Okolina je materijalna. Materija je dva tipa: supstancija i polje. Predmet hemije je supstanca (uključujući uticaj na supstancu različitih polja - zvučnih, magnetnih, elektromagnetnih itd.)

Supstanca - sve što ima masu mirovanja (tj. karakteriše ga prisustvo mase kada se ne kreće). Dakle, iako je masa mirovanja jednog elektrona (masa nepomičnog elektrona) vrlo mala - oko 10 -27 g, ali čak i jedan elektron je tvar.

Materija postoji u tri agregatna stanja – gasovitom, tečnom i čvrstom. Postoji još jedno stanje materije - plazma (na primjer, plazme ima u grmljavini i loptastim munjama), ali se kemija plazme gotovo i ne razmatra u školskom kursu.

Supstance mogu biti čiste, vrlo čiste (potrebne, na primjer, za stvaranje optičkih vlakana), mogu sadržavati primjetne količine nečistoća, mogu biti mješavine.

Sve supstance se sastoje od sitnih čestica zvanih atomi. Supstance sastavljene od atoma istog tipa(od atoma jednog elementa), zove jednostavno(na primjer, ugljen, kisik, dušik, srebro, itd.). Supstance koje sadrže međusobno povezane atome različitih elemenata nazivaju se složenim.

Ako tvar (na primjer, u zraku) sadrži dvije ili više jednostavnih supstanci, a njihovi atomi nisu međusobno povezani, onda se naziva ne složenom, već mješavinom jednostavnih tvari. Broj jednostavnih supstanci je relativno mali (oko pet stotina), dok je broj složenih supstanci ogroman. Do danas su poznate desetine miliona različitih složenih supstanci.

Hemijske transformacije

Supstance mogu međusobno komunicirati i nastaju nove supstance. Takve transformacije se nazivaju hemijski. Na primjer, jednostavna supstanca ugljen u interakciji (kemičari kažu - reagira) s drugom jednostavnom tvari - kisikom, što rezultira stvaranjem složene tvari - ugljičnog dioksida, u kojoj su atomi ugljika i kisika povezani. Takve transformacije jedne supstance u drugu nazivaju se hemijskim. Hemijske transformacije su hemijske reakcije. Dakle, kada se šećer zagrije na zraku, složena slatka tvar - saharoza (od koje se šećer sastoji) - pretvara se u jednostavnu tvar - ugalj i složenu tvar - vodu.

Hemija je nauka o transformaciji jedne supstance u drugu. Zadatak hemije je da otkrije sa kojim supstancama ova ili ona supstanca može da interaguje (reaguje) pod datim uslovima, šta se u ovom slučaju formira. Osim toga, važno je saznati pod kojim uvjetima se može odvijati ova ili ona transformacija i može se dobiti željena tvar.

Fizička svojstva supstance

Svaku tvar karakterizira kombinacija fizičkih i kemijskih svojstava. Fizička svojstva su svojstva koja se mogu okarakterizirati pomoću fizičkih instrumenata.. Na primjer, pomoću termometra možete odrediti točke topljenja i ključanja vode. Fizičke metode mogu okarakterizirati sposobnost tvari da provodi struja, odrediti gustinu supstance, njenu tvrdoću itd. Tokom fizičkih procesa, supstance ostaju nepromijenjene u sastavu.

Fizička svojstva supstanci dijele se na prebrojiva (ona koja se pomoću određenih fizičkih uređaja mogu okarakterizirati brojem, na primjer, označavajući gustinu, tačke topljenja i ključanja, rastvorljivost u vodi itd.) i bezbrojna (ona koja se ne mogu okarakterisati pomoću broj ili vrlo teško kao što su boja, miris, ukus, itd.).

Hemijska svojstva tvari

Hemijska svojstva supstance su skup informacija o tome koje druge supstance i pod kojim uslovima određena supstanca ulazi u hemijske interakcije.. Najvažniji zadatak hemije je da identifikuje hemijska svojstva supstanci.

Hemijske transformacije uključuju najmanje čestice tvari - atome. Prilikom hemijskih transformacija iz nekih supstanci nastaju druge supstance, a prvobitne supstance nestaju, a umesto njih nastaju nove supstance (produkti reakcije). ALI atomi na sve hemijske transformacije su očuvane. Do njihovog prestrojavanja dolazi, tokom hemijskih transformacija, stare veze između atoma se uništavaju i nastaju nove veze.

Hemijski element

Broj različitih supstanci je ogroman (i svaka od njih ima svoj skup fizičkih i hemijskih svojstava). U materijalnom svijetu oko nas postoji relativno malo atoma, koji se međusobno razlikuju po svojim najvažnijim karakteristikama - oko stotinu. Svaka vrsta atoma ima svoj hemijski element. Hemijski element je skup atoma sa istim ili sličnim karakteristikama.. U prirodi postoji oko 90 različitih hemijskih elemenata. Do danas su fizičari naučili kako da stvore nove vrste atoma kojih nema na Zemlji. Takvi atomi (i, prema tome, takvi kemijski elementi) nazivaju se umjetnim (na engleskom - umjetni elementi). Do danas je sintetizirano više od dva desetina umjetno dobivenih elemenata.

