БИНАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, ИХ НОМЕНКЛАТУРА.

ОКСИДЫ (КЛАССИФИКАЦИЯ)

Состав бинарного соединения можно выразить общей формулой Э'_mЭ''_n, где атом элемента (Э'') имеет отрицательную степень окисления. Названия бинарных соединений составляются из корня латинского названия электроотрицательного элемента (Э'') с окончанием ''ид'' и русского названия элемента Э' (Э' – элемент с положительной степенью окисления).

Если элемент (Э'), имеющий положительную степень окисления, может находиться в различных степенях окисления, то в скобках римскими цифрами указывается окислительное число (количественное выражение степени окисления).

Примеры бинарных соединений и их названия:

NaH – гидрид натрия, СаН₂ – гидрид кальция;

CaF₂ –фторид кальция, NaI – иодид натрия;

CrCl₃ – хлорид хрома (III), СаС₂ – карбид кальция;

Ca₃N₂ – нитрид кальция, SiC – карбид кремния (IV);

Al₄C₃ – карбид алюминия, BN – нитрид бора.

К бинарным соединениям относятся оксиды, в составе которых атомы кислорода имеют С.О., равную (-2): Al₂⁺³O₃^-2, Cr⁺⁶O₃^-2, C⁺⁴O₂^-2.

Названия оксидов составляют аналогично другим бинарным соединениям, например, СаО – оксид кальция, Al₂O₃ – оксид алюминия, СО₂ – оксид углерода (IV), CrO₃ – оксид хрома (VI).

По химическим свойствам оксиды делятся на следующие типы:

Основные оксиды – соединения металлов (в низших степенях окисления) с кислородом. Им соответствуют гидроксиды, являющиеся основаниями. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют (растворяются) с водой с образованием оснований (растворимых в воде – щелочей). Например:Na₂O + H₂O = 2NaOH; CaO + H₂O = Ca(OH)_2.

Основные оксиды остальных металлов не растворяются в воде и соответствующие им гидроксиды (основания) получают из солей реакцией обмена со щёлочью. Названия основных гидроксидов определяется названием образующих их металлов:

Кислотные оксиды (или ангидриды кислот)- это такие оксиды, которым соответствуют гидроксиды – кислоты. К ним относятся оксиды неметаллов (например, СО₂, SO₃, P₂O₂) и оксиды некоторых металлов в их высших степенях окисления (например, CrO₃, V₂O₅, Mn₂O₇).

Кислотные оксиды можно рассматривать как продукты дегидратации (отщепления воды) кислот (ангидриды). Например:

Таким образом, зная формулу кислотного оксида, можно легко вывести формулу соответствующей кислоты и наоборот, зная формулу кислоты, можно написать формулу соответствующего ангидрида.

Амфотерные оксиды – такие оксиды, которые в зависимости от условий проявляют и основные, и кислотные свойства, т.е. могут взаимодействовать как с кислотами, так и с основаниями. К ним относятся оксиды цинка - ZnO, алюминия – Al₂O₃, хрома (III) – Cr₂O₃, марганца (IV) – MnO₂ и др.

Оксиды основные, кислотные, амфотерные называются солеобразующими. Все они способны образовывать соли при взаимодействии с кислотами или основаниями. Есть небольшая группа оксидов, которые не способны образовывать соли. Они называются несолеобразующими, или индифферентными (NO, CO).

УПРАЖНЕНИЕ 3.

Какие из перечисленных оксидов относятся к основным? К кислотным? К амфотерным? P₂O₅, CaO, Na₂O, Mn₂O₇, Ni₂O₃, ZnO, Al₂O₃, SiO_2. Запишите формулы соответствующих им гидроксидов и укажите, какие из них являются основаниями, какие - кислотами, какие проявляют амфотерные свойства. Какие из перечисленных оксидов могут использоваться в качестве осушителей?

ОТВЕТ К основным оксидам относятся оксиды металлов при невысоких степенях окисления. Из приведенных оксидов основными являются: СаО, Na₂O, Ni₂O₃, FeO.

К кислотным относятся: P₂O₅, Mn₂O₇, SiO₂, т.к. P₂O₅ и SiO₂ – это оксиды неметаллов, а Mn₂O₇ – оксид марганца в высшей С.О. (+7). Оксиды ZnO и Al₂O₃ относятся к амфотерным.

Гидроксиды Са(ОН)₂, Fe(OH)₂, NaOH, Ni(OH)₂ – основания; гидроксиды Н₃РО₄, HMnO₄ и H₂SiO₃ – кислоты; Zn(OH)₂ и Al(OH)₃ – имеют амфотерный характер.

В качестве осушителей могут использоваться оксиды: Р₂О₅, СаО, Na₂O, т.к. они активно взаимодействуют с водой.

ЗАДАНИЕ 4 (для самоконтроля)

1. Какие основания соответствуют следующим оксидам: Ag₂O, MgO, Cu₂O, CrO?

2. Каким кислотам соответствуют следующие ангидриды: N₂O₅, Cl₂O₇, SO₂, CrO₃, SiO₂?

3. Какие оксиды соответствуют следующим гидроксидам: Cr(OH)₃, Zn(OH)₂, LiOH, Ba(OH)₂?

4. Какие из приведенных оксидов ZnO, FeO, Al₂O₃, CaO, P₂O₃, Cr₂O₃, Mn₂O₇ обладают амфотерными свойствами?

5. Какие из оксидов: Fe₂O₃, CaO, MgO, SO₃, P₂O₅, Na₂O, CO₂, MnO взаимодействуют с водой?

6. Какие оксиды соответствуют следующим кислотам: H₂SO₃, HNO₂, HPO₃, H₃PO₄, H₂CrO₄?

7. Какие из перечисленных оксидов могут использоваться в качестве осушителей: CaO, SiO₂, CuO, P₂O₅, Fe₂O₃?

8. Какие из перечисленных выше оксидов (п.7) могут быть использованы для осушки углекислого газа?

9. Каждому основанию соответствует основной оксид – оксид металла. Можно ли утверждать, что всякому оксиду металла соответствует основание? Почему?

Растворимые в воде основания – гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов и аммония. Например, NaOH, KOH, Ca(OH)₂, NH₄OH. Нерастворимые основания составляют подавляющее большинство. Номенклатуру оснований смотрите в § 4.

Для некоторых основных гидроксидов приняты технические названия: едкий натр (гидроксид натрия) - NaOH, едкий калий (гидроксид калия) - КОН, едкий барий (гидроксид бария) – Ва(ОН)₂.

ЗАДАНИЕ 5 (для самоконтроля).

1. Дайте названия следующим гидроксидам: Fe(OH)₃, Zn(OH)₂, LiOH, Sn(OH)₄

2. Запишите формулы отвечающих им оксидов и укажите их характер.

3. Запишите формулы: а) гидроксида Mn (IV); б) дигидроксида олова. Как их можно назвать иначе?

4. Пользуясь таблицей растворимости, укажите, какие из оснований: а) Fe(OH)₂, Cu(OH)₂, NaOH, Al(OH)₃, RbOH; б) LiOH, Co(OH)₂, KOH, Ba(OH)₂, Ni(OH)₂ являются щелочами?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: