Основные классы и номенклатура неорганических соединений

По функциональным признакам неорганические соединения подразделяются на классы в зависимости от характерных свойств, проявляемых ими в химических реакциях. Существует четыре класса неорганических соединений: оксиды, основания, кислоты и соли.6

Оксиды – это соединения элементов с кислородом, в которых кислород проявляет степень окисления .7 По химическим свойствам оксиды подразделяют на несолеобразующие (безразличные) и солеобразующие. Последние в свою очередь делят на основные, кислотные и амфотерные.

Основныминазываются оксиды,которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами :

,

.

Кислотными оксидаминазываются оксиды, образующие соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами:

,

.

Присоединяя прямо или косвенно воду, кислотные оксиды образуют кислоты:

,

.

Поскольку кислотные оксиды могут быть получены и обратным путём – за счёт выделения воды из кислот, то их также называют ангидридами кислот.

Амфотерными называются оксиды,которые образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К амфотерным оксидам относятся, например, и т.д.:

Несолеобразующие оксиды(их немного) не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями. К ним относятся: – оксид азота 8, – оксид азота , – оксид углерода и др.

Структурные формулы оксидов и других соединений играют важную роль в понимании структурных и химических свойств соединений, поэтому необходимо научиться правильно составлять их. При изображении графических формул следует пользоваться понятием «валентность» или «степень окисления», причём каждой «единице» валентности или степени окисления соответствует валентный штрих: , , . Это означает, что речь идёт о кремнии , магнии , азоте .

Другой принцип построения графических формул заключается в том, что в большинстве молекул оксидов атомы элементов, если их больше одного, соединяются через кислород:

Кислоты –это сложные вещества,содержащие атомы водорода, которые могут замещаться атомами металла. Общая формула кислот:

,

где – кислотный остаток (от английского слова - кислота); – число атомов водорода, равное валентности кислотного остатка.

Примеры кислот:

Классификацию кислот производят:

а) по основности, т.е. по числу атомов водорода, которые в молекуле кислоты могут замещаться атомами металла.

По основности кислоты делятся на:

-одноосновные ( и др.);

- двухосновные ( и др.) и т.д.

Кислоты, молекулы которых содержат два и более атомов водорода, называются многоосновными;

б) по содержанию атомов кислорода в молекуле кислоты делятся на:

- бескислородные ( и др.);

- кислородсодержащие ( и др.).

Таблица 1.1 – Основные классы неорганических веществ

Кислородсодержащие кислоты называются оксокислотами.Они являются гидратами кислотных оксидов, т.е. продуктами соединения кислотных оксидов с водой.

Например:

Основания–это сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов металла и одной или нескольких гидроксильных групп . Общая формула оснований , где - число гидроксильных групп, равное валентности металла.

Примеры оснований: .

Классификацию оснований проводят:

а) по числу гидроксильных групп в молекуле. Количество гидроксильных групп в молекуле основания зависит от валентности металла и определяет кислотность основания.По этому признаку основания делятся на однокислотные ( и др.), двукислотные ( и др.) и т.д.

Двух- и трёхкислотные основания называются многокислотными;

б) по растворимости в воде основания делятся на:

- растворимые ( );

- нерастворимые ( и др.). Растворимые в воде основания называются щелочами.

Среди оснований выделяют такжеамфотерные гидроксиды -сложные вещества, которые имеют свойства кислот и свойства оснований.

Примеры амфотерных гидроксидов:

Для удобства амфотерным гидроксидам можно придать форму либо кислоты, либо основания, например, и и

Соли– это сложные вещества, которые являются продуктами замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металла или продуктами замещения гидроксильных групп в молекулах оснований кислотными остатками.

Например:

;

.

Состав нормальных (средних) солей выражается общей формулой:

,

где – число атомов металла; – число кислотных остатков.

Соли делятся на три типа: нормальные (средние), кислые и основные.

Нормальные (средние) соли – это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или продуктами полного замещения гидроксильных групп в молекуле основания кислотными остатаками.

Например:

Двухосновная кислота с любым металлом образует одну нормальную соль и одну кислую соль.

Трёхосновная кислота с любым металлом образует нормальную соль и две кислые соли.

Названия кислых солей состоят из приставки «гидро-» или «дигидро-» и в круглых скобках указывается валентность металла. Например: – гидрокарбанат натрия, – гидрофосфат калия, – гидрофосфат железа .

Приставка «дигидро-» используется, если в молекуле кислой соли с одним кислотным остатком связаны два атома водорода.

Например: - дигидрофосфат калия.

Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксильных групп в молекулах многокислотных оснований кислотными остатками. Примеры основных солей: гидроксохлорид кальция; гидроксосульфат кальция; гидроксодинитрат железа .

Молекулы основных солей содержат гидроксильные группы (сокращенное название гидроксильной группы – «гидроксо-»), поэтому в их названиях содержится эта приставка.

Приставка «дигидроксо-» используется, если в молекуле основной соли с одним атомом металла связаны две гидроксильные группы.

Например: дигидроксонитрат железа .

В графических формулах солей должны сохраняться графические формулы кислотных и основных остатков. Если кислотный остаток произведён от кислородной кислоты, то атом металла присоединяется к кислотному остатку через кислород. Например:

Кислые соли