Svaki element ima Latinski naziv i jednoslovni ili dvoslovni znak. U hemijskoj literaturi na ruskom jeziku nema jasnih pravila za izgovor simbola hemijskih elemenata. Neki to izgovaraju ovako: nazivaju element na ruskom (simboli natrijuma, magnezija, itd.), Drugi - latiničnim slovima (simboli ugljika, fosfora, sumpora), treći - kako naziv elementa zvuči na latinskom ( gvožđe, srebro, zlato, živa). Uobičajeno je da se simbol vodonikovog elementa H izgovara na isti način kao što se ovo slovo izgovara u francuskom.

Poređenje najvažnijih karakteristika hemijskih elemenata i jednostavnih supstanci dato je u tabeli ispod. Nekoliko jednostavnih supstanci može odgovarati jednom elementu (fenomen alotropije: ugljik, kisik, itd.), ili možda jednom (argon i drugi inertni plinovi).

Većina hemijskih reakcija koje se odvijaju u svetu oko nas i koje se koriste u industriji su složene. Ovisno o mehanizmu, dijele se na reverzibilan,paralelno,uzastopno,konjugirani,lanac.

Reverzibilne reakcije su one koje se pod datim uslovima mogu spontano odvijati i u naprijed i u obrnutom smjeru. AT opšti pogled hemijska jednadžba reverzibilne reakcije se piše na sljedeći način:

aA + bB+ … ↔cC+dD+ …,

gdje a,b, sa,d, …. - stehiometrijski koeficijenti ispred formula početnog (A, B, ....) i krajnjeg (C,D, …) supstance.

Primjer reverzibilnog procesa koji se odvija u živim organizmima je reakcija esterifikacije:

R 1 - COOH + HO - R 2 ↔ R 1 - C (O) O - R 2 + H 2 O,

i koristi se u industriji - sinteza amonijaka iz dušika i vodika:

3 H 2 + N 2 ↔ 2NH 3

CBrzina reverzibilne reakcije jednaka je razlici između brzina naprijed i obrnuto.

Paralelne reakcije su reakcije oblika:

tj. u kojem iste početne tvari, istovremeno međusobno reagirajući, tvore različite proizvode.

Primjer ove vrste reakcije je reakcija razgradnje Bertoletove soli KClO 3, koja se pod određenim uvjetima može odvijati u dva smjera

Paralelno, dva ili više mehanizama mogu dovesti do raspada jezgri atoma nekih radioaktivnih elemenata. Paralelne reakcije su posebno česte u organskoj hemiji. Na primjer, kada se toluen sulfonira sumpornom kiselinom, orto- i parasulfo derivati ​​mogu se formirati istovremeno:

U nekim slučajevima, biohemijske reakcije koje se dešavaju u ćelijama živih organizama takođe mogu biti paralelne. Na primjer, enzimska fermentacija glukoze:

1) C 6 H 12 O 6
2 S 2 H 5 OH+ 2CO 2

alkoholna fermentacija

2) C 6 H 12 O 6
CH 3 - CH (OH) - COOH

mlečne fermentacije

Pod određenim uslovima, mnoge paralelne reakcije mogu se odvijati pretežno samo u jednom pravcu.

Brzina paralelne reakcije određena je brzinom njenog najbržeg stupnja.

Sekvencijalne reakcije su takve reakcije u kojima se formiranje konačnog proizvoda iz polaznih materijala ne događa direktno, već nužno kroz niz međufaza koje se odvijaju jedna za drugom u strogo određenom slijedu.Šematski se ovaj proces može prikazati na sljedeći način:

A → B → C → D,

gdje svako slovo predstavlja drugačiji korak u procesu. U opštem slučaju, broj takvih faza u uzastopnim reakcijama može biti veoma različit (od nekoliko jedinica do nekoliko desetina). Štaviše, svaka od faza, zauzvrat, nije nužno jednostavna mono- ili bimolekularna reakcija, već može biti složena.

Sekvencijalne reakcije su uobičajene u prirodi, a posebno se često uočavaju u biohemijskim procesima koji se odvijaju u živim organizmima i biljkama. Primjeri takvih reakcija uključuju fotosintezu i biološku oksidaciju glukoze, hidrolizu oligo- i polisaharida, itd.

Proračun kinetike uzastopnih reakcija je komplikovan i može se izvesti sa dovoljnom tačnošću samo za relativno jednostavne procese koji se sastoje od malog broja faza.

Međutim, ako jedna od faza sekvencijalne reakcije ima znatno nižu brzinu od svih ostalih, tada će ukupna brzina reakcije biti određena brzinom ove određene faze, koja se u ovom slučaju nazivaograničavajući.

Na primjer, reakcija hloriranja dušikovog oksida (II)

2NO + Cl 2 \u003d 2NOCl

sastoji se od dvije faze:

1) NO + Cl 2 = NOCl 2;

2) NOCl 2 + NO \u003d 2NOCl

Prva faza se brzo odvija sa formiranjem nestabilnog produkta NOCl 2 . Druga faza je spora i ograničavajuća. Brzina cjelokupne reakcije je opisana kinetičkom jednadžbom

=k
C NO

a ukupni redoslijed ove reakcije je 2.

Konjugirane reakcije su reakcije koje se odvijaju prema sljedećoj shemi:

Jedna od ovih reakcija može se odvijati samostalno, a druga reakcija je izvodljiva samo u prisustvu prve. Dakle, pojava jedne reakcije inicira implementaciju druge.

U biohemiji su moguće spojene reakcije. Javljaju se u ćelijama, a energija potrebna za drugu reakciju s ΔG 2 > 0 dobiva se iz prve reakcije, za koju je ΔG 1< 0. Причём │ΔG 1 │>│ΔG 2 │, tj. cijeli proces u cjelini se odvija sa smanjenjem Gibbsove energije. Ove biohemijske reakcije poznate su i kao tandem.

