Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Transkript

1 Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 Základy názvosloví anorganických sloučenin I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í Alena Klanicová Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

3 PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ = uspořádání všech chemických prvků v podobě tabulky podle jejich rostoucího protonového čísla 1. starý periodický zákon (Mendělejev, 1869): Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich atomových hmotností. (rozpor Te I, Co Ni) Dmitrij Ivanovič Mendělejev ( ) - ruský chemik - sestavil první tabulku prvků -předpověděl vlastnosti prvků do té doby neobjevených (např. Ga, Ge, Sc) 2. nový periodický zákon (Moseley, 1913): Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich atomových čísel. poznámka: Atomové číslo se dnes nazývá protonové číslo, proton byl objeven Rutherfordem až v roce 1918.) Henry Gwyn Jeffreys Moseley ( ) - britský fyzik - experimenty s rentgenovým zářením

4 DLOUHÁ PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ

5 DLOUHÁ PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ - obsahuje: periody (řádky): perioda skupiny (sloupce): I. A VIII. A a I. B VIII. B ( skupina) -dělení prvků: s, p, d, f nepřechodné, přechodné, vnitřně přechodné pevné, plynné, kapalné kovy, nekovy, polokovy přírodní, umělé - informace v tabulce: název prvku, protonové číslo (Z), relativní atomová hmotnost (A r ), běžná oxidační čísla, elektronegativita, teplota tání, teplota varu, elektronová konfigurace, hustota, kovalentní poloměr - závislosti v tabulce: v periodě roste Z, A r (vyjímky! Co X Ni, Te X I) ve skupině roste Z, A r, hustota, klesá elektronegativita -některé skupiny prvků mají speciální název: halogeny, chalkogeny, pentely, alkalické kovy, alkalické zeminy, lanthanoidy, aktinoidy

6 ZÁKLADY NÁZVOSLOVÍ ANORGANICKÝCH SLOUČENIN - řídí se pravidly danými IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry = Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii, zabývá se chemickou nomenklaturou (názvy chemických prvků, anorganických, organických sloučenin a polymerů) a chemickou terminologií (názvy chemických metod, pojmů a jevů) Oxidační číslo prvku = elektrický náboj, který by byl přítomen na atomu prvku, kdybychom elektrony v každé vazbě vycházející z tohoto atomu prvku přidělili prvku elektronegativnějšímu - poznámka: náboj Ni 2+, O 2- x oxidační číslo Ni II, O -II

7 ZÁKLADY NÁZVOSLOVÍ ANORGANICKÝCH SLOUČENIN Základní pravidla názvosloví: 1. Oxidační číslo prvku v nesloučeném stavu je nulové (He 0, N 20, P 40 ) 2. Oxidační číslo vodíku ve sloučeninách s nekovy je I; H I (H 2 O, HCl, NH 3 ) 3. Oxidační číslo vodíku ve sloučeninách s kovy je I; H -I (NaH, CaH 2 ) 4. Oxidační číslo kyslíku je ve většině sloučenin II; O -II (K 2 O, NaOH, H 2 SO 4 ) Součet oxidačních čísel v molekule je roven nule. - např. H 2 SO 4 : 2 atomy vodíku H I 2 x 1 = 2 1 atom síry S VI 1 x 6 = 6 4 atomy kyslíku O -II 4 x (-2) = -8 celkem: (-8) = 0 Součet oxidačních čísel v iontu je roven náboji iontu. - např. (SO 4 ) 2- : 1 atom síry S VI 1 x 6 = 6 4 atomy kyslíku O -II 4 x (-2) = -8 celkem: 6 + (-8) = -2

8 ČÍSLOVKOVÉ PŘEDPONY - slouží k vyjádření stechiometrických poměrů ve sloučenině 1. Jednoduché předpony Číslice Název 1 / 2 hemi 1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta 2. Násobné předpony Číslice Název 1 jedenkrát - 2 dvakrát bis 3 třikrát tris 4 čtyřikrát tetrakis 5 pětkrát pentakis 6 šestkrát hexakis CaSO 4 1/ 2 H 2 O hemihydrát síranu vápenatého H 3 BO 3 kyselina trihydrogenboritá Al(H 2 PO 4 ) 3 tris(dihydrogenfosforečnan) hlinitý

9 OXIDY - binární sloučeniny kyslíku - název = oxid + kation s koncovkou příslušného oxidačního stavu - např. oxid hlinitý Al O -II Al O 2 3 oxid uhličitý CO -II C O 2 4 CO 2 Oxidační číslo Obecný vzorec Koncovka Příklad I M I 2 O -ný K 2O oxid draselný II M II O -natý CaO oxid vápenatý III M III 2 O 3 -itý Cr 2 O 3 oxid chromitý IV M IV O 2 -ičitý SO 2 oxid siřičitý V M V 2 O 5 -ičný -ečný As 2 O 5 oxid arseničný P 2 O 5 oxid fosforečný VI M VI O 3 -ový SO 3 oxid sírový VII M VII 2 O 7 -istý Mn 2 O 7 oxid manganistý VIII M VIII O 4 -ičelý OsO 4 oxid osmičelý

10 DALŠÍ BINÁRNÍ SLOUČENINY KYSLÍKU peroxidy anion 2 Na 2 O 2 peroxid sodný 2 BaO 2 peroxid barnatý hyperoxidy (superoxidy) anion O O 2 O 3 KO 2 hyperoxid draselný (superoxid draselný) ozonidy anion CsO 3 ozonid cesný HYDROXIDY - obsahují anion OH - (O -II H I ) - - název = hydroxid + kation s koncovkou příslušného oxidačního stavu - např. Na I OH hydroxid sodný Ba II (OH) 2 hydroxid barnatý Al III (OH) 3 hydroxid hlinitý Pb IV (OH) 4 hydroxid olovičitý

11 BINÁRNÍ SLOUČENINY KYSLÍKU - PROCVIČOVÁNÍ Napište názvy sloučenin: BaO oxid barnatý XeO 4 oxid xenoničelý l 2 O 5 oxid jodičný Ga 2 O 3 oxid gallitý GeO 2 oxid germaničitý SeO 2 oxid seleničitý Na 2 O oxid sodný TeO 3 oxid tellurový Tc 2 O 7 oxid technecistý K 2 O oxid draselný K 2 O 2 peroxid draselný KO 2 KO 3 superoxid draselný ozonid draselný

12 BINÁRNÍ SLOUČENINY KYSLÍKU - PROCVIČOVÁNÍ Napište vzorce sloučenin: oxid stříbrný Ag 2 O oxid kobaltitý oxid nikelnatý oxid titaničitý oxid chlorečný oxid olovičitý oxid chromový superoxid cesný oxid selenový oxid rhenistý oxid dusnatý peroxid lithný peroxid barnatý Co 2 O 3 NiO TiO 2 Cl 2 O 5 PbO 2 CrO 3 CsO 2 SeO 3 Re 2 O 7 NO Li 2 O 2 BaO 2

13 BINÁRNÍ SLOUČENINY VODÍKU 1) s prvky I. A a II. A skupiny - název hydrid NaH hydrid sodný LiH hydrid lithný CaH 2 hydrid vápenatý 2) s prvky III. VI. A skupiny koncovka an BH 3 boran AlH 3 alan CH 4 methan SiH 4 silan NH 3 azan (častěji amoniak) PH 3 fosfan (fosfin) AsH 3 arsan H 2 S sulfan (dříve sirovodík) 3) s prvky VII. A skupiny tradiční názvy HF fluorovodík HCl chlorovodík HBr bromovodík HI jodovodík

14 KYSELINY 1. Bezkyslíkaté kyseliny: - název tvořen přidáním koncovky ová k názvu příslušné sloučeniny vodíku - např. HF fluorovodík, kyselina fluorovodíková HCl HBr HI H 2 S HCN kyselina chlorovodíková kyselina bromovodíková kyselina jodovodíková kyselina sirovodíková (také sulfanová) kyselina kyanovodíková

15 KYSELINY 2. Kyslíkaté kyseliny (oxokyseliny): - název odvozen od centrálního atomu prvku, koncovka vyjadřuje jeho oxidační číslo Ox. č. Odvození vzorce Koncovka Příklad I M 2 O + H 2 O..H 2 M 2 O HM I O -ná HClO k. chlorná II MO + H 2 O... H 2 M II O 2 -natá * III M 2 O 3 + H 2 O..H 2 M 2 O HM III O 2 -itá HClO 2 k. chloritá IV MO 2 + H 2 O... H 2 M IV O 3 -ičitá H 2 SO 3 k. siřičitá V M 2 O 5 + H 2 O..H 2 M 2 O HM V O 3 -ičná HNO 3 k. dusičná -ečná HClO 3 k. chlorečná VI MO 3 + H 2 O... H 2 M VI O 4 -ová H 2 SO 4 k. sírová VII M 2 O 7 + H 2 O..H 2 M 2 O HM VII O 4 -istá HClO 4 k. chloristá VIII MO 4 + H 2 O... H 2 M VIII O 5 -ičelá H 2 OsO 5 k. osmičelá * pro tento oxidační stav není známa volná kyselina

