Бинарные соединения и составление названий
Бинарные соединения и правила, по которым строятся названия солей.
7. Бинарные соединения
Бинарные соединения — вещества, состоящие из двух элементов.
| Тип | Примеры |
|---|---|
| Оксиды | Na₂O, BaO |
| Пероксиды | Na₂O₂, BaO₂ |
| Супероксиды | NaO₂, KO₂ |
| Галогениды | KCl, CaF₂ |
| Сульфиды | MnS, Al₂S₃ |
| Гидриды | LiH, CaH₂ |
| Нитриды | Na₃N, AlN |
| Фосфиды | Ca₃P₂, Na₃P |
| Карбиды | Be₂C, CaC₂ |
| Силициды | Mg₂Si, Al₄Si₃ |
| Бориды | AlB, Mg₃B₂ |
Тривиальные названия бинарных соединений
| Формула | Тривиальное название |
|---|---|
| SiC | карборунд, карбид кремния |
| CaC₂ | карбид кальция, ацетиленид кальция |
| Al₄C₃ | карбид алюминия |
| PH₃ | фосфин |
| NH₃ | аммиак |
| SiH₄ | силан |
| H₂O₂ | перекись водорода |
Вопрос 1: Бинарные соединения
ПроверкаКак правильно назвать соединение $CaC_2$, которое используется для получения газа ацетилена?
Ответ: Карбид кальция.
Пояснение: Бинарные соединения состоят из двух элементов. В их названиях к латинскому корню неметалла с отрицательной степенью окисления добавляется суффикс «-ид»: хлорид, сульфид, карбид.
Вопрос 2: Тривиальные названия бинарных соединений
ПроверкаНапишите химические формулы аммиака, фосфина и силана.
Ответ: Аммиак — $NH_3$, фосфин — $PH_3$, силан — $SiH_4$.
Пояснение: Это водородные соединения неметаллов 15 и 14 групп. Все они являются летучими ядовитыми газами с резким запахом (аммиак пахнет мочой, фосфин — тухлой рыбой/чесноком).
Вопрос 3: Составление названий
ПроверкаНазовите по номенклатуре бинарные соединения $CS_2$ и $SF_6$.
Ответ: Сероуглерод (дисульфид углерода) и гексафторид серы.
Пояснение: В бинарных соединениях двух неметаллов на первое место в названии ставится элемент с большей электроотрицательностью (с суффиксом «-ид»), на второе — с меньшей. Часто используются числовые приставки (моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-).
Вопрос 4: Пероксиды
ПроверкаОтносятся ли пероксиды (например, перекись водорода $H_2O_2$ или пероксид натрия $Na_2O_2$) к классу оксидов?
Ответ: Нет, пероксиды — это отдельный класс веществ.
Пояснение: В классических оксидах кислород имеет степень окисления -2 и соединен только с атомами другого элемента. В пероксидах есть кислородный мостик (-O-O-), и степень окисления кислорода равна -1.
8. Особенности составления названий солей
Общие правила номенклатуры
Название соли строится по формуле: Название аниона + Название катиона (в родительном падеже).
1. Название катиона (металла)
- Постоянная валентность (Li, Na, K, Ca, Ba, Al и др.) — указывается просто название
элемента.
Пример: Na₂SO₄ — сульфат натрия. - Переменная валентность (Fe, Cu, Cr, Mn и др.) — в скобках римской цифрой
указывается валентность (степень окисления).
Пример: FeSO₄ — сульфат железа (II), Fe₂(SO₄)₃ — сульфат железа (III).
2. Название аниона (кислотного остатка)
Название зависит от степени окисления (СО) кислотообразующего неметалла.
| Степень окисления | Суффикс | Правило | Пример |
|---|---|---|---|
| Низшая (бинарные) | -ид | Соединения без кислорода | Cl⁻ (Хлорид), S²⁻ (Сульфид) |
| Промежуточная | -ит | Меньшее содержание кислорода (одна промеж. СО) | S⁺⁴ (Сульфит), N⁺³ (Нитрит), P⁺³ (Фосфит) |
| Высшая | -ат | Максимальное содержание кислорода | S⁺⁶ (Сульфат), N⁺⁵ (Нитрат), P⁺⁵ (Фосфат) |
Номенклатура солей галогенов (Cl, Br, I)
Для элементов с большим числом степеней окисления (как у хлора) используются дополнительные приставки.
| СО элемента | Название | Пример (Соль натрия) |
|---|---|---|
| +1 (Низшая пол.) | приставка гипо- ... суффикс -ит | NaClO (Гипохлорит натрия) |
| +3 (Промежуточная 1) | суффикс -ит | NaClO₂ (Хлорит натрия) |
| +5 (Промежуточная 2) | суффикс -ат | NaClO₃ (Хлорат натрия) |
| +7 (Высшая) | приставка пер- ... суффикс -ат | NaClO₄ (Перхлорат натрия) |
Номенклатура солей фосфора
У фосфора есть особенности: кислоты H₃PO₂ и H₃PO₃ содержат атомы водорода, которые не замещаются на металл. Поэтому их «кислые» по виду соли на самом деле являются средними.
