КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА НЕОРГАНИЧЕСКИХ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.С. Хаин, А.А. Волков
КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Учебное пособие
Ухта 2004
Учебное издание
Владимир Сергеевич Хаин
Александр Алексеевич Волков
КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Учебное пособие
УДК 546(075)
Х-15
Хаин В.С. Классификация и номенклатура неорганических соединений: Учебное пособие
для студентов безотрывного обучения нехимических технических специальностей /В.С. Хаин,
А.А. Волков. – Ухта: УГТУ, 2004. – 56 с.
ISBN 5-88179-347-1
Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов БО геологического
и нефтегазового направлений при подготовке к лабораторным работам, выполнении контрольных
работ, подготовке к экзаменам.
Учебное пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры химии 13.03.02, протокол
№ 10 и предложено для издания Советом филиала УГТУ в г. Усинске.
Рецензенты: Крупенский В.И., д.х.н., профессор.
Колосова Е.Н., начальник испытательной лаборатории МУП Ухтаводоканал.
В пособии учтены предложения рецензентов и редактора.
Редактор В.П. Кипрова
Технический редактор Л.П. Коровкина
Корректор Т.И. Косолапова
© Ухтинский государственный технический университет, 2004
© Хаин В.С., Волков А.А., 2004
ISBN 5-88179-347-1
Ухтинский государственный технический университет.
169300. г. Ухта, ул. Первомайская, 13.
Лицензия ПД №00578 от 25 мая 2000 г.
Подписано в печать 26.03.2004. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.
Компьютерный набор. Гарнитура Times New Roman.
План 2003 г., позиция 54. Усл. печ. л. 3,3. Уч. –изд. л. 3,0. Тираж 120 экз. Заказ №178.
Отдел оперативной полиграфии УГТУ. 169300, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Номенклатура неорганических и органических веществ представляет собой весьма
важную область химической терминологии. В настоящее время широко используется номенклатура, которая основана на рекомендациях Международного союза теоретической и
прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC), сокращенно
ИЮПАК.
В данном пособии рассматривается современная номенклатура неорганических соединений с позиций рекомендаций ИЮПАК, но с учетом традиций, закономерностей и
особенностей русского языка вообще и химического русского языка в частности.
Настоящее пособие, не повторяя материала, имеющегося в учебниках по общей химии, и не претендуя на детальное изложение вопросов, рассматриваемых в специальной
литературе, имеет целью обобщить материал в соответствии с педагогическими требованиями, осветить основные закономерности, характеризующие сущность классификации и
номенклатуры неорганических соединений на базе современных представлений.
В основу номенклатуры химических соединений положен их состав, так как он (состав) является наиболее постоянной и простой основной характеристикой вещества, главным признаком начальной его идентификации (распознавания).
Химическая номенклатура состоит из формул соединений и их названий, составление которых должно базироваться на системе номенклатурных правил. При этом название
должно адекватно (однозначно) описывать формулу, т.е. состав вещества.
Совершенно очевидно, что никакие номенклатурные правила не могут быть использованы для всестороннего описания физико-химических свойств веществ, структуры и
природы связи. Но они должны, насколько это возможно, учитывать накопленные практикой знания о химических функциях веществ и их строении, о взаимном расположении
атомов и групп атомов.
Цель данного пособия состоит также в том, чтобы помочь студентам, изучающим
химию, углубить свои знания основ современной классификации и номенклатуры химических соединений, правил перехода от формул веществ к их названиям и наоборот, что особенно важно для будущих специалистов в области геологии, геохимии, разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, бурения скважин, машин и оборудования
нефтяных и газовых месторождений, а также экономики топливного комплекса.
4
ОСНОВЫ НОМЕНКЛАТУРЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ВВЕДЕНИЕ
В неорганической химии существует несколько номенклатур, так как часто бывает
необходимо давать специальные названия не только элементам и их соединениям, но и
химическим реакциям, методам, теоретическим концепциям и т.д. Наиболее важной является номенклатура большого числа неорганических соединений.
Многие старые, хотя и образные, но бессистемные названия, которые давались веществам на основе источника их получения, их свойств или по имени ученого, выходят из
употребления в качестве официальных названий этих веществ. Например: нашатырный
спирт, глауберова соль, серная печень, бельевая сода и др.
Целью современной систематической химической номенклатуры является описание
состава и, по мере возможности, строения соединений. Однако никакая даже самая совершенная система номенклатуры не создается без учета и использования сложившихся традиций. По номенклатурным правилам составления названий каждое вещество получает в
соответствии с его формулой систематическое название, полностью отражающее его состав, например: Mg3N2 — динитрид тримагния, Hg2Cl2 — дихлорид диртути, H2SO3 — триоксосульфат (IV) водорода. Систематических названий, адекватно передающих состав вещества, может быть несколько: Al2O3 — триоксид диалюминия или оксид алюминия (III).
Из них выбирают то, которое более предпочтительно в данном тексте.
Для ряда веществ, например кислот и их солей, правила ИЮПАК допускают использовать традиционные названия: HNO3 — азотная кислота, NaNO3 — нитрат натрия,
H2SO4 — серная кислота, K2SO4 — сульфат калия и т.д. Остаются также традиционные названия таких соединений, как вода, аммиак, гидразин, уранил и некоторых других.
Иногда используют в химической литературе по необходимости минералогическое
название вещества. Например: алюмоаммонийные квасцы — (NH4)2Al2(SO4)4, доломит —
CaCO3⋅MgCO3, магнетит — Fe3O4, малахит — (CuOH)2CO3, кальцинированная сода —
Na2CO3, фосфорит — Ca3(PO4) и т.д.
В технической литературе и заводской практике часто применяют бессистемные
тривиальные названия, например, Na2CO3 — сода, CuSO4 — медный купорос, NaOH — едкий натр, HCl — соляная кислота и др.
Таким образом, номенклатура на сегодняшнем этапе развития химической науки и
практики — это не просто набор различных названий: она сочетает как внесистемные названия, так и названия, построенные по общим правилам.
5
ГЛАВА 1. ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
1.1. Химические элементы
1.1.1. Символы и названия
Символы химических элементов и их названия на русском и латинском языках, согласно правилам ИЮПАК, приведены в табл. 1.1 и в Периодической системе
Д.И. Менделеева. Так как для составления производных терминов, т.е. систематических и
традиционных названий анионов сложных веществ, используются корни латинских названий элементов, то они также приводятся в скобках после соответствующих названий. В
соответствии со сложившейся традицией в некоторых производных названий используют
и усеченные корни латинских названий элементов.
Таблица 1.1
Символы, названия элементов и их относительные атомные массы
№ п/п Символ
Атомная масса
Русское название
Латинское название
1.
Н
1,008
Водород
Hydrohenium
2.
Не
4,003
Гелий
Helium
3.
Li
6,94
Литий
Lithium
4.
Be
9,01
Бериллий
Berylium
5.
В
10,81
Бор
Borum
6.
С
12,01
Углерод
Carboneum
7.
N
14,01
Азот
Nitrogenium (Nitr-)
8.
О
15,999
Кислород
Oxygenium
9.
F
18,998
Фтор
Fluorum
10.
Ne
20,18
Неон
Neon
11.
Na
22,99
Натрий
Natrium
12.
Mg
24,305
Магний
Magnesium
13.
Al
26,98
Алюминий
Aluminium
14.
Si
28,08
Кремний
Silicium
15.
P
30.97
Фосфор
Phosphorus (Phosph-)
16.
S
32,06
Сера
Sulfur (Sulf-)
17.
Cl
35,45
Хлор
Chlorum (Chlor-)
18.
Ar
39,95
Аргон
Argon
19.
К
39,098
Калий
Kalium
20.
Ca
40,08
Кальций
Calcium
21.
Sc
44,97
Скандий
Scandium
6
Продолжение табл. 1.1
№ п/п Символ
Атомная масса
Русское название
Латинское название
22.
Ti
47,88
Титан
Titanium
23.
V
50,94
Ванадий
Vanadium
24.
Cr
51,996
Хром
Chromium
25.
Mn
54,94
Марганец
Marganum
26.
Fe
55,85
Железо
Ferrum
27.
Co
58,93
Кобальт
Cobaltum
28.
Ni
58,70
Никель
Niccolum
29.
Cu
63,55
Медь
Cuprum
30.
Zn
65,38
Цинк
Zincum
31.
Ga
69,72
Галлий
Gallium
32.
Ge
72,59
Германий
Germanium
33.
As
74,92
Мышьяк
Arsenicum (Arsen-)
34.
Se
78,96
Селен
Selenium (Selen-)
35.
Br
79,90
Бром
Bromum (Brom-)
36.
Kr
83.80
Криптон
Krypton
37.
Rb
85,47
Рубидий
Rubidium
38
Sr
87,62
Стронций
Strontium
39.
Y
88,91
Иттрий
Yttrium
40.
Zr
91,22
Цирконий
Zirconium
41.
Nb
92,91
Ниобий
Niobium (Niob-)
42.
Mo
95,94
Молибден
Molybdenum (Molybd-)
43.
Tc
98,90
Технеций
Technetium
44.
Ru
101,07
Рутений
Ruthenium (Ruthen-)
45.
Rh
102,91
Родий
Rhodium
46.
Pd
106,4
Палладий
Palladium
47.
Ag
107,87
Серебро
Argentum
48.
Cd
112,41
Кадмий
Cadmium
49.
In
114,82
Индий
Indium
50.
Sn
118,69
Олово
Stannum
51.
Sb
121,75
Сурьма
Stibium
52.
Те
127,60
Теллур
Tellurium (Tellur-)
53.
I
126,90
Иод
Iodum (Iod-)
7
Продолжение табл. 1.1
№ п/п Символ
Атомная масса
Русское название
Латинское название
54.
Xe
131,30
Ксенон
Xenon
55.
Cs
132,90
Цезий
Cesium
56.
Ba
137,33
Барий
Barium
57.
La
138,91
Лантан
Lanthanum
58.
Ce
140,12
Церий
Cerium
59.
Pr
140,91
Празеодим
Praseodymiu
60.
Nd
144,24
Неодим
Neodymium
61.
Pm
[145]
Прометий
Promethium
62.
Sm
150,4
Самарий
Samarium
63.
Eu
151,96
Европий
Europium
64.
Gd
157,25
Гадолиний
Gadolinium
65.
Tb
158,92
Тербий
Terbium
66.
Dy
162,5
Диспрозий
Dysprosium
67.
Ho
164,93
Гольмий
Holmium
68.
Er
167,26
Эрбий
Erbium
69.
Tm
168,93
Тулий
Thulium
70.
Yb
173,04
Иттербий
Ytterbium
71.
Lu
174,97
Лютеций
Lutetium
72.
Hf
178,43
Гафний
Hafnium
73.
Та
180,95
Тантал
Tantalum
74.
W
183,85
Вольфрам
Wolfram
75.
Re
186,21
Рений
Rhenium (Rhen-)
76.
Os
190,2
Осмий
Osmium (Osm-)
77.
Ir
192,22
Иридий
Iridium
78.
Pt
195,09
Платина
Platinum (Platin-)
79.
Au
196,97
Золото
Aurum (Aur-)
80.
Hg
200,59
Ртуть
Hydrargyrum
81.
Tl
204,37
Таллий
Thallium
82.
Pb
207,2
Свинец
Plumbum
83.
Bi
208,98
Висмут
Bismutum
84.
Po
209
Полоний
Polonium
85.
At
[210]
Астат
Astatium
86.
Rn
[222]
Радон
Radon
8
Окончание табл. 1.1
№ п/п Символ
Атомная масса
Русское название
Латинское название
87.
Fr
[223]
Франций
Francium
88.
Ra
226,02
Радий
Radium
89.
Ac
227
Актиний
Actinium
90.
Th
232,04
Торий
Thorium
91.
Pa
231,03
Протактиний
Protactinium
92.
U
238,03
Уран
Uranium
93.
Np
237,05
Нептуний
Neptunium
94.
Pu
[244]
Плутоний
Plutonium
95.
Am
[243]
Америций
Americium
96.
Cm
[247]
Кюрий
Cuurium
97.
Bk
[247]
Берклий
Berkelium
98.
Cf
[251]
Калифорний
Californium
99.
Es
[254]
Эйнштейний
Einsteinium
100.
Fm
[257]
Фермий
Fermium
101.
Md
[258]
Менделевий
Mendelevium
102.
No
[255]
(Нобелий)
(Nobelium)
103.
Lr
[256]
(Лауренсий)
(Lawrencium)
104.
Ku
[261]
Курчатовий
—
105.
Ns
[261]
Нильсборий
—
Атомные массы приведены по Международной таблице 1981 г., в ряде случаев округлены нами до второго знака после запятой. В квадратных скобках приведены массовые
числа наиболее устойчивых изотопов.