16 KYSELINY -některé prvky tvoří ve stejném oxidačním čísle více kyselin -počet atomů vodíku se vyjádří číslovkovou předponou - např. HP V O 3 kyselina fosforečná (monohydrogenfosforečná) HPO 3 + H 2 O.. H 3 P V O 4 kyselina trihydrogenfosforečná HB III O 2 kyselina boritá HBO 2 + H 2 O.. H 3 B III O 3 kyselina trihydrogenboritá H 2 Si IV O 3 kyselina dihydrogenkřemičitá H 2 SiO 3 + H 2 O.. H 4 Si IV O 4 kyselina tetrahydrogenkřemičitá HI VII O 4 kyselina jodistá HIO 4 + H 2 O H 3 I VII O 5 kyselina trihydrogenjodistá HIO 4 + 2H 2 O.. H 5 I VII O 6 kyselina pentahydrogenjodistá

17 KYSELINY - PROCVIČOVÁNÍ Napište názvy sloučenin: HNO 2 HAsO 3 H 2 CO 3 HBrO HCl H 2 SO 4 HMnO 4 HIO 4 H 2 SO 3 H 2 TeO 4 H 2 S kyselina dusitá kyselina arseničná kyselina uhličitá kyselina bromná kyselina chlorovodíková kyselina sírová kyselina manganistá kyselina jodistá kyselina siřičitá kyselina tellurová kyselina sulfanová (sirovodíková)

18 KYSELINY- PROCVIČOVÁNÍ Napište vzorce sloučenin: kyselina křemičitá kyselina fosforečná kyselina selenová kyselina vanadičná kyselina chloritá kyselina bromovodíková kyselina chlorečná kyselina chromová kyselina kyanovodíková kyselina rhenistá kyselina boritá H 2 SiO 3 HPO 3 H 2 SeO 4 HVO 3 HClO 2 HBr HClO 3 H 2 CrO 4 HCN HReO 4 HBO 2

19 DERIVÁTY KYSELIN DIKYSELINY - liché oxidační číslo - k jedné molekule oxidu přičteme 2 molekuly H 2 O P 2 O H 2 O.H 4 P 2 O 7 kyselina difosforečná - sudé oxidační číslo - ke dvěma molekulám oxidu přičteme 1 molekulu H 2 O 2 SO 2 + H 2 O H 2 S 2 O 5 kyselina disiřičitá PEROXOKYSELINY HNO 3 (kyselina dusičná) + O HNO 4 (kyselina peroxodusičná) THIOKYSELINY - jeden (popřípadě více) kyslíkový atom (kyslíkových atomů) je zaměněno za síru (S -II ) H 2 SO 4 kyselina sírová H 2 S 2 O 3 kyselina thiosírová H 3 PO 4 kyselina fosforečná H 3 PSO 3 kyselina thiofosforečná H 2 CO 3 kyselina uhličitá...h 2 CS 3 kyselina trithiouhličitá

20 SOLI - všechny nebo některé vodíky v kyselině jsou nahrazeny jiným kationtem - například: H 2 SO 4 - kyselina sírová (dvojsytná kyselina) - náhrada 1 vodíku: NaHSO 4 - hydrogensíran sodný - náhrada obou vodíků: Na 2 SO 4 - síran sodný Oxidační číslo Koncovka kationtu Koncovka aniontu I -ný -nan II -natý -natan III -itý -itan IV -ičitý -ičitan V -ičný -ečný -ičnan -ečnan VI -ový -an VII -istý -istan VIII -ičelý -ičelan záporný -id - například: Cu II Br -I 2 -bromid měďnatý Hg II S -II -sulfid rtuťnatý K II Mn VII O 4 - manganistan draselný Na I (HC IV O 3 ) 2 - hydrogenuhličitan sodný

21 SOLI - PROCVIČOVÁNÍ Napište názvy sloučenin: AgNO 3 MgCO 3 MnCl 2 KAsO 3 CuSO 4 5H 2 O Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O (NH 4 ) 2 SO 4 BaS 2 O 7 Cr(BrO 3 ) 3 Ca(HCO 3 ) 2 CsH 2 PO 4 KCN dusičnan stříbrný uhličitan hořečnatý chlorid manganatý arseničnan draselný pentahydrát síranu měďnatého nonahydrát dusičnanu železitého síran amonný disíran barnatý bromičnan chromitý hydrogenuhličitan vápenatý dihydrogenfosforečnan cesný kyanid draselný

22 SOLI - PROCVIČOVÁNÍ Napište vzorce sloučenin: chlorid rtuťnatý dusitan sodný chroman amonný heptahydrát síranu železnatého síran chromitý sulfid kademnatý pentahydrát thiosíranu sodného uhličitan zinečnatý peroxosíran draselný chloristan měďnatý dihydrogenfosforečnan hlinitý manganan draselný HgCl 2 NaNO 2 (NH 4 ) 2 CrO 4 FeSO 4 7H 2 O Cr 2 (SO 4 ) 3 CdS Na 2 S 2 O 3 5H 2 O ZnCO 3 K 2 SO 5 Cu(ClO 4 ) 2 Al(H 2 PO 4 ) 3 K 2 MnO 4