Важнейшие классы неорганических соединений

И их номенклатура

Оксиды – это соединения двух элементов, один из которых кислород в степени окисления -2. По химическим свойствам оксиды подразделяют на несолеобразующие (СО, SiО, N₂О, NО) и солеобразующие.

Несолеобразующие (безразличные, индифферентные) оксиды не образуют ни гидратов, ни солей. Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основным оксидам (Na₂O, СаО и др.) отвечают основания (NaOН, Са(ОН)₂), кислотным (СО₂, SO₃ и др.) – кислоты (H₂СO₃, H₂SO₄).

Кислотные оксиды можно получить из кислот, отнимая от них воду, поэтому их называют также ангидридами кислот.

Амфотерным оксидам (BeO, ZnO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃, МnO₂ и др.) отвечают гидраты, проявляющие кислотные и основные свойства.

Выделяют пероксиды (перекиси) металлов (Na₂O₂, ВаО₂ и др.). Степень окисления кислорода в них -1, по своей природе это соли очень слабой кислоты – пероксида (перекиси) водорода Н₂О₂.

Основания – сложные вещества, состоящие из металла и одновалентных гидроксогрупп ОН, число которыхравно валентности металла (гидроксид натрия NaOH, гидроксид меди (II) Сu(ОН)₂ и др.). Основания классифицируют по их растворимости в воде, по кислотности и по их силе.

По растворимости основания делятся на растворимые (щелочи) и на нерастворимые.

По кислотности основания делятся на однокислотные (NaOН, NН₄OН), двухкислотные (Сu(ОН)₂ Fe(OH)₂), трехкислотные (Al(OH)₃, Fe(OH)₃).

По силе основания делятся на сильные и слабые. К сильным относятся все щелочи, кроме гидроксида аммония.

Кислоты – сложные вещества, состоящие из водорода, способного замещаться металлом, и кислотного остатка, причем число атомов водорода равно валентности кислотного остатка (табл.1). Кислоты классифицируются по основности, по наличию кислорода в составе кислоты и по их силе.

Основностью кислоты называется число атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться на металл с образованием соли. Соляная НСl и азотная HNO₃ кислоты – примеры одноосновных кислот, серная кислота H₂SO₄ – двухосновной, ортофосфорная кислота Н₃РО₄ – трехосновной.

По наличию кислорода в своем составе кислоты делятся на кислородсодержащие (HNO₃ , H₂SO₄ и др.) и бескислородные (НСl, H₂S и др.).

Названия бескислородных кислот имеют окончание водородная: НСl – хлороводородная (соляная кислота), H₂S – сероводородная, HCN – циановодородная (синильная кислота).

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от названия соответствующего элемента с добавлением слова кислота: HNO₃ – азотная, Н₂CrO₄ – хромовая кислота. Если элемент образует несколько кислот, то название кислоты, в которой он проявляет высшую валентность, оканчивается на -ная или -овая; если же валентность элемента ниже максимальной, то название кислоты оканчивается на -истая или -овистая (например, НNO₃ – азотная кислота, HNO₂ – азотистая, Н₃AsO₄ – мышьяковая, H₃AsO₃ – мышьяковистая). Кроме того, одному и тому же оксиду могут отвечать несколько кислот, различающихся между собой числом молекул воды: наиболее богатая водой форма имеет приставку орто-, а наименее богатая водой – приставку мета-. Так, кислота Н₃РО₄, в которой на одну молекулу фосфорного ангидрида Р₂О₅ приходится три молекулы воды, называется ортофосфорная Н₃РО₄, а кислота НРО₃ – метафосфорная (в ней на одну молекулу Р₂О₅ приходится одна молекула воды).

По силе кислоты делятся на сильные и слабые. Сильные кислоты – азотная, серная и соляная, бромоводородная, иодоводородная, марганцовая, хлорная, хлорноватая и др. Слабые кислоты – сероводородная, циановодородная, фтороводородная, борная, угольная, фосфорная, азотистая, фосфористая, сернистая, хлористая, хлорноватистая и др.

