Классификация и номенклатура (М. А. Ильин - лекция: КЛАССИФИКАЦИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ)

КЛАССИФИКАЦИЯНЕОРГАНИЧЕСКИХСОЕДИНЕНИЙКЛАССИФИКАЦИЯ:первая попытка…Антуан Лоран Лавуазье (1787 г.)Простые вещества (состоят из атомов одинаковых элементов)Оксиды (продукты горения простых веществ)Гидроксиды (продукты взаимодействия оксидов с водой)ОснованияКислотыСоли (продукты взаимодействия разных гидроксидов между собой)ГЛАВНОЕ В КЛАССИФИКАЦИИ:классификационный признак!Нет универсальной классификации,существует множество ее видов, например:• По «природе происхождения» соединений…(неорганические и органические вещества)• По числу элементов в соединении…(простые и сложные соединения)• По типу переноса различных частиц в реакциях…(перенос протонов, электронов, электронных пар и т.д.)• По типу химических связей в соединениях…(ковалентные, ионные, металлические и т.д.)• И… другие классификационные признакиРассмотрим некоторые… НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ!КЛАССИФИКАЦИЯ:по типу переноса частиц в реакциях• КИСЛОТЫ (HNO3, H2SO4, H3PO3, H3AsO4 и др.)• ОСНОВАНИЯ (NaOH, NH3, Ca(OH)2, Fe(OH)3 и др.)переноспротонов• СОЛИ (NaNO3, (NH4)2SO4, KHSO4, Na2HPO3 и др.)• ОКИСЛИТЕЛИ (Cl2, KMnO4, H2O2, HNO3 и др.)• ВОССТАНОВИТЕЛИ (Na, H2, CO, H2O2, K2S2O4 и др.)переносэлектронов• КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛИ (Ni2+, Cu2+, Fe3+ и др.)• ЛИГАНДЫ (NH3, OH, CO, CN и др.)• КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ([Cu(NH3)6]Cl2, K2[PtCl6] и др.)переносэлектронныхпарКЛАССИФИКАЦИЯПО ЧИСЛУ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ,ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ СОЕДИНЕНИЯНеорганические соединенияОдноэлементные(простые)вещества(H2, O3, S8 )Двухэлементные(бинарные)соединения(NH3, NaCl, Fe2O3 )Многоэлементныесоединения(Ca3(PO4)2, H2[PtCl6] )ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВААктивные(галогены )НеметаллыСреднеактивные(N2, С, Si)Благородные(He, Ne, Ar)Активные(Na, K, Ca )МеталлыСреднеактивные(Fe, Cr, Ni)Благородные(Au, Pt, Rh)КЛАССИФИКАЦИЯ БИНАРНЫХ ВЕЩЕСТВДвухэлементные(бинарные)соединенияИнтерметаллиды(Cu3Au, Tl2Hg5 )Оксиды (содержат О2)Водородные соединения неметаллов и Гидриды (содержат H1)Галогениды (содержат Г1)Халькогениды (содержат Q2)Нитриды (содержат N3)Фосфиды (содержат Р3)Карбиды (содержат C4)Силициды (содержат Si4)КЛАССИФИКАЦИЯ ОКСИДОВОКСИДЫНесолеобразующие(безразличные)(NO, N2O)СолеобразующиеКислотные(N2O5, SO2, CO2 )Амфотерные(Al2O3, ZnO)Основные(CaO, Na2O, CuO)КЛАССИФИКАЦИЯМНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ СОЕДИНЕНИЙГидроксидыМногоэлементныесоединенияОснования(LiOH, Cu(OH)2 )Кислоты(H2SO4, HNO3 )Соли(KNO3, (NH4)H2PO4 )КластерыFe2(CO)9, Os3(CO)12Клатраты(CH4·7H2O)Комплексные соединения(Na3 [RhCl6 ], [Cu(NH3)4]Cl2 )КЛАССИФИКАЦИЯКИСЛОТКИСЛОТЫБескислородные(HCl, H2Se, H2S2 )Кислородсодержащие(HNO3, H3PO4, H2S2O7 )КИСЛОТЫСлабые(HF, H2S, H3BO3 )Сильные(HNO3, H2SO4 )КЛАССИФИКАЦИЯ КИСЛОТКИСЛОТЫМногоосновные(H4P2O7, H6TeO6 )Одноосновные(HCl, HNO2, H3PO2 )OHP HOHДвухосновные(H2SO4, H2S, H3PO3 )OHP OHOHТрехосновные(H3PO4, H3AsO4 )КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВАНИЙОСНОВАНИЯНерастворимые(Cu(OH)2, Fe(OH)3, Zn(OH)2 )Сильные(растворимые щелочи)(NaOH, Ba(OH)2)ОСНОВАНИЯОднокислотные(NaOH, TlOH )Двухкислотные(Ca(OH)2, Cu(OH)2 )Многокислотные(Th(OH)4 )Трехкислотные(Cr(OH)3, Fe(OH)3 )КЛАССИФИКАЦИЯ СОЛЕЙСОЛИСредниеДвойныеNa2SO4, Ca3(PO4)2входят разные катионы:(NH4)2Fe(SO4)2  12H2OиКислыеСмешанныеNaHSO4, Ca(H2PO4)2входят разные анионы:CaOCl2 (CaCl2  Ca(OCl)2)ОснóвныеCu2(OH)2CO3, (FeOH)2SO4НОМЕНКЛАТУРАНЕОРГАНИЧЕСКИХСОЕДИНЕНИЙПРАВИЛА ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ НАЗВАНИЙНЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ• СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ НОМЕНКЛАТУРА(правила комиссии ИЮПАК)• ТРАДИЦИОННАЯ НОМЕНКЛАТУРА• «РУССКАЯ» НОМЕНКЛАТУРА• НЕНОМЕНКЛАТУРНЫЕ НАЗВАНИЯ(тривиальные, минералогические и др.)НАЗВАНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯЭЛЕМЕНТОВ И ИЗОТОПОВ• Элементы: символы и названия элементов приведены в ПС.• Изотопы: обозначение изотопа:массовое числопорядковый номер32S илиЭ, например 1632Sвсе названия изотопов элемента (кроме водорода) имеют одноназвание с указанием массового числа:32S– изотоп серы-32для водорода:1Н2Н– изотоп водорода-1, Н – протий;– изотоп водорода-2, D – дейтерий;3Н– изотоп водорода-3, Т – тритийЗАПИСЬ СИМВОЛОВ ИОНОВзаряд иона – надстрочный индекс справазнак (+ или ) после цифры:SO42 (а не SO42)Fe3+ (а не Fe+3)знак (+ или ) до цифры – обозначение ст.окисления:Fe+2 или S2НАЗВАНИЯ КАТИОНОВ (правила ИЮПАК)• одноэлементные одноатомные катионы:Cu+ – катион меди(I)Cu2+ – катион меди(II)Ba2+ – катион бария (вместо катион бария(II))• одноэлементные многоатомные катионы:указывают число атомов с помощью числовых приставок1 – моно5 – пента9 – нона2 – ди6 – гекса10 – дека3 – три7 – гепта11 – ундека4 – тетра8 – окта12 – додекав скобках – общий заряд катиона арабскими цифрами:Hg22+ – катион диртути(2+)О2+ – катион дикислорода(1+)•многоэлементные катионы:UO2+ – катион диоксоурана(V)[Ti(H2O)6]3+ – катион гексаакватитана(III)специальные названия катионов:• в состав катиона (м.б.

условного) входит кислород: -илUO22+ – катион диоксоурана(VI) или катион уранилаVO2+ – катион оксованадия(IV) или катион ванадилаSO2+ – катион тионилаSO22+ – катион сульфурила• катион образован присоединением Н+к водородному соединению: -оний (-иний)NН4+ – катион аммонияРН4+ – катион фосфонияAsH4+ – катион арсонияН3O+ – катион оксонияN2H5+ – катион гидразиния(1+)N2H62+ – катион гидразиния(2+)НАЗВАНИЯ АНИОНОВ (правила ИЮПАК)• одноэлементные одноатомные анионы: -ид + -ионCl – хлорид-ионH – гидрид-ионS2 – сульфид-ионN3 – нитрид-ион• одноэлементные многоатомные анионы:указывают число атомов с помощью числовых приставокв скобках – общий заряд аниона арабскими цифрами:I3 – трииодид(1)-ионS22 – дисульфид(2)-ионSn2 – полисульфид(2)-ионспециальные названия для некоторых одноэлементных анионов:C22 – ацетиленид-ион (вместо дикарбид(2)-ион)O22 – пероксид-ион (вместо диоксид(2)-ион)O2 – супероксид-ион (вместо диоксид(1)-ион)O3 – озонид-ион (вместо триоксид(1)-ион)N3 – азид-ион (вместо тринитрид(1)-ион)• многоэлементные анионы:SO42 – тетраоксосульфат(VI)-ионNO3 – триоксонитрат(V)-ионРO43 – тетраоксофосфат(V)-ионReO4 – тетраоксоренат(VII)-ионспециальные названиядля некоторых многоэлементных анионов:СN – цианид-ионСN2 – цианамид-ионNH2 – амид-ионОН – гидроксид-ионNO – нитрозид-ионНO2 – гидропероксид-ионНАЗВАНИЯ ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВназвания, как правило, происходят от названий соответствующих элементовФормулаНазванияИЮПАКТрадиционнаяHмоноводородатомарный водородН2диводородмолекулярный водородО2дикислородмолекулярный кислородО3трикислородозонS8октасераромбическая сераSnполисерааморфная сераР4тетрафосфорбелый фосфордля твердых аллотропных модификаций:• -, -, - (начиная с -низкотемпературной), например:-Sn – -олово (серое олово)-Sn – -олово (белое олово)• специальные (устоявшиеся) названия, например:графит,алмаз,фуллерен,карбинБИНАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯЗапись формул:• соединения металла и неметалла:сначала символ металла (слева в формуле), затем неметалла• соединения двух металлов или двух неметаллов:сначала (слева в формуле) записывают символ металла,который стоит левее и ниже в длиннопериодном варианте ПСПримеры:NaF, Cu2O, AlCl3 – соединения металла и неметаллаMg2Sn, Rb7Hg8 – соединения двух металловPCl3, CO2, ClF3 – соединения двух неметалловСОЕДИНЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ МЕТАЛЛОВ(интерметаллиды)Названия:читают формулу справа налево,слова разделены дефисом,используют числовые приставки:Mg2Sn – олово-димагнийAg5Al3 – триалюминий-пентасереброRb7Hg8 – октартуть-гептарубидийNiCu3Al6 – гексаалюминий-тримедь-никельСОЕДИНЕНИЯ ДВУХ НЕМЕТАЛЛОВИЛИ МЕТАЛЛ-НЕМЕТАЛЛНазвания (ИЮПАК и традиционная номенклатура):читают формулу справа налево, название в два словапервое слово:корень лат.