Često se mehanizam spregnutih reakcija sastoji u formiranju aktivnih intermedijarnih čestica (radikala ili jona) u prvoj fazi, koje pokreću tok svih ostalih reakcija.

Shema konjugiranih reakcija ovog tipa može se općenito predstaviti na sljedeći način:

gdje je S aktivna međučestica.

Na primjer, benzen u vodenoj otopini ne oksidira H 2 O 2, ali kada se doda sol željeza, pretvara se u fenol i difenil. Da bi „pokrenuli ovaj proces, Fe 2+ joni prvo stupaju u interakciju sa H 2 O 2, formirajući radikale OH

Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3+ + OH - + ˙ Oh,

koji tada reaguju kao sa benzenom

C 6 H 6 + ˙ OH → ˙ C 6 H 5 + H 2 O

˙ C 6 H 5 + ˙ OH → C 6 H 5 OH

i sa Fe 2+

Fe2+ ​​+ ˙ OH → Fe 3+ +OH -

Fenomen hemijske indukcije prvi je proučavao N.A. Šilov 1905

Lančane reakcije su hemijske reakcije koje se odvijaju kroz niz redovno ponavljanih elementarnih faza uz učešće aktivnih čestica koje sadrže atome sa nesparenim elektronima na vanjskom energetskom nivou (ili, drugim riječima, slobodni radikali).

Lančane reakcije uključuju sagorijevanje, polimerizaciju i polikondenzaciju, nuklearni raspad, itd.

Mehanizam lančanih reakcija je da slobodni radikali (često pojedinačni atomi imaju ulogu) imaju visoku hemijsku aktivnost. Oni lako stupaju u interakciju sa stabilnim molekulima i pretvaraju ih u aktivne čestice, koje potom stvaraju produkte reakcije i nove radikale, te tako nastaje lanac daljnjih faza. Lančana reakcija se nastavlja sve dok cijela tvar ne reagira, ili dok čestice aktivnog radikala ne nestanu.

Lančane reakcije karakteriziraju tri faze: 1) porijeklo lanca; 2)razvoj ili rast lanca; 3)otvoreni krug.

Nukleacija lanca počinje elementarnim kemijskim činom, uslijed kojeg se formira aktivna čestica. Ovaj proces zahtijeva energiju i može se nastaviti kada se supstanca zagrije, izloži jonizujućem zračenju ili na koju djeluje katalizator.

Na primjer, u reakciji sinteze klorovodika i vodika i klora, koja se odvija prema lančanom mehanizmu (H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl), izgled lanca odgovara procesu

Cl2 2 ∙ Cl

Razvoj lanca je periodično ponavljanje faza reakcije uz učešće formiranih radikala. Inače se nazivaju karike lanca:

H 2 + · Cl→HCl+ ˙ H

˙ H+Cl 2 →HCl+ ˙ Cl

H2+ ˙ Cl→HCl+ ˙ H

Cl2+ ˙ H→HCl+ ˙ Cl itd.

Dužina lanca određena je brojem molekula izvorne supstance, koja je reagovala kao rezultat jednog čina nukleacije lanca, pre nego što se on raspadne.

Prema karakteristikama faze razvoja, lančane reakcije se dijele na nerazgranat i razgranat. U prvom slučaju, broj čestica slobodnih aktivnih radikala ostaje nepromijenjen tokom cijele ove faze.

U razgranatim lančanim reakcijama potrošnja jedne aktivne čestice dovodi do stvaranja nekoliko (dvije ili više) drugih aktivnih čestica. Šematski, ovo se može predstaviti na sljedeći način:

Završetak lanca odgovara nestanku aktivnih čestica kao rezultat njihove međusobne interakcije:

˙ H+ ˙ H=H2

˙ Cl+ ˙ Cl=Cl 2 lanac otvoren

˙ H+ ˙ Cl=HCl

Osim toga, može se dogoditi kada se čestice adsorbiraju na zidovima posuda, kada se dvije aktivne čestice sudare s trećom (koja se zove inhibitor), kojoj aktivne čestice odaju višak energije. Dakle, lančane reakcije karakterizira ovisnost njihove brzine o veličini, obliku i materijalu reakcijske posude, o prisutnosti stranih inertnih tvari koje djeluju kao inhibitor.

Brzina nerazgranatih lančanih reakcija određena je brzinom najsporije faze, tj. porijeklo lanca. Za svaki korak u reakcijama ovog tipa koriste se uobičajene jednadžbe kemijske kinetike (prvi ili drugi red).

Razgranate hemijske reakcije mogu se odvijati prema složenom kinetičkom zakonu i nemaju određeni red. "Reprodukcija" radikala u njima često dovodi do procesa nalik lavini koji uzrokuje eksploziju. Međutim, prekid lanca je također moguć u ovim reakcijama. Stoga dolazi do brzog povećanja brzine procesa (do eksplozije) ako brzina grananja lanca nadmašuje brzinu njegovog prekida. Teorija lančanih reakcija razvijena je u radovima akademika N.N. Semjonova, S.N. Hinshelwood (Engleska) i drugi naučnici.

Postoje lančane reakcije u kojima ne djeluju radikali kao aktivne čestice, već ioni nastali kao rezultat heterolitičkog cijepanja kemijske veze:

ALI : B → A ˉ : + B +

Sličan mehanizam se u praksi često ostvaruje u reakcijama polimerizacije nezasićenih organskih spojeva.