Соли – продукты замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотный остаток (табл.1). При полном замещении получаются средние (нормальные) соли (например, сульфат калия K₂SO₄). Кислая соль получается при неполном замещении водорода кислоты на металл (например, гидросульфат калия KНSO₄). Основная соль получается при неполном замещении гидроксогрупп основания на кислотный остаток (например, гидроксохлорид кальция Ca(ОН)С1). Соли, образованные двумя металлами и одной кислотой, называются двойными солями (например,алюмокалиевые квасцы или сульфат калия-алюминия, KAl(SO₄)₂). Соли, образованные одним металлом и двумя кислотами – смешанные соли (например, фторид-хлорид свинца (II) PbFCl, хлорид-гипохлорит кальция Ca(ClO)Cl).

Одна и та же соль может называться по-разному, например, KNO₃ называют калиевой селитрой, азотнокалиевой солью, азотнокислым калием, нитратом калия. Наиболее широко применяется международная номенклатура, в которой название соли отражает название металла и латинское название кислотного остатка, которое происходит от латинского названия элемента, образующего кислоту. Название соли бескислородной кислоты имеет окончание -ид. Соль кислородсодержащей кислоты в случае максимальной валентности кислотообразующего элемента имеет окончание -aт, ав случае более низкой его валентности окончание -ит. Для солей, образованных металлами с переменной валентностью, валентность металла указывают в скобках (FeSO₄ – сульфат железа (II), Fe₂(SO₄) – сульфат железа (III)).

Название кислой соли имеет приставку гидро-, указывающую на наличие незамещенных атомов водорода; если таких незамещенных атомов два или больше, то их число обозначается греческими числительными ди-, три- и т.д. (Na₂HPO₄ – гидрофосфат натрия, NaH₂PO₄ – дигидрофосфатм натрия).

Основная соль имеет приставку гидроксо-, указывающую на наличие незамещенных гидроксильных групп (AlOHCl₂ – хлорид гидроксоалюминия, Аl(ОН)₂С1 – хлорид дигидроксоалюминия или основной хлорид алюминия).

Кислая соль может быть образована только кислотой, основность которой равна двум или больше, а основная соль – металлом, валентность которого равна двум или больше:

Са(ОН)₂ + H₂SO₄ = 2Н₂О + СаSO₄ (средняя соль);

КОН + H₂SO₄ = Н₂О + KHSO₄ (кислая соль);

Mg(OH)₂ + HC1 = Н₂О + MgOHCl (основная соль).

 

 

Таблица 1

Формулы и названия кислот и солей

Название кислоты	Формула	Названия солей
Азотная	HNO3	Нитраты
Азотистая	HNO2	Нитриты
Кремниевая	H2SiО3	Силикаты
Марганцовая	HMnO4	Перманганаты
Метафосфорная	НРО3	Метафосфаты
Ортофосфорная	Н3РО4	Ортофосфаты (фосфаты)
Фосфористая	H3PO3	Фосфиты
Мышьяковая	H3AsO4	Арсенаты
Мышьяковистая	H3AsO3	Арсениты
Серная	H2SO4	Сульфаты
Сернистая	H2SO3	Сульфиты
Угольная	Н2СО3	Карбонаты
Хромовая	H2CrO4	Хроматы
Дихромовая	H2Cr2O7	Дихроматы
Бромоводородная	НВr	Бромиды
Иодоводородная	HI	Иодиды
Фтороводородная (плавиковая)	HF	Фториды
Циановодородная (синильная)	HCN	Цианиды
Хлороводородная (соляная)	HCl	Хлориды
Хлорная	HСlO4	Перхлораты
Хлорноватая	HСlO3	Хлораты
Хлористая	НClO2	Хлориты
Хлорноватистая	HClO	Гипохлориты