названия более ЭО элемента (анион) + идвторое слово:русское название элемента в родительном падежеесли менее ЭО элемент (катион) может иметь несколько ст. окисл.:1) указывают его ст. окисл. в скобках римскими цифрамиили2) используют числовые приставкиГАЛОГЕНИДЫ(аналогично для халькогенидов, нитридов, фосфидов, силицидов)ФормулаНазванияИЮПАКТрадиционная«Русская»NaFфторид натрияфтористый натрийFeCl2хлорид железа(II)илидихлорид железахлористое железоFeCl3хлорид железа(III)илитрихлорид железахлорное железоилитреххлористое железоSiCl4хлорид кремния(IV)илитетрахлорид кремниячетыреххлористыйкремнийSF6фторид серы(VI)илигексафторид серышестифтористая сераОКСИДЫ (O2)ФормулаNa2ОНазванияИЮПАКТрадиционнаяоксид натрия«Русская»окись натрияоксид фосфора(V)Р2O5илипятиокись фосфорапентаоксид дифосфораоксид серы(IV)SO2илидвуокись серыдиоксид серыFeOоксид железа(II)закись железаоксид железа(III)Fe2O3илиокись железатриоксид дижелезаоксид железа(II, III)Fe3O4илизакись-окись железа(FeII Fe2III)O4)оксид железа(II)-дижелеза(III)ПЕРОКСИДЫ (O22),СУПЕРОКСИДЫ (НАДПЕРОКСИДЫ) (O2),ОЗОНИДЫ (O3)ФормулаНазванияИЮПАКТрадиционная«Русская»Н2О2пероксид водородаперекись водородаBaO2пероксид барияперекись барияNa2O2пероксид натрияперекись натрияNaO2супероксид натрияилинадпероксид натриянадперекись натрияCsO3озонид цезияМНОГОЭЛЕМЕНТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ,НАЗВАНИЯ КОТОРЫХ СТРОЯТСЯ КАК У БИНАРНЫХФормулаНазванияИЮПАКТрадиционная«Русская»KNaCl2хлорид натрия-калияхлористый натрий-калийSnBrCl3трихлорид-бромид оловатреххлористое-бромистоеоловоNOClхлорид нитрозилахлористый нитрозилSOCl2оксид-дихлорид серыилихлорид тионилахлористый тионилSO2Cl2диоксид-дихлорид серыилихлорид сульфурилахлористый сульфурилВОДОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ• Соединения металла и водорода – гидридыLiH – гидрид литияCaH2 – гидрид кальция(BeH2)n – поли(дигидрид бериллия)Li4RhH5 – пентагидрид родия-тетралития• Собственные названия некоторыхводородных соединений неметалловH2O – водаNH3 – аммиакN2H4 – гидразинCH4 – метан• Водородные соединения неметаллов,водные растворы которых проявляют кислотные свойствакорень рус.

названия элемента + о + водородФормулаНазванияИЮПАКТрадиционная«Русская»HClхлороводородхлористый водородHFфтороводородфтористый водородHIиодоводородиодистый водородH2Sсероводородсернистый водородHCNциановодородцианистый водород• Водородные соединенияс одним атомом элементов 15 группы (кроме N)корень лат. названия элемента + инРH3 – фосфинAsH3 – арсинSbH3 – стибинBiH3 – висмутин• Водородные соединения остальных неметаллови с несколькими атомами элементов 15 группы (кроме N)корень лат. названия элемента + ан(при необходимости используют числовые приставки)PbH4 – плюмбанP2H4 – дифосфанSiH4 – силанB2H6 – диборанSi2H6 – дисиланH2S3 – трисульфанОСНОВАНИЯ(гидроксиды металлов)Названия (ИЮПАК и традиционная номенклатура):название в два слова:первое слово: гидроксидвторое слово: русское название элемента в родительном падежеесли металл, образующий гидроксид,может иметь несколько ст.