Классы неорганических соединений
1. Степени окисления элементов в зависимости от положения элементов в Периодической системе.
Степень окисления - это условная характеристика элемента, позволяющая легко составлять формулы типичных его соединений. Эта величина возникла из предположения о том, что молекулы всех неорганических соединений состоят из положительно и отрицательно заряженных частиц. Алгебраическая сумма зарядов всех частиц равна нулю, т.е. молекула в целом является электрически нейтральной частицей. Степень окисления водорода принята равной +1. Так как водород образует с кислородом соединение, состоящее из двух атомов этого элемента и одного атома кислорода, то степень окисления кислорода равна -2. Степени окисления любых других элементов также достаточно легко вычислить, поскольку они образуют соединения с водородом или кислородом. Например, если некий элемент образует с кислородом соединение, содержащее два атома кислорода на каждый атом этого элемента, то его степень окисления равна +4, если на каждый атом элемента приходится 3 атома кислорода, то степень окисления этого элемента равна +6 и т.д.
Для элементов главных подгрупп Периодической системы существует однозначная связь между возможными степенями окисления и положением элемента в таблице Периодического закона:
· Для элементов I - VII групп имеется высшая положительная степень окисления, равная номеру группы;
· Для элементов IV - VII групп существует промежуточная положительная степень окисления, на 2 единицы меньше высшей степени окисления;
· Для элементов IV - VII групп существует отрицательная степень окисления, равная разности между номером группы и числом 8.
Исключениями из этих правил являются элементы кислород и фтор. Как было сказано выше, степень окисления кислорода принята равной -2; фтор, в отличие от других элементов VII группы не имеет положительных степеней окисления. Кроме того, другие элементы VII группы — хлор, бром и иод — имеют дополнительно степени окисления +1 и +3.
Таблица 1.1.
Типичные степени окисления элементов главных и побочных подгрупп Периодической системы элементов Д.И.Менделеева.
| Главные подгруппы | |||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +7 | |
| +2 | +3 | +4 | +5 | ||||
| -4 | -3 | -2 | -1 | ||||
| +3 | |||||||
| +1 | |||||||
| Побочные подгруппы | |||||||
| Сu: | +2 | +3 | +4, +2 | +5, +3 | Сг: | Мn: | Fe, |
| +1,+2 | (для | (для | (для | (для | +2, | +2, +3,+4, | |
| всех | всех | всех | всех | +3,+6 | +6, +7 | +2, +3, +6 | |
| 6Ag:+1 | элемен- | элемен | элемен | элемен | |||
| Аu: | тов) | тов) | тов) | тов) | Со,Ni: | ||
| +1,+3 | +2, +3 |
Обратите внимание на то, что элементы побочных подгрупп не имеют отрицательных степеней окисления
Таблица 1.2.
Названия гидроксидов и их остатков.
| Элемент | Оксид | Гидроксид и | Названия гидроксидов и их остатков |
| его остатки. | |||
| Li, Na, К, | Э2О | Э(ОН) | Гидроксид + название элемента в |
| Rb, Cs (Э) | родительном падеже. | ||
| Be | BeO | Ве(ОН)2 | Гидроксид бериллия |
| Ве(ОН)+ | Гидроксобериллий | ||
| Ве2+ | Бериллий | ||
| ВеO22- | Бериллат | ||
| [Ве(ОН)4]2- | Тетрагидроксобериллат | ||
| Mg, Ca, | ЭО | Э(ОН)2 | Гидроксид + название элемента в |
| Sr, Ba | родительном падеже. | ||
| Э(ОН)+ | Гидроксо + название элемента в | ||
| именительном падеже. | |||
| Э2+ | Название элемента в именительном падеже. | ||
| Zn | ZnO | Zn(OH)2 | Гидроксид цинка |
| Zn | Zn(OH)+ | Гидроксоцинк | |
| Zn2+ | Цинк | ||
| ZnO22- | Цинкат | ||
| [Zn(OH)4]2- | Тетрагидроксоцинкат | ||
| A1 | A12O3 | А1(ОН)3 | Гидроксид алюминия |
| А1(ОН)2+ | Дигидросоалюминий | ||
| Al(OH)+ | Гидроксоалюминий | ||
| Al3+ | Алюминий | ||
| A1O2- | Метаалюминат | ||
| - | [Аl(ОН)6]3- | Гексагидроксоалюминат |
| Элемент | Оксид | Гидроксид и его остатки. | Названия гидроксидов и их остатков. |
| С | CO2 | CO2H2O (Н2СO3) НСO3- СO32- | Угольная кислота Гидрокарбонат Карбонат |
| Si | SiO2 | SiO2H2O (H2SiО3) SiO32- | Метакремниевая кислота (Кремниевая кислота) Метасиликат (силикат) |
| Sn | SnO | Sn(OH)2 Sn(OH)+ Sn2+ SnO22- [Sn(OH)4]2- | Гидроксид олова(II) Гидроксоолово(II) Олово(II) Станнит Тетрагидроксостаннат(II) |
| SnO2 | SnO2 H2О (H2SnО3) SnO32- [Sn(OH)6] 2- | Оловянная кислота Станнат Гексагидроксостаннат | |
| Pb | PbO | Pb(OH)2 Pb(OH)+ Pb2+ PbО22- [Pb(OН)4]2 | Гидроксид свинца (II) Гидроксосвинец(II) свинец(II) Плюмбит Тетрагидроксопломбат(II) |
| Элемент | Оксид | Гндроксид и | Названия гидроксидов и их остатков | ||||
| его остатки. | |||||||
| n | N2О3 | hno2 | Азотистая кислота | ||||
| no2- | Нитрит | ||||||
| N2O5 | HNO3 | Азотная кислота | |||||
| NО3- | Нитрат | ||||||
| Р | - | Н3РО2 | Фосфорноватистая кислота | ||||
| H2PO2- | Гипофосфит | ||||||
| Р2О3 | H3PО3 | Фосфористая кислота | |||||
| Н2РО3- | Фосфит | ||||||
| Р2О5 | НРО3 | Метафосфорная кислота | |||||
| РО3- | Метафосфат | ||||||
| Н3РО4 | Ортофосфорная кислота (фосфорная кислота) | ||||||
| Н2РО4 - | Дигидрофосфат | ||||||
| НРО42- | Гидрофосфат | ||||||
| РО43- | Фосфат | ||||||
| Н4Р2О7 | Дифосфорная кислота (пирофосфорная кислота) | ||||||
| H3P2O7- | Тригидродифосфат | ||||||
| Н2Р2О72- | Дигидродифосфат | ||||||
| HP2О73- | Гидродифосфат | ||||||
| Р2О74- | Дифосфат (пирофосфат) | ||||||
| S | SО2 | SО2H2О | Сернистая кислота | ||||
| (H2sО3) | |||||||
| HSО3- | Гидросульфит | ||||||
| so32- | Сульфит | ||||||
| SО3 | H2SО4 | Серная кислота | |||||
| HSО4- | Гидросульфат | ||||||
| SО42- | Сульфат | ||||||
| H2S2О7 | Дисерная | ||||||
| HS2О7 - | Гидродисульфат | ||||||
| S2О72- | Дисульфат | ||||||
| Элемент | Оксид | Гидроксид и | Названия гидроксидов и их ос |
| его остатки. | татков. | ||
| Сг | Сг2О3 | Сr(ОН)3 | Гидроксид хрома(III) |
| Cr(OH)2+ | Дигидроксохром(III) | ||
| Cr(OH)2+ | Гидроксохром(III) | ||
| Сг3+ | Хром(III) | ||
| CrO2- | Метахромит | ||
| [Cr(OH)6]3- | Гексагидроксохромат(III) | ||
| СгО3 | Н2СrО4 | Хромовая кислота | |
| СrО42- | Хромат | ||
| Н2Сr2О7 | Дихромовая кислота | ||
| Сr2О72- | Дихромат | ||
| СI | СI2О | НСIО | Хлорноватистая кислота |
| СIО- | Гипохлорит | ||
| СIО2 | НСIО 2 | Хлористая кислота | |
| СI2О3 | СIО 2- | Хлорит | |
| СIО3 | НСIО3 | Хлорноватая кислота | |
| СI2О7 | СIО3- | Хлорат | |
| НСIО4 | Хлорная кислота | ||
| СIО4- | Перхлорат |
Существуют также бескислородные кислоты, остатки которых могут образовать соли:
НСI — хлороводородная (соляная) кислота СI- — хлорид
НВr — бромоводородная кислота Вr- — бромид
HI — иодоводородная кислота I- — иодид
HF – фтороводородная (плавиковая) кислота F- -фторид
H2S —сероводородная кислота HS- —гидросульфид
S2- — сульфид