anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr.Jan Pláteník, PhD Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr.Jan Pláteník, PhD Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina"

Libuše Beránková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Opakování názvosloví anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr.Jan Pláteník, PhD Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina Směs (dispersní soustava) 1

2 Atom Nejmenšíčástice prvku, která vykazuje jeho chemické vlastnosti Kladně nabité jádro (neutrony, protony) Elektronový obal: elektron je vlna/částice chování elektronu popisuje kvantová mechanika (... vlnová funkce, kvantováčísla) orbital: oblast pravděpodobného výskytu elektronu Molekula nejmenšíčástice hmoty, která vykazuje její chemické vlastnosti Atomy spojené kovalentními vazbami Příklady: vzácné plyny: monoatomové molekuly (?) jiné plyny: diatomové H 2 O, NH 3 atd. He molekulové krystaly: diamant...mnoho tisíc atomů v proteinech a nukleových kyselinách H H O H H H H N H 2

.. vlnová funkce, kvantováčísla) orbital: oblast pravděpodobného výskytu elektronu Molekula nejmenšíčástice hmoty, která vykazuje její chemické

3 Molekulový krystal diamantu Ion atom nebo molekula s nenulovým nábojem (počet elektronů se nerovná počtu protonů) tendence tvořit ionty záleží na elektronegativitě každého prvku kationty (+) nebo anionty (-) monoatomové: Na +, Cl -, H +, Fe 2+ molekulové: NO 3-, SO 4 komplexní: [Fe(CN) 6 ] 4-3

na elektronegativitě každého prvku kationty (+) nebo anionty (-)

4 Molekulové ionty oxokyselin: př. síran, SO 4 : rezonanční stabilizace sulfátového iontu..podobný je dusičnan NO 3-, fosfát PO 4 3-, uhličitan CO 3, atd. Sloučenina Chemickyčistá látka složená ze stejných molekul vzniklých sloučením dvou nebo více různých atomů Atomy jsou navzájem spojené chemickou vazbou Samostatné molekuly (př. CO 2 ) nebo krystalové struktury 4

Sloučenina Chemickyčistá látka složená ze stejných molekul vzniklých sloučením dvou nebo

5 Stechiometrické Vzorce sloučenin př.: chlorid sodný NaCl př.: glukosa CH 2 O Molekulové souhrnné př.: chlorid sodný NaCl př.: glukosa C 6 H 12 O 6 Strukturní Chemická vazba Soudržná síla poutající navzájem sloučené atomy v molekulách a krystalech Vazba iontová: elektrostatické síly mezi opačně nabitými ionty Vazba kovalentní: sdílení dvojic elektronů mezi vázanými atomy H H 5

: glukosa C 6 H 12 O 6 Strukturní Chemická vazba Soudržná síla poutající navzájem sloučené

6 Polarita chemické vazby dle rozdílu elektronegativit obou atomů: < 0.4 vazba kovalentní nepolární př.: H-H, uhlík-vodík vazba kovalentní polární př. H-O-H, NH 3, uhlík-kyslík, uhlík-dusík >1.7 vazba iontová př. NaCl... plynulý přechod! Vektorové skládání dipólů: δ+ δ+ δ δ+ δ H H O C O O CO 2 : lineární, nepolární δ H 2 O: lomená, polární... voda jako polární rozpouštědlo: 6

H-O-H, NH 3, uhlík-kyslík, uhlík-dusík >1.7 vazba iontová př. NaCl... plynulý přechod!

7 Vazbaσa π Vazbaσ(sigma): největší elektronová hustota na spojnici jader Vazbaπ(pi): největší elektronová hustota mimo (nad a pod) spojnicí jader Vazbaσa π, násobná vazba Jednoduchá vazba: prakticky vždyσ př. H-H, ethan H 3 C-CH 3 Dvojná vazba: σ + π př. O=O (O 2 ), ethylen H 2 C=CH 2 Trojná vazba: 1x σ + 2x π př. N N (N 2 ), acetylen HC CH 7

Jednoduchá vazba: prakticky vždyσ př. H-H, ethan H 3 C-CH 3 Dvojná vazba: σ + π př.

8 Vaznost (mocenství) atomu počet kovalentních vazeb, které z daného atomu vycházejí oktetové pravidlo: snaha nabýt el. konfigurace vzácného plynu př. H-F, H nabývá konfigurace He, F nabývá konfigurace Ne proto O obvykle dvojvazný, N trojvazný, C čtyřvazný atd. Koordinačně kovalentní vazba (také koordinační, dativní, donorakceptorová) Oba vazebné elektrony do kovalentní vazby poskytuje jeden z atomů (donor), zatímco druhý poskytuje prázdný orbital (akceptor) 8

H-F, H nabývá konfigurace He, F nabývá konfigurace Ne proto O obvykle dvojvazný, N trojvazný, C čtyřvazný atd.

9 Koordinační sloučeniny(komplexy eniny(komplexy) Centrální atom přechodného kovu poskytující volné orbitaly+ ligandy poskytující volné elektronové páry Koordinačně kovalentní vazba: ligand dává oba vazebné elektrony Počet ligandů obvykle 4 nebo 6 př.: hexakyanoželeznatanový ion, [Fe(CN) 6 ] 4- Oxidačníčíslo (formální mocenství) oxidačníčíslo prvku ve sloučenině se rovná počtu jeho skutečných, nebo pomyslných nábojů může být nula, celé kladné nebo záporné základ pro názvosloví anorganických sloučenin redoxní děje: oxidačníčíslo při oxidaci roste, při redukci klesá 9

: hexakyanoželeznatanový ion, [Fe(CN) 6 ] 4- Oxidačníčíslo (formální mocenství) oxidačníčíslo prvku ve sloučenině se rovná počtu jeho

10 České názvosloví oxidů: Oxidačníčíslo I II III IV V VI VII VIII Přípona -ný -natý -itý -ičitý -ečný/-ičný -ový -istý -ičelý Obecný vzorec X 2 O XO X 2 O 3 XO 2 X 2 O 5 XO 3 X 2 O 7 XO 4 Pravidla pro určov ování oxidačních chčísel atomů prvků volný elektroneutrální atom, nebo atom v molekule prvku: ox. číslo = 0 oxidačníčíslo jednoatomového iontu se rovná jeho náboji ve vzorcích víceatomových sloučenin se vazebné elektrony přidělí vždy atomu s větší elektronegativitou H má vždy oxid. číslo I (jen v hydridech kovů -I) O vždy -II (jen v peroxidech -I) F vždy -I alkalické kovy (Na, K..) vždy I prvky alkalických zemin (Ca, Mg..) vždy II 10

číslo = 0 oxidačníčíslo jednoatomového iontu se rovná jeho náboji ve vzorcích víceatomových sloučenin se vazebné elektrony přidělí vždy atomu s větší

11 Pravidla pro určov ování oxidačních chčísel atomů prvků příklady: CO 2 : C IV, O -II H 2 SO 4 : H I, S VI, O -II Součet ox. čísel všech atomů prvků v elektroneutrální molekule je 0, ve víeatomovém iontu se rovná náboji iontu př.: CO 3 : C IV, O -II 1.IV + 3.(-II) = -2 Ale: Využit ití oxidačních čísel pro tvorbu názvn zvů anorganických sloučenin příklady: CO 2 : C IV, O -II, IV -ičitý oxid uhličitý H 2 SO 4 : H I, S VI, O -II, VI -ový kyselina sírová Na 2 B 4 O 7 : Na I, B III, O -II, III -itý tetraboritan sodný Na 2 S 2 O 3 : thiosíran sodný, nikoliv disirnatan Jeden atom síry má oxidačníčíslo VI jako v síranu, druhý je místo kyslíku (oxidačníčíslo II), což se vyznačuje předponou thio-. S O S O O 11

(-II) = -2 Ale: Využit ití oxidačních čísel pro tvorbu názvn zvů anorganických sloučenin příklady: CO 2 : C IV, O -II, IV -ičitý oxid uhličitý H 2 SO 4 : H I, S VI, O -II, VI

12 IONTOV TOVÉ ROVNICE Iontov tové soli: : netvon etvoří skutečné molekul uly Krystalová mřížka NaCl: Rozpouštění NaCl ve vodě: elektrolytic trolytická disociace ce poskytuje hydratovan ované nezávisl vislé ionty Na +, Cl - 12

Rozpouštění NaCl ve vodě: elektrolytic trolytická

13 Př. I Stechiometrická rovnice: AgNO 3 + NaCl AgCl + NaNO 3 Iontová rovnice: Ag + + NO Na + + Cl - AgCl + Na + + NO 3 - Iontová rovnice po vykrácení: Ag + + NO Na + + Cl - AgCl + Na + + NO 3 - Ag + + Cl - AgCl Bílý precipitát Též možné: AgNO 3 (aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO 3 (aq) Ag + (aq) + Cl - (aq) AgCl(s) (aq) (s) (l) (g)... aqueous... solid... liquid... gaseous 13

Na + + NO 3 - Ag + + Cl - AgCl Bílý precipitát Též možné: AgNO 3 (aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO

14 Př. II CuSO 4 + 2NaOH Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 iontově: Cu 2+ + SO 4 + 2Na OH - Cu(OH) 2 + SO Na + Iontově po vykrácení: Cu 2+ + SO 4 + 2Na OH - Cu(OH) 2 + SO Na + Cu OH - Cu(OH) 2 Bledě modrý precipitát Př. III 2 NaOH + (NH 4 ) 2 SO 4 2 NH 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O Iontově: 2Na + + 2OH - + 2NH 4+ + SO 4 2NH 3 + 2Na + + SO 4 + 2H 2 O Iontově po vykrácení: 2Na + + 2OH - + 2NH 4+ + SO 4 2NH 3 + 2Na + + SO 4 + 2H 2 O OH - + NH 4 + NH 3 + H 2 O 14

