Aide-mémoire - noms chimiques et formules de substances. Formules chimiques des substances So4 2 nom de la substance

La classification des substances inorganiques et leur nomenclature sont basées sur la caractéristique la plus simple et la plus constante dans le temps -composition chimique, qui montre les atomes des éléments qui forment une substance donnée dans leur rapport numérique. Si une substance est constituée d'atomes d'un élément chimique, c'est-à-dire est la forme d'existence de cet élément sous forme libre, alors on l'appelle simple substance ; si la substance est composée d’atomes de deux éléments ou plus, alors on l’appellesubstance complexe. Toutes les substances simples (sauf les substances monoatomiques) et toutes les substances complexes sont généralement appeléescomposants chimiques, car en eux les atomes d'un ou de différents éléments sont reliés les uns aux autres par des liaisons chimiques.

La nomenclature des substances inorganiques se compose de formules et de noms.Formule chimique- représentation de la composition d'une substance à l'aide de symboles d'éléments chimiques, d'indices numériques et de quelques autres signes.Nom chimique- image de la composition d'une substance à l'aide d'un mot ou d'un groupe de mots. La construction des formules et des noms chimiques est déterminée par le systèmerègles de nomenclature.

Les symboles et noms des éléments chimiques sont donnés dans le tableau périodique des éléments de D.I. Mendeleïev. Les éléments sont classiquement divisés en métaux et non-métaux . Les non-métaux comprennent tous les éléments du groupe VIIIA (gaz rares) et du groupe VIIA (halogènes), les éléments du groupe VIA (sauf le polonium), les éléments azote, phosphore, arsenic (groupe VA) ; carbone, silicium (groupe IVA) ; le bore (groupe IIIA), ainsi que l'hydrogène. Les éléments restants sont classés comme métaux.

Lors de la compilation des noms de substances, les noms d'éléments russes sont généralement utilisés, par exemple dioxygène, difluorure de xénon, sélénate de potassium. Traditionnellement, pour certains éléments, les racines de leurs noms latins sont introduites dans des termes dérivés :

Les éléments suivants sont utiliséspréfixes numériques:

1 - mono

7 - hepta

2 - di

3 - trois

9 - non

4 - tétra

5 - penta

6 - hexagone

Un nombre indéfini est indiqué par un préfixe numérique n-poly.

Pour certaines substances simples, ils utilisent également spécial des noms tels que O 3 - ozone, P4 - du phosphore blanc.

Formules chimiques substances complexes composé de la notationélectropositif(cations conditionnelles et réelles) etélectronégatif(anions conditionnels et réels), par exemple CuSO 4 (ici Cu 2+ - vrai cation, DONC 4 2- - vrai anion) et PCl 3 (ici P +III - cation conditionnel, Cl-JE - anion conditionnel).

Noms de substances complexes composé selon des formules chimiques de droite à gauche. Ils sont constitués de deux mots - les noms des composantes électronégatives (au nominatif) et des composantes électropositives (au génitif), par exemple :

CuSO4 - sulfate de cuivre(II)
PCl 3 - trichlorure de phosphore
LaCl 3 - chlorure de lanthane(III)
CO - monoxyde de carbone

Le nombre de composants électropositifs et électronégatifs dans les noms est indiqué par les préfixes numériques donnés ci-dessus (méthode universelle), ou par les états d'oxydation (s'ils peuvent être déterminés par la formule) en utilisant des chiffres romains entre parenthèses (le signe plus est omis). Dans certains cas, la charge des ions est indiquée (pour les cations et anions de composition complexe), à l'aide de chiffres arabes avec le signe correspondant.

Les noms spéciaux suivants sont utilisés pour les cations et anions multiéléments courants :

NH 4 + - ammonium

HF2 - - hydrodifluorure

Pour un petit nombre de substances bien connues, il est également utilisé noms spéciaux :

Cendre 3 - arsine

HN3 - azoture d'hydrogène

B 2 H 6 - borane

H2 S - sulfure d'hydrogène

1. Hydroxydes acides et basiques. Sels

Les hydroxydes sont un type de substances complexes qui contiennent des atomes de certains éléments E (à l'exception du fluor et de l'oxygène) et des groupes hydroxyle OH ; formule générale des hydroxydes E(OH) n, où n = 1÷6. Forme d'hydroxydes E(OH) n est appelé ortho-forme ; à n > L'hydroxyde 2 peut également être trouvé dans méta -forme, qui comprend, en plus des atomes E et des groupes OH, des atomes d'oxygène O, par exemple E(OH) 3 et EO(OH), E(OH) 4 et E(OH) 6 et EO 2 (OH) 2.

Les hydroxydes sont divisés en deux groupes aux propriétés chimiques opposées : les hydroxydes acides et basiques.

Hydroxydes acidescontiennent des atomes d'hydrogène, qui peuvent être remplacés par des atomes métalliques soumis à la règle de valence stoechiométrique. La plupart des hydroxydes d'acide se trouvent dans méta -forme, et les atomes d'hydrogène dans les formules des hydroxydes acides sont placés en premier lieu, par exemple H 2 SO 4, HNO 3 et H 2 CO 3, pas SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) et CO (OH) 2 . La formule générale des hydroxydes d'acide est H x EO y , où la composante électronégative EO oui x- appelé résidu acide. Si tous les atomes d’hydrogène ne sont pas remplacés par un métal, ils restent alors dans le résidu acide.

Les noms des hydroxydes d'acide courants se composent de deux mots : le nom propre avec la terminaison « aya » et le mot de groupe « acide ». Voici les formules et noms propres des hydroxydes d'acides courants et de leurs résidus acides (un tiret signifie que l'hydroxyde n'est pas connu sous forme libre ou dans une solution aqueuse acide) :

HAsO2 - métaarsenic

AsO 2 - - métaarsénite

H3AsO3 - orthoarsenic

AsO 3 3- - orthoarsénite

H 3 AsO 4 - arsenic

AsO 4 3- - arséniate

-	B 4 O 7 2- - tétraborate

-	ВiО 3 - - bismuthate

H 2 CrO 4 - chromé

CrO 4 2- - chromate

-	НCrO 4 - - hydrochromate

H 2 Cr 2 O 7 - dichromique

Cr 2 O 7 2- - dichromate

-	FeO 4 2- - ferrate

HIO 3 - iode

IO 3 - - iodate

HIO 4 - métaiode

IO 4 - - métapériode

H 5 IO 6 - orthoiode

IO 6 5- - orthopériodate

HMnO 4 - manganèse

MnO 4 - - permanganate

HNO 2 - azoté

NO 2 - - nitrite

HNO 3 - azote

NO 3 - - nitrate

HPO3 - métaphosphorique

PO 3 - - métaphosphate

H3PO4 - orthophosphorique

PO 4 3- - orthophosphate

НPO 4 2- - hydroorthophosphate

H 2 PO 4 - - dihydroothophosphate

H 4 P 2 O 7 - diphosphorique

P 2 O 7 4- - diphosphate

Les hydroxydes d'acides moins courants sont nommés selon les règles de nomenclature des composés complexes, par exemple :

Les noms des résidus acides sont utilisés pour construire les noms des sels.

Hydroxydes basiquescontiennent des ions hydroxyde, qui peuvent être remplacés par des résidus acides soumis à la règle de valence stoechiométrique. Tous les hydroxydes basiques se trouvent dans ortho -forme; leur formule générale est M(OH) n, où n = 1,2 (moins souvent 3,4) et M n +- cation métallique. Exemples de formules et noms d'hydroxydes basiques :

La propriété chimique la plus importante des hydroxydes basiques et acides est leur interaction les uns avec les autres pour former des sels (réaction de formation de sel), Par exemple:

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

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

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2SO4(OH)2 + 2H2O

Les sels sont un type de substances complexes contenant des cations M m+ et résidus acides*.

