Степень окисления в неорганической химии




НазваниеСтепень окисления в неорганической химии
страница1/9
Дата17.11.2012
Размер1.09 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
Глава 1.
Kлассификация неорганических веществ


Все химические элементы условно подразделяют на металлы и неметаллы. K неметаллам относят 22 элемента: Не, Nе, Аr, Kr, Хе, Rn, F, Сl, Вr, I, Аt, О, S, Sе, Те, N, Р, Аs, С, Si, В, Н. Остальные элементы – металлы.

Часто используют следующие групповые названия химических элементов: щелочные металлы – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; щелочно-земельные металлы – Са, Sr, Ba, Ra; халькогены – О, S, Se, Те, Ро; галогены – F, Cl, Br, I, At; благородные (инертные) газы – Не, Ne, Аr, Kr, Хе, Rn;
лантаноиды – Ce–Lu; актиноиды – Th–Lr.

Познакомься с одним из подходов к классификации неорганических веществ.



Приведенная классификация не охватывает всего многообразия неорганических веществ – в нее не входят пероксиды, карбиды, нитриды и некоторые другие соединения. Более полная классификация приведена в приложении (схема 1).

Между всеми классами неорганических веществ существует генетическая связь, опираясь на которую можно осуществлять взаимные превращения веществ.



Проверь себя

Упражнение 1. Запиши по одному символу элемента-металла и элемента-неметалла, находящихся в периодической системе (ПС):

а) рядом ………………………….. ; б) в одной группе ……………….…………. ;

в) в одной подгруппе ……….. ; г) в одном периоде ………………………… .

Упражнение 2. Символы какого элемента-металла и элемента-неметалла состоят из одинаковых букв? (Предложи 2 варианта.)

………………………………………..………………………………………..…………………………

Упражнение 3. Запиши символы элементов:

а) Iа группы ПС …………………… ; б) щелочных металлов …………………. ;

в) IIа группы ПС …………………. ; г) щелочно-земельных металлов …… .

Глава 2.
Степень окисления в неорганической химии


Степень окисления (с.о.) – условный заряд атома (или группы атомов) в соединении, вычисленный из предположения, что оно состоит только из ионов.

Ионы – это положительно (катионы) или отрицательно (анионы) заряженные частицы, образованные в результате отдачи или присоединения электронов нейтральными атомами или группами атомов.

Правила определения степеней окисления

1. В простом веществе степень окисления атомов равна 0.

2. Сумма степеней окисления в нейтральном соединении равна 0, в многоатомном ионе равна заряду иона.

3. В бинарном соединении степень окисления более электроотрицательного атома обозначают со знаком «–», а менее электроотрицательного – со знаком «+».

4. Cтепени окисления атомов некоторых элементов в соединениях:

а) фтора (F) –1;

б) металлов Iа группы (Li, Na, K, Rb, Cs) +1, металлов IIа группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) +2, алюминия (Al) +3;

в) водорода (Н) в соединениях с металлами –1, в остальных соединениях +1;

г) кислорода (О) во фториде OF2 +2, в пероксиде O2F2 +1, в остальных пероксидах (содержат группу –О–О–) –1, в остальных соединениях –2.

5. Суммарная степень окисления атомов элементов гидроксильной группы OH –1, группы NH4 +1.

6. Суммарная степень окисления атомов элементов кислотного остатка (продукта «отрыва» одного или нескольких ионов H+ от кислоты) отрицательна и равна числу «оторванных» ионов Н+.

Программа деятельности № 1.
«Определение степени окисления атома по формуле вещества»


Программа деятельности

Пример выполнения

1) Запиши известные значения с.о. атомов

+1 –2
K2Cr2O7

2) Вычисли суммарные с.о. атомов каждого элемента, для этого: а) умножь значения их с.о. на число атомов в химической формуле; б) сложи полученные результаты

а) У K: (+1)•2 = +2,
у О: (–2)•7 = –14;
б) cуммарная с.о. K и О:
+2 – 14 = –12

3) Определи суммарную с.о. для атомов того элемента, у которого с.о. неизвестна (она равна по величине и противоположна по знаку числу, полученному в п. 2)

