Алгоритмы составления химических формул

Составление химических формул для соединений двух химических элементов в тех случаях, когда для каждого элемента существует только одна стехиометрическая валентность.

Составление химической формулы оксида алюминия

Установление (по названию соединения) химических символов элементов

Определение валентности атомов элементов

Вычисление наименьшего общего кратного

Определение дополнительных множителей

Указание числового отношения атомов в соединении

Указание стехиометрических индексов

Составление химических формул для соединений, которые существуют в водном растворе в виде ионов.

Составление химической формулы сульфата алюминия

Установление (по названию соединения) химических формул ионов

Определение числа зарядов ионов

Вычисление наименьшего общего кратного

Определение дополнительных множителей

Указание числового отношения ионов

Указание стехиометрических индексов

Написание химических формул

Для указания в химических формулах стехиометрических индексов и зарядов ионов существуют следующие правила.

1. Если стехиометрический индекс относится к группе атомов, обозначающие эту группу химические символы ставятся в скобки:

С3Н5(ОН)3 – в молекуле глицерина содержатся 3 гидроксигруппы;

Ca(NО3)2 – в формульной единице нитрата кальция содержатся ионы кальция и нитрат-ионы в соотношении 1 : 2.

2. Данные о заряде сложного многоатомного иона в химической формуле относятся ко всему иону:

SО4 2– – сульфат-ион – имеет двухкратный отрицательный заряд;

NН4 + – ион аммония – имеет одинарный положительный заряд.

3. Химическая формула комплексного иона ставится в квадратные скобки, за которыми указывается его заряд; она состоит из:

– химического символа центрального атома;

– химической формулы лиганда в круглых скобках;

– нижнего индекса, указывающего число лигандов.

[Fe(CN)6] 4– – гексацианоферрат(II)-ион; в имеющем четыре отрицательных заряда ионе шесть лигандов СN – (цианид-ион) связаны с центральным атомом Fе II (катион железа Fe 2+ ).

[Cu(NH3)4] 2+ – ион тетраамминмеди (II); в имеющем два положи-тельных заряда ионе четыре лиганда NH3 (молекула аммиака) связаны с центральным атомом меди (ион Сu 2+ ).

4. Химическая формула воды в гидратах и кристаллогидратах отделяется точкой от химической формулы основного вещества.

CuSO4 · 5H2O – пентагидрат сульфата меди (II) (медный купорос).

Классификация неорганических веществ и их свойства

Все неорганические вещества делятся на простые и слож­ные.

Простые вещества подразделяются на металлы, неме­таллы и инертные газы.

Важнейшими классами сложных неорганических ве­ществ являются: оксиды, основания, кислоты, амфотерные гидрооксиды, соли.

Оксиды — это соединения двух элементов, один из ко­торых кислород. Общая формула оксидов:

где m – число атомов элемента Э;

n – число атомов кисло­рода.

Основания – это сложные вещества, молекулы которых состоят из атома металла и одной или нескольких гидроксидных групп – ОН. Общая формула оснований:

где у – число гидроксидных групп, равное валентности металла (Me).

Примеры оснований: NaOH, Ca(OH)2, Со(ОН)3

Кислоты — это сложные вещества, содержащие атомы водорода, которые могут замещаться атомами металла.

Общая формула кислот

где Ас – кислотный остаток (от англ., acid – кислота);

х – число атомов водорода, равное валентности кислотного ос­татка.

Амфотерные гидроксиды – это сложные вещества, ко­торые имеют свойства кислот и свойства оснований. По­этому формулы амфотерных гидроксидов можно записы­вать в форме оснований и в форме кислот. Примеры амфотерных гидроксидов:

Соли – это сложные вещества, которые являются про­дуктами замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металла или продуктами замещения гидроксидных групп в молекулах оснований кислотными остатками. На­пример:

Состав нормальных солей выражается общей формулой:

где х — число атомов металла; у — число кислотных остат­ков.

Оксиды

Название оксида

Название элемента

Валентность элемента (римскими цифрами)

Например: СО – оксид углерода (II) – (читается: "ок­сид углерода два"); СО2 – оксид углерода (IV); Fe2O3 – оксид железа (III).

Если элемент имеет постоянную валентность, ее в назва­нии оксида не указывают. Например: Nа2О – оксид на­трия; Аl2О3 – оксид алюминия.

Классификация

Все оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие (или индифферентные).

Несолеобразующие (индифферентные) оксиды — это ок­сиды, которые не образуют солей при взаимодействии с кислотами и основаниями. Их немного. Запомните четыре несолеобразующих оксида: СО, SiO, N2O, NO.

Солеобразующие оксиды — это оксиды, которые образу­ют соли при взаимодействии с кислотами или основания­ми. Например:

оксид кислота соль

Многие солеобразующие оксиды взаимодействуют с водой. Продукты взаимодействия оксидов с водой называ­ются гидратами оксидов (или гидроксидами). Например:

Некоторые оксиды с водой не взаимодействуют, но им соответствуют гидроксиды, которые можно получить кос­венным (непрямым) путем. В зависимости от характера соответствующих гидроксидов все солеобразующие оксиды делятся на три типа: ос­новные, кислотные, амфотерные.

Основные оксиды — это оксиды, гидраты которых явля­ются основаниями. Например:

Все основные оксиды являются оксидами металлов.

Кислотные оксиды — это оксиды, гидраты которых яв­ляются кислотами. Например:

Большинство кислотных оксидов являются оксидами не­металлов. Кислотными оксидами являются также оксиды некоторых металлов с высокой валентностью. Например: ,

Амфотерные оксиды — это оксиды, которым соответству­ют амфотерные гидроксиды.

Все амфотерные оксиды являются оксидами металлов.

Следовательно, неметаллы образуют только кислотные оксиды; металлы образуют все основные, все амфотерные и некоторые кислотные оксиды.

Все оксиды одновалентных металлов (Na2O, K2O, Cu2O и др.) являются основными. Большинство оксидов двухва­лентных металлов (CaO, BaO, FeO и др.) также являются основными. Исключения: BeO, ZnO, PbO, SnO, которые являются амфотерными. Большинство оксидов трех- и че­тырехвалентных металлов являются амфотерными: , , , , и др. Оксиды металлов свалентностью V, VI, VII .являются кислотными: , , и др.

Металлы с переменной валентностью могут образовы­вать оксиды всех трех типов.

Например: СrО – основный оксид, Сr2О3 – амфотерный оксид, СrО3 – кислотный оксид.

Графические формулы

В молекуле оксида атом металла непосредственно соединяется с атомами кислорода.