
похож на карбонат натрия. Ранее его получали из
золы растений, да и сама зола использовалась при
стирке. Сейчас большая часть карбоната калия
получается в качестве побочного продукта при
производстве глинозема (Al 2 O 3),
используемого для производства алюминия. Из-за гигроскопичности поташ применяют в качестве осушающего средства. Используют его и в производстве стекла, пигментов, жидкого мыла. Кроме этого, карбонат калия – удобный реактив для получения других соединений калия. |
ХИМИЧЕСКАЯ
НОМЕНКЛАТУРА, СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ НАЗВАНИЕ,
ТРИВИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ.
1.Выпишите
из предыдущих глав учебника десять тривиальных
названий любых соединений (отсутствующих в
таблице), запишите формулы этих веществ и дайте
их систематические названия.
2.О чем говорят тривиальные названия "
поваренная соль" , " кальцинированная
сода" , " угарный газ" , " жженая
магнезия" ?
8.2. Названия и формулы простых веществ
Названия большинства простых веществ
совпадают с названиями соответствующих
элементов. Только все аллотропные модификации
углерода имеют свои особые названия: алмаз,
графит, карбин и другие. Кроме этого имеет свое
особое название одна из аллотропных модификаций
кислорода – озон.
Простейшая формула простого немолекулярного
вещества состоит только из символа
соответствующего элемента, например: Na –
натрий, Fe – железо, Si – кремний.
Аллотропные модификации обозначают, используя
буквенные индексы или буквы греческого алфавита:
C (а) – алмаз; -
Sn –
серое олово;
С (гр) – графит; -
Sn –
белое олово.
В молекулярных формулах молекулярных простых
веществ индекс, как вы знаете, показывает число
атомов в молекуле вещества:
H 2 – водород; O 2 – кислород; Cl 2 –
хлор; O 3 – озон.
В соответствии с номенклатурными правилами
систематическое название такого вещества должно
содержать приставку, показывающую число атомов в
молекуле:
H 2 – диводород;
O 3 – трикислород;
P 4 – тетрафосфор;
S 8 – октасера и т. д., но в настоящее время
это правило еще не стало общеупотребительным.
Таблица 26.Числовые приставки
| Множитель | Приставка | Множитель | Приставка | Множитель | Приставка |
| моно | пента | нона | |||
| ди | гекса | дека | |||
| три | гепта | ундека | |||
| тетра | окта | додека |
| Озон O 3 – светло-синий газ с характерным запахом, в жидком состоянии – темно-голубой, в твердом – темно-фиолетовый. Это вторая аллотропная модификация кислорода. Озон значительно лучше растворим в воде, чем кислород. О 3 малоустойчив и даже при комнатной температуре медленно превращается в кислород. Очень реакционноспособен, разрушает органические вещества, реагирует со многими металлами, в том числе с золотом и платиной. Почувствовать запах озона можно во время грозы, так как в природе озон образуется в результате воздействия молний и ультрафиолетового излучения на атмосферный кислород.Над Землей существует озоновый слой, расположенный на высоте около 40 км, который задерживает основную часть губительного для всего живого ультрафиолетового излучения Солнца. Озон обладает отбеливающими и дезинфицирующими свойствами. В некоторых странах он используется для дезинфекции воды. В медицинских учреждениях для дезинфекции помещений используют озон, получаемый в специальных приборах – озонаторах. |
8.3. Формулы и названия бинарных веществ
В соответствии с общим правилом в формуле
бинарного вещества на первое место ставится
символ элемента с меньшей
электроотрицательностью атомов, а на второе – с
большей, например: NaF, BaCl 2 , CO 2 , OF 2
(а не FNa, Cl 2 Ba, O 2 C или F 2 O!).
Так как значения электроотрицательности для
атомов разных элементов постоянно уточняются,
обычно пользуются двумя практическими
правилами:
1. Если бинарное соединения представляет собой
соединение элемента, образующего металл, с
элементом,
образующим неметалл, то на первое место (слева)
всегда ставится символ элемента, образующего
металл.
2. Если оба элемента, входящие в состав соединения
– элементы, образующие неметаллы, то их символы
располагают в следующей последовательности:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
Примечание: следует помнить, что место азота в этом практическом ряду не соответствует его электроотрицательности; в соответствии с общим правилом его следовало бы поместить между хлором и кислородом.
Примеры: Al 2 O 3 , FeO, Na 3 P, PbCl 2 , Cr 2 S 3 ,
UO 2 (по первому правилу);
BF 3 , CCl 4 , As 2 S 3 , NH 3 , SO 3 ,
I 2 O 5 , OF 2 (по второму правилу).
Систематическое название бинарного соединения
может быть дано двумя способами. Например, СО 2
можно назвать диоксидом углерода – это название
вам уже известно – и оксидом углерода(IV). Во
втором названии в скобках указывается число
Штока (степень окисления) углерода. Это делается
для того, чтобы отличить это соединение от СО –
оксида углерода(II).
Можно использовать и тот, и другой тип названия в
зависимости от того, какой в данном случае более
удобен.