Drugačije vrste. U hemijskim reakcijama, mogu se razgraditi i formirati nekoliko drugih supstanci i mogu se formirati od nekoliko manje složenih supstanci. Na primjer, voda se sastoji od atoma kisika i vodika, željezni sulfid se sastoji od atoma željeza i sumpora.

Bilješke

vidi takođe

Linkovi

Wikimedia fondacija. 2010 .

Pogledajte šta su "složene supstance" u drugim rječnicima:

hemijske reakcije, u kojem se konačni proizvodi dobivaju iz izvora putem međusupstanci. Formiranje svakog od međuprodukata naziva se elementarna faza složene reakcije. Složene reakcije uključuju, na primjer, lančane reakcije... Veliki enciklopedijski rječnik

Estar karboksilne kiseline. R i R označavaju bilo koju alkilnu ili arilnu grupu Estere izvedene iz okso kiselina (i karboksilnih i mineralnih) Rk ... Wikipedia

Opšta struktura tioestera Organski tioesteri su organska jedinjenja koja sadrže funkcionalnu grupu C S CO C i estri su tiola i ugljenih hidrata... Wikipedia

Hemijske reakcije u kojima se krajnji proizvodi dobivaju iz polaznih materijala putem međusupstanci. Formiranje svakog od međuprodukata naziva se elementarna faza složenih reakcija. Složene reakcije uključuju, na primjer, lančane ... ... enciklopedijski rječnik

Takve reakcije su hemijske, čiji su elementarni činovi različiti. Za razliku od S. p. elementarni činovi jednostavnih reakcija ne razlikuju se jedni od drugih po prirodi supstanci uključenih u njih, već samo, možda, u smjeru transformacije, ako ... ... Velika sovjetska enciklopedija

- (proteini, holoproteini) dvokomponentni proteini, koji pored peptidnih lanaca (jednostavnog proteina) sadrže komponentu ne-aminokiselinske prirode, prostetičku grupu. Tokom hidrolize kompleksnih proteina, osim slobodnih aminokiselina, oslobađa se ... ... Wikipedia

Alotropska modifikacija ugljeničnog dijamanta (u matičnoj steni) Jednostavne supstance supstance koje se sastoje isključivo od atoma jednog hemijskog elementa (iz homonukleusa ... Wikipedia

Neorganske supstance su hemijske supstance, koji nisu organski, odnosno ne sadrže ugljenik (osim karbida, cijanida, karbonata, ugljen-oksida i nekih drugih jedinjenja koja se tradicionalno klasifikuju kao ... ... Wikipedia

supstance visoke čistoće- jednostavne (hemijski elementi) i složene supstance, sadrže nečistoće od 10 6 do 10 8 tež. %, ali ≤10 3 mas. %. Takve supstance igraju važnu ulogu u industriji poluprovodnika, nuklearnoj energiji, optičkim vlaknima… Enciklopedijski rečnik metalurgije

JEDINJENI ETERI, supstance iz kl organska jedinjenja, koji nastaju kao rezultat reakcije između ALKOHOLA i KISELINE... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

Knjige

• Modeliranje procesa prijenosa i transformacije tvari u moru, . Monografija nastavlja seriju knjiga „Matematičko modeliranje morskih ekoloških sistema“ u izdanju Lenjingradske univerzitetske izdavačke kuće. Prve dvije knjige se bave...
• Testovi iz hemije 8. razred Promjene koje se dešavaju sa supstancama Rastvaranje otopina Reakcije jonske izmjene i redoks reakcije Za udžbenik OS Gabrielyan Hemija 8 razred, Ryabov M.. Priručnik uključuje testove koji pokrivaju teme udžbenika O. S. Gabrielyan "Hemija. 8. razred" : "Promjene koje se javljaju sa supstancama", "Otapanje. Rastvori. Reakcije jonske razmene i ...

Sve tvari se dijele na jednostavne i složene.

Jednostavne supstance su supstance koje se sastoje od atoma jednog elementa.

U nekim jednostavnim supstancama atomi jednog elementa se međusobno spajaju i formiraju molekule. Takve jednostavne supstance jesu molekularna struktura. To uključuje: , . Sve ove supstance jesu dvoatomske molekule. (Imajte na umu da su imena jednostavnih supstanci ista kao i imena elemenata!)

Druge jednostavne supstance imaju atomska struktura, tj. sastoje se od atoma, između kojih postoje određene veze. Primjeri takvih jednostavnih supstanci su sve ( , itd.) i neke ( , itd.). Ne samo imena, već i formule ovih jednostavnih supstanci poklapaju se sa simbolima elemenata.

Postoji i grupa jednostavnih supstanci tzv. To uključuje: helijum He, neon Ne, argon Ar, kripton Kr, ksenon Xe, radon Rn. Ove jednostavne tvari se sastoje od atoma koji nisu međusobno povezani.

Svaki element čini barem jednu jednostavnu supstancu. Neki elementi mogu formirati ne jednu, već dvije ili više jednostavnih supstanci. Ovaj fenomen se naziva alotropija.

Alotropija- Ovo je fenomen stvaranja nekoliko jednostavnih supstanci od strane jednog elementa.

Različite jednostavne tvari koje nastaju istim kemijskim elementom nazivaju se alotropske modifikacije (modifikacije).