Суммарная с.о. (2Сr) = +12

4) Рассчитай искомую с.о., для этого раздели величину, полученную в п. 3, на число атомов этого элемента

с.о. (Сr) = (+12)/2 = +6,

+1 +6 –2
K2Cr2O7

Программа деятельности № 2.
«Составление эмпирической формулы вещества
по степеням окисления атомов или зарядам ионов»


Программа деятельности

Примеры выполнения

1) Запиши знаки химических элементов, образующих соединение*, проставь с.о. атомов или заряды ионов

+3 –2
СrO

Na+(PO4)3–

2) Для с.о. или зарядов ионов найди наименьшее общее кратное (НОK)

НОK (2•3) = 6

НОK (1•3) = 3

3) Рассчитай число атомов или ионов в соединении, для этого раздели НОK на значение с.о. или заряда иона

6 : 3 = 2,
6 : 2 = 3,
Сr2O3

3 : 1 = 3
3 : 3 = 1,
Na3PO4

*Если бинарное соединение состоит из атомов металла и неметалла, то на первое место в формуле ставят символ металла; если бинарное соединение состоит из атомов двух неметаллов, то на первом месте пишут символ элемента, который стоит левее в ряду:

Rn, Xe, Kr, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.

Проверь себя

Упражнение 1. Запиши символы:

а) неметаллов с постоянной с.о. ………………………………….………………… ;

б) металлов с постоянной с.о. ……………………………………………………….. .

Упражнение 2. Стрелками укажи c.о. атомов кислорода и водорода в веществах:



Упражнение 3. Составь формулы кислотных остатков и определи суммарную с.о. атомов элементов.

Kислота

Kислотные остатки

с.о.

H2SO4

HSO4

–1

SO4

–2

H3PO4

H2PO4

...............

HPO4

................

PO4

...............

HNO3

...............

...............

H2SO3

...............

...............

...............

...............

H2CO3

...............

...............

...............

...............

Упражнение 4. Определи степени окисления атомов элементов, входящих в состав веществ:

а) AlCl3, H2Se, CaH2, SiF4, AlN, XeO4, LiH, SF6, NH3, NF3, N2O5, N2H4, O2F2, P4O10, I2O5, Ca2Si;

б) HСlO, KHF2, K2CO3, KСlO3, HСlO4, NH4OH, NaClO2, H3PO4, K2Cr2O7, NH2OH, MgOHCl, Cl2.

Упражнение 5. Проставь степени окисления атомов металлов и суммарные с. о. атомов элементов кислотных остатков следующих солей (формулы кислот см. в приложении, табл. 2):

a) MnSO4, LiNO2, PbSiO3, Fe(NO3)3;

б) Fe2(SO4)3, Hg(NO3)2, Zn3(PO4)2, Cd(HCO3)2;

в) Fe3(PO4)2, SnHPO4, Pb(HSO4)2, Cu(NO3)2;

г) Ag2SO3, Cu(NO2)2, Fe(H2PO4)2, ZnSO3;

д) Fe(OH)2Cl, AlOH(NO3)2, Сu2(OH)2CO3, Ca3(PO4)2.

Упражнение 6. В клетках таблицы вместо точек запиши формулы бинарных соединений АхВy, состоящих из атомов элементов в указанных с. о.

Элемент А

+1
Na

+2
Ba

+3
Al

+5
P

+3
P

+4
C

Элемент В

–2
O

………….

………….

………….

………….

………….

………….

–1
Cl

………….

………….

………….

………….

………….

………….

–2
S

………….

………….

………….

………….

………….

………….

–1
Br

………….

………….

………….

………….

………….

………….

Упражнение 7. Составь формулы соединений, включающих следующие атомы элементов с заданными с.о.:

+2 +1
а) O, Fe …………….….…… ; б) O, N …………………….. ;


+4 +4
в) O, Ge …………….……… ; г) O, Mn ………………….. ;


3 –1
д) H, N …………….………. ; е) H, Cl ……………………. ;


2 –1 +2
ж) H, Te …………………… ; з) H, Ca ………...…………. .


Упражнение 8. Проанализируй формулы веществ: H2SO4, SO2, Na2S, SO3, H2S, K2SO3. Раздели их:

а) на две группы:

1) ………………………………………. ; 2) ………………………………………… ;

б) на три группы:

1) ………………………………………. ; 2) …………………..……………………. ;

3) ……………………….……………… .

Укажи критерии классификации в каждом случае:

а) ……………………………………….………………………………………............... ;

б) ……………………………………………………………………………............……. .

Глава 3.
Номенклатура неорганических веществ


Огромное количество уже известных химических соединений диктует необходимость существования единой, строгой системы принципов построения их формул и названий. Такой системой в химии является химическая номенклатура, разработанная международным союзом теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry) – ИЮПАK (IUPAC). Названия, построенные по ее правилам, называются систематическими. На практике допускается использование также небольшого числа несистемных исторически сложившихся названий – тривиальных (см. приложение, табл. 1). Для составления названий неорганических веществ удобно воспользоваться следующей их классификацией (критерии – качественный и количественный состав).



3.1. Названия простых веществ

Для названия простого вещества Ах используется русское название элемента А, из атомов которого состоит простое вещество. Греческие числовые приставки, которые иногда указывают в названии, обозначают число атомов или групп атомов (приставка «моно» обычно опускается).

Таблица 1

Числовые приставки, используемые в названиях веществ

Приставка

Число

Приставка

Число

Приставка

Число

Приставка

Число

моно
ди
три

1
2
3

тетра
пента
гекса

4
5
6

гепта
окта
нона

7
8
9

дека
ундека
поли

10
11
n




Название
простого вещества Ах


Числовая приставка
(указывает число атомов А
в молекуле)


Русское
название элемента А


Пример:
Р4 тетрафосфор

Тетра

Фосфор

Таблица 2

Некоторые тривиальные названия простых веществ

Формула вещества

Название вещества

Формула вещества

Название вещества

С

Сажа, графит, алмаз

S (порошок)

Серный цвет

О3

Озон

Au (фольга)

Сусальное золото

П р о в е р ь с е б я

Упражнение 1. Подчеркни формулы простых веществ. Определи, к какому классу относятся соединения, и впиши их формулы в таблицу:

MnO2, H2SO4, K2SO4, N2, Ba(OH)2, N2O, Fe3O4, ZnS, NH4OH, CaCl2, KOH, Ca3(PO4)2, Al(OH)3, HNO3, CrCl3, Сa(OH)2, H3PO4, MgOHCl, H2SiO3, LiH, NH4HSO4, Na2O, PH3, CaCO3, O3, AgNO3, H2, H2CO3, H2O, Ca(HCO3)2, HNO2, He, Zn(OH)2, CO, Co, K3PO4, NH4NO3, NH3.

Бинарные соединения

Многоэлементные соединения

Гидроксиды

Соли
кислородсодержащих кислот

Основания, амфотерные гидроксиды

Kислородсодержащие кислоты

……………… ……………… ……………… ………………

…………………….. …………………….. …………………….. ……………………..

…………………….. …………………….. …………………….. ……………………..

…………………….. …………………….. …………………….. ……………………..

Упражнение 2. Стрелками укажи формулы кислых, средних и основных солей.



Упражнение 3. Соедини прямой линией три клетки, в которых записаны формулы бинарных соединений, оснований, кислородсодержащих кислот и их солей



Упражнение 4. Назови простые вещества:

Cl2 ……………… , He ……………… , P4 ……………… , Xe …………….. ,

O3 ……….……… , H2 ……………… , Ca ……………… , Pn …………….. ,

F2 ………….…… , O2 ……………… , S6 ……………… , I2 …………….. .

Упражнение 5. Составь формулы простых веществ:

дибром …. , октасера …. , озон …. , графит …. ,

сажа …. , серный цвет …. , золото …. , дийод …. ,

трикислород …. , полисера …. , диазот …. , тетрафосфор …. .

3.2. Названия бинарных соединений

Из бинарных соединений можно выделить группу соединений НхБ (Б – F, Cl, Br, I, S, Se, Te), названия которых формируются иначе, чем у остальных.

Название
бинарного соединения
НБ (Б – F, Cl, Br, I)
или Н2Б (Б – S, Se, Te)

Русское название
элемента Б

Соединительная
гласная «о»

Русское название
элемента Н

Пример:
Н2Sе cеленоводород

Селен

о

Водород

Растворы этих соединений представляют собой кислоты. Так, например, раствор Н2S – сероводородная кислота, раствор HCl – хлороводородная (соляная) кислота, раствор HF – фтороводородная (плавиковая) кислота.

Для составления названия бинарного соединения АхБy используют русское название элемента А и латинское название элемента Б.

Таблица 3

Латинские названия некоторых элементов

Символ элемента

Название

Символ элемента

Название

русское

латинское*

русское

латинское*

O

Kислород

Oxygenium

Si

Kремний

Silicium

N

Азот

Nitrogenium

P

Фосфор

Phosphorus

H

Водород

Hydrogenium

Cl

Хлор

Chlorum

S

Сера

Sulfur

Br

Бром

Bromum

C

Углерод

Carboneum

I

Йод

Iodum

*Подчеркнут корень латинского названия элемента, используемый при составлении названия его соединений.

Существует два способа составления названия бинарного соединения АхБy:

а) с использованием числовых приставок, указывающих на число атомов в молекуле;

б) с указанием степени окисления атома элемента А.



а)

Название бинарного соединения АхБy
(с использованием числовых приставок)

Числовая приставка*
(число атомов Б)

Kорень латинского названия Б

Суффикс «ид»

Числовая приставка* (число атомов А)

Русское название А
(в родительном падеже)

Пример:
N2O5 пентаоксид диазота

пента

окс

ид

ди

азотар

*Приставка «моно» обычно опускается.

б)

Название бинарного соединения АхБy
(с указанием степени окисления А)

Kорень
латинского названия Б

Суффикс
«ид»

Русское название А
(в родительном падеже)

Степень окисления А*

Пример:

+5
N2O5 оксид азота(V)

окс

ид

азота

(V)

*Указывают для атома элемента с переменной степенью окисления.

П р о в е р ь с е б я

Упражнение 1. Составь названия простых веществ и бинарных соединений с использованием числовых приставок (где это необходимо).

а)

HBr …………………. , H2S …………………. , HF …………………. ,

H2Se …………………. , H2O …………………. , HCl …………………. ;

б)

Cl2O …………………. , OF2 …………………. , P4O10 …………………. ,

AgCl …………………. , H2S …………………. , N2O3 …………………. ,

Mn2O7 …………………. , Mg3P2 …………………. , I2O5 …………………. ,

Сl2 …………………. , As2S5 …………………. , CrF6 …………………. ,

SO3 …………………. , BCl3 …………………. , SiC …………………. ,

SiF4 …………………. , P4 …………………. , Cl2O7 …………………. ,

Fe2O3 …………………. , N2O5 …………………. , GeS2 …………………. ,

H2Te …………………. , LiH …………………. , Pb3O4 …………………. .

Упражнение 2. Составь названия соединений с указанием с.о. атома элемента (где это необходимо).

Mg2Si ………………….. , Na3N …………………….. , СaC2 …………………… ,

FeCl3 ………………….. , Ca2Si ………….…………. , XeO4 …………………… ,

CaH2 …………..……… , AlN …………………….. , I2O5 …………………… ,

SF6 ……..…………… , NO2 …………………….. , CrCl2 …………………… ,

Al4С3 …………..……… , MnBr2 …………………….. , H2S …………………… .

Упражнение 3. Из предложенного перечня выбери и подчеркни:

а) одной линией нитриды; б) двумя линиями оксиды.

Mg3N2, MgO, Ca(CN)2, O3, NO2, NH3, H2O, HNO2, CO2, MgH2, N2O5, O2, HNO3, Na3N, N2.

Упражнение 4. Составь химические формулы веществ (тривиальные названия см. в приложении, табл. 1):

гидрид лития ……… , дифосфид тримагния ……… , аммиак …… ,

триоксид серы ……… , пентахлорид фосфора ……… , озон …… ,

хлороводород ……… , дисульфид углерода ……… , метан …… ,

углекислый газ ……… , монокарбид кремния ……… , октасера …… ,

соляная кислота ……… , негашеная известь ……… , диводород …… ,

сероводород ……… , тетрахлорид углерода ……… , оксид серы(VI) …… ,

фторид лития ……… , оксид азота(IV) ……… , сероводород …… ,

диоксид серы ……… , гексафторид хрома ……… , угарный газ …… ,

оксид свинца(IV) ……… , оксид углерода(II) ……… , гидрид натрия …… ,

бромоводород ……… , тетраоксид диазота ……… , бромид рубидия …… ,

диоксид серы ……… , гидрид кальция ……… , полифосфор …… ,

оксид свинца(II) ……… , нитрид трилития ……… , поваренная соль …… ,

гидрид магния ……… , монооксид азота ……… , вода …… ,

оксид кальция ……… , оксид азота(V) ……… , оксид азота(III) …… .

3.3. Названия оснований,
амфотерных гидроксидов, кислот и солей


Существует два способа составления названия основания амфотерного гидроксида А(ОН)х:
а) с использованием числовых приставок, указывающих на число групп ОН; б) с указанием степени окисления атома элемента А.

а)

Название основания
амфотерного гидроксида
А(ОН)х
(с использованием
числовых приставок)

Числовая приставка*
(число групп ОН)

Слово
«гидроксид»

Русское название А
(в родительном падеже)

Пример:
Fe(OH)2 дигидроксид железа

ди

гидроксид

железа

*Приставка «моно» обычно опускается.

З а п о м н и: катион NH4+ называется аммоний: NH4ОН – гидроксид аммония.

б)

Название основания амфотерного гидроксида А(ОН)х
с указанием с.о. А

Слово «гидроксид»

Русское название А
(в родительном падеже)

Степень окисления А*

Пример:

+2
Fe(OH)2гидроксид железа(II)

гидроксид

железа

(II)

*Указывают для атома элемента с переменной степенью окисления.

Таблица 4

Названия некоторых кислот и кислотных остатков



*В таблице указаны только те кислотные остатки, которые не содержат атомов Н.

Более полный список кислот и кислотных остатков см. в приложении, табл. 2.

Примеры названий солей

Формула соли

Н а з в а н и е с о л и

Числовая приставка*
(число Н+/ОН)

Kислая соль – «гидро»

Основная соль – «гидроксо»

Название кислотного остатка

Русское название А
(в родительном падеже)

Степень окисления А**

+3
Сr2(SO4)3







сульфат

хрома

(III)

+3
Fe(OH)2Cl

ди



гидроксо

хлорид

железа

(III)

4HCO3



гидро



карбонат

аммония



* Приставка «моно» опускается, указывать следует число Н+, приходящееся на один кислотный остаток или число ОН, приходящееся на один катион металла (например, Fe(H2PO4)2 – дигидро…; (СuOH)2CO3 – гидроксо…), число атомов Н в катионе аммония NH4+ приставкой не указывается.

** Указывают для атома элемента с переменной степенью окисления.

П р о в е р ь с е б я

Упражнение 1. Составь названия соединений.

KOH ………………… , NaOH …………………… , H2SiO3 ………………… ,

Н2SO3 ………………… , HI …………………… , H3PO3 ………………… ,

НNO3 ………………… , Al(OH)3 …………………… , HNO2 ………………… ,

H2SO4 ………………… , HCl …………………… , H2S ………………… ,

NH4OH ………………… , H3PO4 …………………… , Fe(OH)2 ………………… ,

Fe(OH)3 ………………… , H2CO3 …………………… , Cr(OH)3 ………………… .

Упражнение 2. Составь названия солей.

