Другие бинарные соединения

1 2 3

Формулы и названия других бинарных соединений подобны таковым у оксидов.

Сульфиды

Э^{+ m}₂S^–2 _m, например

CuS – сульфид меди (II);

Al₂S₃ – сульфид алюминия.

Существуют дисульфиды, подобно пероксидам содержащие мостик
—S—S—, например

Fe⁺²S^–1₂ дисульфид железа (II), минерал пирит.

Галогениды

Э⁺ _m Г^–1 _m, где Г = F, Cl, Br, I, например

NaI – иодид натрия;

FeCl₃ – хлорид железа (III).

Нитриды

Э⁺ _m ₃N^–3 _m, например

Mg₃N₂ – нитрид магния;

NH₃ – аммиак;

AlN – нитрид алюминия.

Гидриды

Э^{+ m}H^–1 _m, например

NaH – гидрид натрия;

СаН₂ – гидрид кальция.

Карбиды, ацетилениды

Э^{+ m}₄C^–4 _m, например

Al₄C₃ – карбид алюминия;

SiC – карбид кремния;

СаС₂ – карбид (ацетиленид) кальция.

Гидроксиды можно рассматривать как продукт взаимодействия (прямого или косвенного) оксидов с водой. При нагревании гидроксиды теряют воду, переходя в оксиды.

По кислотно-основным свойствам гидроксиды делятся на основания, амфотерные гидроксиды и кислородсодержащие кислоты.

Рассмотрим оксид двухвалентного элемента

ЭО

Гидроксид можно представить в оксидной форме:

ЭО·H₂O

в форме основания

Э(ОН)₂

или в форме кислоты

Н₂ЭО₂

Основания – это гидроксиды вида

Э(ОН)₂

Основания соответствуют основным оксидам.

По систематической номенклатуре название оснований – «гидроксид элемента», причем, если элемент имеет непостоянную степень окисления, ее указывают в скобках после названия элемента римскими цифрами, например

KOH – гидроксид калия;

Ca(OH)₂ – гидроксид кальция;

Fe(OH)₂ – гидроксид железа(II);

Cr(OH)₂ – гидроксид хрома (II).

Гидроксиды щелочных металлов, кальция, стронция и бария традиционно называются щелочами.

К основаниям также относится гидрат аммиака NH₃·H₂O, устаревшая форма записи NH₄OH.

Кислоты – сложные вещества, катионами в которых являются только ионы водорода. К кислотам относятся гидроксиды, образованные кислотными оксидами, многие бинарные соединения водорода, некоторые другие сложные вещества (например, HCN, HSCN). Общую формулу неорганической кислоты можно выразить как

Н⁺¹ _n А^– ⁿ

Кислоты делят на кислородсодержащие и бескислородные.

По количеству ионов водорода, способного замещаться на ионы металлов (ионы аммония), кислоты делят на одно-, двух-, трех-, четырехосновные. Обычно основность кислоты совпадает с количеством Н в формуле, но бывают исключения: например, фосфорноватистая кислота H₃PO₂ является одноосновной, более верно ее формулу записывать как H(PН₂O₂).

Общие правила номенклатуры кислот. Название любой кислоты состоит из двух слов: существительного «кислота» и прилагательного, которое указывает на элемент, образующий эту кислоту.

Если кислота бескислородная, то название кислоты – это название элемента и водорода с соединительной гласной «о»: например, фтороводородная кислота.

В случае кислородсодержащей кислоты:

– во-первых, к названию элемента добавляется суффикс, указывающий степень окисления этого элемента:

наивысшая степень обозначается суффиксом -н, -ов, -ев, например:

H₂S⁺⁶O₄ серная

H₂Cr⁺⁶O₄ хромовая

HCl⁺⁷O₄ хлорная;

более низкая – суффикс –ист, например:

H₂S⁺⁴O₃ сернистая

HN⁺³O₂ азотистая

HCl⁺³O₂ хлористая;

Если устойчивых степеней окисления несколько, используются дополнительные суффиксы, например:

HCl⁺⁵O₃ хлорноватая

HCl⁺¹O хлорноватистая.

– во-вторых, если элемент в одной степени окисления образует две кислородсодержащие кислот, то к названию кислоты с большим числом атомов кислорода добавляется приставка орто-, с меньшим содержанием атомов кислорода – мета-, например:

H₃P⁺⁵O₄ – ортофосфорная

HP⁺⁵O₃ – метафосфорная

допускается эти приставки переносить в конец слова:

H₄Si⁺⁴O₄ – кремниевая (орто)

H₂Si⁺⁴O₃ – кремниевая (мета)

Выше приведены только основные правила образования названий кислот. Для многих кислот сохранились исторические, тривиальные названия.

Названия важнейших неорганических кислот и их солей приведены в таблице 4.

Амфотерные гидроксиды соответствуют амфотерным оксидам. Чаще их записывают в форме основания, но можно представить формулу в виде кислоты или комплексного аниона, это удобно для составления формул солей (см. таблицу 5).

Таблица 4 – Названия важнейших кислот и их солей

Формула кислоты	Название кислоты	Формула кислотного остатка	Название кислотного остатка
HCl	Хлороводородная (соляная)	Cl^–	Хлорид
H₂SO₄	Серная	SO₄^2– HSO₄^–	Сульфат Гидросульфат
HNO₃	Азотная	NO₃^–	Нитрат
H₂CO₃	Угольная	CO₃^2– HCO₃^–	Карбонат Гидрокарбонат
H₃PO₄	Фосфорная (орто)	PO₄^3– HPO₄^2– H₂PO₄^–	Ортофосфат Гидроортофосфат Дигидроортофосфат
H₂SiO₃	Кремниевая (мета)	SiO₃^2–	Силикат
HF	Фтороводородная (плавиковая)	F^–	Фторид
HBr	Бромоводородная	Br^–	Бромид
HI	Йодоводородная	I^–	Йодид
HClO	Хлорноватистая	ClO^–	Гипохлорит
HClO₂	Хлористая	ClO₂^–	Хлорит
HClO₃	Хлорноватая	ClO₃^–	Хлорат
HClO₄	Хлорная	ClO₄^–	Перхлорат
HIO₃	Йодноватая	IO₃^–	Йодат
H₂SO₃	Сернистая	SO₃^2– HSO₃^–	Сульфит Гидросульфит
H₂S	Сероводородная	S^2– HS^–	Сульфид Гидросульфит
HNO₂	Азотистая	NO₂-	Нитрит
HPO₃	Фосфорная (мета)	PO₃^–	Метафосфат
H₃PO₃	Фосфористая	НPO₃^2– Н₂PO₃^–	Фосфит Гидрофосфит
H₃PO₂	Фосфорноватистая (фосфиновая)	H₂PO₂^–	Гипофосфит (фосфинат)
HMnO₄	Марганцевая	MnO₄^–	Перманганат
H₂MnO₄	Марганцовистая	MnO₄^2–	Манганат
H₂CrO₄	Хромовая	CrO₄^2–	Хромат
H₂Cr₂O₇	Дихромовая	Cr₂O₇^2–	Дихромат
HCN	Циановодородная (синильная)	CN^–	Цианид
HSCN	Родановодородная	SCN^–	Роданид

Таблица 5 – Некоторые амфотерные гидроксиды

Оксид	Гидроксид		Комплексный ион
Оксид	Основание	Кислота	Комплексный ион
BeO	Be(OH)₂	H₂BeO₂	[Be(OH)₄]^2–
ZnO	Zn(OH)₂	H₂ZnO₂	[Zn(OH)₄]^2–
Al₂O₃	Al(OH)₃	HAlO₂	[Al(OH)₄]^–
Cr₂O₃	Cr(OH)₃	HCrO₂	[Cr(OH)₆]^3–
SnO₂	Sn(OH)₄	H₂SnO₃	[Sn(OH)₆]^4–

Соли – сложные вещества ионного строения, содержащие из катионы металлов (или аммония) и анионы кислотных остатков. Соли можно рассматривать как продукт взаимодействия оснований и кислот.

Средние (иначе – нормальные) соли состоят только из катионов металлов (или аммония) и анионов кислотных остатков.

Название средних солей состоит из названия кислотного остатка и названия катиона:

Ca(NO₃)₂ – нитрат кальция

NH₄Cl – хлорид аммония

Fe₂(SO₄)₃ – сульфат железа (III)

Кислые соли – продукты неполного замещения катионов водорода на катионы металла, они образуются при избытке кислоты (недостатке основания), а также могут быть получены при добавлении соответствующей кислоты к средней соли.

В названии кислых солей наличие незамещенного водорода отражается добавлением приставки гидро- (дигидро-) к названию кислотного остатка:

NaHSO₄ – гидросульфат натрия

Ca(H₂PO₄)₂ – дигидроортофосфат кальция

(NH₄)₂HPO₄ – гидроортофосфат аммония

Основные соли – продукты неполного замещения гидроксид-ионов основания на кислотные остатки, они образуются при избытке основания (недостатке кислоты).

В названии основных солей наличие незамещенных групп (ОН^–) отражается добавлением приставки гидроксо- (дигидроксо-) к названию катиона:

MgOHCl – хлорид гидроксомагния

(CuOH)₂CO₃ – карбонат гидроксомеди

Cr(OH)₂NO₃ – нитрат дигидроксохрома (III)

Двойные соли содержат два различных катиона, например:

KNaSO₄

CaCO₃×MgCO₃

Смешанные соли содержат два различных аниона, например:

Ca(OCl)Cl

Комплексные соли содержат комплексный катион или анион, например:

[Ni(NH₃)₆](NO₃)₂

K₂[Zn(OH)₄]