Номенклатура неорганических соединений
Автор: Никитина Галина Александровна
Организация: МАОУ СОШ №151 с углубленным изучением отдельных предметов
Населенный пункт: Свердловская область, г. Екатеринбург
«Хоть горшком назови, только в печку не ставь».
Из пословицы.
Химия, как любая наука, имеет свой язык.
Основным отличием языка химии является наличие в нем номенклатурных правил, то есть таких правил, руководствуясь которыми, можно давать названия элементам и соединениям.
Как разобраться во всех хитросплетениях номенклатуры неорганических соединений современному ученику, как увидеть взаимосвязь состава, строения, свойств веществ, чтобы не получилось руководствоваться приведенной пословицей.
Для понимания номенклатурных правил, необходимо последовательное изучение материала, использование таблиц и схем, которые помогут в цейтноте школьного урока, выявить основные закономерности номенклатуры неорганических соединений.
На первом этапе изучения химии, при ознакомлении с простыми веществами, необходимо четко разделить металлы и неметаллы, которые располагаются в Периодической таблице Д.И. Менделеева.
Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева сама по себе является уникальным творением человеческого ума и духа, и не выразить восхищения глубиной, стройностью и красотой этого творения совершенно невозможно. Прекрасный образец человеческого гения и удивительного прозрения, замечательная иллюстрация многих законов философии («отрицание отрицания», «единство и борьба противоположностей», «переход количества в качество»), отражение величия, целесообразности и многообразия природы - вот что такое Периодическая система элементов!
Все начинается с простого, особое расположение неметаллов в Периодической таблице, способность неметаллов образовывать соединения, используя при составлении формул степени окисления. Впоследствии, классификация будет использована для определения типов химической связи в соединениях. В формулах бинарных соединений , состоящих из металла и неметалла, символ металла записывают на первом месте, то есть слева, а символ неметалла - справа. В соединениях из двух металлов или неметаллов первым записывают символ того элемента, который стоит в периоде Периодической системы левее, а в группе – ниже (Приложение 1).
Металлы с водородом образуют гидриды, только если при стандартных условиях они являются твердыми веществами CaH2- гидрид кальция, NaH-гидрид натрия,UН3-гидрид урана.
Несколько водородных соединений имеют прочно укоренившиеся названия: H2O-вода, H2O2-пероксид водорода, NH3-аммиак, N2H4-гидразин. Газообразные соединения водорода, водные растворы которых, проявляют кислотные свойства, называют, присоединяя к корню названия второго элемента, слово водород, используя суффикс -о-: HCl-хлороводород, HI- иодоводород, HBr- бромоводород, H2S-сероводород, HCN-циановодород.
Кислород записывают на втором месте, на первом месте только в соединениях с фтором. Примеры: FeO, Al2O3, SO2, CaO, OF2.
Особое внимание нужно уделить оксидам, которые проявляют разные свойства: основные, амфотерные, кислотные (Приложение 2). На примере оксидов марганца: Mn+2O-2 -основный,Mn2+3O3-2 – амфотерный, Mn+6O3-2-кислотный.
Нужно на первоначальном этапе изучения кислот (кислородосодержащих) указывать, что это кислотные гидроксиды. Примером для этого послужат структурные формулы кислот:
В дальнейшем не будет проблем с определением основности кислот.
Важно на этом этапе определять и силу кислот.
Запишем кислоту в виде НnXOm
k= m-n, чем больше k-тем сильнее кислота, если k=0,1-кислота слабая, k=2 ,3 – кислота сильная, так H3PO4, k=4-3=1
H2CO3, k=3-2=1, значит угольная кислота слабая
H2SO4, k=4-2=2, значит кислота сильная
НМпО4, k=4-1=3, значит кислота сильная ( Приложение 3).