Формула
соли

Н а з в а н и е с о л и

Числовая приставка*
(число
Н+/ОН)

Kислая соль – «гидро»

Основная соль – «гидроксо»

Название кислотного остатка

Русское название А
(в родительном падеже)

Степень окисления А**

FeSO3



















Zn3(PO4)2



















Al2(SO4)3



















SnHPO4



















AlOH(NO3)2



















Сa(HCO3)2



















Fe(H2PO4)2



















MgOHCl



















NH4HSO4



















Pb(HSO4)2



















(СuOH)2CO3



















*Приставка «моно» опускается, указывается число Н+/ОН, приходящееся на один кислотный остаток или один катион металла cоответственно.

** Указывают для атома элемента с переменной степенью окисления.

Упражнение 3. Запиши названия классов соединений, для которых не указываются числовые приставки: …………………………………………………………… …………………………………….…………………………………….……………………………… .

Составь химические формулы веществ:

дигидроксид свинца ….… ,

серная кислота ….… ,

едкий натр ….… ,

азотистая кислота ….… ,

кремниевая кислота ….… ,

нитрит натрия ….… ,

соляная кислота ….… ,

сульфат ртути(I) ….… ,

фосфат кобальта(II) ….… ,

дигидрофосфат лития ….… ,

гидроксохлорид железа(III) ….… ,

силикат магния ….… ,

гидроксид железа(II) ….… ,

азотная кислота ……. ,

гидроксид кальция ……. ,

cульфид сурьмы(III) ……. ,

гидроксид меди(I) ……. .

гидросульфит калия ……. ,

сернистая кислота ……. ,

фосфорная кислота ……. ,

дигидроксохлорид железа(III) ……. ,

гидрофосфат натрия ……. ,

карбонат калия ……. ,

сульфат бария ……. ,

угольная кислота ……. ,

оксид алюминия ……. ,

мрамор ……. ,

фторид селена(IV) ……. ,

йодид свинца(II) ……. ,

нитрат меди(II) ……. ,

сульфид алюминия ……. ,

гидрокарбонат натрия ……. ,

гидросульфат аммония ……. ,
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Степень окисления в неорганической химии iconПояснительная записка факультативный курс «Общая химия»
Предлагается изучение данного курса параллельно с изучением курса органической и неорганической химии, что позволит учащимся 11-х...
Степень окисления в неорганической химии iconЛабораторные работы по общей и неорганической химии
Рябов М. А., Линко Р. В., Колядина Н. М. Лабораторные работы по общей и неорганической химии. Для студентов 1 курса специальностей...
Степень окисления в неорганической химии iconАктуальные проблемы неорганической и аналитической химии
Актуальные проблемы неорганической и аналитической химии : межвуз темат сб науч тр. / Рос гос ун-т им. И. Канта. Калининград : Изд-во...
Степень окисления в неорганической химии iconТематическое планирование по химии в 10 классе
Определение периодического закона, периода, группы, физический смысл порядкового номера, номера периода и группы; валентность, степень...
Степень окисления в неорганической химии iconТематическое планирование по химии в 9 классе
Определение периодического закона, периода, группы, физический смысл порядкового номера, номера периода и группы; валентность, степень...
Степень окисления в неорганической химии iconРеферат по химии на тему: «Явления изомерии в органической и неорганической химии. Зависимость свойств веществ от их строения»
«Явления изомерии в органической и неорганической химии. Зависимость свойств веществ от их строения»
Степень окисления в неорганической химии iconУчебное пособие по химии халькогенов второе в серии, посвященной химии элементов главных подгрупп периодической системы Д. И. Менделеева.
Д. И. Менделеева. Оно написано на основе курса лекций по неорганической химии, читаемого в мгу на протяжении последних 10 лет академиком...
Степень окисления в неорганической химии iconПрограмма по химии для поступающих в Томский государственный университет
Стехиометрия: закон сохранения массы вещества, постоянства состава. Химический элемент, простое вещество, сложное вещество. Аллотропия....
Степень окисления в неорганической химии iconI. теоретические основы химии
Для успешной сдачи вступительного экзамена необходимо хорошо знать теоретические основы химии (раздел I) и применять их для изложения...
Степень окисления в неорганической химии iconСборник основных формул по химии Краткий
В пособии приведены все основные формулы, уравнения реакций, а также даны определения по общей, неорганической, аналитической, органической...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница