На даний момент визначено більше п’ятисот тисяч неорганічних сполук. Класифікація та номенклатура неорганічних речовин – важливе питання, що дозволяє розбиратися в різноманітті сполук.
Історична довідка
У XVIII–XIX століттях Антуаном Лавуазьє, Михайлом Ломоносовим, Джоном Дальтоном була запропонована перша класифікація та номенклатура неорганічних речовин. Виділялися прості і складні речовини. Першу групу ділили на метали і неметали. Також виділяли групу сполук, які мали проміжні властивості, звані металоїдами. Це поділ лягло в основу сучасної класифікації.
На даний момент виділяють чотири класи. Розглянемо докладніше кожен з цих класів.
Оксиди
Ними є багатоатомні сполуки, які складаються з двох елементів, другим у них завжди знаходиться іон кисню в ступені окислення -2. Класифікація та номенклатура неорганічних речовин припускає підрозділ класу оксидів на три групи:
- основні;
- амфотерні;
- кислотні
Класифікація
Першу групу становлять сполуки металів (з мінімальними показниками ступенів окислення) з киснем. Наприклад, MgO – оксид магнію. Серед основних хімічних властивостей цього з’єднання можна відзначити їх взаємодія з кислотними оксидами, кислотами, більш активними металами.
До кислотних оксидам відносяться кисневі сполуки неметалів, а також металевих елементів зі значеннями ступенів окислення від +4 до +7. Приміром, в цю групу входить Mno 2, CO2. Серед типових хімічних властивостей вуглекислого газу виділимо взаємодію з водою (утворюється слабка вугільна кислота), основними оксидами, розчинними підставами (лугами).
Амфотерними (перехідними) оксидами називають сполуки металів зі ступенем окислення +3 (а також оксиду берилію, цинку), які здатні взаємодіяти і з кислотами, і з лугами.
Оксиди підрозділяють на солеобразующие і несолеобразующие. Перша група відповідає кислот або підстав, в яких у основного елемента зберігається ступінь окислення. Несолеобразующая група нечисленна, її представники не здатні утворювати солей. Наприклад, серед несолеобразующих оксидів виділяють: N2O, NO, SiO, CO.
Гідроксиди
Класифікація та номенклатура неорганічних речовин передбачає виділення класу гідроксидів. Ними називають складні речовини, у складі яких є атоми якогось елемента, а також гідроксильні групи ВІН. Цей клас поділяють на дві великі групи:
- підстави;
- кислоти
Кислоти мають в своєму складі декілька водневих атомів, здатних заміщатися атомами металу при дотриманні правил стехиометрической валентності. Багато кислотні гідроксиди (кислоти) знаходяться в мета-формі, а атоми водню в них розташовуються на початку формули. Вони мають загальний вигляд НхЕОу, де друга частина називається кислотним залишком. Класифікація неорганічних речовин і їх номенклатура розглядається в рамках шкільного курсу хімії. Наприклад, солі сірчаної кислоти – це сульфати, азотної кислоти – нітрати, вугільної кислоти – карбонати.
Залежно від кількості атомів водню, виділяють наступні групи:
- одноосновные;
- двухосновные;
- трехосновные кислоти
За змістом кисню, кислоти поділяють на кисневмісні і не містять сполуки.
Заснування в своєму складі містять катіони металу і ВІН, здатних у хімічних реакціях заміщатися на залишки кислот при дотриманні правил стехиометрической валентності.
Підстави знаходяться в орто-формі, мають загальну формулу М(ОН)n, причому n = 1 чи 2. При назві сполук цієї групи до гідроксиду додають відповідний метал.
Серед основних хімічних властивостей, якими володіють представники даного каса неорганічних речовин, необхідно відзначити їх реакцію з кислотами, продуктами реакції є вода і сіль.
Наприклад, в реакції гідроксиду натрію з соляною кислотою продуктами буде вода і хлорид натрію.
В залежності від розчинності в воді, виділяють розчинні основи (луги) та нерозчинні гідроксиди. До першої групи відносяться гідроксильні сполуки металів першої і другої груп головних підгруп (лужні і лужноземельні метали).
Наприклад, NaOH – луг (гідроксид натрію); Fe(OH)2 – гідроксид заліза II (нерозчинне з’єднання).
Солі
Що ще включає в себе класифікація та номенклатура неорганічних речовин? Завдання для учнів 8-9 класів припускають поділ пропонованого переліку з’єднань на окремі класи: оксиди, основи, кислоти, солі.
Солі – це складні речовини, в яких присутні катіони металу та аніони кислотного залишку. Середні солі мають загальну формулу Мх(ЕОу)n. Прикладом цієї групи є Ca3(PO4)2 – фосфат кальцію.
Якщо в складі з’являються і катіони водню, солі називають кислими, а присутність гідроксильних груп характерно для основних солей. Приміром, NaHCO3 – гідрокарбонат натрію, а CaOHCl – гидроксохлорид кальцію.
Ті солі, у складі яких присутні катіони двох різних металів, їх називають подвійними.
Комплексні солі – складні сполуки, у складі яких є комплексоутворювач і ліганди. У старшій школі розглядається класифікація та номенклатура неорганічних речовин. Теорія комплексних сполук вивчається в рамках профільного курсу загальної хімії. Питання, що стосуються номенклатури і хімічних властивостей комплексних солей, не включаються до тестові питання єдиного державного іспиту з хімії за курс середньої школи.
Висновок
Як використовується в шкільній програмі класифікація та номенклатура неорганічних речовин? Коротко групи речовин розглядаються в рамках програми восьмого і дев’ятого класу, а більш докладно їх вивчають у курсі загальної хімії 11 класу. Завдання, що стосуються класифікації неорганічних сполук, зіставлення хімічних властивостей сполук з пропонованими продуктами, включені до тести підсумкової атестації з хімії (ЄДІ) для випускників одинадцятого класу. Для того щоб успішно з ними впоратися, учні повинні володіти базовими знаннями по класифікації неорганічних сполук, навичками зіставлення запропонованих речовин за хімічними властивостями всього класу.