III 2 NaOH + (NH 4 ) 2 SO 4 2 NH 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O Iontově: 2Na + + 2OH - + 2NH 4+ + SO 4 2NH 3 + 2Na + + SO 4 +

15 Plynný amoniaa moniak: : NH 3, NH 3 (g) Vodný roztok amoniaku: NH 3 (aq), NH 3.H 2 O, NH 4 OH NH 3 + H 2 O NH 4+ + OH - Př. IV Cu(OH) 2 + 2(NH 4 ) 2 SO 4 + 2NaOH [Cu(NH 3 ) 4 ]SO Na 2 SO 4 + 4H 2 O Iontově: Cu(OH) 2 + 4NH SO 4 + 2Na + + 2OH - [Cu(NH 3 ) 4 ] SO 4 + 2Na + + 4H 2 O Iontově po vykrácení: Cu(OH) 2 + 4NH OH - [Cu(NH 3 ) 4 ] H 2 O Tmavomodrý komplex 15

IV Cu(OH) 2 + 2(NH 4 ) 2 SO 4 + 2NaOH [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 + + Na 2 SO 4 + 4H 2 O Iontově: Cu(OH) 2

16 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ kation tetraamminměďnatý Souhrn: Jak psát iontové rovnice 1. Nejdříve napište správně a s vyčíslením stechiometrickou rovnici 2. Převeďte do iontového zápisu: napište zvlášťčástice, které jsou v roztoku převážně odděleně (včetně náboje, pokud nějaký mají), ale napište dohromady to, co je za daných podmínek spojeno chemickými vazbami (obvykle sraženina nerozpustné soli, nebo rozpustný koordinační komplex) 3. Odstraňte z rovnice vykrácením všechny částice, které se v daném případě chemicky nemění 4. Zkontrolujte zdali i výsledná rovnice je správně vyčíslena 16

dohromady to, co je za daných podmínek spojeno chemickými vazbami (obvykle sraženina nerozpustné soli, nebo rozpustný koordinační komplex) 3.

17 Které kombinace kationtů a aniontů jsou ve vodě nerozpustné? Všechny dusičnany (NO 3- ) a octany (CH3COO - ) jsou rozpustné Všechny soli Na, K, Li, a NH 4+ jsou rozpustné Všechny chloridy, bromidy a jodidy jsou rozpustné kromě solí Pb 2+, Ag +, a Hg 2 2+ Většina síranů je rozpustná kromě BaSO 4, PbSO 4, HgSO 4, a CaSO 4. Většina hydroxidů je nerozpustná. Dobře rozpustné jsou jen NaOH a KOH. Ba(OH) 2 a Ca(OH) 2 jsou slabě rozpustné. Většina sulfidů (S ), uhličitanů (CO 3 ) a fosforečnanů (PO 4 3- ) je nerozpustná. Názvosloví koordinačních sloučenin I Názvy neutrálních ligandů: H 2 O aqua NH 3 ammin NO nitrosyl CO karbonyl Názvy aniontových ligandů vždy končí na o: F fluoro Cl chloro Br bromo I jodo OH hydroxo CN kyano atd. (Hiršová D.: Chemické názvosloví. Karolinum, Praha 2004) 17

Většina síranů je rozpustná kromě BaSO 4, PbSO 4, HgSO 4, a CaSO 4. Většina hydroxidů je nerozpustná. Dobře rozpustné jsou jen NaOH a KOH. Ba(OH) 2 a Ca(OH) 2 jsou slabě rozpustné.

18 Názvosloví koordinačních sloučenin II 1. Komplexníčástice je kation: např.: [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ + SO 2 4 Síran tetraamminměďnatý 2. Komplexníčástice je anion: např.: K 3 [CoF 6 ] 3 K + + [CoF 6 ] 3 Hexafluorokobaltitan draselný (Hiršová D.: Chemické názvosloví. Karolinum, Praha 2004) Názvosloví koordinačních sloučenin III 3. Kation i anion jsou komplexní: např.: [Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ] [Pt(NH 3 ) 4 ] 2+ + [PtCl 4 ] 2 Tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý 4. Neutráln lní komplexy: např.: [CrCl 3 (H 2 O) 3 ] Triaqua-trichlorochromitý komplex (Hiršová D.: Chemické názvosloví. Karolinum, Praha 2004) 18

Karolinum, Praha 2004) Názvosloví koordinačních sloučenin III 3. Kation i anion jsou komplexní: např.

Podobné dokumenty

anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr. Jan Pláteník, PhD. Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina

Opakování názvosloví anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr. Jan Pláteník, PhD. Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina Směs (dispersní soustava) 1 Atom Nejmenšíčástice prvku, která vykazuje jeho