Alotropske modifikacije mogu se razlikovati jedna od druge u sastavu molekula. Na primjer, element kisik formira dvije jednostavne tvari. Jedan od njih se sastoji od dvoatomskih O 2 molekula i ima isto ime kao element -. Još jedna jednostavna supstanca sastoji se od triatomskih O 3 molekula i ima svoje ime - ozon.

Kiseonik O 2 i ozon O 3 imaju različita fizička i hemijska svojstva.

Alotropske modifikacije mogu biti čvrste tvari koje imaju različite kristalne strukture. Primjer su alotropske modifikacije ugljika C - dijamant i grafit.

Broj poznatih jednostavnih supstanci (oko 400) mnogo je veći od broja hemijskih elemenata, jer mnogi elementi mogu formirati dve ili više alotropskih modifikacija.

Kompleksne supstance su tvari koje se sastoje od atoma različitih elemenata.

Primeri složenih supstanci: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2, H 2 SO 4 itd.

Složene supstance se često nazivaju hemijskim jedinjenjima. U hemijskim jedinjenjima nisu očuvana svojstva jednostavnih supstanci od kojih se ta jedinjenja formiraju. Svojstva složene tvari razlikuju se od svojstava jednostavnih tvari od kojih se formira.

Na primjer, natrijum hlorid NaCl se može formirati od jednostavnih supstanci - metalnog natrijuma Na i gasovitog hlora Cl. Fizička i hemijska svojstva NaCl se razlikuju od Na i Cl 2 .

U prirodi, po pravilu, ne postoje čiste tvari, već mješavine tvari. U praksi obično koristimo i mješavine supstanci. Bilo koja mješavina se sastoji od dva ili više supstance tzv komponente mešavine.

Na primer, vazduh je mešavina nekoliko gasovitih materija: kiseonika O 2 (21% zapremine), (78%) itd. Smeše su rastvori mnogih supstanci, legure nekih metala itd.

Smjese tvari su homogene (homogene) i heterogene (heterogene).

Homogene mješavine su mješavine u kojima nema međudjelovanja između komponenti.

Smjese plinova (posebno zraka), tekućih otopina (na primjer, otopina šećera u vodi) su homogene.

Heterogene smjese su mješavine u kojima su komponente razdvojene interfejsom.

Smeše čvrstih materija (pesak + kreda u prahu), mešavine tečnosti nerastvorljivih jedna u drugoj (voda + ulje), mešavine tečnosti i čvrstih materija nerastvorljivih u njoj (voda + kreda) su heterogene.

Najvažnije razlike između mješavina i kemijskih spojeva:

1. U smjesama se čuvaju svojstva pojedinih tvari (komponenti).
2. Sastav smjese nije konstantan.

Klasifikacija neorganskih supstanci i njihova nomenklatura zasnivaju se na najjednostavnijoj i najstalnijoj karakteristici tokom vremena - hemijski sastav , koji prikazuje atome elemenata koji formiraju datu supstancu, u njihovom numeričkom odnosu. Ako je supstanca sastavljena od atoma jednog hemijskog elementa, tj. je oblik postojanja ovog elementa u slobodnom obliku, onda se naziva jednostavnim supstance; ako je supstanca sastavljena od atoma dva ili više elemenata, onda se zove kompleksna supstanca. Sve jednostavne tvari (osim jednoatomnih) i sve složene tvari nazivaju se hemijska jedinjenja, budući da su u njima atomi jednog ili različitih elemenata međusobno povezani hemijskim vezama.

Nomenklatura neorganskih supstanci sastoji se od formula i naziva. Hemijska formula - prikaz sastava supstance uz pomoć simbola hemijskih elemenata, brojčanih indeksa i nekih drugih znakova. hemijsko ime - prikaz sastava supstance koristeći reč ili grupu reči. Konstrukciju hemijskih formula i imena određuje sistem pravila nomenklature.

Simboli i nazivi hemijskih elemenata dati su u Periodnom sistemu elemenata D.I. Mendeljejev. Elementi se uslovno dijele na metali i nemetali . U nemetale spadaju svi elementi VIIIA grupe (plemeniti gasovi) i VIIA grupe (halogeni), elementi VIA grupe (osim polonijuma), elementi azot, fosfor, arsen (VA grupa); ugljenik, silicijum (IVA-grupa); bor (IIIA-grupa), kao i vodonik. Preostali elementi su klasifikovani kao metali.

Prilikom sastavljanja naziva tvari obično se koriste ruski nazivi elemenata, na primjer, diokisik, ksenon difluorid, kalijev selenat. Po tradiciji, za neke elemente, korijeni njihovih latinskih imena uvode se u izvedenice:

Na primjer: karbonat, manganat, oksid, sulfid, silikat.

Naslovi jednostavne supstance sastoji se od jedne riječi - naziva kemijskog elementa s numeričkim prefiksom, na primjer:

Sljedeće numerički prefiksi:

Neodređeni broj je označen numeričkim prefiksom n- poli.

Za neke jednostavne tvari također koristite poseban imena kao što su O 3 - ozon, P 4 - bijeli fosfor.

Hemijske formule složene supstance sastoje se od oznake elektropozitivan(uslovni i pravi kationi) i elektronegativni(uslovni i pravi anioni) komponente, na primjer, CuSO 4 (ovdje je Cu 2+ pravi kation, SO 4 2 je pravi anjon) i PCl 3 (ovdje je P + III uslovni kation, Cl -I je uslovni anion).

