Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Основные классы неорганических соединений и номенклатура. Теория и практика

Покупка
Артикул: 792356.01.99
Доступ онлайн
500 ₽
В корзину
Представлена классификация неорганических соединений: определение ос-новных классов и групп соединений, их химические свойства. Рассмотрена но-менклатура соединений (принципы и правила наименования соединений). Приведено описание лабораторной работы по получению неорганических соединений различных классов в лабораторных условиях. Предложены примеры решения заданий, вопросы и задания для самостоятельной работы студентов, а также комплекс индивидуальных заданий для оценки знаний по основным классам неорганических соединений и их номенклатуре. Предназначено для студентов, обучающихся по химико-технологическим направлениям подготовки и специальностям. Подготовлено на кафедре неорганической химии.
Мифтахова, Н. Ш. Основные классы неорганических соединений и номенклатура. Теория и практика : учебно-методическое пособие / Н. Ш. Мифтахова, Т. П. Петрова. - Казань : КНИТУ, 2020. - 84 с. - ISBN 978-5-7882-2866-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1904333 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

Н. Ш. Мифтахова, Т. П. Петрова

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ 

НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 

И НОМЕНКЛАТУРА

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Учебно-методическое пособие

Под редакцией проф. А. М. Кузнецова

Казань

Издательство КНИТУ

2020

УДК 546(075)
ББК Г116.1я7

М68

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

д-р пед. наук, проф. С. И. Гильманшина

д-р пед. наук, проф. Р. С. Сафин

М68

Мифтахова Н. Ш.
Основные классы неорганических соединений и номенклатура. Теория 
и практика : учебно-методическое пособие / Н. Ш. Мифтахова, 
Т. П. Петрова; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. 
ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 84 с.

ISBN 978-5-7882-2866-2

Представлена классификация неорганических соединений: определение основных 
классов и групп соединений, их химические свойства. Рассмотрена номенклатура 
соединений (принципы и правила наименования соединений). Приведено 
описание лабораторной работы по получению неорганических соединений 
различных классов в лабораторных условиях. Предложены примеры решения заданий, 
вопросы и задания для самостоятельной работы студентов, а также комплекс 
индивидуальных заданий для оценки знаний по основным классам неорганических 
соединений и их номенклатуре. 

Предназначено для студентов, обучающихся по химико-технологическим 

направлениям подготовки и специальностям.

Подготовлено на кафедре неорганической химии.

ISBN 978-5-7882-2866-2
© Мифтахова Н. Ш., Петрова Т. П., 2020
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2020

УДК 546(075)
ББК Г116.1я7

В В Е Д Е Н И Е

Система правил построения химических формул и названий соединений 
составляет химическую номенклатуру. Разделение неорганических 
соединений, обладающих общими признаками, на классы и развитие 
химической номенклатуры имеет длительную историю. Первую 
классификацию неорганических соединений предложил А. Л. Лавуазье 
в 1787 году. В этот же период ученые начали высказывать идею создания 
химической номенклатуры. В 1919 году был организован Между-
народный союз теоретической и прикладной химии ИЮПАК 
(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC), в составе ко-
торого в 1921 году была создана комиссия по номенклатуре неоргани-
ческих соединений. В основе номенклатурных правил ИЮПАК зало-
жены общие принципы и приемы построения названий соединений, ко-
торые периодически пересматриваются. К одному из изданий Между-
народной комиссии относятся номенклатурные правила «Как назвать 
неорганическое вещество», опубликованные в 1977 году. В России но-
менклатурные правила ИЮПАК по химии впервые были изданы
в 1979 году. В 1990 году рекомендации ИЮПАК были пересмотрены с 
учетом изменений номенклатуры за предыдущий период. В 2005 году 
опубликованы новые рекомендации ИЮПАК по номенклатуре неорга-
нических соединений, включающие исправления и дополнения, воз-
никшие после 1990 года.

Номенклатура неорганических соединений в современных учеб-

никах по химии базируется на правилах ИЮПАК и включает традици-
онные и систематические названия соединений. Систематические 
названия составляются в соответствии с системой принципов и правил 
номенклатуры и полностью отражают состав химического соединения.
В традиционных названиях не соблюдаются единые систематические 
принципы, и в них не отражается состав соединений. Правилами 
ИЮПАК использование традиционных названий рекомендовано для 
ограниченного числа распространенных кислородсодержащих кислот,
их кислотных остатков и солей. 

В технической литературе, кроме традиционных названий, ис-

пользуют тривиальные названия химических соединений (от лат.
trivial – обыденный). Исторически они применялись для названия ве-
ществ, используемых в практической деятельности. Тривиальные 

названия не отражают химического состава вещества, но характери-
зуют его внешний вид или специфические свойства.

Классификация неорганических соединений и их номенклатура рас-

сматривается как методологическая основа изучения общей и неоргани-
ческой химии. Учащиеся вуза должны знать генетическую связь основ-
ных классов неорганических соединений, на основании этого писать 
уравнения химических реакций, выявлять химическую сущность про-
цесса; составлять формулы соединений по их названиям и именовать со-
единения по их химическим формулам. Эти умения по неорганической 
химии требуют использования таких понятий из общей химии, как степени 
окисления элементов, их электроотрицательность и др. 

Материал, изложенный в настоящем учебно-методическом пособии, 
предназначен для усвоения правил классификации неорганических 
соединений; системы составления формул и их наименований; 
описания свойств и способов получения веществ, составляющих основные 
классы неорганических соединений.

Данное учебно-методическое пособие включает материалы по 

классификации и номенклатуре неорганических соединений, химическим 
свойствам и способам получения неорганических соединений, 
примеры решения заданий и контрольные задания для самостоятельной 
работы, а также описание лабораторной работы по получению оксидов, 
кислот, оснований и солей в условиях учебной лаборатории.

Учебно-методическое пособие
предназначено
для студентов 

1 курса, изучающих химию в технологических и технических вузах. 
Также может быть использовано для входного контроля знаний учащихся 
по общей и неорганической химии, приобретенных в довузовский 
период обучения. Учебный материал пособия нацелен на повышение 
знаний студентов до уровня, позволяющего освоить химические 
дисциплины вуза, на понимание значимости изложенного материала 
для профессиональной деятельности специалиста химико-технологического 
направления.

1 . В В Е Д Е Н И Е  В  К Л А С С Ы Н Е О Р Г А Н И Ч Е С К И Х

С О Е Д И Н Е Н И Й

Важнейшие понятия:
✓
Классификация неорганических соединений. 

✓
Оксиды неметаллов, оксиды металлов, амфотерные оксиды, несолеоб-

разующие оксиды.

✓
Кислоты, бескислородные и кислородсодержащие кислоты, кислотные 

остатки, основность кислоты, сильные и слабые кислоты.

✓
Основания, щелочи, амфотерные гидроксиды, кислотность основания.

✓
Соли средние, кислые, основные, двойные. Кристаллогидраты солей.

✓
Номенклатура неорганических соединений. Традиционная, систематическая, 
аддитивная, альтернативная номенклатуры. Тривиальные названия неорганических 
соединений.

1 . 1 .  К Л А С С И Ф И К А Ц И Я  Н Е О Р Г А Н И Ч Е С К И Х  С О Е Д И Н Е Н И Й  

И  И Х  Н О М Е Н К Л А Т У Р А

Классификация неорганических соединений представлена схемой

на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Классификация неорганических соединений

Химические соединения, образованные атомами одного элемента, 

называются простыми веществами; химические соединения, образованные 
атомами разных элементов, – сложными веществами.

Оксиды – соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых 
является кислород. В оксидах кислород имеет степень окисления –
2. Оксиды неметаллов и переходных металлов, проявляющих высокие 
степени окисления (например, Mn+7, Cr+6), которым соответствуют 
кислоты, называются кислотными оксидами. Оксиды металлов,
которым соответствуют основания, называются основными оксидами. 
Оксиды металлов, проявляющие в зависимости от условий основные 
или кислотные свойства, называются амфотерными
(от греч.

amphoteros – оба) (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Формулы основных, кислотных и амфотерных оксидов элементов 

2 и 3 периодов в состоянии с высшей степенью окисления

Период


Группа 

I
II
III
IV
V
VI
VII

2

Li2O
Основный


BeO
Амфотерный


B2O3

Кислотный


CO2

Кислотный


N2O5

Кислотный

–
–


3

Na2O
Основный


MgO
Основный


Al2O3
Амфотерный


SiO2

Кислотный


P2O5

Кислотный


SO3

Кислотный


Cl2O7
Кислотный


Кислотные, основные и амфотерные оксиды солеобразующие. 