При составлении формул солей кислородсодержащих соединений, используем заряды ионов из таблицы растворимости. Особое внимание в составлении формул солей, используем правило « Андреевского креста», не путать с правилом Пирсона на разбавление растворов. Использование таблицы растворимости при составлении формул солей и оснований в дальнейшем повлияет на усвоение темы «Электролитическая диссоциация», « Реакции ионного обмена», « Составление химических уравнений», «Генетическая связь между классами неорганических соединений».
Средние соли:
Нитрат бария- Ba+2(NO3)21-
Фосфат кальция- Ca2+3(PO4)3-2
Сульфат алюминия –Al3+2(SO4)2+3
Кислые соли:
Гидрокарбонат натрия- Na1+HCO31-
Дигидроортофосфат кальция – Ca2+(H2PO4)1-2
Гидросульфат алюминия – Al3+(HSO4)1-3
Основные соли:
Гидроксохлорид магния –Mg2+( OH)1-Cl1
Дигидроксосульфат железа (III) - (Fe(OH)2)1+2SO42+
Комплексные соли:
Тетрагидроксоалюминат натрия- Na1+[Al3+(OH)1-4]1-
Тетрагидроксоцинкат натрия- Na1+2[Zn2+(OH)1-4]2-
Особое место в классификации солей занимают соли, имеющие другие (тривиальные названия), такие формулы нужно запоминать, для этого можно использовать химический словарик (Приложение 4). Словарь оформляем в конце рабочей тетради, формулы из словаря необходимо периодически проверять, используя различные нестандартные формы проверки.
Например:
1) В сказе «Малахитовая шкатулка» Павла Петровича Бажова упоминается поделочный камень малахит. Назовите формулу малахита, к какому классу соединений малахит относится?
2) Еще во времена Ивана Грозного на территории Кремля варили купоросное масло, используя его при защите кремлевских стен от набегов орды. Назовите формулу купоросного масла и формулу железного купороса?
3) В 1786 французский химик Клод Бертолле пропускал хлор через раствор едкого кали и получил удивительную очень взрывоопасную соль. Дайте название полученной соли, укажите ее формулу и формулу едкого кали?
4) Дмитрий Иванович Менделеев в «Письмах о заводах» писал: «Разве без любопытства, можно видеть, что из свёклы получается сахар, из песка, золы и извести стекло, из дёгтя краски, из колчедана купоросное масло?» Напишите возможные формулы веществ, перечисленные в письме Д.И. Менделеева.
5) Назовите формулу «чудесной соли» - мирабилита Иоганна Глаубера.
6) Одно из лучших произведений великого скульптора и художника Микеланджело Буонарроти – статуя Давида, которая была сделана из мрамора. Напишите формулу мрамора, какие еще природные минералы имеют такой же состав, что и мрамор?
7) В одном из рассказов Антона Павловича Чехова перечислены вещества, издающие определенные запахи: « В номере стоял удушливый запах гвоздики, креозота, карболки…» Напишите формулу карболки, где ее применяли в то время.
При изучении химических формул нужно постепенно переходить к их свойствам, умению составлять химические реакции. Здесь подходят элементы опережающего обучения, необходимо еще на теме: « Оксиды. Строение оксидов, их свойства», составлять простейшие уравнения реакций с расстановкой коэффициентов. После усвоения материала по составлению простейших уравнений, задания усложняем (Приложение 5). Генетическую связь между классами неорганических соединений рассматриваем на примерах реакций превращений металлов и неметаллов.
Самое важное в работе педагога, чтобы ученики не только понимали материал, но заглянув в секреты химической науки, сами стали интересоваться химическими процессами, умели видеть и находить пути решения проблем в изучении химии.
Литература.
1. Маршанова Г. Л. Сборник авторских задач по химии.8-11 класы.-М.:ВАКО,2014.-160 с.
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А., Химия. 8 класс-М.: Просвещение,2022.-175 с.
3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А., Химия. 9 класс-М.: Просвещение,2022.-223 с.
4. Крицман В.А., Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика-М.: Педагогика,1990.-322 с.
Номенклатура для эрудита
(тривиальные названия соединений)
Химическая формула |
Название |
NaCl |
Поваренная (пищевая) соль |
NaCl*KCl |
Сильвинит |
NaHCO3 |
Питьевая (пищевая) сода |
Na2CO3 |
Кальцинированная сода |
Na2CO3*10H2O |
Кристаллическая сода |
K2CO3 |
Поташ |
CaCO3 |
Мел, известняк, мрамор |
CaCO3 *MgCO3 |
Доломит |
(CuOH)2CO3 |
Малахит |
KClO3 |
Бертолетова соль |
CaO |
Жженая (негашеная) известь |
Ca(OH)2 |
Гашеная известь |
NaOH |
Едкий натр, каустическая сода, каустик |
KOH |
Едкое кали |
Al2O3 |
Корунд, глинозем |
CaSO4*2H2O |
Гипс |
2CaSO4*H2O |
Алебастр, жженый гипс |
CaSO4 |
Мертвый гипс |
Na2SO4*10H2O |
Глауберова соль |
CuSO4*5H2O |
Медный купорос |
FeSO4*7H2O |
Железный купорос |
H2SO4 |
Купоросный спирт, купоросное (серное) масло |
FeS2 |
Железный колчедан, пирит |
K3[Fe(CN)6] |
Красная кровяная соль |
K4[Fe(CN)6] |
Желтая кровяная соль |
HgCl2 |
Сулема |
HgS |
Киноварь |
PH3 |
Фосфин |
NH3 |
Аммиак |
NH3*H2O |
Аммиачная вода, нашатырный спирт |
NH4Cl |
Нашатырь |
NH4NO3 |
Аммиачная селитра |
KNO3 |
Калийная (калиевая) селитра |
AgNO3 |
Ляпис |
N2O |
«Веселящий газ» |
NO2 |
«Бурый газ» |
[Ag (NH3)2]OH |
Аммиачный раствор оксида серебра |
CO(NH2)2 |
Карбамид, мочевина |
CO2 (тв.) |
Сухой лед |
SiO2 |
Кремнезем, силикагель |
SiC |
Карборунд |
SiH4 |
Силан |
HF |
Плавиковая кислота |
CH3OH |
Древесный спирт |
C2H5OH |
Винный спирт |
C6H5OH( водн. р-р) |
Карболовая кислота |
HCOH( водн. р-р) |
Формалин |
C6H5NH2 |
Анилин |
CH3CH(NH2)COOH |
Аланин |
CH2(NH2) COOH |
Глицин |
CH2=C(CH3)CH=CH2 |
Изопрен |
CH2=C(Cl)CH=CH2 |
Хлорпрен |
CHCl3 |
Хлороформ |
Приложение 2
Таблица кислот и солей
соляная |
HCl |
хлорид |
фтороводородная |
HF |
фторид |
бромоводородная |
HBr |
бромид |
иодоводородная |
HI |
иодид |
серная |
H2SO4 |
сульфат |
сернистая |
H2SO3 |
сульфит |
сероводородная |
H2S |
сульфид |
азотная |
HNO3 |
нитрат |
азотистая |
HNO2 |
нитрит |
фосфорная (ортофосфорная) |
H3PO4 |
фосфат (ортофосфат) |
угольная |
H2CO3 |
карбонат |
кремниевая |
H2SiO3 |
силикат |
хлорноватистая |
HClO |
гипохлорит |
хлористая |
HClO2 |
хлорит |
хлорноватая |
HClO3 |
хлорат |
хлорная |
HClO4 |
перхлорат |
хромовая |
H2CrO4 |
хромат |
дихромовая |
H2Cr2O7 |
дихромат |
марганцовая |
HMnO4 |
перманганат |
Состав и названия сложных веществ
(подберите правильный ответ)