Примеры (выделены более удобные названия):
| MnO | монооксид марганца | оксид марганца(II) |
| Mn 2 O 3 | триоксид димарганца | оксид марганца (III) |
| MnO 2 | диоксид марганца | оксид марганца(IV) |
| Mn 2 O 7 | гептаоксид димарганца | оксид марганца (VII) |
Другие примеры:
Если атомы элемента, стоящего в формуле
вещества на первом месте, проявляют только одну
положительную степень окисления, то ни числовые
приставки, ни обозначение этой степени окисления
в названии вещества обычно не используются,
например:
Na 2 O – оксид натрия; KCl – хлорид калия;
Cs 2 S – сульфид цезия; BaCl 2 – хлорид
бария;
BCl 3 – хлорид бора; HCl – хлорид водорода
(хлороводород);
Al 2 O 3 – оксид алюминия; H 2 S –
сульфид водорода (сероводород).
1.Составьте систематические названия веществ
(для бинарных веществ – двумя способами):
а) O 2 , FeBr 2 , BF 3 , CuO, HI;
б) N 2 , FeCl 2 , Al 2 S 3 , CuI, H 2 Te;
в) I 2 , PCl 5 , MnBr 2 , BeH 2 , Cu 2 O.
2.Назовите двумя способами каждый из оксидов
азота: N 2 O, NO, N 2 O 3 , NO 2 , N 2 O 4 ,
N 2 O 5 . Подчеркните более удобные
названия.
3.Запишите формулы следующих веществ:
а) фторид натрия, сульфид бария, гидрид стронция,
оксид лития;
б) фторид углерода(IV), сульфид меди(II), оксид
фосфора(III), оксид фосфора(V);
в) диоксид кремния, пентаоксид дийода, триоксид
дифосфора, дисульфид углерода;
г) селеноводород, бромоводород, йодоводород,
теллуроводород;
д) метан, силан, аммиак, фосфин.
4.Сформулируйте правила составления формул
бинарных веществ по положению элементов,
входящих в состав этого вещества, в системе
элементов.
8.4. Формулы и названия более сложных веществ
Как вы уже заметили, в формуле бинарного
соединения на первом месте стоит символ катиона
или атома с частичным положительным зарядом, а на
втором – аниона или атома с частичным
отрицательным зарядом. Точно также составляются
формулы и более сложных веществ, но места атомов
или простых ионов в них занимают группы атомов
или сложные ионы.
В качестве примера рассмотрим соединение (NH 4) 2 CO 3 .
В нем на первом месте стоит формула сложного
катиона (NH 4 ), а
на втором – формула сложного аниона (CO 3 2).
В формуле самого сложного иона на первое место
ставится символ центрального атома, то есть
атома, с которым связаны остальные атомы (или
группы атомов) этого иона, а в названии
указывается степень окисления центрального
атома.
Примеры систематических названий:
Na 2 SO 4 тетраоксосульфат(VI) натрия(I),
K 2 SO 3 триоксосульфат(IV) калия(II),
CaCO 3 триоксокарбонат(IV) кальция(II),
(NH 4) 3 PO 4 тетраоксофосфат(V)
аммония,
PH 4 Cl хлорид фосфония,
Mg(OH) 2 гидроксид магния(II).
Такие названия точно отражают состав
соединения, но очень громоздки. Поэтому вместо
них обычно используют сокращенные (полусистематические
)
названия этих соединений:
Na 2 SO 4 сульфат натрия,
K 2 SO 3 сульфит калия,
CaCO 3 карбонат кальция,
(NH 4) 3 PO 4 фосфат аммония,
Mg(OH) 2 гидроксид магния.
Систематические названия кислот составляется
так, как будто кислота – соль водорода:
H 2 SO 4 тетраоксосульфат(VI) водорода,
H 2 CO 3 триоксокарбонат(IV) водорода,
H 2 гексафторосиликат(IV) водорода.(О
причинах применения квадратных скобок в формуле
этого соединения вы узнаете позже)
Но для наиболее известных кислот
номенклатурные правила допускают применение их
тривиальных названий, которые вместе с
названиями соответствующих анионов приведены в
таблице 27.
Таблица 27. Названия некоторых кислот и их анионов
Название |
Формула
ПОЛУСИСТЕМАТИЧЕСКИЕ
НАЗВАНИЯ КИСЛОТ И СОЛЕЙ.
| |||
8.1. Что такое химическая номенклатура
Химическая номенклатура складывалась
постепенно, в течение нескольких столетий. По
мере накопления химических знаний она
неоднократно менялась. Уточняется и развивается
она и сейчас, что связано не только с
несовершенством некоторых номенклатурных
правил, но еще и с тем, что ученые постоянно
открывают новые и новые соединения, назвать
которые (а бывает, что даже и составить формулы),
пользуясь существующими правилами иногда
оказывается невозможно. Номенклатурные правила,
принятые в настоящее время научным сообществом
всего мира, содержатся в многотомном издании: "
Номенклатурные правила ИЮПАК по химии" , число
томов в котором непрерывно возрастает.
С типами химических формул, а также с некоторыми
правилами их составления вы уже знакомы. А какие
же бывают названия химических веществ?
Пользуясь номенклатурными правилами, можно
составить систематическое
название
вещества.
Для многих веществ кроме систематических используются и традиционные, так называемые тривиальные названия. При своем возникновении эти названия отражали определенные свойства веществ, способы получения или содержали название того, из чего данное вещество было выделено. Сравните систематические и тривиальные названия веществ, приведенных в таблице 25.
К тривиальным относятся и все названия минералов (природных веществ, составляющих горные породы), например: кварц (SiO 2); каменная соль, или галит (NaCl); цинковая обманка, или сфалерит (ZnS); магнитный железняк, или магнетит (Fe 3 O 4); пиролюзит (MnO 2); плавиковый шпат, или флюорит (CaF 2) и многие другие.
Таблица 25. Систематические и тривиальные названия некоторых веществ
Систематическое название |
Тривиальное название |
|
| NaCl | Хлорид натрия | Поваренная соль |
| Na 2 CO 3 | Карбонат натрия | Сода, кальцинированная сода |
| NaHCO 3 | Гидрокарбонат натрия | Питьевая сода |
| CaO | Оксид кальция | Негашеная известь |
| Ca(OH) 2 | Гидроксид кальция | Гашеная известь |
| NaOH | Гидроксид натрия | Едкий натр, каустическая сода, каустик |
| KOH | Гидроксид калия | Едкое кали |
| K 2 CO 3 | Карбонат калия | Поташ |
| CO 2 | Диоксид углерода | Углекислый газ, углекислота |
| CO | Монооксид углерода | Угарный газ |
| NH 4 NO 3 | Нитрат аммония | Аммиачная селитра |
| KNO 3 | Нитрат калия | Калийная селитра |
| KClO 3 | Хлорат калия | Бертолетова соль |
| MgO | Оксид магния | Жженая магнезия |
Для некоторых наиболее известных или широко
распространенных веществ употребляются только
тривиальные названия, например: вода, аммиак,
метан, алмаз, графит и другие. В этом случае такие
тривиальные названия иногда называют специальными
.
Как составляются названия веществ, относящихся к
разным классам, вы узнаете из следующих
параграфов.
| Карбонат натрия Na 2 CO 3 .
Техническое (тривиальное) название –
кальцинированная (то есть прокаленная) сода, или
просто " сода" . Белое вещество, термически
очень устойчивое (плавится без разложения),
хорошо растворяется в воде, частично с ней
реагируя, при этом в растворе создается щелочная
среда. Карбонат натрия – ионное соединение со
сложным анионом, атомы которого связаны между
собой ковалентными связями. Сода ранее широко
применялась в быту для стирки белья, но сейчас
полностью вытеснена современными стиральными
порошками. Получают карбонат натрия по довольно
сложной технологии из хлорида натрия, а
используют, в основном, в производстве стекла. Карбонат
калия К 2 СО 3 .
Техническое
(тривиальное) название – поташ. По строению,
свойствам и применению карбонат калия очень
похож на карбонат натрия. Ранее его получали из
золы растений, да и сама зола использовалась при
стирке. Сейчас большая часть карбоната калия
получается в качестве побочного продукта при
производстве глинозема (Al 2 O 3),
используемого для производства алюминия. Из-за гигроскопичности поташ применяют в качестве осушающего средства. Используют его и в производстве стекла, пигментов, жидкого мыла. Кроме этого, карбонат калия – удобный реактив для получения других соединений калия. |
ХИМИЧЕСКАЯ
НОМЕНКЛАТУРА, СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ НАЗВАНИЕ,
ТРИВИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ.
1.Выпишите
из предыдущих глав учебника десять тривиальных
названий любых соединений (отсутствующих в
таблице), запишите формулы этих веществ и дайте
их систематические названия.
2.О чем говорят тривиальные названия "
поваренная соль" , " кальцинированная
сода" , " угарный газ" , " жженая
магнезия" ?
8.2. Названия и формулы простых веществ
Названия большинства простых веществ
совпадают с названиями соответствующих
элементов. Только все аллотропные модификации
углерода имеют свои особые названия: алмаз,
графит, карбин и другие. Кроме этого имеет свое
особое название одна из аллотропных модификаций
кислорода – озон.
Простейшая формула простого немолекулярного
вещества состоит только из символа
соответствующего элемента, например: Na –
натрий, Fe – железо, Si – кремний.
Аллотропные модификации обозначают, используя
буквенные индексы или буквы греческого алфавита:
C (а) – алмаз; -
Sn –
серое олово;
С (гр) – графит; -
Sn –
белое олово.
В молекулярных формулах молекулярных простых
веществ индекс, как вы знаете, показывает число
атомов в молекуле вещества:
H 2 – водород; O 2 – кислород; Cl 2 –
хлор; O 3 – озон.
В соответствии с номенклатурными правилами
систематическое название такого вещества должно
содержать приставку, показывающую число атомов в
молекуле:
H 2 – диводород;
O 3 – трикислород;
P 4 – тетрафосфор;
S 8 – октасера и т. д., но в настоящее время
это правило еще не стало общеупотребительным.
Таблица 26.Числовые приставки
| Множитель | Приставка | Множитель | Приставка | Множитель | Приставка |
| моно | пента | нона | |||
| ди | гекса | дека | |||
| три | гепта | ундека | |||
| тетра | окта | додека |
| Озон O 3 – светло-синий газ с характерным запахом, в жидком состоянии – темно-голубой, в твердом – темно-фиолетовый. Это вторая аллотропная модификация кислорода. Озон значительно лучше растворим в воде, чем кислород. О 3 малоустойчив и даже при комнатной температуре медленно превращается в кислород. Очень реакционноспособен, разрушает органические вещества, реагирует со многими металлами, в том числе с золотом и платиной. Почувствовать запах озона можно во время грозы, так как в природе озон образуется в результате воздействия молний и ультрафиолетового излучения на атмосферный кислород.Над Землей существует озоновый слой, расположенный на высоте около 40 км, который задерживает основную часть губительного для всего живого ультрафиолетового излучения Солнца. Озон обладает отбеливающими и дезинфицирующими свойствами. В некоторых странах он используется для дезинфекции воды. В медицинских учреждениях для дезинфекции помещений используют озон, получаемый в специальных приборах – озонаторах. |
8.3. Формулы и названия бинарных веществ
В соответствии с общим правилом в формуле
бинарного вещества на первое место ставится
символ элемента с меньшей
электроотрицательностью атомов, а на второе – с
большей, например: NaF, BaCl 2 , CO 2 , OF 2
(а не FNa, Cl 2 Ba, O 2 C или F 2 O!).
Так как значения электроотрицательности для
атомов разных элементов постоянно уточняются,
обычно пользуются двумя практическими
правилами:
1. Если бинарное соединения представляет собой
соединение элемента, образующего металл, с
элементом,
образующим неметалл, то на первое место (слева)
всегда ставится символ элемента, образующего
металл.
2. Если оба элемента, входящие в состав соединения
– элементы, образующие неметаллы, то их символы
располагают в следующей последовательности:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
Примечание: следует помнить, что место азота в этом практическом ряду не соответствует его электроотрицательности; в соответствии с общим правилом его следовало бы поместить между хлором и кислородом.
Примеры: Al 2 O 3 , FeO, Na 3 P, PbCl 2 , Cr 2 S 3 ,
UO 2 (по первому правилу);
BF 3 , CCl 4 , As 2 S 3 , NH 3 , SO 3 ,
I 2 O 5 , OF 2 (по второму правилу).
Систематическое название бинарного соединения
может быть дано двумя способами. Например, СО 2
можно назвать диоксидом углерода – это название
вам уже известно – и оксидом углерода(IV). Во
втором названии в скобках указывается число
Штока (степень окисления) углерода. Это делается
для того, чтобы отличить это соединение от СО –
оксида углерода(II).
Можно использовать и тот, и другой тип названия в
зависимости от того, какой в данном случае более
удобен.
Примеры (выделены более удобные названия):
| MnO | монооксид марганца | оксид марганца(II) |
| Mn 2 O 3 | триоксид димарганца | оксид марганца (III) |
| MnO 2 | диоксид марганца | оксид марганца(IV) |
| Mn 2 O 7 | гептаоксид димарганца | оксид марганца (VII) |
Другие примеры:
Если атомы элемента, стоящего в формуле
вещества на первом месте, проявляют только одну
положительную степень окисления, то ни числовые
приставки, ни обозначение этой степени окисления
в названии вещества обычно не используются,
например:
Na 2 O – оксид натрия; KCl – хлорид калия;
Cs 2 S – сульфид цезия; BaCl 2 – хлорид
бария;
BCl 3 – хлорид бора; HCl – хлорид водорода
(хлороводород);
Al 2 O 3 – оксид алюминия; H 2 S –
сульфид водорода (сероводород).
1.Составьте систематические названия веществ
(для бинарных веществ – двумя способами):
а) O 2 , FeBr 2 , BF 3 , CuO, HI;
б) N 2 , FeCl 2 , Al 2 S 3 , CuI, H 2 Te;
в) I 2 , PCl 5 , MnBr 2 , BeH 2 , Cu 2 O.
2.Назовите двумя способами каждый из оксидов
азота: N 2 O, NO, N 2 O 3 , NO 2 , N 2 O 4 ,
N 2 O 5 . Подчеркните более удобные
названия.
3.Запишите формулы следующих веществ:
а) фторид натрия, сульфид бария, гидрид стронция,
оксид лития;
б) фторид углерода(IV), сульфид меди(II), оксид
фосфора(III), оксид фосфора(V);
в) диоксид кремния, пентаоксид дийода, триоксид
дифосфора, дисульфид углерода;
г) селеноводород, бромоводород, йодоводород,
теллуроводород;
д) метан, силан, аммиак, фосфин.
4.Сформулируйте правила составления формул
бинарных веществ по положению элементов,
входящих в состав этого вещества, в системе
элементов.
8.4. Формулы и названия более сложных веществ
Как вы уже заметили, в формуле бинарного
соединения на первом месте стоит символ катиона
или атома с частичным положительным зарядом, а на
втором – аниона или атома с частичным
отрицательным зарядом. Точно также составляются
формулы и более сложных веществ, но места атомов
или простых ионов в них занимают группы атомов
или сложные ионы.