| СО P | Название соли | Формула (пример) | Тип соли |
|---|---|---|---|
| +1 | Гипофосфит (H₂PO₂⁻) | NaH₂PO₂ | Средняя |
| +3 | Фосфит (HPO₃²⁻) | Na₂HPO₃ | Средняя |
| +5 | Фосфат (Ортофосфат) | Na₃PO₄ | Средняя |
3. Номенклатура других типов солей
| Тип соли | Правило | Пример |
|---|---|---|
| Кислые | Приставка гидро- к названию аниона. Если водородов два — дигидро-. | NaHCO₃ — гидрокарбонат натрия KH₂PO₄ — дигидрофосфат калия |
| Основные | Группа OH называется гидроксо- (или гидроксогруппа). | (CuOH)₂CO₃ — карбонат гидроксомеди (II) |
| Двойные | Перечисляются оба катиона в родительном падеже (обычно в порядке алфавита или по формуле). | KAl(SO₄)₂ — сульфат алюминия-калия |
| Смешанные | Перечисляются оба аниона. | Ca(OCl)Cl — хлорид-гипохлорит кальция |
| Комплексные | Указывается число лигандов, сам лиганд и центральный атом с суффиксом -ат (и валентностью). | K₄[Fe(CN)₆] — гексацианоферрат (II) калия Na[Al(OH)₄] — тетрагидроксоалюминат натрия |
Примеры составления названий
- CrCl₃: Анион Cl⁻ (хлорид) + Катион Cr⁺³ (хром, вал. III) → Хлорид хрома (III)
- K₂SO₃: Анион SO₃²⁻ (сульфит, S⁺⁴) + Катион K⁺ (калий, пост.) → Сульфит калия
- Mg(ClO₄)₂: Анион ClO₄⁻ (перхлорат, Cl⁺⁷) + Катион Mg²⁺ (магний, пост.) → Перхлорат магния
NaOH — каустическая сода, Na₂CO₃ — кальцинированная сода, NaHCO₃ — пищевая (питьевая) сода, Na₂CO₃ · 10H₂O — кристаллическая сода.
Вопрос 1: Номенклатура солей
ПроверкаКак называется соль $KClO_3$, известная в пиротехнике как бертолетова соль?
Ответ: Хлорат калия.
Пояснение: Хлор в этой соли находится в степени окисления +5. Соли хлорноватой кислоты ($HClO_3$) называются хлоратами. Они являются сильными окислителями.
Вопрос 2: Составление формул
ПроверкаНапишите правильную химическую формулу гидрофосфата кальция.
Ответ: $CaHPO_4$.
Пояснение: Кальций имеет заряд +2 ($Ca^{2+}$). Гидрофосфат-анион образуется от фосфорной кислоты ($H_3PO_4$) потерей двух протонов, его заряд -2 ($HPO_4^{2-}$). Заряды совпадают, индексы не нужны.
Вопрос 3: Комплексные соли
ПроверкаКак правильно называются растворимые комплексные соли $K[Al(OH)_4]$ и $Na_2[Zn(OH)_4]$?
Ответ: Тетрагидроксоалюминат калия и тетрагидроксоцинкат натрия.
Пояснение: Такие соли образуются при растворении амфотерных металлов или их оксидов/гидроксидов в избытке щелочи. Квадратные скобки подчеркивают наличие комплексного аниона.
Вопрос 4: Идентификация по названию
ПроверкаНапишите химические формулы следующих веществ: сульфат железа(III), сульфит натрия, сульфид алюминия.
Ответ: 1) $Fe_2(SO_4)_3$, 2) $Na_2SO_3$, 3) $Al_2S_3$.
Пояснение: СульфАТ — остаток серной кислоты $SO_4^{2-}$. СульфИТ — остаток сернистой кислоты $SO_3^{2-}$. СульфИД — остаток сероводородной кислоты (бинарное соединение) $S^{2-}$.
Вопрос 5: Задание №5 ЕГЭ
ПроверкаВыберите из списка: 1) кислую соль, 2) несолеобразующий оксид, 3) слабую кислоту. Список веществ: $N_2O$, $NaHCO_3$, $HClO_4$, $HF$, $CO_2$.
Ответ: 1) $NaHCO_3$, 2) $N_2O$, 3) $HF$.
Пояснение: Пищевая сода $NaHCO_3$ — кислая соль (есть атом водорода в анионе). Оксид азота(I) $N_2O$ — классический несолеобразующий оксид. Плавиковая кислота $HF$ — слабая кислота (в отличие от сильной хлорной $HClO_4$).