Названия и символы элементов, приведенные в круглых скобках, не являются пока
общепринятыми.
Некоторые группы элементов имеют общие групповые названия (табл. 1.2).
Все химические элементы условно делят на металлы и неметаллы (понятие металлоид в настоящее время запрещено). К неметаллам относят все благородные газы, галогены, халькогены (сера, селен, теллур, кроме полония), азот, фосфор, мышьяк, углерод,
кремний, бор и водород. Остальные элементы относят к металлам.
Элементы, у которых очередной электрон заполняет s-атомную орбиталь, называют
s-элементами (это элементы IА и IIA подгрупп); элементы, у которых очередной электрон
заполняет р-орбиталь, называют р-элементами (это элементы IIIA-VIIIA подгрупп); dорбиталь — d-элементами (это элементы IB-VIIIB подгрупп); f-орбиталь — f-элементами
(это лантоноиды и актиноиды).
9
Таблица 1.2
Некоторые групповые названия элементов
Группа элементов
Название
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Благородные газы
F, Cl, Br, I, At
Галогены
O, S, Se, Te
Халькогены
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Щелочные металлы
Ca, Sr, Ba, Ra
Щелочноземельные металлы
Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os
Платиновые металлы
Fe, Co, Ni
Семейство железа
С порядковыми номерами 57-71 (La — Lu )
Лантоноиды
С порядковыми номерами 89-103 (Ас — Lr )
Актиноиды
В таблице 1.3 приведены электронные конфигурации атомов, а в таблице 1.4 —
квантовые состояния электронов первых трех энергетических уровней, что поможет, на
наш взгляд, студентам при составлении формул неорганических соединений.
Таблица 1.3
Электронные конфигурации атомов (Z — порядковый номер элемента, Э; n — номер энергетического уровня; s, p, d, f — тип орбитали)
n
Z
Э
1
Н
1
2
3
4
5
6
7
s s p s p d s p d f s p d f g s p d f g h s
Элементы I периода
1
2
Не
2
Элементы II периода
3
Li
2 1
4
Be
2 2
5
В
2 2 1
6
С
2 2 2
7
N
2 2 3
8
O
2 2 4
9
F
2 2 5
10
Ne
2 2 6
Элементы III периода
11
Na
2 2 6 1
12
Mg
2 2 6 2
10
Продолжение табл. 1.3
n
Z
Э
1
2
3
4
s s p s p d s p d f
13
Al
2 2 6 2 1
14
Si
2 2 6 2 2
15
P
2 2 6 2 3
16
S
2 2 6 2 4
17
Cl
2 2 6 2 5
18
Ar
2 2 6 2 6
5
К
2 2 6 2 6
1
20
Са
2 2 6 2 6
2
21
Sc
2 2 6 2 6 1 2
22
Ti
2 2 6 2 6 2 2
23
V
2 2 6 2 6 3 2
24
Cr
2 2 6 2 6 5 1
25
Mn
2 2 6 2 6 5 2
26
Fe
2 2 6 2 6 6 2
27
Co
2 2 6 2 6 7 2
28
Ni
2 2 6 2 6 8 2
29
Cu
2 2 6 2 6 10 1
30
Zn
2 2 6 2 6 10 2
31
Ga
2 2 6 2 6 10 2 1
32
Ge
2 2 6 2 6 10 2 2
33
As
2 2 6 2 6 10 2 3
34
Se
2 2 6 2 6 10 2 4
35
Br
2 2 6 2 6 10 2 5
36
Kr
2 2 6 2 6 10 2 6
7
s p d f g s p d f g h s
Элементы IV периода
19
6
Элементы V периода
37
Rb
2 2 6 2 6 10
1
38
Sr
2 2 6 2 6 10 2 6
2
39
Y
2 2 6 2 6 10 2 6 1
2
40
Zr
2 2 6 2 6 10 2 6 2
2
41
Nb
2 2 6 2 6 10 2 6 4
1
42
Mo
2 2 6 2 6 10 2 6 5
1
11
Продолжение табл. 1.3
n
Z
Э
1
2
3
4
5
6
7
s s p s p d s p d f
s p d f g s p d f g h s
43
Тc
2 2 6 2 6 10 2 6 6
1
44
Ru
2 2 6 2 6 10 2 6 7
1
45
Rh
2 2 6 2 6 10 2 6 8
1
46
Pd
2 2 6 2 6 10 2 6 10
0
47
AS
2 2 6 2 6 10 2 6 10
1
48
Cd
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2
49
In
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 1
50
Sn
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 2
51
Sb
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 3
52
Tc
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 4
53
I
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 5
54
Xe
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 6
Элементы VI периода
55
Cs
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 6
1
56
Ba
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 6
2
57
La
2 2 6 2 6 10 2 6 10
2 6 1
2
58
Се
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2
1
2
59
Pr
2 2 6 2 6 10 2 6 10 3
1
2
60
Nd
2 2 6 2 6 10 2 6 10 4
1
2
61
Pm
2 2 6 2 6 10 2 6 10 5 2 6
2
62
Sm
2 2 6 2 6 10 2 6 10 6 2 6
2
63
Eu
2 2 6 2 6 10 2 6 10 7 2 6
2
64
Gd
2 2 6 2 6 10 2 6 10 7 2 6 1
2
65
Tb
2 2 6 2 6 10 2 6 10 9 2 6
2
66
Dy
2 2 6 2 6 10 2 6 10 10 2 6
2
67
Ho
2 2 6 2 6 10 2 6 10 11 2 6
2
68
Er
2 2 6 2 6 10 2 6 10 12 2 6
2
69
Tm
2 2 6 2 6 10 2 6 10 13 2 6
2
70
Yb
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
2
71
Lu
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 1
2
72
Hf
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2
2
73
Та
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 3
2
12
Окончание табл. 1.3
n
Z
Э
1
2
3
4
s s p s p d s p d f
5
6
s p d f g s p d f g h s
74
W
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 4
2
75
Re
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 5
2
76
Os
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 6
2
77
Ir
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 7
2
78
Pt
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 9
1
79
Au
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
1
80
Hg
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2
81
Ti
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 1
82
Pb
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 2
83
Bi
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 3
84
Po
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 4
85
At
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 5
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 6
86 Rn
7
Элементы VII периода
87
Fr
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 6
1
88
Ra
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 6
2
89
Ac
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 6 1
2
90
Th
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10
2 6 2
2
91
Pa
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2
2 6 1
2
92
U
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 3
2 6 1
2
93
Np
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 5
2 6
2
94
Pu
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 6
2 6
2
95
Am 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 7
2 6
2
96
Sm
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 7
2 6 1
2
97
Bk
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 8
2 6 1
2
98
Cf
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 10
2 6
2
99
Es
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 11
2 6
2
100
Fm
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 12
2 6
2
101
Md
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 13
2 6.
2
102
No
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14
2 6
2
103
Lr
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14
2 6 1
2
104
Ku
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14
2 6 2
2
13
Таблица 1.4
Квантовые состояния электронов, емкость первых трех слоев и подслоев электронных оболочек
Главное квантовое
число n
1
Орбитальное кванто-
3
0
1
0 +1
0
-1
0
+1
0
-1
+2
+1
0
-1
-2
Спиновое квантовое
число ms
½ ½ ½
½
½ ½
½
½
½
½
½
½
½
½
Символы орбиталей
1s 2s 2px 2pz 2py 3s Зрх 3pz 3ру 3dx2-y2 3dxz 3dz2 3dyz
вое число l
0
2
Магнитное квантовое
0
число ml
0
1
2
3dxy
Максимальное число
ē c данным l (емкость квантового
подслоя)
2
2
Максимальное число
ē с данным n (емкость 2
6
2
8
6
10
18
2
квантового слоя 2n )
1.1.2. Изотопы
При обозначении изотопов перед символом химического элемента слева вверху ставится массовое число, а слева внизу — порядковый номер элемента в Периодической системе. Например:
32
16
1
1
S — изотоп серы — 32
Н — изотоп водорода — 1 - Н; протий
2
1
Н — изотоп водорода — 2 - D; дейтерий
3
1
Н — изотоп водорода — 3 - Т; тритий
Заряд иона пишется так: сначала число, а потом знак заряда: 2+ (а не +2). Например:
Сa2+ обозначает двухзарядный катион кальция с природным изотопным составом
40
40
20
Са.
К+ — однозарядный катион калия – 40.
1.2. Простые вещества
Простые вещества, состоящие из двух атомов одного и того же элемента, называются русскими названиями образующих их элементов. Например: I2 — иод, Cl2 — хлор,
N2 — азот.
14
Для аллотропных форм элементов в свободном состоянии рекомендована следующая номенклатура:
Н1 — моноводород; О2 — дикислород; S2 — дисера и т.д.
Исключение составляет соединение из трех атомов кислорода О3, для которого сохранили традиционное название озон (табл. 1.5).
Таблица 1.5
Номенклатура, графические формулы и ожидаемая полярность молекул простых
веществ
Химическая
формула
Название
Н2
O2
Диводород или водород
Дикислород или кислород
I2
Дииод или иод
Пространственная конфигура-
Ожидаемая
ция (графическая формула)
полярность
Гантелевидная
Неполярная
Угловая (плоская молекула)
О3
Трикислород или озон
Полярная
Тригональная пирамида
Р4
Тетрафосфор
Неполярная
Чтобы различить твердые полиморфные модификации, предложено обозначение
греческими буквами: альфа (α), бета (β), гамма (γ), дельта (δ) и т.д., начиная с низкотемпературной модификации. Например:
α- Sn — альфа- олово (серое олово),
β- Sn — бета- олово (белое олово),
γ- Sn — гамма- олово.
Для указания кристаллической структуры модификации применяют сокращенные обозначения кристаллических систем (сингоний): куб. — кубическая; тетр. — тетрагональная;
ромб. — ромбическая (или орторомбическая); монокл. — моноклинная; гекс. — гексагональная; триг. — тригональная; трикл. — триклинная. Например: α-S, или S (ромб.) — альфа-сера
или сера (ромб.); β-S, или S (монокл.) — бета-сера, или сера (монокл.).
Аморфное состояние обозначается сокращенно — ам. и указывается в круглых
скобках после формулы или названия вещества.
15
1.3. Ионы и радикалы
1.3.1. Одноэлементные катионы
Систематические названия одноэлементных катионов составляются из слова катион
в именительном падеже и русского названия химического элемента в родительном падеже.
В конце названия в круглых скобках указывается римской цифрой степень окисления элемента (так называемый метод Штока), если эта степень окисления не единственная:
Сu2+ — катион меди (II)
K+ — катион калия
Cu+ — катион меди (I)
Bа2+ — катион бария
Аl3+ — катион алюминия
Со2+ — катион кобальта (II)
Для многоатомных одноэлементных катионов в названии указывается число атомов
с помощью числовых приставок. Вместо степени окисления в конце названия также в
круглых скобках указывается общий заряд катиона (метод Эванса-Бассета) с помощью
арабских цифр со знаком «+» (плюс):
I2+ — катион дииода (1+)
O2+ — катион дикислорода (1+)
S82+ — катион октасеры (2+)
Bi33+ — катион тривисмута (3+)
Многоатомные многовалентные катионы, образованные, в частности, присоединением к одноатомным анионам большего числа катионов водорода, чем это требуется по
правилу валентности, имеют название, оканчивающееся на «-оний». Например:
аммоний — NH4+,
фосфоний — РН4+,
арсоний — AsH4+,
оксоний — Н3O+
Азотсодержащие основания (за исключением аммиака) образуют катионы, названия
которых заканчиваются на «-ий». Например, N2H3+— гидразиний (1+), a N2H32+ — гидразиний (2+).
1.3.2. Одноэлементные анионы
Систематические названия одноатомных одноэлементных анионов составляются из
корня русского (в некоторых случаях из корня латинского) названия элемента (см. табл. 1.1)
и суффикса «ид» с добавлением через дефис слова «-ион».
Cl- — хлорид-ион
H- — гидрид-ион
S2- — сульфид-ион
N3- — нитрид-ион
F- — фторид-ион
О2- — оксид-ион
Систематические названия многоатомных одноэлементных анионов составляются
так же, но при этом указывается число атомов элемента с помощью числовых приставок. В
скобках указывается общий заряд со знаком «-» (минус) с помощью арабских цифр:
I3- — трииодид (1-)-ион;
Те62- — гексателлурид (2-)-ион;
S22- — дисульфид (2-)-ион; читается, например, дисульфид-два-минус-ион.
16
Некоторым ионам присвоены специальные названия:
С22- — ацетиленид-ион
N3- — азид-ион
О2- — надпероксид-ион
О3- — озонид-ион
О22- — пероксид-ион
1.3.3. Многоэлементные радикалы
Специальные названия радикалов приведены в табл. 1.6. Принцип построения названий радикалов основывается на применении суффикса «-ил», исходя из этого даются
названия соединениям. Например:
(СО)Сl2 — дихлорид карбонила
(PO)N — нитрид фосфорила
(СгО2)Сl2 — дихлорид хромила
Таблица 1.6
Специальные названия неорганических радикалов
Формула
НО
СО
NO
SO2
РО
ClO
РuО2
Название
Гидроксил
Карбонил
Нитрозил
Сульфонил
Фосфорил
Хлорозил
Плутонил
Формула
SeO
СrО2
NO2
SO
UO2
ClO2
SeO2
Название
Селенил
Хромил
Нитроил
Сульфинил
Уранил
Хлорил
Селенонил
6.
7.
8.
1.3.4. Упражнения
Как обозначается катион калия-40, нейтральный атом азота-15?
Назовите следующие простые вещества: S8, O3, Pn.
Назовите ионы Cr3+, Со3+, О2+, Н2+, Br-, As3-, Р3-, S42-.
Дайте латинские названия следующим химическим элементам: Fe, Al, Cr, Ti, Ag, Au,
Н, O, S, N.
Напишите химические символы кобальта, циркония, никеля, платины, молибдена,
вольфрама.
Напишите химические символы элементов, относящихся к халькогенам.
Назовите элементы, относящиеся к благородным газам.
Приведите примеры (по 3) s-элементов, f-элементов. Дайте им названия.
9.
Какие элементы относятся к лантаноидам?
1.
2.
3.
4.
5.
17
ГЛАВА 2. СЛОЖНЫЕ ВЕЩЕСТВА
2.1. Общие правила построения формул и названий соединений
Химические формулы являются наглядными изображениями состава соединений с
помощью символов химических элементов, числовых индексов и некоторых других знаков. Стехиометрические отношения в формулах соединений должны выражаться (за некоторым исключением) простыми целыми числами. Молекулярные формулы используются
лишь тогда, когда степень ассоциации молекул не зависит от температуры. В противном
случае следует пользоваться простейшей (эмпирической) формулой.
2.1.1. Общие правила построения формул соединений
1. Все химические элементы, как известно, условно делятся на металлы и неметаллы. В формулах соединений между ними на первое место слева всегда ставится металл, а
затем неметалл. Например:
Na2O, СаО, NaCl, NiBr2, CoS, KI, Na2Se.
2. В формулах соединений между неметаллами они располагаются по мере возрастания их электроотрицательности. Для этого можно воспользоваться так называемым
«практическим рядом неметаллов», который приводится ниже:
Rn, Хе, Кг, В, Si, С, As, Р, Н, Те, Se, S, At, I, Br, Сl, N, O, F.
Неметалл, стоящий левее в этом ряду, пишется первым. Например:
СО2, SiC, OF2, PH3.
Исключения составляют аммиак и гидразин, для которых допускаются традиционные формулы, соответственно NH3 и N2H4.
Аналогичный порядок должен соблюдаться и при написании более сложных соединений, например: PICl2, PSI3.
3. Большинство неорганических соединений можно условно рассматривать как вещества, состоящие из электроположительных частей (катионов) и электроотрицательных
(анионов).
При составлении формул таких соединений на первое место всегда ставится катион,
а на второе — анион. Например:
Na2SO4, KNO3, Ca(NO3)2, где Na+, К+, Са2+ — катионы; SO42-, NO3- — анионы.
4. Если в соединении имеются две (или более) положительные части, то следует
рассмотреть два случая.
а) Электроположительные части образованы металлами одной группы Периодической системы Д.И. Менделеева; тогда первым слева ставится элемент, который расположен ниже в данной группе. Например: KNaSO4, CaMg(CO3)2.
б) Если соединения имеют в своем составе металлы разных групп Периодической
18
системы, то первым (слева) в формуле должен стоять элемент, обладающий более металлическими свойствами: KAl(SO4)2.
Аналогичный порядок должен соблюдаться при расположении элементов в интерметаллических соединениях, таких как KNa2, АuСu3, Ni3Al и т.д.
5. Если в соединении имеются две (или более) электроотрицательные части, то вначале (слева) ставится металл или положительно заряженный неметалл, а расположение отрицательных частей должно подчиняться «практическому ряду неметаллов» (см. выше):
элементы располагаются слева направо по мере возрастания их электроотрицательности.
Например: BiClO, PClO.
6. Необходимо иметь в виду, что правила расположения неметаллических элементов
не относятся к формулам многоэлементных многоатомных катионов и анионов, написание
которых подчиняется номенклатурным правилам для комплексных соединений. Например:
(NH4)2S, (VO)SO4, (NO2)Cl.
Исключение составляет традиционная формула аниона ОН-: Mg(OH)2, В(ОН)4-.
7. Формулы оксокислот и их производных подчиняются традиционной функциональной номенклатуре. Кислоты рассматриваются как соли водорода (катион), поэтому в
их формулах на первое место помещают водород, а на второе — кислотообразующий
элемент:
H2SO4, H2CO3, HNO3, Н3РО4, НМnО4.
8. В формулах солей, содержащих многоэлементные многоатомные анионы с разными кислотообразующими элементами — металлами, на первое место ставится анион с
металлом, имеющим больший порядковый номер. Например: Fe(TaO3) (NbO3).
9. Если в формуле сложной соли имеется катион на основе неметалла (NH4+ и др.),
то его располагают после металлического катиона с тем же зарядом — NaNH4Cl2 или до
металла — катиона с большим зарядом — (NH4)2Fe(SO4)2.
10. Круглые скобки в формулах используют всегда для указания числа (> 1) многоатомных групп катионов и анионов. Раскрывать скобки нельзя: (NH4)2S — нельзя писать
N2H8S, или H8N2S; Са3(РО4)2 — нельзя писать Са3P2О8.
Часто круглые скобки пишут тогда, когда надо выделить сложный катион (или анион), чтобы исключить неправильное понимание формулы. Например, по формуле FeS2
можно принять вещество за обычный сульфид, что неверно, так как в этом соединении содержится полисульфидная группа S 22− . Поэтому следует писать Fe(S2). Или (СаTi)O3 — это
соединение является оксидом. Написание формулы в виде СаТiO3 неверно, так как такая
соль не существует.
Если необходимо вводить двойные скобки, то пишут {( )}. Например:
{N(CH3)4}2SO4.
19
2.1.2. Правила перехода от формул к названиям и составление самих названий
1. В названиях соединений на первое место ставят наименование электроотрицательной части (аниона) в именительном падеже (например: SO 24− — сульфат; S2- — сульфид; O2- — оксид), а на второе — наименование электроположительной части (катиона) в
родительном падеже (например: Cu2+— меди, H+— водорода), CuSO4 — сульфат меди (II),
CuS — сульфид меди (II), CuO — оксид меди (II).
Если степень окисления металла непостоянная, то в конце она указывается в круглых скобках римскими цифрами (способ Штока). Способ Штока не является универсальным, так как не всегда можно (без наличия дополнительной информации) определить по
формуле степень окисления, например металла (катиона) и заряд аниона. Например, по
способу Штока нельзя назвать соединения Fe3O4, Fe3C.
2. Количественные соотношения между составляющими в названиях химических
соединений обозначаются числовыми приставками (см. табл. 2.1). Приставка «моно» часто
опускается, числовые приставки ≥ 12 изображаются обычно в названиях цифрами, например: CrN — нитрид хрома, RhF4 — тетрафторид родия, Fe3O4 — тетраоксид трижелеза,
B10H14 — декаборан (14).
Таблица 2.1
Числовые префиксы, обычно применяемые в химии
Умножающий фактор
Префикс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Моно
Ди
Три
Тетра
Пента
Гекса
Гепта
Окта
Нона
Дека
Ундека
Додека
Таким образом, правила составления систематических названий электроотрицательных и электроположительных составляющих сложных веществ заключаются
в следующем.
Название электроотрицательной части строится так же, как и названия свободных
анионов, т.е. с применением суффикса «-ид» (для одноэлементных анионов) или суффикса
«-ат» (для многоэлементных анионов); групповое слово «ион» опускается.
20
Название электроположительной составляющей в сложном веществе строится аналогично названиям свободных катионов; но слово «катион» опускается.
Если в формуле соединения имеются несколько электроотрицательных или электроположительных частей, то в названии вещества указываются эти составляющие справа налево, а пишут их через дефис:
AlClO — оксид-хлорид алюминия
PClO — оксид-хлорид фосфора
MgIBr — бромид-иодид магния
3. Многоатомные катионы и анионы, которые имеют специальные названия, сохраняют их в систематических названиях соединений:
NH4Cl — хлорид аммония
(NO)Cl — хлорид нитрозила
Ba(NO)2 — нитрозил бария
SN(OH) — гидроксид-нитрид серы
В последующих разделах данного пособия современная номенклатура неорганических веществ рассмотрена более подробно и проиллюстрирована примерами.
Упражнения
1. Сформулируйте общее правило построения формул сложных веществ.
2. Приведите «практический ряд неметаллов».
3. Если соединения имеют в своем составе металлы разных групп Периодической системы,
каким образом строятся их формулы?
4. Для чего пользуются круглыми скобками в формулах соединений?
5. Как правильно написать FeS2 или Fe(S2), CaCN2 или Ca(CN2)?
6. Назовите следующие соединения Fe3O4, Fe(NO3)2, Bi(Cl)O, MoS2O.
7. Какой элемент должен стоять первым, если соединение имеет в своем составе металлы
разных групп Периодической системы?
2.2. Бинарные соединения
Соединения, состоящие из атомов двух различных элементов, независимо от числа
атомов каждого из них, называются бинарными. Например:
NaCl, NH3, NaH, Аl2О3, РС13, FeB, Mg3N2.
К бинарным также относятся вещества, в составе молекул которых одна из составляющих включает не связанные между собой атомы или одноэлементные группы атомов
двух, трех, четырех и т.д. элементов, т.е. фактически такие соединения являются производными бинарных веществ, например:
IF7, IO2F3, SF6, SBrO2F, PCl5, PSI3, CrO3, CrO(O2)2.
2.2.1. Оксиды
Оксиды — это вещества, в состав молекул которых входит какой-либо элемент и
кислород. Почти все химические элементы образуют оксиды. К настоящему времени не
получены лишь оксиды гелия, неона и аргона.
При построении полного названия оксидного соединения название его электроотри-
21
цательной части (O2-) должно содержать суффикс «-ид», который добавляется к корню латинского названия кислорода и получается «оксид». Русское название электроположительной части остается без изменения и дается в родительном падеже, например:
СаО — оксид кальция
ВаО — оксид бария
NO — оксид азота.
Для отражения стехиометрических отношений в формулах оксидов к названиям
электроотрицательной и электроположительной частей добавляются числовые приставки
(см. табл. 2.1), например:
NO2 — диксид азота
N2O4 — тетраоксид диазота
Fe2O3 — триоксид дижелеза
Na2O — оксид (монооксид) динатрия
В некоторых случаях к названию добавляют указание на заряд или степень окисления элемента. Степень окисления обычно для электроположительного элемента указывается римской цифрой в скобках сразу же за его названием, например: МnО2 — оксид марганца (IV), РbО — оксид свинца (II), Fe2O3 — оксид железа (III).
Так поступают в тех случаях, когда элемент проявляет переменную степень окисления.
Если в состав оксидов входят два разных металлических элемента, то их называют
двойными (а не смешанными) оксидами. В этих случаях катионы выделяются круглыми
скобками, чтобы не отождествлять с формулами солей, а в систематическом названии металлические элементы указывают через дефис:
(СаТi)O3 — триоксид титана-кальция
(K2Mg)O2 — диоксид магния-дикалия
(FeIIFe2III)O4 — (вместо Fe3O4) — тетраоксид дижелеза (III)-железа (II)
(Pb2IIPbIV)O4 — (вместо Pb3O4) — тетраоксид свинца (IV)-дисвинца (II)
По химическим свойствам оксиды условно делятся на оксиды солевой природы и
несолевой. Подавляющее большинство оксидов относится к группе солеобразующих.
Примерами оксидов несолевой природы могут служить следующие соединения:
СО — оксид углерода (II)
NO — оксид азота (II) N2O — оксид азота (I).
Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.
Основными называются оксиды, которым соответствуют в качестве гидратов основания (гидроксиды), например:
CaO, FeO, NiO, Na2O.
Кислотными называются оксиды, которым соответствуют кислоты, например:
SO2, SO3, N2O3, СO2.
Амфотерными называются оксиды, которые в зависимости от условий (среды) проявляют кислотные или основные свойства:
Al2O3, ZnO, ВеО и др.