В качестве примера рассмотрим соединение (NH 4) 2 CO 3 .
В нем на первом месте стоит формула сложного
катиона (NH 4 ), а
на втором – формула сложного аниона (CO 3 2).
В формуле самого сложного иона на первое место
ставится символ центрального атома, то есть
атома, с которым связаны остальные атомы (или
группы атомов) этого иона, а в названии
указывается степень окисления центрального
атома.
Примеры систематических названий:
Na 2 SO 4 тетраоксосульфат(VI) натрия(I),
K 2 SO 3 триоксосульфат(IV) калия(II),
CaCO 3 триоксокарбонат(IV) кальция(II),
(NH 4) 3 PO 4 тетраоксофосфат(V)
аммония,
PH 4 Cl хлорид фосфония,
Mg(OH) 2 гидроксид магния(II).
Такие названия точно отражают состав
соединения, но очень громоздки. Поэтому вместо
них обычно используют сокращенные (полусистематические
)
названия этих соединений:
Na 2 SO 4 сульфат натрия,
K 2 SO 3 сульфит калия,
CaCO 3 карбонат кальция,
(NH 4) 3 PO 4 фосфат аммония,
Mg(OH) 2 гидроксид магния.
Систематические названия кислот составляется
так, как будто кислота – соль водорода:
H 2 SO 4 тетраоксосульфат(VI) водорода,
H 2 CO 3 триоксокарбонат(IV) водорода,
H 2 гексафторосиликат(IV) водорода.(О
причинах применения квадратных скобок в формуле
этого соединения вы узнаете позже)
Но для наиболее известных кислот
номенклатурные правила допускают применение их
тривиальных названий, которые вместе с
названиями соответствующих анионов приведены в
таблице 27.
Таблица 27. Названия некоторых кислот и их анионов
Название |
Формула
ПОЛУСИСТЕМАТИЧЕСКИЕ
НАЗВАНИЯ КИСЛОТ И СОЛЕЙ.
| |||
Общеизвестна формула основы жизни - воды. Её молекула состоит из двух атомов водорода и одного кислорода, что записывается как H2O. Если же кислорода будет в два раза больше, то получится совсем другое вещество - H2O2. Что это и чем полученное вещество будет отличаться от своей «родственницы» воды?
H2O2 - что это за вещество?
Остановимся на нем подробнее. H2O2 - формула перекиси водорода, Да, той самой, которой обрабатывают царапины, белой. Пероксид водорода H2O2 - научное.
Для дезинфекции используют трехпроцентный раствор перекиси. В чистом или концентрированном виде она вызывает химические ожоги кожи. Тридцатипроцентный раствор перекиси иначе называют пергидроль; раньше его применяли в парикмахерских для обесцвечивания волос. Обожженная им кожа также становится белой.
Химические свойства Н2О2
Перекись водорода представляет собой жидкость без цвета и с «металлическим» привкусом. Является хорошим растворителем и сама легко растворяется в воде, эфире, спиртах.
Трёх- и шестипроцентные растворы перекиси обычно готовят, разбавляя тридцатипроцентный раствор. При хранении концентрированного Н2О2 происходит разложение вещества с выделением кислорода, поэтому в плотно закупоренных емкостях его хранить не следует во избежание взрыва. С уменьшением концентрации пероксида, повышается его устойчивость. Также для замедления разложения Н2О2 можно добавлять в него различные вещества, например, фосфорную или салициловую кислоту. Для хранения растворов сильной концентрации (более 90 процентов) в перекись добавляют пирофосфат натрия, который стабилизирует состояние вещества, а также используют сосуды из алюминия.
Н2О2 в химических реакциях может быть как окислителем, так и восстановителем. Однако чаще пероксид проявляет окислительные свойства. Перекись принято считать кислотой, но очень слабой; соли перекиси водорода называют пероксидами.
как метод получения кислорода
Реакция разложения Н2О2 происходит при воздействии на вещество высокой температуры (более 150 градусов Цельсия). В результате образуются вода и кислород.
Формула реакции - 2 Н2О2 + t -> 2 Н2О + О2
Степень окисления Н в Н 2 О 2 и Н 2 О = +1.
Степень окисления О: в Н 2 О 2 = -1, в Н 2 О = -2, в О 2 = 0
2 О -1 - 2е -> О2 0
О -1 + е -> О -2
2 Н2О2 = 2 Н2О + О2
Разложение перекиси водорода может произойти и при комнатной температуре, если использовать катализатор (химическое вещество, ускоряющее реакцию).
В лабораториях одним из методов получения кислорода, наряду с разложением бертолетовой соли или марганцовки, является реакция разложения перекиси. В таком случае в качестве катализатора используют оксид марганца (IV). Другие вещества, ускоряющие разложение H2O2, - медь, платина, гидроксид натрия.
История открытия перекиси
Первые шаги к открытию перекиси были сделаны в 1790 году немцем Александром Гумбольдтом, когда он обнаружил превращения оксида бария в пероксид при нагревании. Тот процесс сопровождался поглощением кислорода из воздуха. Через двенадцать лет учеными Тенаром и Гей-Люссаком был проведен опыт по сжиганию щелочных металлов с избытком кислорода, в результате чего был получен пероксид натрия. Но пероксид водорода был получен позже, лишь в 1818 году, когда Луи Тенар изучал воздействие кислот на металлы; для их устойчивого взаимодействия было необходимо низкое количество кислорода. Проводя подтверждающий опыт с перекисью бария и серной кислотой, ученый добавил к ним воду, хлористый водород и лёд. Через непродолжительное время, Тенар обнаружил на стенках емкости с пероксидом бария небольшие застывшие капли. Стало ясно, что это H2O2. Тогда дали полученному H2O2 название «окисленная вода». Это и была перекись водорода - бесцветная, ничем не пахнущая, трудноиспаримая жидкость, хорошо растворяющая другие вещества. Результат взаимодействия H2O2 и H2O2 - реакция диссоциации, перекись растворима в воде.
Интересный факт - быстро обнаружились свойства нового вещества, позволяющие использовать его в реставрационных работах. Сам Тенар при помощи пероксида отреставрировал картину Рафаэля, потемневшую от времени.
Перекись водорода в XX веке
После тщательного изучения полученного вещества его стали производить в промышленных масштабах. В начале двадцатого века ввели электрохимическую технологию производства перекиси, основанную на процессе электролиза. Но срок годности полученного таким методом вещества был невелик, около пары недель. Чистая перекись нестабильна, и по большей части её выпускали в тридцатипроцентной концентрации для отбеливания ткани и в трёх- или шестипроцентной - для бытовых нужд.
Учёные фашистской Германии использовали пероксид для создания ракетного двигателя на жидком топливе, который использовался для оборонных нужд во Второй Мировой войне. В результате взаимодействия Н2О2 и метанола/гидразина, получалось мощное топливо, на котором самолет достигал скорости более 950 км/ч.
Где применяется Н2О2 сейчас?
- в медицине - для обработки ран;
- в целлюлозно-бумажной промышленности используются отбеливающие свойства вещества;
- в текстильной промышленности перекисью отбеливают натуральные и синтетические ткани, меха, шерсть;
- как ракетное топливо или его окислитель;
- в химии - для получения кислорода, как пенообразователь для производства пористых материалов, как катализатор или гидрирующий агент;
- для производства дезинфицирующих или чистящих средств, отбеливателей;
- для обесцвечивания волос (это устаревший метод, так как волосы сильно повреждаются пероксидом);
Перекись водорода можно успешно применять для решения разных бытовых задач. Но использовать в этих целях можно лишь трёхпроцентную перекись водорода. Вот некоторые способы:
- Для очистки поверхностей нужно залить перекись в сосуд пульверизатором и разбрызгивать на загрязненные места.
- Для дезинфекции предметов их нужно протереть неразбавленным раствором Н2О2. Это поможет очистить их от вредных микроорганизмов. Губки для мытья можно замочить в воде с перекисью (пропорция 1:1).
- Для отбеливания тканей при стирке белых вещей добавляют стакан пероксида. Можно также выполоскать белые ткани в воде, смешанной со стаканом Н2О2. Этот способ возвращает белизну, предохраняет ткани от пожелтения и помогает удалить трудновыводимые пятна.
- Для борьбы с плесенью и грибком следует смешать в емкости с пульверизатором перекись и воду в пропорции 1:2. Полученную смесь распылять на зараженные поверхности и через 10 минут очищать их при помощи щётки или губки.
- Обновить потемневшую затирку в кафельной плитке можно, распылив пероксид на нужные участки. Через 30 минут нужно тщательно потереть их жесткой щёткой.
- Для мытья посуды полстакана Н2О2 добавить в полный таз с водой (или раковину с закрытым сливом). Промытые в таком растворе чашки и тарелки будут сиять чистотой.
- Чтобы очистить зубную щётку, нужно опустить её в неразведенный трёхпроцентный раствор перекиси. Затем промыть под сильной струей воды. Этот способ хорошо дезинфицирует предмет гигиены.
- Чтобы продезинфицировать купленные овощи и фрукты, следует распылить на них раствор 1 части перекиси и 1 части воды, после чего тщательно промыть их водой (можно холодной).
- На дачном участке при помощи Н2О2 можно бороться с болезнями растений. Нужно опрыскивать их раствором перекиси или замочить семена незадолго до посадки в 4,5 литрах воды, смешанной с 30 мл сорокапроцентной перекиси водорода.
- Для оживления аквариумных рыбок, если они отравились аммиаком, задохнулись при отключении аэрации или по другой причине, можно попробовать поместить их в воду с перекисью водорода. Нужно смешать трёхпроцентную перекись с водой из расчёта 30 мл на 100 литров и поместить в полученную смесь бездыханных рыб на 15-20 минут. Если они не оживут за это время, значит, средство не помогло.
Даже в результате активного встряхивания бутылки с водой в ней образуется некоторое количество пероксида, так как вода при этом действии насыщается кислородом.
В свежих фруктах и овощах Н2О2 также содержится, пока они не подвергнутся термической обработке. При нагреве, варке, обжарке и других процессах с сопутствующей высокой температурой уничтожается большое количество кислорода. Именно поэтому прошедшие кулинарную обработку продукты считаются не такими полезными, хотя какое-то количество витаминов в них остается. Свежевыжатые соки или кислородные коктейли, подаваемые в санаториях, полезны по той же причине - из-за насыщения кислородом, который дает организму новые силы и очищает его.
Опасность перекиси при употреблении внутрь
После вышесказанного может показаться, что перекись можно специально принимать внутрь, и от этого будет польза организму. Но это совсем не так. В воде или соках соединение содержится в минимальных количествах и тесно связано с другими веществами. Прием же «ненатуральной» перекиси водорода внутрь (а вся перекись, купленная в магазине или произведенная в результате химических опытов самостоятельно, никак не может считаться натуральной, к тому же обладает слишком высокой концентрацией по сравнению с природной) может привести к опасным для жизни и здоровья последствиям. Чтобы понять - почему, нужно вновь обратиться к химии.
Как уже упомянуто, при некоторых условиях пероксид водорода разрушается и выделяет кислород, являющийся активным окислителем. может произойти при столкновении Н2О2 с пероксидазой - внутриклеточным ферментом. В основе использования перекиси для дезинфекции положены именно её окислительные свойства. Так, когда рану обрабатывают Н2О2 - выделяющийся кислород уничтожает живые патогенные микроорганизмы, попавшие в нее. Такое же действие она оказывает и на другие живые клетки. Если обработать неповрежденную кожу пероксидом, а потом протереть место обработки спиртом, почувствуется жжение, что подтверждает наличие микроскопических повреждений после перекиси. Но при внешнем применении перекиси низкой концентрации какого-то заметного вреда организму не будет.
Другое дело, если её пытаться принимать внутрь. То вещество, которое способно повреждать даже сравнительно толстую кожу снаружи, попадает на слизистые оболочки пищеварительного тракта. То есть происходят химические мини-ожоги. Разумеется, выделяющийся окислитель - кислород - может заодно убить и вредные микробы. Но этот же процесс произойдет и с клетками пищевого тракта. Если ожоги в результате действия окислителя будут повторяться, то возможна атрофия слизистых оболочек, а это - первый шаг на пути к раку. Гибель клеток кишечника приводит к невозможности организма усваивать питательные вещества, этим объясняется, например, снижение веса и исчезновение запоров у некоторых людей, практикующих «лечение» перекисью.
Отдельно нужно сказать о таком методе употребления перекиси, как внутривенные инъекции. Даже если по какой-то причине их назначил врач (оправдано это может быть лишь при заражении крови, когда других подходящих лекарств в наличии нет), то под медицинским наблюдением и со строгим расчетом дозировок риски все-таки есть. Но в такой экстремальной ситуации это будет шансом на выздоровление. Самому же назначать себе уколы перекиси водорода ни в коем случае нельзя. Н2О2 представляет большую опасность для клеток крови - эритроцитов и тромбоцитов, так как при попадании в кровеносное русло разрушает их. К тому же, может произойти смертельно опасная закупорка сосудов высвободившимся кислородом - газовая эмболия.
Меры безопасности в обращении с Н2О2
- Хранить в недоступном для детей и недееспособных лиц месте. Отсутствие запаха и выраженного вкуса делает перекись особенно опасной для них, так как могут быть приняты большие дозы. При попадании внутрь раствора, последствия употребления могут быть непредсказуемыми. Необходимо незамедлительно обратиться к врачу.
- Растворы перекиси концентрацией более трёх процентов вызывают ожоги при попадании на кожу. Место ожога нужно промыть большим количеством воды.
- Не допускать попадания раствора пероксида в глаза, так как образуется их отек, покраснение, раздражение, иногда болевые ощущения. Первая помощь до обращения к врачу - обильное промывание глаз водой.
- Хранить вещество так, чтобы было понятно, что это - H2O2, то есть в емкости с наклейкой во избежание случайного применения не по назначению.
- Условия хранения, продлевающие его срок, - темное, сухое, прохладное место.
- Нельзя смешивать пероксид водорода с любыми жидкостями, кроме чистой воды, в том числе и с хлорированной водой из-под крана.
- Все вышесказанное применимо не только к Н2О2, но и ко всем содержащим его препаратам.
Оксиды – соединения элементов с кислородом, степень окисления кислорода в оксидах всегда равна -2.
Оснóвные оксиды образуют типичные металлы со С.О. +1,+2 (Li 2 O, MgO, СаО,CuO и др.).
Кислотные оксиды образуют неметаллы со С.О. более +2 и металлы со С.О. от +5 до +7 (SO 2 , SeO 2 , Р 2 O 5 , As 2 O 3 , СO 2 ,SiO 2 , CrO 3 и Mn 2 O 7). Исключение: у оксидов NO 2 и ClO 2 нет соответствующих кислотных гидроксидов, но их считают кислотными.
Амфотерные оксиды образованы амфотерными металлами со С.О. +2,+3,+4 (BeO, Cr 2 O 3 , ZnO, Al 2 O 3 , GeO 2 , SnO 2 и РЬО).
Несолеобразующие оксиды – оксиды неметаллов со С.О.+1,+2 (СО, NO, N 2 O, SiO).
