Естествознание

Неорганические соединения. Оксиды

 
 
01 Неорганических веществ, то есть таких соединений, в основе которых не лежит углеродный скелет, известно около 700 000. Большинство из них можно отнести к одному из четырех важнейших классов:

Для каждого из классов неорганических соединений мы рассмотрим общепринятую систему названий, называемую номенклатурой.

02

Люди давали всевозможные названия химическим веществам с глубокой древности: в честь растений, животных (рис. 1), городов, небесных тел, выдающихся ученых. Такая исторически сложившаяся номенклатура называется тривиальной. Например, та́псиевая кислота получила это свое тривиальное название от растения тапсия с греческого острова Тапсос, из которого впервые была выделена. Другое соединение — берлинская лазурь, — было получено и именовано красильщиком Дизбахом в Берлине в начале XVIII века.

Серия «Элементы и соединения»

Из чего состоят атомы

Несколько слов о химических связях

Неорганические соединения. Оксиды

Основания и кислоты

Соли

Рис. 1
Еще одна кислота — муравьиная, — содержится в выделениях муравьев, благодаря которым и получила свое тривиальное название.
Original by cotinis on flickr.com
03
 
   
   
04

Однако, с открытием десятков тысяч новых соединений в XIX—XX столетиях, тривиальная номенклатура становилась все менее эффективной: попробуйте-ка выучить хотя бы тысячу различных названий, не говоря уже о сотнях тысяч! Поэтому на смену тривиальной пришли новые, более удобные виды номенклатуры. Сегодня основной номенклатурой, общепринятой во всем научном мире, является систематическая, предложенная и постоянно дорабатываемая Международным союзом по общей и прикладной химии — IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry).

05
Логотип IUPAC
Рис. 2
Логотип IUPAC
   
   
 

Оксиды

06 Простейшие неорганические соединения — оксиды, — достаточно многочисленный и повсеместно распространенный класс: они встречаются и глубоко под землей, и высоко в атмосфере. Даже воду можно с легкостью отнести к оксидам:
оксидами называются соединения, состоящие из двух элементов, один из которых — кислород

Некоторые оксиды нам хорошо известны благодаря своим тривиальным названиям, например углекислый газ CO2, веселящий газ N2O, кремнезём SiO2. А тривиальное название оксида алюминия Al2O3 — корунд (рис. 3).

 
Рис. 2
Кристаллы корунда
Original by Orbital Joe on flickr.com
07
 
 
   
   
08 По правилам систематической номенклатуры название оксида состоит из слова «оксид», названия элемента и валентности элемента, если она не постоянна (в этом случае ее записывают римскими цифрами в скобках):
Na2O — оксид натрия,
CO2 — оксид углерода (IV),

P2O5 — оксид фосфора (V).

10 Чтобы определить неизвестную валентность элемента по формуле оксида, делаем следующее:
  • ставим над атомом кислорода его постоянную валентность, равную II:
  • умножаем ее на количество атомов кислорода:
    2 · 2 = 4 2 · 5 = 10
  • делим полученный результат на количество атомов второго элемента и получаем искомую валентность:
    4 : 1 = IV 10 : 2 = V

11 Перед нами может стоять и обратная задача — написать формулу оксида по его названию, например:
оксид кальция оксид железа (III)
В этом случае нужно:
  • записать символы элемента и кислорода:
    Ca O Fe O
  • поставить над ними валентности; для кислорода — II, для элемента — либо его постоянную валентность, либо ту, которая указана в названии в скобках:
  • найти наименьшее общее кратное (НОК) двух валентностей:
    НОК (2; 2) = 2 НОК (3; 2) = 6
  • поделить НОК на каждую из валентностей — это и будут индексы в формуле оксида:
    2 : 2 = 1
    2 : 2 = 1
    формула — CaO
    6 : 3 = 2
    6 : 2 = 3
    формула — Fe2O3
 
 
   
   
12 Ваша очередь
  1. Назовите по систематической номенклатуре следующие оксиды:
SnO
Li2O
MnO2
V2O5
Cu2O
CuO
SnO — оксид олова (II)
Li2O — оксид лития
MnO2 — оксид марганца (IV)
V2O5 — оксид ванадия (V)
Cu2O — оксид меди (I)
CuO — оксид меди (II)

2. Напишите формулы следующих оксидов:
оксид железа (II)
оксид свинца (IV)
оксид бария
оксид азота (III)
оксид калия
оксид серы (VI)
оксид железа (II) — FeO
оксид свинца (IV) — PbO2
оксид бария — BaO
оксид азота (III) — N2O3
оксид калия — K2O
оксид серы (VI) — SO3

3. Какой объем при н. у. будет занимать газообразный оксид серы (IV) массой 80 г?
   
  ***
 
 
 
«Элементы и соединения — Неорганические соединения. Оксиды», декабрь 2009 Д. В. Широков
© 2009–2011 «Естествознание»
При перепечатке материалов ссылка на ресурс обязательна
Пишите нам: mail@nscience.ru
О проекте