Номенклатура неорганических соединений
Номенклатура — это система правил, по которой химической формуле ставят в соответствие название вещества. Для этого нужно определить класс соединения, правильно прочитать индексы и, если элемент имеет несколько степеней окисления, указать её римской цифрой.
Основные правила чтения формул
Перед началом полезно повторить составление химических формул и валентность и степень окисления. Название зависит не только от состава вещества, но и от того, как атомы соединены и какие ионы или группы входят в формулу.
Класс — это группа веществ со сходным составом и общими свойствами. В школьной номенклатуре прежде всего рассматривают оксиды, основания, кислоты и соли.
| Класс | Что входит в состав | Общий вид |
|---|---|---|
| Оксиды | Два элемента, один из них — кислород | \(E_xO_y\) |
| Основания (гидроксиды) | Металл и гидроксогруппы \(OH\) | \(Me(OH)_n\) |
| Кислоты | Атомы водорода и кислотный остаток | \(H_nA\) |
| Соли | Металл и кислотный остаток | \(Me_nA_m\) |
Индекс показывает число атомов или групп. Если индекс относится к скобкам, он умножает всю группу: в \(Ca(OH)_2\) два атома кислорода и два атома водорода. Индекс 1 не записывают.
1. Определите класс по составу. 2. Назовите первый компонент. 3. Назовите второй компонент по правилам данного класса. 4. Найдите степень окисления элемента, если возможны разные варианты, и запишите её римской цифрой в скобках.
В нейтральном соединении сумма степеней окисления равна нулю. Обычно кислород имеет степень окисления \(-2\), водород — \(+1\); исключения изучают отдельно.
Оксиды и основания
Номенклатура оксидов строится так: сначала произносят слово «оксид», затем называют элемент. Если элемент образует несколько оксидов, его степень окисления указывают в скобках: \(FeO\) — оксид железа(II), \(Fe_2O_3\) — оксид железа(III). Для элементов с постоянной степенью окисления уточнение обычно не требуется: \(Na_2O\) — оксид натрия.
Основания состоят из катиона металла и одной или нескольких гидроксогрупп \(OH\). По правилам номенклатуры гидроксидов \(NaOH\) называют гидроксидом натрия, а \(Cu(OH)_2\) — гидроксидом меди(II). Слово «гидроксид» уже указывает на группу \(OH\), поэтому нельзя называть такое вещество «оксидом водорода и металла».
Для оксидов используется слово «оксид», для оснований — «гидроксид». Скобки в формуле основания показывают число гидроксогрупп.
Как называется соединение \(Al_2O_3\)?
Кислоты и соли
Номенклатура кислот зависит от кислотного остатка. Бескислородные кислоты называют по элементу с добавлением окончания «-оводородная»: \(HCl\) — соляная кислота, \(H_2S\) — сероводородная кислота. Кислородсодержащие кислоты имеют традиционные названия: \(H_2SO_4\) — серная кислота, \(H_2SO_3\) — сернистая кислота, \(HNO_3\) — азотная кислота.
Соли называют по катиону и кислотному остатку: \(NaCl\) — хлорид натрия, \(CaCO_3\) — карбонат кальция, \(K_2SO_4\) — сульфат калия. Для металла с переменной степенью окисления её указывают: \(FeCl_2\) — хлорид железа(II), \(FeCl_3\) — хлорид железа(III). Классификацию солей, включая кислые и основные соли, разбирают на странице классификация солей.
| Кислотный остаток | Название остатка в соли | Пример |
|---|---|---|
| \(Cl^-\) | хлорид | \(NaCl\) — хлорид натрия |
| \(S^{2-}\) | сульфид | \(K_2S\) — сульфид калия |
| \(SO_4^{2-}\) | сульфат | \(CuSO_4\) — сульфат меди(II) |
| \(SO_3^{2-}\) | сульфит | \(Na_2SO_3\) — сульфит натрия |
| \(CO_3^{2-}\) | карбонат | \(CaCO_3\) — карбонат кальция |
| \(NO_3^-\) | нитрат | \(AgNO_3\) — нитрат серебра |
В названиях солей окончания кислотных остатков часто различаются парами: -ат соответствует более высокой степени окисления центрального атома, -ит — более низкой: сульфат и сульфит, нитрат и нитрит.
Разобранный пример: название по формуле
Определим название вещества \(Fe_2(SO_4)_3\).
\(Fe_2(SO_4)_3\) — сульфат железа(III). Проверка: \(2\cdot(+3)+3\cdot(-2)=0\).
Частые ошибки
Не путайте индекс и степень окисления: цифра в формуле показывает число атомов, а римская цифра в названии — зарядовое состояние элемента. Не называйте \(Cu(OH)_2\) оксидом: наличие группы \(OH\) означает гидроксид. Не забывайте скобки при чтении полиионных групп. В названии \(FeCl_3\) нельзя писать просто «хлорид железа», если требуется точное название: железо имеет несколько степеней окисления.
- Есть ли в формуле только два элемента, один из которых кислород? Это может быть оксид.
- Есть ли группа \(OH\) у металла? Это основание.
- Начинается ли формула с водорода и содержит ли кислотный остаток? Это кислота.
- Есть ли металл и кислотный остаток? Это соль.
- Нужно ли указать степень окисления металла?
Quick-test
Проверь себя
Главное
- Сначала определяйте класс вещества по составу: оксид, основание, кислота или соль.
- В названии оксида и основания указывают элемент или металл; для переменной степени окисления добавляют римскую цифру.
- Кислоты называют по кислотному остатку, а соли — по кислотному остатку и катиону металла.
- Степень окисления находят из условия, что сумма степеней окисления в нейтральном соединении равна нулю.
- Индекс относится к атомам или группе в скобках и не заменяет степень окисления.