Основания (осно́вные гидрокси́ды ) - сложные вещества, которые состоят из иона металла (или иона аммония) и гидроксогруппы (-OH).
Кислотные гидроксиды (кислоты) — сложные вещества, которые состоят из атомов водорода и кислотного остатка.
Амфотерные гидроксиды образованы элементами с амфотерными свойствами.
Соли – сложные вещества, образованные атомами металлов, соединёнными с кислотными остатками.
Средние (нормальные) соли - все атомы водорода в молекулах кислоты замещены на атомы металла.
Кислые соли - атомы водорода в кислоте замещены атомами металла частично. Они получаются при нейтрализации основания избытком кислоты. Чтобы правильно назвать кислую соль, необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидро- или дигидро- в зависимости от числа атомов водорода, входящих в состав кислой соли.
Например, KHCO 3 – гидрокарбонат калия, КH 2 PO 4 – дигидроортофосфат калия
Нужно помнить, что кислые соли могут образовывать только двух и более основные кислоты.
Осно́вные соли - гидроксогруппы основания (OH −) частично замещены кислотными остатками. Чтобы назвать основную соль, необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидроксо- или дигидроксо- в зависимости от числа ОН — групп, входящих в состав соли.
Например, (CuOH) 2 CO 3 — гидроксокарбонат меди (II).
Нужно помнить, что основные соли способны образовывать лишь основания, содержащие в своём составе две и более гидроксогрупп.
Двойные соли - в их составе присутствует два различных катиона, получаются кристаллизацией из смешанного раствора солей с разными катионами, но одинаковыми анионами. Например,KAl(SO 4) 2 , KNaSO 4.
Смешанные соли - в их составе присутствует два различных аниона. Например, Ca(OCl)Cl.
Гидратные соли (кристаллогидраты ) - в их состав входят молекулы кристаллизационной воды. Пример: Na 2 SO 4 ·10H 2 O.
Тривиальные названия часто употребляемых неорганических веществ:
| Формула | Тривиальное название |
| NaCl | галит, каменная соль, поваренная соль |
| Na 2 SO 4 *10H 2 O | глауберова соль |
| NaNO 3 | Натриевая, чилийская селитра |
| NaOH | едкий натр, каустик, каустическая сода |
| Na 2 CO 3 *10H 2 O | кристаллическая сода |
| Na 2 CO 3 | Кальцинированная сода |
| NaHCO 3 | пищевая (питьевая) сода |
| K 2 CO 3 | поташ |
| КОН | едкое кали |
| KCl | калийная соль, сильвин |
| KClO 3 | бертолетова соль |
| KNO 3 | Калийная, индийская селитра |
| K 3 | красная кровяная соль |
| K 4 | желтая кровяная соль |
| KFe 3+ | берлинская лазурь |
| KFe 2+ | турнбулева синь |
| NH 4 Cl | Нашатырь |
| NH 3 *H 2 O | нашатырный спирт, аммиачная вода |
| (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 | соль Мора |
| СаO | негашеная (жженая) известь |
| Са(OH) 2 | гашеная известь, известковая вода, известковое молоко, известковое тесто |
| СaSO 4 *2H 2 O | Гипс |
| CaCO 3 | мрамор, известняк, мел, кальцит |
| СаНРO 4 × 2H 2 O | Преципитат |
| Са(Н 2 РO 4) 2 | двойной суперфосфат |
| Са(Н 2 РO 4) 2 +2СаSO 4 | простой суперфосфат |
| CaOCl 2 (Ca(OCl) 2 + CaCl 2) | хлорная известь |
| MgO | жженая магнезия |
| MgSO 4 *7H 2 O | английская (горькая) соль |
| Al 2 O 3 | корунд, боксит, глинозем, рубин, сапфир |
| C | алмаз, графит, сажа, уголь, кокс |
| AgNO 3 | ляпис |
| (CuОН) 2 СO 3 | малахит |
| Cu 2 S | медный блеск, халькозин |
| CuSO 4 *5H 2 O | медный купорос |
| FeSO 4 *7H 2 O | железный купорос |
| FeS 2 | пирит, железный колчедан, серный колчедан |
| FeСО 3 | сидерит |
| Fe 2 О 3 | красный железняк, гематит |
| Fe 3 О 4 | магнитный железняк, магнетит |
| FeО × nH 2 О | бурый железняк, лимонит |
| H 2 SO 4 × nSO 3 | олеум раствор SO 3 в H 2 SO 4 |
| N 2 O | веселящий газ |
| NO 2 | бурый газ, лисий хвост |
| SO 3 | серный газ, серный ангидрид |
| SO 2 | сернистый газ, сернистый ангидрид |
| CO | угарный газ |
| CO 2 | углекислый газ, сухой лед, углекислота |
| SiO 2 | кремнезем, кварц, речной песок |
| CO + H 2 | водяной газ, синтез-газ |
| Pb(CH 3 COO) 2 | свинцовый сахар |
| PbS | свинцовый блеск, галенит |
| ZnS | цинковая обманка, сфалерит |
| HgCl 2 | сулема |
| HgS | киноварь |