Naslovi složene supstance sastaviti hemijske formule s desna na lijevo. Sastoje se od dvije riječi - imena elektronegativnih komponenti (in nominativan padež) i elektropozitivne komponente (u genitivu), na primjer:

CuSO 4 - bakar(II) sulfat
PCl 3 - fosfor trihlorid
LaCl 3 - lantan(III) hlorid
CO - ugljen monoksid

Broj elektropozitivnih i elektronegativnih komponenti u nazivima označen je gore navedenim numeričkim prefiksima (univerzalna metoda), ili oksidacijskim stanjima (ako se mogu odrediti formulom) korištenjem rimskih brojeva u zagradama (znak plus je izostavljen) . U nekim slučajevima, naboj jona je dat (za kompleksne katione i anione), koristeći arapske brojeve sa odgovarajućim predznakom.

Za uobičajene višeelementne katione i anione koriste se sljedeći posebni nazivi:

H 2 F + - fluoronijum	C 2 2 - - acetilenid
H 3 O + - oksonijum	CN - - cijanid
H 3 S + - sulfonijum	CNO - - fulminat
NH 4 + - amonijum	HF 2 - - hidrodifluorid
N 2 H 5 + - hidrazinijum (1+)	HO 2 - - hidroperoksid
N 2 H 6 + - hidrazinijum (2+)	HS - - hidrosulfid
NH 3 OH + - hidroksilaminijum	N 3 - - azid
NO + - nitrozil	NCS - - tiocijanat
NO 2 + - nitroil	O 2 2 - - peroksid
O 2 + - dioksigenil	O 2 - - superoksid
PH 4 + - fosfonijum	O 3 - - ozonid
VO 2 + - vanadil	OCN - - cijanat
UO 2 + - uranil	OH - - hidroksid

Za mali broj dobro poznatih supstanci također koristite poseban naslovi:

1. Kiseli i bazični hidroksidi. sol

Hidroksidi - vrsta složenih supstanci, koje uključuju atome određenog elementa E (osim fluora i kiseonika) i hidrokso grupu OH; opća formula hidroksida E (OH) n, gdje n= 1÷6. Hidroksid u obliku E(OH) n pozvao ortho-forma; at n> 2 hidroksid se takođe može naći u meta-formiraju, uključujući, pored E atoma i OH grupa, atome kisika O, na primjer, E (OH) 3 i EO (OH), E (OH) 4 i E (OH) 6 i EO 2 (OH) 2 .

Hidroksidi se dijele u dvije kemijski suprotne grupe: kiseli i bazični hidroksidi.

Kiseli hidroksidi sadrže atome vodika, koji se mogu zamijeniti atomima metala, prema pravilu stehiometrijske valencije. Većina kiselih hidroksida se nalazi u meta-formu, a atomi vodonika u formulama kiselih hidroksida stavljaju se na prvo mjesto, npr. H 2 SO 4, HNO 3 i H 2 CO 3, a ne SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) i CO (OH) 2. Opća formula kiselih hidroksida je H X EO at, gdje je elektronegativna komponenta EO y x - zove kiselinski ostatak. Ako svi atomi vodika nisu zamijenjeni metalom, oni ostaju u sastavu kiselinskog ostatka.

Nazivi uobičajenih kiselinskih hidroksida sastoje se od dvije riječi: vlastitog imena sa završetkom "aya" i grupne riječi "acid". Dajemo formule i sopstvena imena uobičajeni kiseli hidroksidi i njihovi kiseli ostaci (crtica znači da hidroksid nije poznat u slobodnom obliku ili u kiseloj vodenoj otopini):

kiseli hidroksid	kiseli ostatak
HAsO 2 - metaarsen	AsO 2 - - metaarsenit
H 3 AsO 3 - ortoarsen	AsO 3 3 - - ortoarsenit
H 3 AsO 4 - arsen	AsO 4 3 - - arsenat
	B 4 O 7 2 - - tetraborat
	ViO 3 - - bizmutat
HBrO - brom	BrO - - hipobromit
HBrO 3 - brom	BrO 3 - - bromat
H 2 CO 3 - ugalj	CO 3 2 - - karbonat
HClO - hipohlorni	ClO- - hipohlorit
HClO 2 - hlorid	ClO 2 - - hlorit
HClO 3 - hlor	ClO 3 - - hlorat
HClO 4 - hlor	ClO 4 - - perklorat
H 2 CrO 4 - hrom	CrO 4 2 - - hromat
	NCrO 4 - - hidrohromat
H 2 Cr 2 O 7 - bihrom	Cr 2 O 7 2 - - dihromat
	FeO 4 2 - - ferrate
HIO 3 - jod	IO3- - jodat
HIO 4 - metajod	IO 4 - - metaperiodat
H 5 IO 6 - ortojodni	IO 6 5 - - orthoperiodate
HMnO 4 - mangan	MnO4- - permanganat
	MnO 4 2 - - manganat
	MoO 4 2 - - molibdat
HNO 2 - azot	NE 2 - - nitrita
HNO 3 - azot	NE 3 - - nitrata
HPO 3 - metafosforni	PO 3 - - metafosfat
H 3 PO 4 - ortofosforni	PO 4 3 - - ortofosfat
	HPO 4 2 - - hidrogen ortofosfat
	H 2 PO 4 - - dihidrootofosfat
H 4 P 2 O 7 - difosforni	P 2 O 7 4 - - difosfat
	ReO 4 - - perrhenate
	SO 3 2 - - sulfit
	HSO 3 - - hidrosulfit
H 2 SO 4 - sumporna	SO 4 2 - - sulfat
	NSO 4 - - hidrosulfat
H 2 S 2 O 7 - raspršen	S 2 O 7 2 - - disulfat
H 2 S 2 O 6 (O 2) - peroksodisulfur	S 2 O 6 (O 2) 2 - - peroksodisulfat
H 2 SO 3 S - tiosumporni	SO 3 S 2 - - tiosulfat
H 2 SeO 3 - selen	SeO 3 2 - - selenit
H 2 SeO 4 - selen	SeO 4 2 - - selenat
H 2 SiO 3 - metasilicijum	SiO 3 2 - - metasilikat
H 4 SiO 4 - ortosilicijum	SiO 4 4 - - ortosilikat
H 2 TeO 3 - telurski	TeO 3 2 - - telurit
H 2 TeO 4 - metatelurijum	TeO 4 2 - - metatelurat
H 6 TeO 6 - orthotelluric	TeO 6 6 - - orthotellurate
	VO3- - metavanadat
	VO 4 3 - - orthovanadate
	WO 4 3 - - volframat

Manje uobičajeni kiseli hidroksidi nazivaju se prema pravilima nomenklature za složene spojeve, na primjer:

Nazivi kiselinskih ostataka koriste se u konstrukciji naziva soli.

Bazični hidroksidi sadrže hidroksidne ione, koji se mogu zamijeniti kiselim ostacima, podložni pravilu stehiometrijske valencije. Svi bazični hidroksidi se nalaze u ortho-forma; njihova opća formula je M(OH) n, gdje n= 1,2 (rijetko 3,4) i M n+ - katjon metala. Primjeri formula i imena osnovnih hidroksida:

Najvažnije hemijsko svojstvo bazičnih i kiselih hidroksida je njihova međusobna interakcija sa stvaranjem soli ( reakcija stvaranja soli), na primjer:

Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca (OH) 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ca (HSO 4) 2 + 2H 2 O

2Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 (OH) 2 + 2H 2 O

Soli - vrsta složenih tvari, koje uključuju katione M n+ i kiseli ostaci*.

Soli sa općom formulom M X(EO at)n pozvao prosjek soli i soli sa nesupstituiranim atomima vodika - kiselo soli. Ponekad soli također sadrže hidroksidne i/ili oksidne ione; takve soli se nazivaju main soli. Evo primjera i imena soli:

	kalcijum ortofosfat
	Kalcijum dihidroortofosfat
	Kalcijum hidrogen fosfat
	Bakar(II) karbonat
Cu 2 CO 3 (OH) 2	Dibakar dihidroksid karbonat
	Lantan(III) nitrat
	Titanijum oksid dinitrat

Kisele i bazične soli mogu se pretvoriti u srednje soli reakcijom s odgovarajućim bazičnim i kiselim hidroksidom, na primjer:

Ca (HSO 4) 2 + Ca (OH) \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d Ca 2 SO 4 + 2H 2 O

Postoje i soli koje sadrže dva različita kationa: često se nazivaju dvostruke soli, na primjer:

2. Kiseli i bazični oksidi

Oksidi E X O at- proizvodi potpune dehidracije hidroksida:

Kiseli hidroksidi (H 2 SO 4, H 2 CO 3) upoznaju kisele okside(SO 3, CO 2) i bazični hidroksidi (NaOH, Ca (OH) 2) - mainoksidi(Na 2 O, CaO), a oksidacijsko stanje elementa E se ne mijenja pri prelasku iz hidroksida u oksid. Primjer formula i imena oksida:

Kiseli i bazični oksidi zadržavaju svojstva stvaranja soli odgovarajućih hidroksida kada su u interakciji s hidroksidima suprotnih svojstava ili jedni s drugima:

N 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaNO 3 + H 2 O

3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O

La 2 O 3 + 3SO 3 \u003d La 2 (SO 4) 3

3. Amfoterni oksidi i hidroksidi

Amfoterično hidroksidi i oksidi - hemijsko svojstvo, koji se sastoji u formiranju dva reda soli, na primjer, za hidroksid i aluminijev oksid:

(a) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(b) 2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O

Dakle, hidroksid i aluminijum oksid u reakcijama (a) pokazuju svojstva major hidroksidi i oksidi, tj. reaguju sa kiselim hidroksidima i oksidom, formirajući odgovarajuću so - aluminijum sulfat Al 2 (SO 4) 3, dok u reakcijama (b) takođe pokazuju svojstva kiselo hidroksidi i oksidi, tj. reaguje sa bazičnim hidroksidom i oksidom, formirajući so - natrijum dioksoaluminat (III) NaAlO 2 . U prvom slučaju, aluminijski element pokazuje svojstvo metala i dio je elektropozitivne komponente (Al 3+), u drugom - svojstvo nemetala i dio je elektronegativne komponente formule soli ( AlO 2 -).

Ako se ove reakcije odvijaju u vodenoj otopini, tada se mijenja sastav nastalih soli, ali ostaje prisustvo aluminija u kationu i anionu:

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Ovdje uglaste zagrade označavaju kompleksne jone 3+ - heksaakvaaluminijum(III) kation, - - tetrahidroksoaluminat(III)-jon.

Elementi koji ispoljavaju metalna i nemetalna svojstva u jedinjenjima nazivaju se amfoterni, oni uključuju elemente A-grupe periodnog sistema - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po, itd. kao i većina elemenata B- grupa - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au itd. Amfoterni oksidi se nazivaju isto kao i glavni, npr.