Им соответствуют соли, образующиеся при взаимодействии оксидов 
с кислотами и щелочами. Оксиды, которым не соответствуют соли, 
называются несолеобразующими (безразличными или индифферентными), 
например CO, NO, N2O. Оксидам независимо от их взаимодействия 
с водой соответствуют кислоты или основания.

При названии оксида используют номенклатурные правила, разработанные 
ИЮПАК. Систематическое название вещества читается 
справа налево. В бинарных соединениях, к которым относится оксид, 
сначала называется корень латинского названия более электроотрицательного 
элемента с окончанием -ид, затем – русское название менее 
электроотрицательного элемента в родительном падеже с указанием 

степени его окисления римской цифрой в круглых скобках или, применяя 
греческие числовые приставки (табл. 1.2). К примеру, систематические 
названия оксидов: NO2 – оксид азота (IV) или диоксид азота,
SO3 – оксид серы (VI) или триоксид серы, СО – оксид углерода (II) или 
монооксид углерода, N2O5 – оксид азота (V) или пентаоксид диазота, 
FeO – оксид железа (II) или монооксид железа, Fe2O3 – оксид 
железа (III) или триоксид дижелеза.

Конечные гласные приставок от числительных сохраняются 

в названиях, например «пентаоксид», но не «пентоксид». Исключение 
составляет приставка «моно», для которой возможно «монооксид» 
и «моноксид».

Таблица 1.2

Название греческих числительных, использующихся 

в качестве приставок

Числи-
тельное

Название
Числи-
тельное

Название
Числи-
тельное

Название

1
моно
5
пента
9
нона

2
ди
6
гекса
10
дека

3
три
7
гепта
11
ундека

4
тетра
8
окта
12
додека

Кислотами называют вещества, диссоциирующие при растворе-

нии в воде с образованием катионов водорода:

HNO2 ⇄ H++ NO2

–.

Анион, образующийся при диссоциации кислоты, называют кис-

лотным остатком. Образование кислот наиболее характерно для не-
металлических элементов. При этом различают кислородсодержащие 
или оксокислоты, например HNO2, H2SO4, HMnO4, и бескислородные 
кислоты, например, HF, HCl, H2S. Кислотные остатки кислородсодер-
жащих кислот содержат атом неметаллического элемента в положи-
тельной степени окисления. Бескислородные кислоты содержат атом 
неметаллического элемента в отрицательной степени окисления.

Названия бескислородных кислот происходят от названия неметал-

лов с добавлением слова «водородная», например: HF – фтороводородная 
кислота, HCl – хлороводородная кислота, HI – йодоводородная кислота, 
HBr – бромоводородная кислота, H2S – сероводородная кислота, H2Sе –
селеноводородная кислота. Название кислотного остатка составляют из 
латинского названия неметалла, и оно оканчивается на – ид (табл. 1.3). 

Таблица 1.3

Названия некоторых бескислородных кислот и их кислотных 

остатков

Кислота
Кислотный остаток

Формула
Название
Формула
Название

HF
Фтороводородная
F–
Фторид-ион

HCl
Хлороводородная
Cl–
Хлорид-ион

HBr
Бромоводородная
Br–
Бромид-ион

HI
Йодоводородная
I–
Йодид-ион

HCN
Циановодородная
CN–
Цианид-ион

H2S
H2Sе

Сероводородная
Селеноводородная 

S2–

Sе2–

Сульфид-ион
Селенид-ион

Для некоторых широко известных оксокислот используются тра-

диционные названия. Например, в соответствии с правилами ИЮПАК 
для кислородсодержащих кислот элементов в высшей степени окисле-
ния традиционные названия составляют из русского названия этого эле-
мента, оканчивающегося на -ная, -евая или -овая, например H2SO4 –
серная кислота, H2SiO3 – кремниевая кислота, HMnO4 – марганцовая
кислота. При меньшей степени окисления элемента, образующего кис-
лоту, название кислоты оканчивается на -истая, например H2SO3 – сер-
нистая кислота, HNO2 – азотистая кислота. Если элемент в одной и той 
же степени окисления образует несколько кислот с разным числом ато-
мов кислорода, то при меньшем числе атомов кислорода добавляется 
приставка мета-, при большем числе – орто-, например, H2SiO3 – ме-
такремниевая кислота, H4SiO4 – ортокремниевая кислота. По традици-
онной номенклатуре кислоту H3PO4 называют фосфорной без добавле-
ния приставки орто-.