22
Оксиды, содержащие в своем составе группу атомов «-О-О-», называются пероксидами: Н2О2 — пероксид водорода (диоксид диводорода), Na2O2 — пероксид натрия (диоксид динатрия).
В таблице 2.2 приведены некоторые оксиды и их графические формулы.
Таблица 2.2
Номенклатура, графические формулы и ожидаемая полярность оксидов
Формула
Название
СО
Монооксид углерода или
NO
оксид углерода (II)
Монооксид азота или
оксид азота (II)
CO2
N2 O
Диоксид углерода или
Пространственная конфигурация
Ожидаемая
(графическая формула)
полярность
Гантелевидная
Полярная
Линейная
Неполярная
оксид углерода (IV)
Оксид диазота или оксид
Линейная
Полярная
азота (I)
Угловая
H2 O
Оксид диводорода (вода)
Полярная
SO2
Диоксид серы или оксид
серы (IV)
Полярная
Диоксид диводорода или
H2 O2
Угловая
пероксид водорода
Полярная
(перекись)
Угловая плоская молекула
N2 O4
Тетраоксид диазота
Полярная
23
Окончание табл. 2.2
Формула
Название
Пространственная конфигурация
Ожидаемая
(графическая формула)
полярность
Плоский равносторонний треугольник
Триоксид серы или
оксид серы (VI)
SO3
Неполярная
Угловая
B2 O 3
Оксид бора
Полярная
Плоский треугольник
CCl2O
Оксид-дихлорид углерода
Полярная
Тригональная пирамида
POF3
Трифторид-оксид фос-
Полярная
фора (V)
2.2.2. Простые гидриды
Простыми гидридами называются бинарные соединения, содержащие какой-либо
элемент и отрицательно заряженный атом (или несколько атомов) водорода, H–. Названия
бинарных гидридов должны строиться следующим образом: вначале называется слово
гидрид, а затем русское название элемента в родительном падеже:
NaH — гидрид натрия CaH2 — гидрид кальция
AlH3 — гидрид алюминия
Если элемент проявляет переменную степень окисления, то количество атомов водорода указывается числовой приставкой:
SnH4 — тетрагидрид олова
SnH2 — дигидрид олова
Часто по традиции используют более простые названия, добавляя к корню латинского названия элемента суффикс «-ан» или «-ий». Например:
GeH4 — моногерман
PbH4 — моноплюмбан
SiH4 — моносилан
BH3 — боран
PH3 — фосфин
AsH3 — арсин
24
SbH3 — стибин
SnH4 — станнан
Если число атомов неводородного элемента в молекуле гидрида превышает единицу, его указывают числовой приставкой (табл. 2.1):
Ge4H10 — тетрагерман
B2H6 — диборан
Sn2H4 — дистаннан
As2H4 — диарсан
Si3H8 — трисилан
P2H4 — дифосфан
2.2.3. Другие бинарные водородные соединения
Для халькогеноводородов используют следующие названия (табл.2.3):
H2S2 — дисульфан
H2S — сероводород или моносульфан
H2Se — селеноводород или моноселан
Исключение составляет: H2O — вода.
Для водородных соединений галогенов разрешено использовать названия:
HF — фтороводород
HCl — хлороводород
HBr — бромоводород
HI — иодоводород
Таблица 2.3
Номенклатура, графические формулы и ожидаемая полярность молекул бинарных
водородных соединений
Химическая
формула
Название
Пространственная конфигурация
Ожидаемая
(графическая формула)
полярность
Линейная
BeH2
Дигидрид берилия
HЭ (F, Cl, Br,
I)
Хлороводород или
хлорид водорода, и
т.д.
Неполярная
Гантелевидная
Полярная
Плоский равносторонний тре-
BH3
Тригидрид бора или
боран
угольник
Неполярная
Угловая плоская молекула
N2 H4
Гидразин
H2 S
Сульфид диводорода
или сероводород
Полярная
Угловая
Полярная
25
Окончание табл. 2.3
Химическая
формула
Название
Пространственная
конфигура- Ожидаемая
ция (графическая формула)
полярность
Угловая
HN3
Азидоводород или
азид водорода
Полярная
Тригональная пирамида
NH3 (H3N)
Аммиак
Полярная
Правильный тетраэдр
CH4
Тетрагидрид углерода
Неполярная
или метан
Тригональная пирамида
AsH3
Тригидрид мышьяка
или арсин
Полярная
2.2.4. Другие бинарные соединения, содержащие атомы металла и неметалла
или атомы двух неметаллов
В формулах подобного рода бинарных соединений металлы всегда предшествуют
неметаллам, либо электроположительный неметалл предшествует электроотрицательному
неметаллу. Например:
NaCl, FeCl, CuI2, PCl3, IСl, OF2.
Построение полного названия производят так, как описано выше для оксидов, т.е.
название положительной части соединения оставляют без изменения (в родительном падеже). В некоторых случаях к нему добавляют указание на заряд или степень окисления. К
корню латинского названия отрицательной части соединения добавляют суффикс «-ид».
Примеры:
теллур — теллурид
углерод (карб-) — карбид
хлор — хлорид
азот (нитр-) — нитрид
фосфор — фосфид
сера (сульф-) — сульфид
Для обозначения стехиометрического состава также используют числовые приставки. Примеры (см. также табл. 2.4):
N2S5 — пентасульфид диазота
FeCl3 — трихлорид железа
B4C — карбид тетрабора
FeP2 — дифосфид железа
Li3N — нитрид трилития
Ga2S — сульфид дигаллия
26
Таблица 2.4
Номенклатура, графические формулы и ожидаемая полярность молекул бинарных
водородных соединений металлов и неметаллов
Химическая
формула
Название
Пространственная конфигурация
Ожидаемая
(графическая формула)
полярность
Гантелевидная
ClF
Фторид хлора
Полярная
Линейная
BeCl2
Дихлорид бериллия
Неполярная
Линейная
C2 N 2
Неполярная
Динитрид диуглерода
Линейная
CS2
Трифторид бора или фтоBF3
Неполяр-
Дисульфид углерода
ная
Плоский равносторонний треугольник
рид бора (III)
Неполярная
Тригональная пирамида
Трихлорид фосфора или
PCl3
Полярная
хлорид фосфора (III)
Плоский квадрат
XeF4
Неполярная
Тетрафторид ксенона
Правильный тетраэдр
CCl4
Тетрахлорид углерода
Неполярная
27
2.3. Псевдобинарные соединения
К псевдобинарным относятся такие соединения, которые содержат в своем составе
некоторые многоатомные анионы. Названия этих анионов часто содержат суффикс «-ид»
или «-ат». Для указания заряда иона применяют арабские цифры со знаком заряда, который помещают в круглые скобки после названия анионов (табл.2.5):
I3‾ — трииодид (1–)-ион
HF2‾ — гидрофторид-ион
NH2– — имид-ион
NHOH‾ — гидроксиламид-ион
C22– — ацетиленид-ион
S22– — дисульфид-ион
NCS ‾ — тиоцианат-ион
OCN– — цианат-ион, роданид-ион
Примеры систематических названий псевдобинарных соединений:
HCN — цианид водорода (или циановодород)
Fe(CN)2 — дицианид железа (или цианид железа (II))
AgNCS — тиоцианат серебра(I)
HOCN — цианат водорода
HNCO — цианат-N-водорода.
Для однозначного обозначения вещества одинакового состава, но с разным расположением атомов, в названиях указывают химическим символом (через дефис) тот элемент, который присоединен к другой составляющей, например:
HOCN — цианат-O-водорода
HSCN — цианат-S-водорода (или тиоцинат водорода)
HNCO — цианат-N-водорода
HCNO — цианат-C-водорода
Соединения, содержащие гидросульфид - или гидроселинид-ион, называют так:
Na(HS) — гидросульфид натрия
Ba(HSe)2 — гидроселенид бария
Двойные сульфиды называют следующим образом:
(FeCu)S2 — дисульфид меди-железа
(PbBi2)S4 — тетрасульфид дивисмута-свинца.
Псевдобинарные соединения, одна из составляющих которых представляет собой
азотводородные группы атомов, называют следующим образом:
NH2OH — гидроксиламин
NH2Cl — хлорамин
K(NH2) — амид калия
Li2(NH) — имиддилития
(NH2)2CO — карбамид
(NH2)2CS — тиокарбамид.
28
Таблица 2.5
Номенклатура, графические формулы и ожидаемая полярность псевдобинарных
анионов, соединений
Формула
аниона
Название
аниона
Формула
Название
Конфигурация
Поляр-
N3 –
Азид-ион
NaN3
Азид натрия
Угловая
Полярная
O22–
Пероксид-
Na2O2
Пероксид натрия
Угловая
Полярная
ность
ион
CN –
Цианид-ион
NaCN
Цианид натрия
Линейная
Полярная
CNS –
Тиоцианатион или роданид-ион
NaCNS
Роданид натрия
Линейная
Полярная
NH2–
Амид-ион
NaNH2
Амид натрия
Тригональная пирамида
Полярная
2.4. Интерметаллические соединения
Систематические
названия
интерметаллических
соединений
(интерметаллидов)образованы из одного слова, в котором русские названия элементов с соответствующими числовыми приставками разделены дефисом:
Na3Al — алюминий-тринатрий
АuСu3 — тримедь-золото
Mg2Sn — олово-димагний
Ag5Al3 — триалюминий-пентасеребро
Упражнения
1. Какие вещества относят к бинарным соединениям? Приведите примеры.
2. Назовите соединения: PSI3, Fe3O4, SF6, V2S3.
3. Напишите формулы: трииодид (1-) калия, бромид ниобия (V), дифторид- дихлорид фосфора, оксид октасеры.
29
4. Приведите формулы трех соединений, содержащих гидросульфид-ион. Дайте им названия.
5. Какие соединения называются псевдобинарными? Приведите примеры формул и названий этих соединений.
6. Какая пространственная конфигурация у роданида аммония?
2.5. Гидроксиды
Гидроксиды — это соединения, содержащие одну или несколько групп ОН, связанных с атомами различных элементов.
При составлении систематических названий гидроксидов пользуются одним из двух
правил.
1. Указывают в скобках степень окисления элемента римскими цифрами после его
русского названия в родительном падеже:
Fe(OH)2 — гидроксид железа (II)
B(OH)3 — гидроксид бора (III)
Fe(OH)3 — гидроксид железа (III)
IOH — гидроксид иода (I)
2. Используют в названиях числовые приставки (табл.2.6):
Fe(OH)2 — дигидроксид железа
Tl(OH)3 — тригидроксид таллия
Re(OH)4 — тетрагидроксид рения
Таблица 2.6
Номенклатура гидроксидов металлов и аммония и их графические формулы
Химическая формула
NH4OH
KOH
Fe(OH)2
Sn(OH)2
Название
Гидроксид аммония
Гидроксид калия
Гидроксид железа (II) или дигидроксид железа
Гидроксид олова (II) или дигидроксид олова (амфотерный)
Al(OH)3
Гидроксид алюминия (амфотерный)
Ti(OH)4
Тетрагидроксид титана или гидроксид титана (IV) (амфотерный)
Ba(OH)2
Гидроксид бария
Графическая формула
30
Это правило применяют также тогда, когда в гидроксиде электроотрицательная составляющая содержит гидроксидные и оксидные анионы:
TiO(OH)2 — дигидроксид-оксид титана
MoO(OH)3 — тригидроксид-оксид молибдена
V3O5(OH)4 — тетрагидроксид-пентаоксид-триванадия
2.6. Кислоты
Кислоты — это сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться или обмениваться на металл.
Традиционные названия кислородных кислот составляются из русского названия
кислотообразующего элемента с прибавлением «-истая», если степень окисления этого
элемента меньше номера группы Периодической системы, в которой он находится:
4+
H 2 Se O 3 — селенистая кислота
4+
H 2 S O 3 — сернистая кислота
3+
H N O 2 — азотистая кислота
4+
H 2 Te O 3 — теллуристая кислота
Если степень окисления кислотообразующего элемента наивысшая (совпадает с номером группы), то к названию кислотообразующего элемента добавляется суффикс «-ная»
или «-овая»:
6+
H 2 Se O 4 — селеновая кислота
6+
H 2 Te O 4 — теллуровая кислота
6+
H 2 S O 4 — серная кислота
7+
H Mn O 4 — марганцовая кислота
Когда элемент с одинаковой степенью окисления образует более двух кислот, отличающихся «содержанием» воды, то к названию кислоты с меньшим содержанием кислородных и водородных атомов прибавляется префикс «мета-», при наибольшем числе —
«орто-»:
HPO3 — метафосфорная кислота
Н3РО4 — ортофосфорная кислота
НВО2 — метаборная кислота
Н3ВО3 — ортоборная кислота
Если элемент с переменной степенью окисления образует более двух кислородных
кислот, то для их названий применяют «-ная» — для высшей степени окисления элемента;
«-оватистая» — для низшей степени окисления элемента. Примеры:
1+
H Cl O — хлорноватистая кислота
5+
H Cl O 3 — хлорноватая кислота
3+
H Cl O 2 — хлористая кислота
7+
H ClO 4 — хлорная кислота
Если в молекуле кислоты атомы кислорода замещены на серу, то ее название строится добавлением приставки «тио-» к традиционному названию кислоты. Например:
H2SO3S (H2S2O3) — тиосерная кислота
H2CS3 — тритиоугольная кислота
H3PO3S — тиофосфорная кислота
31
Кислоты, в которых атом кислорода «-О-» замещается на группировку «-О-О-», называются пероксо-кислотами (табл. 2.7).
H2S2O6(O2) — пероксодисерная кислота — H2S2O8
HNO2(O2) — пероксодиазотная кислота — HNO4.
Таблица 2.7
Номенклатура кислот и их графические формулы
Химическая формула
Название
H3BO3
Ортоборная или борная
HBO2
Метаборная
HNO2
Азотистая
H2CO3
Угольная
HNO3
Азотная
H2SO4
Серная
H2S2O3
Тиосерная
HMnO4
Марганцовая
HPO3
Метафосфорная
H3PO4
Фосфорная или
ортофосфорная
H2S2O8
Пероксодисерная
H2CrO4
Хромовая
H2Cr2O7
Дихромовая
Графическая формула
32
Окончание табл. 2.7
Химическая формула
Название
HIO4
Иодная
HIO3
Иодноватая
HIO2
Иодистая
HIO
Иодноватистая
Графическая формула
Оксокислоты с общей формулой H2(O3S-Sn-SO3) называют политионовыми кислотами. В традиционных названиях этих кислот применяют числовые приставки, указывающие общее число атомов серы в молекуле равное (n+2): H2S4O6 — тетратионовая кислота,
H2S5O6 — пентатионовая кислота.
Систематические названия веществ с кислотной функцией строятся по принципам
номенклатуры комплексных соединений (см. гл. 4):
H[АuСl4] — тетрахлороаурат (III) водорода
Н2СO3 — триоксокарбонат (IV) водорода
НClO — оксохлорат (I) водорода
H[B(ОН)2(F)2) — дифтородигидроксоборат (III) водорода
2.7. Соли
2.7.1. Средние соли оксокислот
Средние соли — это продукты полного замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металлов:
K2CO3, Na2SO4, K3PO4, Ca(NO3)2.
Традиционные названия средних солей складываются из названия электроотрицательной части (аниона) и положительной — катиона в родительном падеже.
Названия анионов распространенных оксокислот образуются из латинского названия кислотообразующего (центрального) элемента следующим образом.
1. Если в кислотах имеются частицы «-овая», «-евая» и «-ная», то к корню слова
прибавляется суффикс «-ат»:
CO32 — карбонат-ион
SO42– — сульфат-ион
Если кислотообразующий элемент имеет высшую степень окисления, то к названиям некоторых анионов добавляется приставка «пер-»:
MnO4– — перманганат-ион
ReO4– — перренат-ион
2. Если в кислотах имеется частица «-истая», то к корню слова добавляется суффикс «-ит»:
NO2– — нитрит-ион
SO32– — сульфит-ион.
Если названия кислот оканчиваются на «-новатистая», то к названию аниона добав-
33
ляется приставка «гипо-»:
ClO– — гипохлорит-ион
IO– — гипоиодит-ион.
Приставки «мета-» и «орто-», числовые приставки «поли-, ди-, три-» и т.п., имеющиеся в традиционных названиях оксокислот, сохраняются и в названиях анионов солей:
BO33– — ортоборат-ион
BO2– — метаборат-ион.
Итак, традиционные названия средних солей складываются из названий аниона в
именительном падеже и названия катиона в родительном падеже, например:
FeSO4 — сульфат железа (II)
Fe2(SO4)3 — сульфат железа (III)
NaBrO3 — бромат натрия
LiBO2 — метаборат лития
Na2N2O2 — гипонитрит натрия
NH4MgPO4 — фосфат магния-аммония
Na4P2O7 — дифосфат натрия
KReO4 — перренат калия
KMnO4 — перманганат калия
Na2 SO3 — сульфит натрия
Систематические названия солей строятся по номенклатуре комплексных соединений (см. гл. 4).
При графическом изображении формул средних солей надо помнить, что атомы металлов соединяются своими валентными связями непосредственно с атомами кислорода.
Пример: Na2SO4 — сульфат натрия
В табл. 2.8 приведены эмпирические формулы некоторых средних солей, их названия и графические формулы.
Таблица 2.8
Номенклатура средних солей и их графические формулы
Формула
соли
Анион
Название аниона
Название соли
BО2–
Метаборат-ион
NaBO2
Метаборат натрия
CO32–
Карбонат-ион
CaCO3
Карбонат кальция
NO3–
Нитрат-ион
KNO3
Нитрат калия
SO42–
Сульфат-ион
Na2SO4
Сульфат натрия
Графическая формула соли
34
Окончание табл.2.8
Анион
Название аниона
Формула
соли
Название соли
S2O32–
Тиосульфатион
Na2S2O3
Тиосульфат натрия
S2O82–
Пероксодисульфат-ион
Na2S2O8
Пероксодисульфат
натрия
PO43–
Фосфат-ион
AlPO4
Фосфат алюминия
NaPO3
Метафосфат натрия
KMnO4
Перманганат калия
PO3–
MnO4–
Метафосфатион
Перманганатион
Cr2O72–
Дихромат-ион
K2Cr2O7
Дихромат калия
CrO42–
Хромат-ион
K2CrO4
Хромат калия
ClO3–
Хлорат-ион
NaClO3
Хлорат натрия
ClO2–
Хлорит-ион
NaClO2
Хлорит натрия
IO–
Гипоиодит-ион
KIO
Гипоиодит калия
IO3–
Иодат-ион
KIO3
Иодат калия
AsO43–
Арсенат-ион
Na3AsO4
Арсенат натрия
AsO2–
Арсенит-ион
NaAsO2
Арсенит натрия
Графическая формула соли
35
2.7.2. Кислые соли (гидросоли)
Кислые соли — это такие соединения, которые образуются в результате неполного
замещения атомов водорода кислоты атомами металла, например: KHS, NaHSO4,
Mg(HCO3)2.
Кислые соли образуют двух и более основные кислоты.
Названия кислых солей имеют приставку «гидро-», которая указывает на присутствие незамещенного кислотного водорода. Если число атомов водорода больше единицы, то
используют числовые приставки (см. табл. 2.1). Вслед за приставкой «гидро-» следует без
пробела название аниона:
NaHCO3 — гидрокарбонат натрия
NaH2PO4 — дигидрофосфат натрия
Так как кислые соли имеют в своем составе атомы металла и водорода, то при графическом написании их формул следует помнить, что эти атомы связаны непосредственно
с атомами кислорода (табл. 2.9).
Таблица 2.9
Номенклатура кислых солей и их графические формулы
Химическая формула
Название
NaHCO3
Гидрокарбонат натрия
KHSO4
Гидросульфат калия
NaH2PO4
Дигидрофосфат натрия
Графическая формула
2.7.3. Основные соли (гидроксосоли)
Основные соли — это соединения, образованные в результате неполного замещения
гидроксидных групп в молекулах гидроксидов на кислотные остатки.
Традиционные названия основных солей следует строить по правилам наименования солей с несколькими анионами (см. гл. 2, раздел 2.1 «Общие правила построения формул и названий соединений»). При этом название гидроксид для OH– дается наряду с названиями других анионов: MgCl(OH) — гидроксид-хлорид магния, FeCl(OH)2 — дигидроксид-хлорид железа, Al(NO3)2(OH) — гидроксид-динитрат алюминия.
При графическом изображении формул основных солей можно исходить из графических формул соответствующих гидроксидов, заменяя OH- группу на анион (табл.2.10).
36
Таблица 2.10
Номенклатура основных солей и их графические формулы
Химическая формула
Название
FeCl(OH)2
Дигидроксид- хлорид железа
Al(NO3)2(OH)
Гидроксид- динитрат алюминия
CuCl(OH)
Гидроксид- хлорид меди
BiSO4(OH)
Гидроксид- сульфат висмута
Mg2CO3(OH)2
Дигидроксид- карбонат димагния
Графическая формула
Подобным образом строятся названия тех гидроксосолей, которые рассматривают
соли и гидроксиды одновременно. В противном случае традиционные названия основных
солей образуют, добавляя к наименованию аниона соответствующей средней соли приставку «гидроксо-»:
(CuOH)2СO3 — гидроксокарбонат меди (II)
(PbOH)ClO4 — гидроксоперхлорат свинца (II)
(FeOH)NO3 — гидроксонитрат железа (II)
2.7.4. Соли пероксокислот
Традиционные названия солей пероксокислот имеют приставку «пероксо-» к названию аниона:
K2P2O6(O2) — пероксодифосфат калия (K2P2O8)
NaHSO3(O)2 — гидропероксомоносульфат натрия (NaHSO5)
2.7.5. Соли тиокислот
Традиционные названия этих солей имеют приставку «тио-»:
Na2SO3(S) — тиосульфат натрия (Na2S2O3)
Na3PS4 — тетратиофосфат натрия
(NH4)3AsS4 — тетратиоарсенат аммония
37
Традиционные названия солей политионовых кислот строятся соответственно названиям этих кислот:
Na2 S4O6 — тетратионат натрия
K2 S2O6 — дитионат калия
2.7.6. Двойные соли и другие солеобразные соединения
Двойными солями называются такие комплексные соединения, которые имеют неустойчивую внутреннюю сферу (неустойчивый комплексный ион).
Формулы двойных солей и солеобразных соединений и их названия составляются
согласно тем правилам, которые изложены ранее. Примеры:
NaTl(NO3)2 — динитрат таллия-натрия или нитрат таллия (I)-натрия
KAl(SO4)2⋅12H2O — додекагидрат дисульфат алюминия-калия
CaMg(SO4)2 — дисульфат магния-кальция
Графические формулы двойных солей не пишут, т.к. они представляют собой сочетание двух или более самостоятельных солей: NaNO3.TlNO3.
Формулы и названия различных солеобразных соединений также строятся согласно
общим правилам. В таблице 2.11 приведены некоторые из них.
Таблица 2.11
Номенклатура солеобразных соединений и их графические формулы
Химическая формула
Название
PSI3
Трииодид- сульфид фосфора
SCl2O2
Диоксид- дихлорид серы
Графическая формула
Упражнения
1. Напишите химические и графические формулы гидроксидов следующих элементов: рения (IV), марганца (IV), циркония (IV), иода (I), бора (III).
2. Дайте систематические названия кислотам: HAuCl4, HSO3F, H2SeO3, H2Se2O7,
H6TeO6.
3. Напишите эмпирические и графические формулы: феррата бария, хлората натрия, висмутата натрия, тиосульфата калия. Дайте этим соединениям систематические названия.
4. Приведите три примера кислых солей. Дайте названия традиционные и систематические. Приведите их графические формулы.
5. Назовите следующие соли: (CoOH)2SO4, (NH4)3AsS4, BaCS3. Приведите их графические формулы.
38
ГЛАВА 3. ДРУГИЕ ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Аддукты (продукты присоединения)
3.1.1. Формулы аддуктов
Аддукты — это вещества, образованные в результате присоединения к молекулам
или ионам одних веществ молекул других. Аддукты принято изображать формулами составных частей в порядке возрастания их числа с точкой между ними, например:
8Kr⋅46H2O
SO2⋅ nH2O
CaCl2⋅8NH3
Na+ ⋅ nН2О
Точка означает наличие химической связи между составными частями аддукта, связи, относящейся к различным типам сильного и слабого межмолекулярного взаимодействия. Изображение состава веществ в виде аддуктов допускается также и в том случае, когда природа химической связи выяснена недостаточно. Но если природа связи известна, в
формуле это должно быть отражено и соответственно записано (чаще всего в виде комплексного соединения):
Верно
Неверно
[Fe(H2O)6]2+
Fe2+⋅6H2O
хСщ(ТР3)6ъ2+
Сщ2+⋅6ТР3
хТф(ТР3)4ъШ
ТфШ⋅4ТР3
хСг(ТР3)4ъ2+
Сг2+⋅4ТР3
Если между составными частями аддукта осуществляется донорно-акцепторное
взаимодействие, то точку можно заменить стрелкой (→), которая направлена от донора к
акцептору, например:
NH3→BF3.
Водородная связь должна изображаться тремя точками (...), например:
HF...HF
Н2О...Н2O
NH3...H2O
3.1.2. Названия аддуктов
Продукты присоединения воды называются гидратами:
Mg2+⋅nH2O — полигидрат катиона магния
NH3⋅Н2O — гидрат аммиака
Ca(NO3)2⋅4Н2О — тетрагидрат нитрата кальция
ОН-⋅nН2О — полигидрат гидроксид-иона
Примеры систематических названий гидратированных оксидов:
Au2O3⋅nH2O — полигидрат оксида золота (III)
Н2О2⋅2H2O — дигидрат пероксида водорода
Мn2О7⋅2Н2О — дигидрат оксида марганца (VII)
39
Допускаются следующие названия:
3CdSO4⋅8H2O — гидрат сульфата кадмия (8/3)
2BaI2⋅15Н2О — гидрат иодида бария (15/2)
2NH3⋅Н2О — гидрат аммиака (1/2)
Если аддукты образуются при растворении веществ в любом жидком растворителе
кроме воды (сольваты) или это клатраты (соединения включения), то названия строят из
названий составных частей, которые ставят в именительном падеже и разделяют тире.
Стехиометрическое отношение указывают также в круглых скобках, причем первая арабская цифра отвечает первой составной части.
2Na2CO3⋅3Н2O2 — карбонат-пероксид водорода (2/3)
TiCl4⋅2NOСl — хлорид титана (IV)-хлорид нитрозила (1/2)
Li2O2⋅H2O2⋅2Н2О — пероксид лития-пероксид водорода-вода (1/1/2)
8СHCl3⋅16H2S⋅136H2О — хлороформ-сероводород-вода (8/16/136)
3.2. Кристаллические фазы переменного состава (бертоллиды)
Бертоллидами называются все нестехиометрические соединения (соединения с
дробными числовыми индексами): фазы изоморфного замещения, твердые растворы внедрения, интерметаллические соединения и др.
Нестехиометрические соединения имеют непостоянный состав. В их формулах применяют различные обозначения в зависимости от необходимой информации, которую надо
передать с помощью этих обозначений.
Общим обозначением бертоллида является математический знак приближенности
«≈»: ≈FeS; ≈Ni3Al; ≈TiO.
Если переменный состав вызван замещением, то атомы или группы атомов отделяют запятой и заключают в круглые скобки:
(Ni, Сu) — область гомогенности от чистого никеля до меди
K(Bг, Сl) — область гомогенности от чистого бромида калия до хлорида калия
(Li2, Mg)Cl — область гомогенности от чистого хлорида лития до хлорида магния
Для более полного обозначения фаз в формулу вводят переменный коэффициент
«х». Аналогично обозначают растворы внедрения и вычитания:
NixСu1-x
КВrxСl1-x
(Li2)xMg1-xCl2
FexZn1-xS
TiO1+x
Cu2-xO
Если «х» известен, то ставят соответствующее его значение:
Fe0,877S
Fe0,102Zn0,898S
Если известны пределы изменения «х», то они указываются после формулы:
TiО1+x(-0,23 ≤ х ≤ 0,23)
NaxWO3(0,3 ≤ х ≤ 0,9)
40
Названия этих соединений очень громоздки. Поэтому целесообразно обозначать их
формулами. Но в случае необходимости можно к названию соединения с идеальным составом давать указание на нестехиометричность:
Fe1-xS — сульфид железа (II) (недостаток железа)
NaxWO3 — оксид вольфрама (VI) (внедрение натрия)
3.3. Молекулярные соединения, боргидриды
В последние десятилетия внимание ученых и производственников привлекают молекулярные соединения, в частности, боргидриды, которые, являясь сильными восстановителями, находят соответствующее применение. Поэтому названия этих соединений, несколько специфичных, должны знать студенты ВУЗов нефтегазового профиля.
Боргидриды отличаются от многих других соединений электродифицитностью —
это с одной стороны. С другой стороны — название боргидридных соединений зависит от
их структуры. Поэтому необходимо предварительно познакомить читателей с некоторыми
определениями.
Клозо- (от греческого — клетка). Закрытая полиэдрическая структура с треугольными гранями известна в виде аннона с формулой ВnНn2-. Например:
В6Н62- — гексагидро-клозо-гексаборат-ион
B10H102- — декагидро-клозо-декаборат-ион
И соответственно Cs2B6H6 — гексагидро-клозо-гексаборат цезия; Na2B10H10 — декагидро-клозо-гексаборат натрия.
Нидо- (от латинского — гнездо). Гнездообразная незакрытая полиэдрическая структура с формулой ВnНn+4. (В скобках указазывают число атомов водорода) Например:
В5Н9 — нидо-пентаборан (9)
В10Н14 — нидо-декаборан (14)
Арахно- (от греческого — паутина). Паутинообразная незакрытая полиэдрическая
структура с формулой ВnНn+6. Например:
В4Н10 — арахно-тетраборан (10)
Гипо- (от греческого — сетка). Сеткообразная незамкнутая полиэдрическая структура состава ВnНn+8. Например:
В5Н13 — гипо- пентоборан (13)
Кладо- (от греческого — ветвь). Открытая веткообразная полиэдрическая структура
с общей формулой ВnНn+10. Например:
В4Н14 — кладо- тетраборан (14)
Нейтральные полиборные гидриды называются боранами. Наипростейшей структуре ВН3 и дано название боран. Если молекула содержит большее число атомов бора, то их
количество указывается греческими числительными приставками, которые ставят перед
41
корнем «боран». Число атомов водорода в молекуле указывается в скобках арабскими
цифрами после названия соединения.
В4Н8 — тетраборан (8) В6Н10 — гексаборан (10)
В2Н6 — диборан (6)
Упражнения
1. Назовите следующие соединения: Fe2+⋅nН2О; Н2О2⋅2Н2О, Cu2S⋅5Н2О; BF2⋅2Н2О.
2. Напишите формулы веществ: дигидрата оксида марганца (VII), гидрата аммиака. Приведите их графические формулы.
3. Приведите четыре примера бертоллидов. Дайте им название.
4. Приведите по два примера боргидридных соединений с общей формулой: BnHn2-, BnHn+4,
BnHn+8.
42
ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
4.1. Строение. Классификация
Комплексными соединениями называются определенные молекулярные соединения,
образованные сочетанием отдельных компонентов и представляющие собой сложные ионы и молекулы, способные к самостоятельному существованию как в кристалле, так и в
растворе» (А.А. Гринберг, 1966 г.).
Центральное
место
в
комплексном
соединении
занимает
атом
—
ком-
плексообразователь в той или иной степени окисления, вокруг которого координированы
ионы или нейтральные молекулы, называемые лигандами (L).
В большинстве комплексных соединений различают внутреннюю и внешнюю сферы. Например, в комплексном соединении K3[Fe(CN)6] внутреннюю сферу составляет
группировка атомов Fe(CN)63-, заряженная отрицательно, а внешнюю сферу — ионы K+. В
соединении [Zn(NH3)4]Cl2 внутреннюю сферу составляет комплексный катион Zn(NH3)42+,
а внешнюю — анионы Сl-. В формулах комплексных соединений внутреннюю сферу (комплексный ион) часто заключают в квадратные скобки. Если заряд комплексного иона равен
нулю, то внешняя сфера отсутствует: [Fe(СO)5].
Комплексное соединение с одним центральным атомом (комплексообразователем)
во внутренней сфере называется одноядерным.
Число координированных лигандов определяет координационное число комплексообразователя (сокращенно можно писать к. ч.). Заряд комплексного иона определяется как
алгебраическая сумма зарядов комплексообразователя и лигандов.
Например, в соединении K3[Fe(СN)6] заряд железа 3+, а заряд лиганда CN- равен 1-.
Так как количество лигандов равно 6, то в итоге получаем, что заряд комплексного иона
будет равен 3-: (3+)+6·(1-) = 3-.
Таким образом, по характеру электрического заряда комплексного иона различают
катионные (положительный заряд), анионные (отрицательный заряд) и нейтральные (заряд
отсутствует) комплексы (табл. 4.1).
Катионный комплекс можно рассматривать как образованный в результате координации вокруг, в большинстве случаев положительного иона (катиона), нейтральных молекул (Н2О, NH3 и др.) или анионов (ОН-, Сl-, I- и т.д.):
[Al(H2O)6]Cl3
[Zn(NH3)4]Cl2
[Аl(Н2O)5ОН]Cl2
В анионном комплексе комплексообразователями являются атомы с положительной
степенью окисления, а лигандами — отрицательные ионы или нейтральные молекулы:
K3[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6]
Na3[Co(NH3)6]
Нейтральные комплексы образуются при координации вокруг центрального атома
43
нейтральных молекул, а также при одновременной координации вокруг положительного
иона отрицательных ионов и молекул:
[Pt(NO2)2Cl2]
[Co(NH3)3Cl3]
[Fe(CO)5]
Существуют также комплексные соединения с комплексными катионами и комплексными анионами:
[NbF4][SbF6]
[BrF2][RuF6]
И, наконец, к комплексным ионам относятся так называемые «ониевые» — ионы, в
которых роль комплексообразователя играют отрицательно поляризованные атомы сильноэлектроотрицательных элементов:
[ОH3]+
[NH4]+
[FH2]+
[ClH2]+
Лиганды могут соединяться с комплексообразователем посредством одного или нескольких своих атомов. По этому признаку различают соответственно моно-, би-, три-...,
полидентатные лиганды. Например, монодентатный лиганд — NH3, бидентатный — этилендиамин (en) — H2N—СH2—СН2—NH2:
Комплексные соединения, содержащие два или более центральных атома (комплексообразователя) во внутренней сфере, называются многоядерными: [Мо6Сl4], K3[W2Cl9],
K2[Re2Br8] (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Состав некоторых комплексных соединений
Формула
Комплексный ион или Комплексовнутренняя сфера
образователь
Лиганд
Ионы внешК.ч.
ней сферы
Катионные комплексы
[Ag(NH3)2]Cl
[Ag(NH3)2]+
[Pt(NH3)4Cl2]Cl
Ag+
Cl-
2
[Pt(NH3)4Cl2]2+
Pt4+
NH3, ClАнионные комплексы
Cl-
6
K2[BeF4]
[BeF4]2-
F-
K+
4
Na3[Al(OH)6]
[Al(OH)6]3Al3+
Нейтральные комплексы
OH-
Na+
6
[Ni(CO)4]
[Ni(CO)4]
Ni0
CO
-
4
[Pt(NH3)4Cl2]
[Fe(CO)5]
[Pt(NH3)4Cl2]
[Fe(CO)5]
Pt2+
Fe0
NH3, СlCO
-
6
5
Be2+
NH3
44
4.2. Формулы и названия лигандов
4.2.1. Отрицательно заряженные лиганды
Названия одноэлементных лигандов складываются из полного названия или корня
названия аниона с соединительной гласной «о»:
Сl- — хлоро
Вг- — бромо
Н- — гидридо
I- — иодо
N3- — нитридо
F- — фторо
O2- — надперексо
N3- — азидо
О2- — оксо
S2- — сульфидо (тио)
О22- — пероксо
S22- — дисульфидо (2-)
O3- — озоно
S82- — октасульфидо (2-)
Названия многоэлементных лигандов - анионов строятся аналогично:
NH2- — имидо
ОН- — гидроксо
НО2- — гидропероксо
NH2- — амидо
CN- — циано
NO- — нитрозо
NО2- — нитро или нитрито
NCS- — тиоцианато
Анионы углеводородов, играющих роль лигандов, называются без соединительной
гласной:
С2H5- — этил
СH3- — метил
С6H5- — фенил
С5H5- — циклопентадиенил
4.2.2. Положительно заряженные лиганды
Если лиганд многоэлементный катион с названием на «-ий», то в комплексах это название сохраняется:
N2H5+ — гидразиний
NO2+ — нитроилий
NO+ — нитрозилий
H+ — гидро (по традиции)
Лиганды, содержащие катион металла и анионы, состоят из названия аниона как лиганда и названия катиона:
HgCl+ — хлорортуть (II)
HgI+ — иодортуть (II)
HgOH+ — гидроксортуть (II)
4.2.3. Нейтральные лиганды
Для обозначения в качестве лигандов нейтральных групп атомов (молекул) применяют их названия без изменений:
N2 — диазот
O2 — дикислород
SO2 — диоксид серы
N2H4 — гидразин
NH2OH — гидроксиламин
С6H6 — бензол
С2Н4 — этилен
C5H5N — пиридин
Для некоторых лигандов применяются специальные названия:
45
Н2О — аква
NO — нитрозил
NH3 — аммин
СО — карбонил
CS — тиокарбонил
При наличии информации о координации лигандов ее можно отразить в названии
лигандов, указав через дефис в конце химический символ координируемого атома:
CN- — циано-N
CS2 — сероуглерод-С
CN- — циано-С
СХ2 — сероуглерод-С, S
NCS — тиоцианато-N
NCS- — тиоцианато-S
NO2- — нитро, если координация через атом N
NO2- — нитрито, если координация через атом О
4.2.4. Сокращенные обозначения лигандов
Так как многие органические лиганды имеют сложные формулы, предложено называть их с помощью сокращенных обозначений, например:
2,2' - бипиридил (C6H4N)2
— Bipy
пиридин С5H5N
фенил С5H5
этилендиамин C2H8N2
— Ру
— Ph
— en
1,10-фенатронил C12H8N2
циклопентадиенил C5H5
— Phen
— Cp
4.2.5. Особенности записи сложных лигандов
Если в названии сложного лиганда уже имеется числовая приставка, например,
O2 — дикислород, то для указания числа таких лигандов во внутренней сфере комплексного соединения применяют следующие умножающие числовые приставки:
2 — бис
4 — тетракис
3 — трис
5 — пентакис и т. д.