Amfoterni hidroksidi (ako oksidaciono stanje elementa prelazi +II) mogu biti u ortho- ili (i) meta- forma. Evo primjera amfoternih hidroksida:

Amfoterni oksidi ne odgovaraju uvijek amfoternim hidroksidima, jer kada se pokušavaju dobiti potonji, nastaju hidratirani oksidi, na primjer:

Ako nekoliko oksidacijskih stanja odgovara amfoternom elementu u spojevima, tada će se amfoternost odgovarajućih oksida i hidroksida (i, posljedično, amfoternost samog elementa) izraziti drugačije. Za niska oksidaciona stanja, hidroksidi i oksidi imaju prevlast bazičnih svojstava, a sam element ima metalna svojstva, pa je gotovo uvijek dio kationa. Za visoka oksidaciona stanja, naprotiv, hidroksidi i oksidi imaju prevlast kiselih svojstava, a sam element ima nemetalna svojstva, pa je gotovo uvijek uključen u sastav aniona. Dakle, u mangan(II) oksidu i hidroksidu dominiraju bazična svojstva, a sam mangan je dio katjona tipa 2+, dok su kisela svojstva dominantna u mangan(VII) oksidu i hidroksidu, a sam mangan je dio anjona MnO 4 - . Amfoternim hidroksidima sa velikom dominacijom kiselih svojstava dodeljuju se formule i nazivi na osnovu modela kiselih hidroksida, na primer HMn VII O 4 - manganova kiselina.

Dakle, podjela elemenata na metale i nemetale je uslovna; između elemenata (Na, K, Ca, Ba, itd.) sa čisto metalnim svojstvima i elemenata (F, O, N, Cl, S, C, itd.) sa čisto nemetalnim svojstvima, postoji velika grupa elemenata sa amfoternim svojstvima.

4. Binarne veze

Ekstenzivna vrsta neorganskih kompleksnih supstanci su binarna jedinjenja. Tu spadaju, pre svega, sva dvoelementna jedinjenja (osim bazičnih, kiselih i amfoternih oksida), na primer H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3 , CaC 2 , SiH 4 . Elektropozitivne i elektronegativne komponente formula ovih spojeva uključuju pojedinačne atome ili povezane grupe atoma istog elementa.

Višeelementne supstance, u čijim formulama jedna od komponenti sadrži atome više elemenata koji nisu međusobno povezani, kao i jednoelementne ili višeelementne grupe atoma (osim hidroksida i soli), smatraju se binarnim jedinjenjima, na primjer CSO, IO 2 F 3, SBrO 2 F, CrO (O 2) 2 , PSI 3 , (CaTi)O 3 , (FeCu)S 2 , Hg(CN) 2 , (PF 3) 2 O, VCl 2 (NH 2). Dakle, CSO se može predstaviti kao CS 2 spoj u kojem je jedan atom sumpora zamijenjen atomom kisika.

Imena binarnih jedinjenja grade se prema uobičajenim pravilima nomenklature, na primjer:

OF 2 - kiseonik difluorid	K 2 O 2 - kalijum peroksid
HgCl 2 - živa(II) hlorid	Na 2 S - natrijum sulfid
Hg 2 Cl 2 - prljav dihlorid	Mg 3 N 2 - magnezijum nitrid
SBr 2 O - sumpor oksid-dibromid	NH 4 Br - amonijum bromid
N 2 O - azot oksid	Pb (N 3) 2 - olovo (II) azid
NO 2 - dušikov dioksid	CaC 2 - kalcijum acetilenid

Za neka binarna jedinjenja koriste se posebna imena, čija je lista data ranije.

Hemijska svojstva binarnih jedinjenja su prilično raznolika, pa se često dijele u grupe prema nazivu anjona, tj. Posebno se razmatraju halogenidi, halkogenidi, nitridi, karbidi, hidridi itd. Među binarnim jedinjenjima postoje i ona koja imaju neke znakove drugih vrsta neorganskih supstanci. Dakle, spojevi CO, NO, NO 2 i (Fe II Fe 2 III) O 4, čija su imena građena pomoću riječi oksid, ne mogu se pripisati vrsti oksida (kiseli, bazični, amfoterni). Ugljični monoksid CO, dušikov monoksid NO i dušikov dioksid NO 2 nemaju odgovarajuće kisele hidrokside (iako ovi oksidi nastaju od nemetala C i N), ne tvore soli čiji bi anjoni uključivali atome C II, N II i N IV. Dvostruki oksid (Fe II Fe 2 III) O 4 - oksid digvožđa (III) - gvožđe (II), iako sadrži atome amfoternog elementa - gvožđa, u sastavu elektropozitivne komponente, ali u dva različita stepena oksidacije , zbog čega pri interakciji s kiselim hidroksidima stvara ne jednu, već dvije različite soli.

Binarna jedinjenja kao što su AgF, KBr, Na 2 S, Ba (HS) 2 , NaCN, NH 4 Cl i Pb (N 3) 2 grade se, poput soli, od stvarnih katjona i anjona, pa se nazivaju fiziološki rastvor binarna jedinjenja (ili samo soli). Mogu se smatrati produktima supstitucije atoma vodonika u jedinjenjima HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN i HN 3 . Potonji u vodenoj otopini imaju kiselu funkciju, pa se njihove otopine nazivaju kiselinama, na primjer HF (aqua) - fluorovodonična kiselina, H 2 S (aqua) - hidrosulfidna kiselina. Međutim, oni ne pripadaju vrsti kiselih hidroksida, a njihovi derivati ​​ne spadaju u soli u klasifikaciji neorganskih supstanci.