Название кислотного остатка составляют из латинского названия 

неметалла, и оно оканчивается на -ат, если кислородсодержащая кислота 
образована неметаллом в высшей степени окисления, и на -ит – если кис-
лота образована неметаллом в промежуточной степени окисления.

В табл. 1.4 представлены традиционные названия кислот и их кис-

лотных остатков, рекомендованных правилами ИЮПАК для ограни-
ченного числа распространенных кислородсодержащих кислот и кис-
лотных остатков.

Таблица 1.4

Традиционные названия некоторых распространенных 
кислородсодержащих кислот и их кислотных остатков

Кислота
Кислотный остаток

Формула
Название
Формула
Название

HMnO4
Марганцовая
MnO4

–
Перманганат-ион 

HNO3
Азотная
NO3

–
Нитрат-ион

HNO2
Азотистая
NO2

–
Нитрит-ион

HClO
Хлорноватистая
ClO–
Гипохлорит-ион

HClO2
Хлористая
ClO2

–
Хлорит-ион

HClO3
Хлорноватая
ClO3

–
Хлорат-ион

HClO4
Хлорная
ClO4

–
Перхлорат-ион

H2SO4
Серная
HSO4

–
Гидросульфат-ион

SO4

2–
Сульфат-ион

H2SO3
Сернистая
HSO3

–
Гидросульфит-ион

SO3

2–
Сульфит-ион

H2CO3
Угольная
HCO3

–
Гидрокарбонат-ион

CO3

2–
Карбонат-ион

H2SiO3
Кремниевая (мета)
HSiO3

–
Гидросиликат-ион

SiO3

2–
Силикат-ион (мета)

H4SiO4
Кремниевая (орто)
SiO4

4–
Силикат-ион (орто)

H2CrO4
Хромовая
HCrO4

–
Гидрохромат-ион

CrO4

2–
Хромат-ион

H3PO4
Фосфорная
H2PO4

–
Дигидрофосфат-ион

HPO4

2–
Гидрофосфат-ион

PO4

3–
Фосфат-ион 

При составлении систематического названия кислородсодержа-

щей кислоты сначала приводят название аниона. Оно начинается 
с названия атома кислорода «оксо» и указания их числа с использова-
нием греческих приставок (моно-, ди-, три-, тетра- и т. д.). Затем к ла-
тинскому названию атома кислотообразующего элемента добавляют 
суффикс -ат и указывают степень окисления элемента римской цифрой 
в круглых скобках. К примеру, H2SO3 – триоксосульфат (IV) водорода. 
Систематические названия наиболее употребляемых кислот приведены 
в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Систематические названия наиболее распространенных 
кислородсодержащих кислот и их кислотных остатков

Кислота
Кислотный остаток

Формула


Название
Формула


Название

HMnO4
Тетраоксоманганат (VII) 
водорода

MnO4

–
Тетраоксоманганат (VII)-ион

HNO3
Триоксонитрат (V) водорода


NO3

–
Триоксонитрат (V)-ион

HNO2
Диоксонитрат (III) водорода


NO2

–
Диоксонитрат (III)-ион

HClO
Оксохлорат (I) водорода


ClO–
Оксохлорат (I)-ион

HClO2
Диоксохлорат (III) водорода


ClO2

–
Диоксохлорат (III)-ион

HClO3
Триоксохлорат (V) водорода


ClO3

–
Триоксохлорат (V)-ион

HClO4
Тетраоксохлорат (VII) 
водорода

ClO4

–
Тетраоксохлорат (VII)-ион

H2SO4
Тетраоксосульфат (VI)
водорода

SO4

2–
Тетраоксосульфат (VI)-ион

H2SO3
Триоксосульфат (IV)
водорода

SO3

2–
Триоксосульфат (IV)-ион

H2CO3
Триоксокарбонат (IV)
водорода

CO3

2–
Триоксокарбонат (IV)-ион

H2SiO3
Триоксосиликат (IV)
водорода

SiO3

2–
Триоксосиликат (IV)-ион 

H4SiO4
Тетраоксосиликат (IV)
водорода

SiO4

4–
Тетраоксосиликат(IV)-ион

H2CrO4
Тетраоксохромат (VI)
водорода

CrO4

2–
Тетраоксохромат (VI)-ион

H3PO4
Тетраоксофосфат (V)
водорода

PO4

3–
Тетраоксофосфат (V)-ион

Доступ онлайн
500 ₽
В корзину