(N2)2 — бис (диазот)
[P(C5H5)3]3 — трис (триэтилфосфин)
4.3. Формулы комплексных соединений
4.3.1. Правила написания формул комплексных соединений
При написании формулы внутренней сферы комплексных соединений поступают
следующим образом.
1. Если лиганды одного вида L, то вначале записывают центральный атом, а затем
лиганды, заключая внутреннюю сферу в квадратные скобки: [MLn], где n — число лигандов (координационное число комплексообразователя).
Внешнюю сферу, если внутренняя сфера катион, помещают справа, и наоборот, если
46
внутренняя сфера — анион, то внешнюю сферу помещают слева:
[MLn]+XX+[MLn]2. Если в состав внутренней сферы входят разные по знаку лиганды L+, L-, L0, то их
следует располагать в следующем порядке: [M(L+)(L0)(L-)].
3. Если лиганды одинаковые по типу заряда, но различные по химическому составу,
то их записывают в соответствии с практическим рядом неметаллов (с.18). Например, лиганд Н2О будет записан левее, чем NH3, а такой лиганд как С2O42- — левее ОН-.
4. Такие лиганды как NH3 записываются перед N2H4, а С2H- — перед С2Н3-, т.е.
разные по составу лиганды, но с одним типом заряда и образующих элементов, записываются в порядке увеличения числа атомов первого элемента или второго, при равенстве
первых и т.д.
5. Первым записывают лиганд, содержащий в своем составе металл, например,
SbCl3, а затем СО.
6. При наличии в комплексе разных лигандов их отделяют друг от друга круглыми
скобками, чтобы не было разночтений. Например, если записать (С5Н5)(N), то это означает — один лиганд циклопетадиенил С5H5- и лиганд N3- — нитридо, а запись (C5H5N) —
это лиганд пиридин; (N2) — один лиганд диазот, a (N)2 — два лиганда азот N0.
4.4. Название комплексных соединений
Формулы комплексных соединений читают строго справа налево, соблюдая указанный в формуле порядок расположения лигандов. Названия, таким образом, складываются
следующим образом: сначала называется анионная часть, затем катионная часть комплексного соединения, внутри внешней сферы сначала перечисляют лиганды — анионные, нейтральные и катионные, а затем центральный атом (табл. 4.2).
4.4.1. Катионные комплексы
Систематическое название соединения с комплексным катионом складывается из
названия внешнесферного аниона в именительном падеже, затем перечисляют лиганды,
комплексообразователь (русское название) в родительном падеже и его степень окисления.
Названия аниона и катиона пишут раздельно.
[Al(H2O)6]Cl3 — трихлорид гексаакваалюминия (III)
[Аl(Н2О)5ОH]2+ — гидроксопентаакваалюминия (III)
[Co(NH3)6]SO4Cl — хлорид-сульфат гексаамминкобальта (III)
[Pt(en)2](OH)2 — дигидроксид бис-(этилендиамин) платины (II)
Если комплексные соединения состоят из двух комплексных катионов, то их названия разделяются дефисом: [Cs(H2O)6][Ga(H2O)6](SO4)2 — дисульфат гексааквагаллия (III)гексааквацезия (I)
47
4.4.2. Анионные комплексы
Систематическое название соединения с комплексным анионом начинается с названий лигандов, комплексообразователя (корень латинского названия элемента с суффиксом
«-ат») и степень его окисления. Затем называют внешнесферный катион (русское название)
в родительном падеже.
K2[BeF4] — тетрафторобериллат (II) калия
K3[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (III) калия
K2[Fe(NO)(CN)5] — пентацианонитрозилферрат (III) калия
Na[BH4] — тетрагидридоборат (III) натрия
4.4.3. Нейтральные комплексы
Для построения систематического названия нейтральных комплексных соединений
(без внешней сферы) поступают следующим образом. Сначала перечисляют лиганды с числовыми приставками, а затем называют комплексообразователь, русское название элемента. Все названия пишутся слитно в именительном падеже.
[Ni(CO)4] — тетракарбонилкобальт
[Cr(C6H6)2] — дибензолхром
[Pt(NH3)2Cl2] — дихлородиамминплатина
[Co(H2O)4(NO2)2] — динитритотетрааквакобальт
4.4.4. Соединения с комплексными катионами и анионами
[Cu(en)2][PtIICl4] — тетрахлороплатинат (II) бис(этиледиамин)меди (II)
[Pd(NH3)4][PdIVCl6] — гексахлоропалладат (IV) тетрааминпалладия (II)
4.4.5. Многоядерные комплексные соединения
[Mo6Cl14] — 14-хлорогексамолибден
[Bi6(OH)12] — додекагидроксогексависмут (III)
Cs3[Zn3(N3)6] — гексаазидтрицинкат (II) цезия
К комплексным (координационным) соединениям относятся также сложные гидриды бора и его аналогов. Например, Na[BH4], Na[AlH4], Na[GaH4], Na[InH4]. Называются
они согласно номенклатурным правилам для комплексных соединений:
NaBH4 — тетрагидридоборат натрия (борогидрид натрия)
LiAlH4 — тетрагидридоалюминат лития (алюмогидрид лития)
Ca(GaH4)2 — тетрагидридогаллат кальция (галлогидрид кальция)
NaInH4 — тетрагидридоиндат натрия (индогидрид натрия).
В скобках даны традиционные названия, часто употребляемые в технической литературе (табл.4.2).
48
Таблица 4.2
Номенклатура комплексных соединений
Катионные комплексы
[Al(H2O)6]Cl3
Трихлорид гексааквоалюминия
[Zn(NH3)4]Cl2
Дихлорид тетраамминцинка или хлорид тетраамминцинка (II)
[Pt(NH3)4Cl2]Cl2
Дихлорид дихлоротетраамминплатины(IV)
[Cr(H2O)6]Cl3
Трихлорид гексааквохрома или хлорид гексааквохрома (III)
[Co(NH3)6]SO4Cl
Хлорид- сульфат гексаамминкобальта (III)
[Fe(SCN)2]Cl
Хлорид дитиоцианато- S железа (III)
[Cu(NH3)4](NO3)2
Динитрат тетраамминмеди или нитрат тетраамминмеди (II)
[Os(H2O)4Cl2]Cl2
Дихлорид дихлоротетрааквоосмия
[NH4]Cl
Хлорид аммония
[OH3]Cl
Хлорид гидроксония
[СlH2]NO3
Нитрат хлорония
[FH2]2SO4
Сульфат фторония
Анионные комплексы
K2[BeF4]
Тетрафторобериллат (II) калия
Na3[Al(OH)6]
Гексагидроксоалюминат (III) натрия
K2[Be(SO4)2]
Дисульфатобериллат (II) калия
Na[BH4]
Тетрагидридоборат (III) натрия
K[PF6]
Гексафторофосфорат (V) калия
Na3[Ag(S2O3)2]
Дитиосульфатоаргентат (I) натрия
K3[Fe(CN)6]
Гексацианоферрат (III) калия
K4[Fe(CN)6]
Гексацианоферрат (II) калия
Na[BiI4]
Тетраиодовисмутат (III) натрия
Na2[Zn(OH4)]
Тетрагидроксоцинкат (II) натрия
Na[Ag(SCN)2]
Дитиоцианато- S -аргентат (I) натрия
Na3[Co(NO2)6]
Гексанитритокобальтат (III) натрия
Нейтральные комплексы
[Ni(CO)4]
Тетракарбонилникель
[Fe(CO)5]
Пентакарбонилжелезо
[Cr(C6H6)2]
Дибензолхром
[Pd(NH3)2Br2]
Дибромодиамминпалладий (П)
[Pt(NH3)2Cl4]
Тетрахлородиамминплатина (IV)
49
Упражнения
1. Назовите лиганды: СО, S2-, О2-, Н-, CN-, N2, C2H5N.
2. Напишите формулы лигандов: гидроксортуть(II), нитрозилий, тиосульфато, иодато.
3. Дайте систематические названия следующим комплексам: [Zn(Py)2(Cl)2], [Pt(NH3)2Br2],
[МnН(СО)5], Na[Co(CO)4], KFeIII[FeII(CN)6].
4. Напишите формулы комплексых соединений: иодид тетраамминнатрия(I), тетрафенилборат(III) натрия.
5. Определить степень окисления комплексообразователей в соединениях, приведенных в
п. п. 3 и 4.
6. Дайте систематические названия H2SO4, Cu(NO3)2, КМnО4, H2[PtCL6].
50
ГЛАВА 5. ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
1. Напишите химические формулы веществ
- гидроксид натрия (каустическая сода)
- хлорид натрия (поваренная соль)
- кристаллогидрат сульфата кальция (гипс)
- дифторид кальция (полевой шпат)
- дисульфид железа (пирит)
2. Дайте названия химическим соединениям: СаСO3, Fe2O3, BaSO4, Cu(NO3)2,
NH4NO3. Напишите их графические формулы.
3. Карбонат кальция используется как утяжелитель и закупоривающий реагент в
промывочных растворах. При кислотной обработке (HCl) освобождает поры коллектора. Напишите уравнение происходящей при этом реакции.
4. Назовите соединения водорода с неметаллами: HCl, HF, H2S, H2Se, Н2Те.
5. Теперь перейдем к названиям ионов. Как Вы знаете, любой положительный
ион — это ..., а отрицательный — .... Назовите следующие ионы :K+, NH4+, Аl3+,
ОН-, Сl-, S2-, Со2+, Ni3+.
6. Дайте названия анионам различных кислот: СО32-, Н2РO4-, НРО4-, РО43-, ВО33-.
7. В СаО кислород характеризуется ... свойствами, а кальций — .... Электроположительной частью является ..., а электроотрицательной — ...
8. Металлы образуют с галогенами различные соединения. Дайте им названия: NaCl,
KBr, CaF2, CoCl2, FeCl2, MoBr6, WF6, VCl3, ReCl4.
9. Нитрат натрия применяется в качестве индикаторной добавки в буровых растворах на водной основе. Это позволяет отличать его фильтрат от пластовых вод. Наличие NO3- определяется калориметрически в результате протекания реакции:
NaNO3 + NaI + HCl → NaNO2 + ...
Допишите уравнение реакции, укажите, почему меняется цвет раствора.
10. Напишите химические формулы следующих веществ, приведите их графические
формулы;
- гидроксид кальция (гашеная известь)
- фосфат кальция (апатит)
- нитрат аммония (аммиачная селитра)
- сульфид цинка (цинковая обманка)
- сульфид свинца (II) (свинцовый блеск)
11. Гашеная известь (гидроксид кальция) применяется для предотвращения загрязнения бурового раствора кислыми газами (H2S и СО2). Напишите уравнение реакций этих процессов.
51
12. Когда кислотообразующий элемент дает несколько кислот в зависимости от количества атомов водорода и кислорода, то он называется соответственно ... и .... .
Назовите кислоты: НВО2 и Н3ВО3, Н3РО4 и НРО3, H3AsO4 и HAsO3, H2SiO3 и
H4SiO4.
13. Корень от латинского названия кислорода «окс». Таким образом, СаО называется
.... , а Сu2О — ....
14. Иногда в состав катиона входит различное число ОН- групп. Назовите ионы
скандия: Sc3+, Sc(OH)2+, Sc(OH)2+.
15. Назовите соль NaNO3. Дайте правильный ответ.
- хлорид натрия
- сульфат натрия
- нитрит натрия
- хлорат натрия
- нитрат натрия
16. Когда металл образует оксо-ионы одинакового состава, то валентное состояние
указывается в скобках римской цифрой. Назовите ионы VO+ и VO2+.
17. Металл проявляет различные валентные состояния. Это имеет значение при составлении названия соединений. Назовите соли Fe3(РО4)2 и FePO4.
18. Назовите, используя русские названия, все возможные оксиды элементов при изменении его валентного состояния от 1 до 8.
19. Названия одноатомных анионов образуются из корней латинских названий соответствующих элементов с суффиксом «-ид» и слова ион с дефисом. Назовите ионы: Н-, I-, О2-, S2-, Те2-, Se2-.
20. Напишите формулы дигидроксида марганца ... и тригидроксида марганца... Назовите их по русской номенклатуре, приведите их графические формулы.
21. Гипс (CaSO4⋅2H2O) используется в буровом растворе для удаления карбонатионов при рН>7. Напишите уравнение соответствующей реакции.
22. Напишите названия веществ
- СаВг2
- NaHCO3
- Al2(SO4)3
- Na2S
- K3PO4
23. Карбонат цинка используется как поглотитель сероводорода в буровых растворах.
Напишите уравнение соответствующей реакции. Какой газ при этом выделяется?
24. Пользуясь правилами названия сульфидов, назовите следующие соединения: CaS,
Fe2S3, MgTe, Na2Se, K2Te. Приведите их графические формулы.
52
25. Назовите ион гидроксила в международной (систематической) номенклатуре.
26. В названиях двойных солей названия всех катионов ставятся в родительном падеже и соединяются дефисом. Назовите (NH4)2Fe(SO4)2 (соль Мора) и NH4Fe(SO4)2.
27. Напишите формулы кислоты и основания, образуемые железом в трехвалентном
состоянии: ... и ... . Они носят названия ... и ... .
28. Галогены образуют между собой ряд соединений. Назовите ClF, СlF3, BrF , BrF3,
BrF5, IF2, BrCl, ICl, IСl3 и IBr .
29. Состав минерала сподумена может быть представлен формулой LiAl(SiO3)2. Каково его название по современной номенклатуре?
30. Мышьяк в валентных состояниях 3 и 5 образует две кислоты. Приведите их эмпирические и графические формулы. Назовите их натриевые соли.
31. Калий встречается в природе в минералах сильвините КСl⋅NaCl и карналите
КСl⋅MgCl2. Назовите их.
32. У иода известны кислоты иодноватистая, иодноватая и иодная. Напишите формулы их калиевых солей, назовите их и приведите графические формулы.
33. Дайте названия, русские и латинские, следующим элементам: W, Re, Co, Ar, Th,
Сs, Rn, Ru, Pd, Ni.
34. Напишите химические знаки следующих элементов: сурьма, радий, бор, технеций,
осмий, ванадий, мышьяк, серебро, олово, свинец. Дайте им латинские названия.
35. Динатрийпирофосфат Nа2H2P2O7 используется для удаления из бурового раствора
ионов кальция, напишите уравнение соответствующей реакции.
36. Оксид железа (III) используется для борьбы с сероводородной коррозией. Fe2O3 +
H2S → ... . Допишите уравнение реакции. Подберите коэффициенты.
37. Рениевая кислота при определенных условиях может существовать в формах
мета- и ортокислот. Напишите эмпирические и графические формулы этих кислот
и назовите их натриевые соли.
38. Перлы буры, часто успользуемые в аналитической химии, образуются по реакции:
Na2B4O7 + CoO → 2NaBO2 + Co(BO2)2
Назовите все вещества, присутствующие в написанном уравнении.
39. В растворе при реакции между ионами Сu2+ и СO32- образуется осадок малахита с
формулой CuCO3⋅Cu(OH)2. Напишите уравнение реакции в ионном виде и назовите всех участников реакции.
40. Гидроксид золота со степенью окисления 3+ обладает слабо кислотными свойствами; как называется ее калиевая соль КАuО2?
41. Назовите соли: Fe(OH)SO4, (FeOH)2SO4, Fe(OH)(CH3COO)2. К какому типу солей
они относятся?
42. Напишите формулу минерала доломита. Дайте ему химическое название.
53
43. При прокаливании оксида железа (III) с карбонатом натрия проходит реакция:
Na2СО3 + Fе2O3 → CO2 + 2NaFeO2, соль ….... кислоты, название которой ....
44. Ниобий и тантал встречаются в природе главным образом в виде солей железа
(III) в минералах Fe(NbO3)2 и танталите Fe(TaO3)2. Назовите их.
45. Основу природных бокситов составляют кристаллические модификации гидроксида алюминия, встречаются в виде минералов: диаспор НAlO2, бемит АlO(ОН),
гидраргилит Al(OH)3 и др. Назовите их.
46. Сера и углерод, реагируя друг с другом, образуют соединение CS2, которое называется....
47. Формулы некоторых квасцов и их названия приведены ниже:
(NH4)2Al2 (SO4)4 — алюмоаммонийные квасцы
K2Al2 (SO4)4 — алюмокалиевые квасцы
(NH4)2Fe2 (SO4)4 — железоаммонийные квасцы
K2Fe2 (SO4)4 — железокалиевые квасцы
(NH4)2Cr2 (SO4)4 — хромоаммонийные квасцы
K2Cr2 (SO4)4 — хромокалиевые квасцы
Представьте их в виде двойных солей и дайте химические названия.
48. В обиходе словом «сода» обозначают несколько различных соединений:
Na2CO3 — кальцинированная сода; NaOH — каустическая; NaHCO3 — питьевая. Приведите их названия и графические формулы.
49. Кислотные и основные свойства кислородных соединений марганца в зависимости от его степени окисления изменяются в следующих направлениях:
Назовите все приведенные в схеме соединения.
50. Шеелит — один из минералов, в виде которого вольфрам встречается в природе —
CaWO4. Это соединение называется ....
51. Ниже приведены формулы некоторых веществ и их разговорные названия: CaSO4 —
ангидрит, Mg(ClO4)2 — ангидрон, KClO3 — бертолетова соль, Na2B4O7 — бура,
NH4Cl — нашатырь, HF — плавиковая кислота, K2Cr2O7 — хромпик. Назовите их по
современной номенклатуре.
52. Назовите следующие комплексные соединения: K3[Fe(CN)6], KFeII[FeIII(CN)6],
KFeIII[FeII(CN)6], [Cr(H2O)6]Cl3, [Fe(CO)5], [Pt(NH3)2Cl2], Na3[Co(NO2)6].
54
53. Определите степень окисления комплексообразователя, заряд комплексного иона,
число лигандов в соединениях, приведенных в №52.
54. Напишите химические формулы следующих комплексных соединений: тетрагидроксобериллат (II) натрия, трихлорид гексаамминкобальта, гексафтороалюминат
(III) натрия.
55. Составьте все возможные химические формулы комплексных соединений, содержащих: К+, Ni3+, NH3, Сl-, Н2O, ОН-.
56. Комплексные ионы диссоциируют частично по следующим уравнениям:
[Sn(OH)3]- Sn2+ + 3OН[Zn(NH3)4]2+ Zn2+ + 4NH3
[Cu(OH)4]2- Cu2+ + 4OH[Ag(CN)2]- Ag+ + 2CNНазовите все вещества и ионы, входящие в данные схемы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Основы номенклатуры неорганических веществ /Р.А. Лидин, В.А. Молочко,
Л.Л. Андреева, А.А. Цветков. – М.: Химия, 1983. – 112 с.
2. Канн Р. Введение в химическую номенклатуру /Р. Кан, О. Дермер. – М.: Химия,
1983. – 223 с.
3. Степин Б.Д. К вопросу о разработке правил номенклатуры неорганических веществ на русском языке/ Б.Д. Степин, Р.А. Лидин, В.А. Молочко //Журн. неорган.
химии. – 1984. Т. 29. № 1. – С. 266.
4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия /Н.С. Ахметов. – М.: Высшая школа,
1981. – 679 с.
5. Бокий Г.Б. Номенклатурные правила ИЮПАК по химии /Г.Б. Бокий, Н.А. Голубкова
//Журн. Всес. хим. общ. им. Д.И. Менделеева. – 1983. Т. 28. № 3. – С. (243)3-249(9).
6. Баранник В.П Современная русская номенклатура неорганических соединений /
В.П. Баранник //Журн. Всес. хим. общ. им. Д.И. Менделеева. – 1983. Т. 28. № 3. –
С. (249)9-256(16).
7. Степин Б.Д. К вопросу об основных правилах номенклатуры комплексных соединений /Б.Д. Степин, Р.А. Лидин., В.А. Молочко //Журн. неорган. химии. – 1984.
Т. 29. №3. – С. 822-824.
8. Бокий Г.Б. Принципы номенклатуры ИЮПАК по неорганической химии / Г.Б. Бокий,
Н.А. Голубкова //Журн. неорган. химии. – 1990. Т. 35. № 3. – С. 276-784.
9. Бокий Г.Б. Как назвать неорганические соединения по номенклатуре ИЮПАК?
Ч. II: Координационные соединения /Г.Б. Бокий, Н.А. Голубкова //Журн. неорган.
химии. – 1990. Т. 35. №9. – С. 2434-3442.
10. Бокий Г.Б. Как назвать неорганические соединения по номенклатуре ИЮПАК?
Ч. III: Молекулярные соединения /Г.Б. Бокий, Н.А. Голубкова //Журн. неорган.
химии. – 1990. Т. 35. №10. – С. 2709-2718.
55
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ .......................................................................................................................3
ОСНОВЫ НОМЕНКЛАТУРЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ...............................4
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................................4
ГЛАВА 1. ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА ...........................5
1.1.
Химические элементы ..................................................................................................5
1.1.1.
Символы и названия ..................................................................................................5
1.1.2.
Изотопы .........................................................................................................................13
1.2.
Простые вещества .........................................................................................................13
1.3.
Ионы и радикалы ..........................................................................................................15
1.3.1.
Одноэлементные катионы .........................................................................................15
1.3.2.
Одноэлементные анионы ...........................................................................................15
1.3.3.
Многоэлементные радикалы ....................................................................................16
1.3.4.
Упражнения ..................................................................................................................16
ГЛАВА 2. СЛОЖНЫЕ ВЕЩЕСТВА ...................................................................................17
2.1. Общие правила построения формул и названий соединений ..............................17
2.1.1.
Общие правила построения формул соединений .................................................17
2.1.2.
Правила перехода от формул к названиям и составление самих названий ....19
2.2.
Бинарные соединения ...................................................................................................20
2.2.1.
Оксиды...........................................................................................................................20
2.2.2.
Простые гидриды ........................................................................................................23
2.2.3.
Другие бинарные водородные соединения .............................................................24
2.2.4.
Другие бинарные соединения, содержащие атомы металла и неметалла
или атомы двух неметаллов ..................................................................................................25
2.3.
Псевдобинарные соединения .......................................................................................27
2.4.
Интерметаллические соединения ...............................................................................28
2.5.
Гидроксиды .....................................................................................................................29
2.6.
Кислоты ...........................................................................................................................30
2.7.
Соли ..................................................................................................................................32
2.7.1.
Средние соли оксокислот ...........................................................................................32
2.7.2.
Кислые соли (гидросоли) ...........................................................................................35
2.7.3.
Основные соли (гидроксосоли) .................................................................................35
2.7.4.
Соли пероксокислот ....................................................................................................36
56
2.7.5.
Соли тиокислот ............................................................................................................36
2.7.6.
Двойные соли и другие солеобразные соединения ...............................................37
ГЛАВА 3. ДРУГИЕ ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ......................................................................38
3.1. Аддукты (продукты присоединения) .........................................................................38
3.1.1.
Формулы аддуктов ......................................................................................................38
3.1.2.
Названия аддуктов ......................................................................................................38
3.2.
Кристаллические фазы переменного состава (бертоллиды) ................................39
3.3.
Молекулярные соединения, боргидриды .................................................................40
ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ..................................................................42
4.1. Строение. Классификация ...........................................................................................42
4.2.
Формулы и названия лигандов...................................................................................44
4.2.1.
Отрицательно заряженные лиганды .......................................................................44
4.2.2.
Положительно заряженные лиганды ......................................................................44
4.2.3.
Нейтральные лиганды ...............................................................................................44
4.2.4.
Сокращенные обозначения лигандов .....................................................................45
4.2.5.
Особенности записи сложных лигандов .................................................................45
4.3.
4.3.1.
4.4.
Формулы комплексных соединений ..........................................................................45
Правила написания формул комплексных соединений ......................................45
Название комплексных соединений ..........................................................................46
4.4.1.
Катионные комплексы ...............................................................................................46
4.4.2.
Анионные комплексы.................................................................................................47
4.4.3.
Нейтральные комплексы...........................................................................................47
4.4.4.
Соединения с комплексными катионами и анионами ........................................47
4.4.5.
Многоядерные комплексные соединения ..............................................................47
ГЛАВА 5. ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ......................................50
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................................................................54