Sels de formule générale M x (EO y) n sont appelés moyens sels et sels avec des atomes d'hydrogène non substitués - aigre sels. Parfois, les sels contiennent également des ions hydroxyde et/ou oxyde ; ces sels sont appelés principal sels. Voici des exemples et des noms de sels :

CuCO3

Carbonate de cuivre(II)

Ti(NO3)2O

Dinitrate d'oxyde de titane

Les sels acides et basiques peuvent être convertis en sels moyens par réaction avec l'hydroxyde basique et acide approprié, par exemple :

Ca(HSO 4 ) 2 + Ca(OH) = CaSO 4 + 2H2 Ô

Californie2 DONC4 (OH)2 +H2 DONC4 =Ca2 DONC4 + 2H2 Ô

Il existe également des sels contenant deux cations différents : ils sont souvent appeléssels doubles, Par exemple:

2. Oxydes acides et basiques

Oxydes EXÀ PROPOSà- produits de déshydratation complète des hydroxydes :

Hydroxydes d'acide (H2 DONC4 , H2 CO3 ) réponse aux oxydes d'acide(DONC3 , CO2 ) et les hydroxydes basiques (NaOH, Ca(OH)2 ) - oxydes basiques(N / A2 O, CaO), et l'état d'oxydation de l'élément E ne change pas lors du passage de l'hydroxyde à l'oxyde. Exemple de formules et noms d'oxydes :

DONC3 - trioxyde de soufre

N / A2 O - oxyde de sodium

P.4 Ô10 - décaoxyde de tétraphosphore

ThO2 - oxyde de thorium(IV)

Les oxydes acides et basiques conservent les propriétés salifiantes des hydroxydes correspondants lorsqu'ils interagissent avec des hydroxydes de propriétés opposées ou entre eux :

N2 Ô5 + 2NaOH = 2NaNO3 +H2 Ô

3CaO + 2H3 P.O.4 =Ca3 (B.P.4 ) 2 + 3H2 Ô

La2 Ô3 +3SO3 = La2 (DONC4 ) 3

3. Oxydes et hydroxydes amphotères

Amphotéricitéhydroxydes et oxydes - une propriété chimique consistant en la formation de deux rangées de sels par eux, par exemple pour l'hydroxyde d'aluminium et l'oxyde d'aluminium :

(a) 2Al(OH)3 +3SO3 = Al2 (DONC4 ) 3 + 3H2 Ô

Al2 Ô3 + 3H2 DONC4 = Al2 (DONC4 ) 3 + 3H2 Ô

(b) 2Al(OH)3 +Na2 O = 2NaAlO2 + 3H2 Ô

Al2 Ô3 + 2NaOH = 2NaAlO2 +H2 Ô

Ainsi, l'hydroxyde et l'oxyde d'aluminium dans les réactions (a) présentent les propriétésprincipalles hydroxydes et les oxydes, c'est-à-dire réagir avec les hydroxydes et l'oxyde acides, formant le sel correspondant - le sulfate d'aluminium Al2 (DONC4 ) 3 , alors que dans les réactions (b), ils présentent également des propriétésacideles hydroxydes et les oxydes, c'est-à-dire réagir avec l'hydroxyde et l'oxyde basiques, formant un sel - dioxoaluminate de sodium (III) NaAlO2 . Dans le premier cas, l'élément aluminium présente les propriétés d'un métal et fait partie du composant électropositif (Al3+ ), dans le second - la propriété d'un non-métal et fait partie du composant électronégatif de la formule du sel (AlO2 - ).

Si ces réactions se produisent dans une solution aqueuse, alors la composition des sels résultants change, mais la présence d'aluminium dans le cation et l'anion demeure :

2Al(OH)3 + 3H2 DONC4 = 2 (DONC4 ) 3

Al(OH)3 + NaOH = Na

Ici, les ions complexes sont mis en évidence entre crochets3+ - le cation hexaaqua aluminium(III),- - l'ion tétrahydroxoaluminate(III).

Les éléments qui présentent des propriétés métalliques et non métalliques dans les composés sont appelés amphotères. Ceux-ci incluent les éléments des groupes A du tableau périodique - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po, etc., comme ainsi que la plupart des éléments des groupes B - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au, etc. Les oxydes amphotères sont appelés de la même manière que les oxydes basiques, par exemple :

Si un élément amphotère dans un composé a plusieurs états d'oxydation, alors l'amphotéricité des oxydes et hydroxydes correspondants (et, par conséquent, l'amphotéricité de l'élément lui-même) sera exprimée différemment. Pour les états d'oxydation faibles, les hydroxydes et les oxydes ont une prédominance de propriétés basiques, et l'élément lui-même a des propriétés métalliques, il est donc presque toujours inclus dans la composition des cations. Pour les états d'oxydation élevés, au contraire, les hydroxydes et les oxydes ont une prédominance de propriétés acides, et l'élément lui-même a des propriétés non métalliques, il est donc presque toujours inclus dans la composition des anions. Ainsi, l'oxyde et l'hydroxyde de manganèse(II) ont des propriétés basiques dominantes, et le manganèse lui-même fait partie des cations du type2+ , tandis que l'oxyde et l'hydroxyde de manganèse (VII) ont des propriétés acides dominantes et que le manganèse lui-même fait partie de l'anion de type MnO.4 - . Les hydroxydes amphotères avec une forte prédominance de propriétés acides se voient attribuer des formules et des noms calqués sur les hydroxydes acides, par exemple HMnVIIÔ4 - l'acide permanganique.

Ainsi, la division des éléments en métaux et non-métaux est conditionnelle ; Entre les éléments (Na, K, Ca, Ba, etc.) aux propriétés purement métalliques et les éléments (F, O, N, Cl, S, C, etc.) aux propriétés purement non métalliques, il existe un grand groupe d'éléments aux propriétés amphotères.

4. Composés binaires

Un grand type de substances complexes inorganiques sont les composés binaires. Il s'agit tout d'abord de tous les composés à deux éléments (à l'exception des oxydes basiques, acides et amphotères), par exemple H2 O, KBr, H2 S, Cs2 (S.2 ), N2 O,NH3 ,HN3 ,CaC2 , SiH4 . Les composants électropositifs et électronégatifs des formules de ces composés comprennent des atomes individuels ou des groupes d'atomes liés du même élément.

Pb(N3 ) 2 - azoture de plomb(II)

Pour certains composés binaires, des noms spéciaux sont utilisés, dont une liste a été donnée précédemment.

Les propriétés chimiques des composés binaires sont très diverses, ils sont donc souvent divisés en groupes appelés anions, c'est-à-dire sont considérés séparément les halogénures, les chalcogénures, les nitrures, les carbures, les hydrures, etc.. Parmi les composés binaires, il y a aussi ceux qui présentent certaines caractéristiques d'autres types de substances inorganiques. Ainsi, les composés CO, NO, NO2 , et (FeIIFe2 III)Ô4 les oxydes dont les noms sont construits à partir du mot oxyde ne peuvent pas être classés parmi les oxydes (acides, basiques, amphotères). Monoxyde de carbone CO, monoxyde d'azote NO et dioxyde d'azote NO2 n'ont pas d'hydroxydes d'acide correspondants (bien que ces oxydes soient formés par des non-métaux C et N), et ils ne forment pas de sels dont les anions incluraient des atomes de CII, NIIet nIV. Double oxyde (FeIIFe2 III)Ô4 - l'oxyde de diiron(III)-fer(II), bien qu'il contienne des atomes de l'élément amphotère - le fer dans le composant électropositif, mais dans deux états d'oxydation différents, de sorte que, lorsqu'il interagit avec des hydroxydes acides, il n'en forme pas un , mais deux sels différents.

Composés binaires tels que AgF, KBr, Na2 S, Ba(HS)2 ,NaCN,NH4 Cl et Pb(N3 ) 2 , sont construits, comme les sels, à partir de vrais cations et anions, c'est pourquoi on les appellesemblable à du selcomposés binaires (ou simplement sels). Ils peuvent être considérés comme des produits du remplacement des atomes d'hydrogène dans les composés HF, HCl, HBr, H.2 S, НCN et НN3 . Ces derniers en solution aqueuse ont une fonction acide, et donc leurs solutions sont appelées acides, par exemple HF (aqua) - acide fluorhydrique, H2 S(aqua) - acide hydrosulfure. Cependant, ils n’appartiennent pas au type d’hydroxydes d’acide et leurs dérivés n’appartiennent pas aux sels de la classification des substances inorganiques.

La classification des substances inorganiques et leur nomenclature sont basées sur la caractéristique la plus simple et la plus constante dans le temps - composition chimique, qui montre les atomes des éléments qui forment une substance donnée dans leur rapport numérique. Si une substance est constituée d'atomes d'un élément chimique, c'est-à-dire est la forme d'existence de cet élément sous forme libre, alors on l'appelle simple substance; si la substance est composée d’atomes de deux éléments ou plus, alors on l’appelle substance complexe. Toutes les substances simples (sauf les substances monoatomiques) et toutes les substances complexes sont généralement appelées composants chimiques, car en eux les atomes d'un ou de différents éléments sont reliés les uns aux autres par des liaisons chimiques.

La nomenclature des substances inorganiques se compose de formules et de noms. Formule chimique - représentation de la composition d'une substance à l'aide de symboles d'éléments chimiques, d'indices numériques et de quelques autres signes. Nom chimique - image de la composition d'une substance à l'aide d'un mot ou d'un groupe de mots. La construction des formules et des noms chimiques est déterminée par le système règles de nomenclature.

Les symboles et noms des éléments chimiques sont donnés dans le tableau périodique des éléments de D.I. Mendeleïev. Les éléments sont classiquement divisés en les métaux Et non-métaux . Les non-métaux comprennent tous les éléments du groupe VIIIA (gaz rares) et du groupe VIIA (halogènes), les éléments du groupe VIA (sauf le polonium), les éléments azote, phosphore, arsenic (groupe VA) ; carbone, silicium (groupe IVA) ; le bore (groupe IIIA), ainsi que l'hydrogène. Les éléments restants sont classés comme métaux.

Par exemple: carbonate, manganate, oxyde, sulfure, silicate.

Titres substances simples consister en un mot - le nom d'un élément chimique avec un préfixe numérique, par exemple :

Les éléments suivants sont utilisés préfixes numériques:

Un nombre indéfini est indiqué par un préfixe numérique n-poly.

Pour certaines substances simples, ils utilisent également spécial des noms tels que O 3 - ozone, P 4 - phosphore blanc.

Formules chimiques substances complexes composé de la notation électropositif(cations conditionnelles et réelles) et électronégatif(anions conditionnels et réels), par exemple CuSO 4 (ici Cu 2+ est un vrai cation, SO 4 2 - est un vrai anion) et PCl 3 (ici P +III est un cation conditionnel, Cl -I est un anion conditionnel).

Titres substances complexes composé selon des formules chimiques de droite à gauche. Ils sont constitués de deux mots - les noms des composantes électronégatives (au nominatif) et des composantes électropositives (au génitif), par exemple :

CuSO 4 - sulfate de cuivre(II)
PCl 3 - trichlorure de phosphore
LaCl 3 - chlorure de lanthane (III)
CO - monoxyde de carbone

Les noms spéciaux suivants sont utilisés pour les cations et anions multiéléments courants :

H 2 F + - fluorium	C 2 2 - - acétyléniure
H 3 O + - oxonium	CN - - cyanure
H 3 S + - sulfonium	CNO - - fulminer
NH 4 + - ammonium	HF 2 - - hydrodifluorure
N 2 H 5 + - hydrazinium(1+)	HO 2 - - hydroperoxyde
N 2 H 6 + - hydrazinium(2+)	HS - - hydrosulfure
NH 3 OH + - hydroxylamine	N 3 - - azoture
NO+ - nitrosyle	NCS - - thiocyanate
NO 2 + - nitroyle	O 2 2 - - peroxyde
O 2 + - dioxygényle	O 2 - - superoxyde
PH 4 + - phosphonium	O 3 - - ozonide
VO 2+ - vanadyl	OCN - - cyanate
UO 2+ - uranyle	OH - - hydroxyde

Pour un petit nombre de substances bien connues, il est également utilisé spécial titres :

1. Hydroxydes acides et basiques. Sels

Les hydroxydes sont un type de substances complexes qui contiennent des atomes de certains éléments E (à l'exception du fluor et de l'oxygène) et des groupes hydroxyle OH ; formule générale des hydroxydes E(OH) n, Où n= 1÷6. Forme d'hydroxydes E(OH) n appelé ortho-forme; à n> L'hydroxyde 2 peut également être trouvé dans méta-forme, qui comprend, en plus des atomes E et des groupes OH, des atomes d'oxygène O, par exemple E(OH) 3 et EO(OH), E(OH) 4 et E(OH) 6 et EO 2 (OH) 2 .

Les hydroxydes sont divisés en deux groupes aux propriétés chimiques opposées : les hydroxydes acides et basiques.

Hydroxydes acides contiennent des atomes d'hydrogène, qui peuvent être remplacés par des atomes métalliques soumis à la règle de valence stoechiométrique. La plupart des hydroxydes d'acide se trouvent dans méta-forme, et les atomes d'hydrogène dans les formules des hydroxydes acides sont donnés en premier lieu, par exemple, H 2 SO 4, HNO 3 et H 2 CO 3, et non SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) et CO ( OH) 2. La formule générale des hydroxydes d'acide est H X EO à, où la composante électronégative EO oui x - appelé résidu acide. Si tous les atomes d’hydrogène ne sont pas remplacés par un métal, ils restent alors dans le résidu acide.

hydroxyde d'acide	résidu acide
HAsO 2 - métaarsenic	AsO 2 - - métaarsénite
H 3 AsO 3 - orthoarsenic	AsO 3 3 - - orthoarsénite
H 3 AsO 4 - arsenic	AsO 4 3 - - arséniate
	B 4 O 7 2 - - tétraborate
	ВiО 3 - - bismuthate
HBrO - bromure	BrO - - hypobromite
HBrO 3 - bromé	BrO 3 - - bromate
H 2 CO 3 - charbon	CO 3 2 - - carbonate
HClO - hypochloreux	ClO- - hypochlorite
HClO 2 - chlorure	ClO2 - - chlorite
HClO 3 - chlorique	ClO3 - - chlorate
HClO 4 - chlore	ClO4 - - perchlorate
H 2 CrO 4 - chromé	CrO 4 2 - - chromate
	НCrO 4 - - hydrochromate
H 2 Cr 2 O 7 - dichromique	Cr2O72 - - dichromate
	FeO 4 2 - - ferrite
HIO 3 - iode	OI 3 - - iodate
HIO 4 - métaiode	OI 4 - - métapériode
H 5 IO 6 - orthoiode	OI 6 5 - - orthopériode
HMnO 4 - manganèse	MnO4- - permanganate
	MnO 4 2 - - manganate
	MoO 4 2 - - molybdate
HNO 2 - azoté	NON 2 - - nitrite
HNO 3 - azote	N ° 3 - - nitrate
HPO 3 - métaphosphorique	OREN 3 - - métaphosphate
H 3 PO 4 - orthophosphorique	OREN 4 3 - - orthophosphate
	НPO 4 2 - - hydroorthophosphate
	H2PO4 - - dihydroothophosphate
H 4 P 2 O 7 - diphosphorique	P 2 O 7 4 - - diphosphate
	RéO 4 - - perrhénate
	DONC 3 2 - - sulfite
	HSO 3 - - hydrosulfite
H 2 SO 4 - sulfurique	DONC 4 2 - - sulfate
	HSO 4 - - sulfate d'hydrogène
H 2 S 2 O 7 - disulfure	S2O72 - - disulfate
H 2 S 2 O 6 (O 2) - peroxodisulfure	S 2 O 6 (O 2) 2 - - peroxodisulfate
H 2 SO 3 S - thiosoufre	SO 3 S 2 - - thiosulfate
H 2 SeO 3 - sélénium	SéO 3 2 - - sélénite
H 2 SeO 4 - sélénium	SéO 4 2 - - sélénate
H 2 SiO 3 - métasilicium	SiO 3 2 - - métasilicate
H 4 SiO 4 - orthosilicium	SiO 4 4 - - orthosilicate
H 2 TeO 3 - tellurique	TeO 3 2 - - tellurite
H 2 TeO 4 - métatellurique	TeO 4 2 - - métatellure
H 6 TeO 6 - orthotellurique	TeO 6 6 - - orthotellure
	VO 3 - - métavanadate
	VO 4 3 - - orthovanadate
	WO 4 3 - - tungstate

Les hydroxydes d'acides moins courants sont nommés selon les règles de nomenclature des composés complexes, par exemple :

Les noms des résidus acides sont utilisés pour construire les noms des sels.

Hydroxydes basiques contiennent des ions hydroxyde, qui peuvent être remplacés par des résidus acides soumis à la règle de valence stoechiométrique. Tous les hydroxydes basiques se trouvent dans ortho-forme; leur formule générale est M(OH) n, Où n= 1,2 (moins souvent 3,4) et M n+ est un cation métallique. Exemples de formules et noms d'hydroxydes basiques :

La propriété chimique la plus importante des hydroxydes basiques et acides est leur interaction les uns avec les autres pour former des sels ( réaction de formation de sel), Par exemple:

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

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

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2SO4(OH)2 + 2H2O

Les sels sont un type de substances complexes contenant des cations M n+ et résidus acides*.

Sels de formule générale M X(EO à)n appelé moyenne sels et sels avec des atomes d'hydrogène non substitués - aigre sels. Parfois, les sels contiennent également des ions hydroxyde et/ou oxyde ; ces sels sont appelés principal sels. Voici des exemples et des noms de sels :

	Orthophosphate de calcium
	Orthophosphate dihydrogène de calcium
	Hydrogénophosphate de calcium
	Carbonate de cuivre(II)
Cu 2 CO 3 (OH) 2	Carbonate de dihydroxyde de cuivre
	Nitrate de lanthane(III)
	Dinitrate d'oxyde de titane

Les sels acides et basiques peuvent être convertis en sels moyens par réaction avec l'hydroxyde basique et acide approprié, par exemple :

Ca(HSO 4) 2 + Ca(OH) = CaSO 4 + 2H 2 O

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

Il existe également des sels contenant deux cations différents : ils sont souvent appelés sels doubles, Par exemple:

2. Oxydes acides et basiques

Oxydes E XÀ PROPOS à- produits de déshydratation complète des hydroxydes :

Hydroxydes d'acide (H 2 SO 4, H 2 CO 3) réponse aux oxydes d'acide(SO 3, CO 2) et hydroxydes basiques (NaOH, Ca(OH) 2) - basiqueoxydes(Na 2 O, CaO), et l'état d'oxydation de l'élément E ne change pas lors du passage de l'hydroxyde à l'oxyde. Exemple de formules et noms d'oxydes :

Les oxydes acides et basiques conservent les propriétés salifiantes des hydroxydes correspondants lorsqu'ils interagissent avec des hydroxydes de propriétés opposées ou entre eux :

N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

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

La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3

3. Oxydes et hydroxydes amphotères

Amphotéricité hydroxydes et oxydes - une propriété chimique consistant en la formation de deux rangées de sels par eux, par exemple pour l'hydroxyde d'aluminium et l'oxyde d'aluminium :

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

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = 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 = 2NaAlO 2 + H 2 O

Ainsi, l'hydroxyde et l'oxyde d'aluminium dans les réactions (a) présentent les propriétés principal les hydroxydes et les oxydes, c'est-à-dire réagir avec les hydroxydes et l'oxyde acides, formant le sel correspondant - le sulfate d'aluminium Al 2 (SO 4) 3, tandis que dans les réactions (b), ils présentent également les propriétés acide les hydroxydes et les oxydes, c'est-à-dire réagir avec l'hydroxyde basique et l'oxyde, formant un sel - dioxoaluminate de sodium (III) NaAlO 2. Dans le premier cas, l'élément aluminium présente la propriété d'un métal et fait partie du composant électropositif (Al 3+), dans le second - la propriété d'un non-métal et fait partie du composant électronégatif de la formule du sel ( AlO2-).

Si ces réactions se produisent dans une solution aqueuse, alors la composition des sels résultants change, mais la présence d'aluminium dans le cation et l'anion demeure :

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

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Ici, les ions complexes 3+ - cation hexaaqualuminium(III), - - ion tétrahydroxoaluminate(III) sont mis en évidence entre crochets.

Les hydroxydes amphotères (si l'état d'oxydation de l'élément dépasse + II) peuvent être trouvés dans ortho- ou et) méta- formulaire. Voici des exemples d’hydroxydes amphotères :

Les oxydes amphotères ne correspondent pas toujours aux hydroxydes amphotères, puisqu'en essayant d'obtenir ces derniers, il se forme des oxydes hydratés, par exemple :

Si un élément amphotère dans un composé a plusieurs états d'oxydation, alors l'amphotéricité des oxydes et hydroxydes correspondants (et, par conséquent, l'amphotéricité de l'élément lui-même) sera exprimée différemment. Pour les états d'oxydation faibles, les hydroxydes et les oxydes ont une prédominance de propriétés basiques, et l'élément lui-même a des propriétés métalliques, il est donc presque toujours inclus dans la composition des cations. Pour les états d'oxydation élevés, au contraire, les hydroxydes et les oxydes ont une prédominance de propriétés acides, et l'élément lui-même a des propriétés non métalliques, il est donc presque toujours inclus dans la composition des anions. Ainsi, l'oxyde et l'hydroxyde de manganèse(II) ont des propriétés basiques dominantes, et le manganèse lui-même fait partie des cations de type 2+, tandis que l'oxyde et l'hydroxyde de manganèse(VII) ont des propriétés acides dominantes, et le manganèse lui-même fait partie du MnO 4 - tapez anion. . Les hydroxydes amphotères avec une forte prédominance de propriétés acides se voient attribuer des formules et des noms calqués sur les hydroxydes acides, par exemple HMn VII O 4 - acide de manganèse.

4. Composés binaires

Un grand type de substances complexes inorganiques sont les composés binaires. Il s'agit tout d'abord de tous les composés à deux éléments (à l'exception des oxydes basiques, acides et amphotères), par exemple H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3, CaC2, SiH4. Les composants électropositifs et électronégatifs des formules de ces composés comprennent des atomes individuels ou des groupes d'atomes liés du même élément.

Les substances multiéléments, dans les formules dont l'un des composants contient des atomes non liés de plusieurs éléments, ainsi que des groupes d'atomes mono-éléments ou multi-éléments (à l'exception des hydroxydes et des sels), sont considérés comme des composés binaires, par exemple 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). Ainsi, CSO peut être représenté comme un composé CS 2 dans lequel un atome de soufre est remplacé par un atome d'oxygène.

Les noms de composés binaires sont construits selon les règles habituelles de nomenclature, par exemple :

OF 2 - difluorure d'oxygène	K 2 O 2 - peroxyde de potassium
HgCl 2 - chlorure de mercure(II)	Na 2 S - sulfure de sodium
Hg 2 Cl 2 - dichlorure de dimercure	Mg 3 N 2 - nitrure de magnésium
SBr 2 O - oxyde de soufre-dibromure	NH 4 Br - bromure d'ammonium
N 2 O - oxyde de diazote	Pb(N 3) 2 - azoture de plomb(II)
NO 2 - dioxyde d'azote	CaC 2 - acétyléniure de calcium

Pour certains composés binaires, des noms spéciaux sont utilisés, dont une liste a été donnée précédemment.

Les propriétés chimiques des composés binaires sont très diverses, ils sont donc souvent divisés en groupes appelés anions, c'est-à-dire sont considérés séparément les halogénures, les chalcogénures, les nitrures, les carbures, les hydrures, etc.. Parmi les composés binaires, il y a aussi ceux qui présentent certaines caractéristiques d'autres types de substances inorganiques. Ainsi, les composés CO, NO, NO 2 et (Fe II Fe 2 III) O 4, dont les noms sont construits à partir du mot oxyde, ne peuvent être classés parmi les oxydes (acides, basiques, amphotères). Le monoxyde de carbone CO, le monoxyde d'azote NO et le dioxyde d'azote NO 2 n'ont pas d'hydroxydes acides correspondants (bien que ces oxydes soient formés par des non-métaux C et N), et ne forment pas non plus de sels dont les anions incluraient les atomes C II, N II et N. IV. Oxyde double (Fe II Fe 2 III) O 4 - oxyde de diiron(III)-fer(II), bien qu'il contienne des atomes de l'élément amphotère - le fer dans le composant électropositif, mais dans deux états d'oxydation différents, de sorte que , lorsqu'il interagit avec des hydroxydes d'acide, il ne forme pas un, mais deux sels différents.

Les composés binaires tels que AgF, KBr, Na 2 S, Ba(HS) 2, NaCN, NH 4 Cl et Pb(N 3) 2 sont construits, comme les sels, à partir de vrais cations et anions, c'est pourquoi ils sont appelés semblable à du sel composés binaires (ou simplement sels). Ils peuvent être considérés comme des produits de substitution d'atomes d'hydrogène dans les composés HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN et HN 3. Ces derniers en solution aqueuse ont une fonction acide, et donc leurs solutions sont appelées acides, par exemple HF (aqua) - acide fluorhydrique, H 2 S (aqua) - acide hydrosulfure. Cependant, ils n’appartiennent pas au type d’hydroxydes d’acide et leurs dérivés n’appartiennent pas aux sels de la classification des substances inorganiques.

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Eh bien, pour compléter notre connaissance des alcools, je donnerai également la formule d'une autre substance bien connue - le cholestérol. Tout le monde ne sait pas qu'il s'agit d'un alcool monohydrique !

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

J'ai marqué le groupe hydroxyle en rouge.

Acides carboxyliques

Tout vigneron sait que le vin doit être stocké sans accès à l’air. Sinon, ça deviendra aigre. Mais les chimistes en connaissent la raison : si vous ajoutez un autre atome d’oxygène à un alcool, vous obtenez un acide.
Regardons les formules d'acides obtenues à partir d'alcools qui nous sont déjà familiers :

Substance			Formule squelettique
Acide méthane (acide formique)	H/C`\|O\|\OH	HCOOH	O//\OH
Acide éthanoique (acide acétique)	HCC\OH; H\|#C\|H	CH3-COOH	/`\|O\|\OH
Acide propanique (acide méthylacétique)	H-C-C-C\OH; H\|#2\|H; H\|#3\|H	CH3-CH2-COOH	\/`\|O\|\OH
Acide butanoïque (acide butyrique)	H-C-C-C-C\OH; H\|#2\|H; H\|#3\|H; H\|#4\|H	CH3-CH2-CH2-COOH	/\/`\|O\|\OH
Formule généralisée	(R)-C\OH	(R)-COOH ou (R)-CO2H	(R)/`\|O\|\OH

Une caractéristique distinctive des acides organiques est la présence d'un groupe carboxyle (COOH), qui confère à ces substances des propriétés acides.

Quiconque a essayé le vinaigre sait qu’il est très acide. La raison en est la présence d'acide acétique. Généralement, le vinaigre de table contient entre 3 et 15 % d’acide acétique, le reste étant (principalement) de l’eau. La consommation d'acide acétique sous forme non diluée présente un danger de mort.

Les acides carboxyliques peuvent avoir plusieurs groupes carboxyle. Dans ce cas on les appelle : dibasique, tribasique etc...

Les produits alimentaires contiennent de nombreux autres acides organiques. Voici quelques-uns d'entre eux:

Le nom de ces acides correspond aux produits alimentaires dans lesquels ils sont contenus. À propos, sachez qu'il existe ici des acides qui possèdent également un groupe hydroxyle, caractéristique des alcools. De telles substances sont appelées acides hydroxycarboxyliques(ou hydroxyacides).
En dessous, sous chacun des acides, se trouve un signe précisant le nom du groupe de substances organiques auquel il appartient.

Radicaux

Les radicaux sont un autre concept qui a influencé les formules chimiques. Le mot lui-même est probablement connu de tous, mais en chimie, les radicaux n'ont rien de commun avec les politiciens, les rebelles et les autres citoyens ayant une position active.
Ici, ce ne sont que des fragments de molécules. Et maintenant, nous allons découvrir ce qui les rend spéciaux et nous familiariser avec une nouvelle façon d'écrire des formules chimiques.

Des formules généralisées ont déjà été mentionnées à plusieurs reprises dans le texte : alcools - (R)-OH et acides carboxyliques - (R)-COOH. Permettez-moi de vous rappeler que -OH et -COOH sont des groupes fonctionnels. Mais R est un radical. Ce n’est pas pour rien qu’il est représenté par la lettre R.

Pour être plus précis, un radical monovalent fait partie d’une molécule dépourvue d’un atome d’hydrogène. Eh bien, si vous soustrayez deux atomes d’hydrogène, vous obtenez un radical divalent.

Les radicaux en chimie ont reçu leur propre nom. Certains d'entre eux ont même reçu des désignations latines similaires aux désignations des éléments. Et d'ailleurs, parfois dans les formules, les radicaux peuvent être indiqués sous une forme abrégée, qui rappelle davantage les formules grossières.
Tout cela est démontré dans le tableau suivant.

Nom	Formule structurelle	Désignation	Formule brève	Exemple d'alcool
Méthyle	CH3-()	Moi	CH3	(Moi)-OH	CH3OH
Éthyle	CH3-CH2-()	Et	C2H5	(Et)-OH	C2H5OH
J'ai traversé	CH3-CH2-CH2-()	Pr	C3H7	(Pr)-OH	C3H7OH
Isopropyle	H3C\CH(`/H3C)-()	i-Pr	C3H7	(i-Pr)-OH	(CH3)2CHOH
Phényle	`/`=`\//-\\-{}	Ph.	C6H5	(Ph)-OH	C6H5OH

Je pense que tout est clair ici. Je veux juste attirer votre attention sur la colonne où sont donnés des exemples d'alcools. Certains radicaux sont écrits sous une forme qui ressemble à la formule brute, mais le groupe fonctionnel est écrit séparément. Par exemple, CH3-CH2-OH se transforme en C2H5OH.
Et pour les chaînes ramifiées comme l'isopropyle, des structures avec supports sont utilisées.

Il existe également un phénomène tel que radicaux libres. Ce sont des radicaux qui, pour une raison quelconque, se sont séparés des groupes fonctionnels. Dans ce cas, l'une des règles avec lesquelles nous avons commencé à étudier les formules est violée : le nombre de liaisons chimiques ne correspond plus à la valence de l'un des atomes. Eh bien, ou nous pouvons dire que l'une des connexions s'ouvre à une extrémité. Les radicaux libres vivent généralement peu de temps car les molécules ont tendance à revenir à un état stable.

Introduction à l'azote. Amines

Je propose de faire connaissance avec un autre élément qui fait partie de nombreux composés organiques. Ce azote.
Il est désigné par la lettre latine N et a une valence de trois.

Voyons quelles substances sont obtenues si de l'azote est ajouté aux hydrocarbures familiers :

Substance	Formule développée élargie	Formule développée simplifiée	Formule squelettique
Aminométhane (méthylamine)	H-C-N\H;H\|#C\|H	CH3-NH2	\NH2
Aminoéthane (éthylamine)	H-C-C-N\H;H\|#C\|H;H\|#3\|H	CH3-CH2-NH2	/\NH2
Diméthylamine	H-C-N<`\|H>-C-H; H\|#-3\|H; H\|#2\|H	$L(1.3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3	/N<_(y-.5)H>\
Aminobenzène (Aniline)	H\N\|C\\C\|C<\H>`//C<\|H>`\C<`/H>`\|\|C<`\H>/	NH2\|C\\CH\|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`\|\|HC/	NH2\|\\|`/`\`\|/_o
Triéthylamine	$pente(45)H-C-C/N\C-C-H;H\|#2\|H; H\|#3\|H; H\|#5\|H;H\|#6\|H; #N`\|C<`-H><-H>`\|C<`-H><-H>`\|H	CH3-CH2-N<`\|CH2-CH3>-CH2-CH3	\/N<`\|/>\\|

Comme vous l'avez probablement déjà deviné d'après leurs noms, toutes ces substances sont réunies sous le nom général amines. Le groupe fonctionnel ()-NH2 est appelé groupe aminé. Voici quelques formules générales des amines :

En général, il n'y a pas d'innovations particulières ici. Si ces formules sont claires pour vous, vous pouvez alors entreprendre en toute sécurité des études plus approfondies de la chimie organique à l'aide d'un manuel ou d'Internet.
Mais j'aimerais aussi parler des formules en chimie inorganique. Vous verrez à quel point il est facile de les comprendre après avoir étudié la structure des molécules organiques.

Formules rationnelles

Il ne faut pas en conclure que la chimie inorganique est plus facile que la chimie organique. Bien entendu, les molécules inorganiques ont tendance à paraître beaucoup plus simples car elles n’ont pas tendance à former des structures complexes comme les hydrocarbures. Mais nous devons ensuite étudier plus d’une centaine d’éléments qui composent le tableau périodique. Et ces éléments ont tendance à se combiner selon leurs propriétés chimiques, mais à de nombreuses exceptions près.

Donc, je ne vous dirai rien de tout cela. Le sujet de mon article concerne les formules chimiques. Et avec eux, tout est relativement simple.
Le plus souvent utilisé en chimie inorganique formules rationnelles. Et maintenant, nous allons comprendre en quoi ils diffèrent de ceux qui nous sont déjà familiers.

Tout d'abord, faisons connaissance avec un autre élément - le calcium. C'est aussi un élément très courant.
Il est désigné Californie et a une valence de deux. Voyons quels composés il forme avec le carbone, l'oxygène et l'hydrogène que nous connaissons.

Substance	Formule structurelle	Formule rationnelle
Oxyde de calcium	Ca = O	CaO
Hydroxyde de calcium	H-O-Ca-O-H	Ca(OH)2
Carbonate de calcium	$pente(45)Ca`/O\C\|O`\|/O`\#1	CaCO3
Bicarbonate de calcium	HO/`\|O\|\O/Ca\O/`\|O\|\OH	Ca(HCO3)2
Acide carbonique	H\|O\C\|O`\|/O`\|H	H2CO3

À première vue, vous pouvez voir que la formule rationnelle se situe entre une formule structurelle et une formule grossière. Mais on ne sait pas encore très bien comment ils sont obtenus. Pour comprendre la signification de ces formules, vous devez considérer les réactions chimiques auxquelles participent les substances.

Le calcium sous sa forme pure est un métal blanc et mou. Cela n’existe pas dans la nature. Mais il est tout à fait possible de l'acheter dans un magasin de produits chimiques. Il est généralement stocké dans des bocaux spéciaux sans accès à l'air. Parce que dans l'air, il réagit avec l'oxygène. En fait, c’est pour cela que cela n’existe pas dans la nature.
Ainsi, la réaction du calcium avec l'oxygène :

2Ca + O2 -> 2CaO

Le chiffre 2 devant la formule d’une substance signifie que 2 molécules sont impliquées dans la réaction.
Le calcium et l'oxygène produisent de l'oxyde de calcium. Cette substance n’est pas non plus présente dans la nature car elle réagit avec l’eau :

CaO + H2O -> Ca(OH2)

Le résultat est de l'hydroxyde de calcium. Si vous regardez attentivement sa formule développée (dans le tableau précédent), vous remarquerez qu'elle est formée d'un atome de calcium et de deux groupes hydroxyle, que nous connaissons déjà.
Ce sont les lois de la chimie : si un groupe hydroxyle est ajouté à une substance organique, on obtient un alcool, et s'il est ajouté à un métal, on obtient un hydroxyde.

Mais l'hydroxyde de calcium n'est pas présent dans la nature en raison de la présence de dioxyde de carbone dans l'air. Je pense que tout le monde a entendu parler de ce gaz. Il se forme lors de la respiration des personnes et des animaux, de la combustion du charbon et des produits pétroliers, lors d'incendies et d'éruptions volcaniques. Il est donc toujours présent dans l’air. Mais il se dissout également assez bien dans l'eau, formant de l'acide carbonique :

CO2 + H2O<=>H2CO3

Signe<=>indique que la réaction peut se dérouler dans les deux sens dans les mêmes conditions.

Ainsi, l'hydroxyde de calcium, dissous dans l'eau, réagit avec l'acide carbonique et se transforme en carbonate de calcium légèrement soluble :

Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O

Une flèche vers le bas signifie qu'à la suite de la réaction, la substance précipite.
Avec un contact ultérieur du carbonate de calcium avec du dioxyde de carbone en présence d'eau, une réaction réversible se produit pour former un sel acide - le bicarbonate de calcium, hautement soluble dans l'eau.

CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2

Ce processus affecte la dureté de l'eau. Lorsque la température augmente, le bicarbonate se transforme à nouveau en carbonate. Par conséquent, dans les régions où l’eau est dure, du tartre se forme dans les bouilloires.

La craie, le calcaire, le marbre, le tuf et de nombreux autres minéraux sont en grande partie composés de carbonate de calcium. On le retrouve également dans les coraux, les coquilles de mollusques, les os d'animaux, etc...
Mais si le carbonate de calcium est chauffé à très haute température, il se transformera en oxyde de calcium et en dioxyde de carbone.

Cette courte histoire sur le cycle du calcium dans la nature devrait expliquer pourquoi des formules rationnelles sont nécessaires. Ainsi, les formules rationnelles sont écrites de manière à ce que les groupes fonctionnels soient visibles. Dans notre cas c'est :

De plus, les éléments individuels - Ca, H, O (dans les oxydes) - sont également des groupes indépendants.

Ions

Je pense qu'il est temps de se familiariser avec les ions. Ce mot est probablement familier à tout le monde. Et après avoir étudié les groupes fonctionnels, cela ne nous coûte rien de comprendre ce que sont ces ions.

En général, la nature des liaisons chimiques fait que certains éléments cèdent des électrons tandis que d’autres en gagnent. Les électrons sont des particules chargées négativement. Un élément avec un complément complet d’électrons a une charge nulle. S’il donne un électron, alors sa charge devient positive, et s’il l’accepte, alors elle devient négative. Par exemple, l’hydrogène n’a qu’un seul électron, qu’il abandonne assez facilement pour se transformer en ion positif. Il existe une entrée spéciale pour cela dans les formules chimiques :

H2O<=>H^+ + OH^-

Ici, nous voyons qu'en conséquence dissociation électrolytique l'eau se décompose en un ion hydrogène chargé positivement et un groupe OH chargé négativement. L’ion OH^- est appelé ion hydroxyde. Il ne faut pas le confondre avec le groupe hydroxyle, qui n'est pas un ion, mais une partie d'une sorte de molécule. Le signe + ou - dans le coin supérieur droit indique la charge de l'ion.
Mais l’acide carbonique n’existe jamais en tant que substance indépendante. En fait, il s’agit d’un mélange d’ions hydrogène et d’ions carbonate (ou ions bicarbonate) :

H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-

L'ion carbonate a une charge de 2-. Cela signifie que deux électrons y ont été ajoutés.

Les ions chargés négativement sont appelés anions. Ceux-ci incluent généralement des résidus acides.
Ions chargés positivement - cations. Il s'agit le plus souvent d'hydrogène et de métaux.

Et ici, vous pouvez probablement pleinement comprendre la signification des formules rationnelles. Le cation y est écrit en premier, suivi de l'anion. Même si la formule ne contient aucun frais.

Vous avez probablement déjà deviné que les ions ne peuvent pas être décrits uniquement par des formules rationnelles. Voici la formule générale de l’anion bicarbonate :

Ici, la charge est indiquée directement à côté de l'atome d'oxygène, qui a reçu un électron supplémentaire et a donc perdu une ligne. En termes simples, chaque électron supplémentaire réduit le nombre de liaisons chimiques représentées dans la formule développée. D'un autre côté, si un nœud de la formule développée a un signe +, alors il a un bâton supplémentaire. Comme toujours, ce fait doit être démontré par un exemple. Mais parmi les substances qui nous sont familières, il n'y a pas un seul cation composé de plusieurs atomes.
Et une telle substance est l'ammoniac. Sa solution aqueuse est souvent appelée ammoniac et est inclus dans toute trousse de premiers secours. L'ammoniac est un composé d'hydrogène et d'azote et répond à la formule rationnelle NH3. Considérez la réaction chimique qui se produit lorsque l’ammoniac est dissous dans l’eau :

NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-

La même chose, mais en utilisant des formules développées :

H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H

Du côté droit, nous voyons deux ions. Ils se sont formés à la suite du passage d’un atome d’hydrogène d’une molécule d’eau à une molécule d’ammoniac. Mais cet atome se déplaçait sans son électron. L'anion nous est déjà familier : c'est un ion hydroxyde. Et le cation s'appelle ammonium. Il présente des propriétés similaires à celles des métaux. Par exemple, il peut se combiner avec un résidu acide. La substance formée en combinant l’ammonium avec un anion carbonate est appelée carbonate d’ammonium : (NH4)2CO3.
Voici l'équation de réaction pour l'interaction de l'ammonium avec un anion carbonate, écrite sous forme de formules développées :

2H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|H

Mais sous cette forme, l’équation de réaction est donnée à des fins de démonstration. Généralement, les équations utilisent des formules rationnelles :

2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3

Système de colline

Nous pouvons donc supposer que nous avons déjà étudié les formules structurelles et rationnelles. Mais il y a une autre question qui mérite d’être examinée plus en détail. En quoi les formules grossières diffèrent-elles des formules rationnelles ?
Nous savons pourquoi la formule rationnelle de l’acide carbonique s’écrit H2CO3, et pas autrement. (Les deux cations hydrogène viennent en premier, suivis de l'anion carbonate.) Mais pourquoi la formule brute s’écrit-elle CH2O3 ?

En principe, la formule rationnelle de l’acide carbonique peut très bien être considérée comme une formule vraie, car elle ne contient aucun élément répétitif. Contrairement à NH4OH ou Ca(OH)2.
Mais une règle supplémentaire est très souvent appliquée aux formules grossières, qui détermine l'ordre des éléments. La règle est assez simple : le carbone est placé en premier, puis l'hydrogène, et enfin les éléments restants par ordre alphabétique.
Il en sort donc du CH2O3 - carbone, hydrogène, oxygène. C'est ce qu'on appelle le système Hill. Il est utilisé dans presque tous les ouvrages de référence sur la chimie. Et dans cet article aussi.

Un peu sur le système easyChem

Au lieu de conclure, je voudrais parler du système easyChem. Il est conçu pour que toutes les formules dont nous avons discuté ici puissent être facilement insérées dans le texte. En fait, toutes les formules de cet article sont dessinées à l’aide d’easyChem.

Pourquoi avons-nous même besoin d’une sorte de système pour dériver des formules ? Le fait est que la manière standard d'afficher des informations dans les navigateurs Internet est le langage de balisage hypertexte (HTML). Il se concentre sur le traitement des informations textuelles.

Les formules rationnelles et grossières peuvent être représentées à l'aide de texte. Même certaines formules développées simplifiées peuvent également être écrites sous forme de texte, par exemple l'alcool CH3-CH2-OH. Bien que pour cela, vous devrez utiliser l'entrée suivante en HTML : CH ₃-CH ₂-OH.
Cela crée bien sûr quelques difficultés, mais vous pouvez vivre avec. Mais comment représenter la formule développée ? En principe, vous pouvez utiliser une police monospace :

HH | | H-C-C-O-H | | H H Bien sûr, cela n’a pas l’air très joli, mais c’est aussi faisable.

Le vrai problème survient lorsque l’on essaie de dessiner des cycles benzéniques et lorsque l’on utilise des formules squelettiques. Il n'y a pas d'autre moyen que de connecter une image raster. Les rasters sont stockés dans des fichiers séparés. Les navigateurs peuvent inclure des images au format gif, png ou jpeg.
Pour créer de tels fichiers, un éditeur graphique est requis. Par exemple, Photoshop. Mais je connais Photoshop depuis plus de 10 ans et je peux affirmer avec certitude qu'il est très mal adapté pour représenter des formules chimiques.
Les éditeurs moléculaires s'acquittent beaucoup mieux de cette tâche. Mais avec un grand nombre de formules, dont chacune est stockée dans un fichier séparé, il est assez facile de s'y perdre.
Par exemple, le nombre de formules dans cet article est . Ils sont affichés sous forme d'images graphiques (le reste utilisant des outils HTML).

Le système easyChem vous permet de stocker toutes les formules directement dans un document HTML sous forme de texte. À mon avis, c'est très pratique.
De plus, les formules brutes de cet article sont calculées automatiquement. Parce qu'easyChem fonctionne en deux étapes : d'abord la description textuelle est convertie en une structure d'information (graphique), puis diverses actions peuvent être effectuées sur cette structure. Parmi elles, on peut noter les fonctions suivantes : calcul du poids moléculaire, conversion en formule brute, vérification de la possibilité de sortie sous forme de texte, graphique et rendu de texte.

Ainsi, pour préparer cet article, j'ai utilisé uniquement un éditeur de texte. De plus, je n’ai pas eu à réfléchir à laquelle des formules serait graphique et laquelle serait du texte.

Voici quelques exemples qui révèlent le secret de la préparation du texte d'un article : Les descriptions de la colonne de gauche sont automatiquement transformées en formules dans la deuxième colonne.
Dans la première ligne, la description de la formule rationnelle est très similaire au résultat affiché. La seule différence est que les coefficients numériques sont affichés de manière interlinéaire.
Dans la deuxième ligne, la formule développée est donnée sous la forme de trois chaînes distinctes séparées par un symbole ; Je pense qu'il est facile de voir que la description textuelle rappelle à bien des égards les actions qui seraient nécessaires pour représenter la formule avec un crayon sur papier.
La troisième ligne montre l'utilisation de lignes inclinées à l'aide des symboles \ et /. Le signe ` (backtick) signifie que la ligne est tracée de droite à gauche (ou de bas en haut).

Il existe ici une documentation beaucoup plus détaillée sur l’utilisation du système easyChem.

Permettez-moi de terminer cet article et de vous souhaiter bonne chance dans vos études de chimie.

Un bref dictionnaire explicatif des termes utilisés dans l'article

Hydrocarbures Substances constituées de carbone et d'hydrogène. Ils diffèrent les uns des autres par la structure de leurs molécules. Les formules structurelles sont des images schématiques de molécules, où les atomes sont désignés par des lettres latines et les liaisons chimiques par des tirets. Les formules structurelles sont développées, simplifiées et squelettiques. Les formules développées sont des formules développées dans lesquelles chaque atome est représenté comme un nœud distinct. Les formules développées simplifiées sont les formules développées dans lesquelles les atomes d'hydrogène sont écrits à côté de l'élément auquel ils sont associés. Et si plus d’un hydrogène est attaché à un atome, alors la quantité s’écrit sous forme de nombre. On peut aussi dire que les groupes agissent comme des nœuds dans les formules simplifiées. Les formules squelettiques sont des formules développées dans lesquelles les atomes de carbone sont représentés comme des nœuds vides. Le nombre d'atomes d'hydrogène liés à chaque atome de carbone est égal à 4 moins le nombre de liaisons qui convergent vers le site. Pour les nœuds formés non par du carbone, les règles des formules simplifiées s'appliquent. Formule brute (alias vraie formule) - une liste de tous les éléments chimiques qui composent la molécule, indiquant le nombre d'atomes sous la forme d'un nombre (s'il y a un atome, alors l'unité n'est pas écrite) Système de Hill - une règle qui détermine l'ordre des atomes dans la formule brute : le carbone est placé en premier, puis l'hydrogène, et enfin les éléments restants par ordre alphabétique. C’est un système très souvent utilisé. Et toutes les formules brutes de cet article sont écrites selon le système Hill. Groupes fonctionnels Combinaisons stables d'atomes conservés lors de réactions chimiques. Les groupes fonctionnels ont souvent leur propre nom et affectent les propriétés chimiques et le nom scientifique de la substance.

NOMS TRIVIAUX DE SUBSTANCES. Depuis des siècles et des millénaires, les hommes ont utilisé une grande variété de substances dans leurs activités pratiques. Un bon nombre d’entre eux sont mentionnés dans la Bible (il s’agit notamment de pierres précieuses, de teintures et de divers encens). Bien entendu, chacun d’eux a reçu un nom. Bien entendu, cela n’avait rien à voir avec la composition de la substance. Parfois, le nom reflétait une apparence ou une propriété particulière, réelle ou fictive. Un exemple typique est un diamant. En grec, damasma – asservissement, apprivoisation, damao – écrasement ; par conséquent, adamas signifie indestructible (il est intéressant de noter qu’en arabe « al-mas » signifie le plus dur, le plus dur). Dans l'Antiquité, on attribuait à cette pierre des propriétés miraculeuses, par exemple celle-ci : si l'on plaçait un cristal de diamant entre un marteau et une enclume, ils se briseraient plutôt en morceaux que le « roi des pierres » ne serait endommagé. En fait, le diamant est très fragile et ne résiste pas du tout aux impacts. Mais le mot « diamant » reflète en réalité la propriété d’un diamant taillé : en français brillant signifie brillant.

Les alchimistes ont trouvé de nombreux noms pour les substances. Certains d'entre eux ont survécu jusqu'à ce jour. Ainsi, le nom de l'élément zinc (il a été introduit dans la langue russe par M.V. Lomonosov) vient probablement de l'ancien allemand tinka - « blanc » ; En effet, la préparation de zinc la plus courante, l’oxyde de ZnO, est blanche. Dans le même temps, les alchimistes ont inventé bon nombre des noms les plus fantastiques - en partie en raison de leurs opinions philosophiques, en partie - pour classer les résultats de leurs expériences. Par exemple, ils ont appelé le même oxyde de zinc « laine philosophique » (les alchimistes ont obtenu cette substance sous la forme d'une poudre libre). D'autres noms étaient basés sur la manière dont la substance avait été obtenue. Par exemple, l'alcool méthylique était appelé alcool de bois et l'acétate de calcium était appelé « sel de bois brûlé » (pour obtenir les deux substances, on utilisait une distillation sèche du bois, ce qui, bien sûr, conduisait à sa carbonisation - « combustion »). Très souvent, une même substance recevait plusieurs noms. Par exemple, même à la fin du XVIIIe siècle. il y avait quatre noms pour le sulfate de cuivre, dix pour le carbonate de cuivre et douze pour le dioxyde de carbone !

La description des procédures chimiques était également ambiguë. Ainsi, dans les travaux de M.V. Lomonossov, on peut trouver des références à « l'écume dissoute », ce qui peut dérouter le lecteur moderne (bien que les livres de cuisine contiennent parfois des recettes qui nécessitent de « dissoudre un kilogramme de sucre dans un litre d'eau », et « l'écume » simplement signifie « sédiment »)

Actuellement, les noms des substances sont régis par les règles de la nomenclature chimique (du latin nomenclatura - liste de noms). En chimie, la nomenclature est un système de règles, à l'aide desquelles on peut donner un « nom » à chaque substance et, à l'inverse, connaissant le « nom » de la substance, écrire sa formule chimique. Développer une nomenclature unifiée, sans ambiguïté, simple et pratique n'est pas une tâche facile : il suffit de dire qu'aujourd'hui encore, il n'y a pas d'unité complète parmi les chimistes sur cette question. Les questions de nomenclature sont traitées par une commission spéciale de l'Union internationale de chimie pure et appliquée - IUPAC (d'après les premières lettres du nom anglais International Union of Pure and Applied Chemistry). Et les commissions nationales élaborent des règles pour appliquer les recommandations de l'UICPA à la langue de leur pays. Ainsi, dans la langue russe, l'ancien terme « oxyde » a été remplacé par le terme international « oxyde », qui se reflétait également dans les manuels scolaires.

Des histoires anecdotiques sont également associées au développement d'un système de noms nationaux pour les composés chimiques. Par exemple, en 1870, la commission de nomenclature chimique de la Société physicochimique russe a discuté de la proposition d'un chimiste de nommer les composés selon le même principe selon lequel les prénoms, patronymes et noms de famille sont construits dans la langue russe. Par exemple : Potassium Khlorovitch (KCl), Potassium Khlorovitch Trikislov (KClO 3), Chlore Vodorodovich (HCl), Hydrogène Kislorodovich (H 2 O). Après un long débat, la commission a décidé de reporter la discussion de cette question à janvier, sans préciser en quelle année. Depuis, la commission n'est pas revenue sur cette question.

La nomenclature chimique moderne date de plus de deux siècles. En 1787, le célèbre chimiste français Antoine Laurent Lavoisier présenta à l'Académie des sciences de Paris les résultats des travaux de la commission qu'il dirigeait pour créer une nouvelle nomenclature chimique. Conformément aux propositions de la commission, de nouveaux noms ont été donnés aux éléments chimiques ainsi qu'aux substances complexes, en tenant compte de leur composition. Les noms des éléments ont été choisis de manière à refléter les caractéristiques de leurs propriétés chimiques. Ainsi, l'élément que Priestley appelait auparavant « air déphlogistiqué », Scheele - « air de feu » et Lavoisier lui-même - « air vital », selon la nouvelle nomenclature, recevait le nom d'oxygène (à cette époque, on croyait que les acides comprenaient nécessairement cet élément). Les acides portent le nom de leurs éléments correspondants ; en conséquence, « l’acide nitrique fumé » s’est transformé en acide nitrique et « l’huile de vitriol » en acide sulfurique. Pour désigner les sels, on commença à utiliser les noms d'acides et de métaux correspondants (ou ammonium).

L'adoption d'une nouvelle nomenclature chimique a permis de systématiser de nombreux éléments factuels et a grandement facilité l'étude de la chimie. Malgré tous les changements, les principes de base posés par Lavoisier ont été préservés jusqu'à nos jours. Néanmoins, parmi les chimistes, et surtout parmi les profanes, de nombreux noms dits triviaux (du latin trivialis - ordinaire) ont été conservés, qui sont parfois utilisés de manière incorrecte. Par exemple, on propose à une personne qui ne se sent pas bien de « sentir l’ammoniaque ». Pour un chimiste, cela n’a aucun sens, puisque l’ammoniac (chlorure d’ammonium) est un sel inodore. Dans ce cas, l'ammoniac est confondu avec l'ammoniac, qui a en réalité une odeur âcre et stimule le centre respiratoire.

De nombreux noms triviaux pour les composés chimiques sont encore utilisés par les artistes, les technologues et les constructeurs (ocre, momie, minium, cinabre, litharge, fluff, etc.). Des noms encore plus triviaux parmi les médicaments. Dans les ouvrages de référence, vous pouvez trouver jusqu'à une douzaine de synonymes différents pour le même médicament, ce qui est principalement dû aux noms de marque adoptés dans différents pays (par exemple, piracétam national et nootropil importé, Seduxen hongrois et Relanium polonais, etc.).

Les chimistes utilisent aussi souvent des noms triviaux pour désigner des substances, parfois très intéressants. Par exemple, le 1,2,4,5-tétraméthylbenzène porte le nom trivial de «durol» et le 1,2,3,5-tétraméthylbenzène porte le nom «isodurol». Un nom trivial est beaucoup plus pratique si ce dont nous parlons est évident pour tout le monde. Par exemple, même un chimiste n'appellera jamais le sucre ordinaire « alpha-D-glucopyranosyl-bêta-D-fructofuranoside », mais utilise le nom trivial pour cette substance : saccharose. Et même en chimie inorganique, le nom systématique, strictement nomenclature, de nombreux composés peut être fastidieux et peu pratique, par exemple : O 2 - dioxygène, O 3 - trioxygène, P 4 O 10 - décaoxyde de tétraphosphore, H 3 PO 4 - tétraoxophosphate ( V) d'hydrogène , BaSO 3 – trioxosulfate de baryum, Cs 2 Fe(SO 4) 2 – tétraoxosulfate de fer(II)-dicésium(VI), etc. Et bien que le nom systématique reflète pleinement la composition de la substance, dans la pratique des noms triviaux sont utilisés : ozone, acide phosphorique, etc.

Parmi les chimistes, les noms de nombreux composés sont également courants, en particulier les sels complexes, tels que le sel de Zeise K.H 2 O - du nom du chimiste danois William Zeise. Ces noms courts sont très pratiques. Par exemple, au lieu de « nitrodisulfonate de potassium », le chimiste dira « sel de Fremy », au lieu de « hydrate cristallin de sulfate double d'ammonium et de fer (II) » - sel de Mohr, etc.

Le tableau présente les noms triviaux (quotidiens) les plus courants de certains composés chimiques, à l'exception des termes médicaux hautement spécialisés et obsolètes et des noms de minéraux, ainsi que de leurs noms chimiques traditionnels.

Tableau 1. NOMS TRIVIAL (MÉNAGE) DE CERTAINS COMPOSÉS CHIMIQUES
Nom trivial	Nom chimique	Formule
Albâtre	Sulfate de calcium hydraté (2/1)	2CaSO4 . H2O
Anhydrite	Sulfate de calcium	CaSO4
Orpiment	Sulfure d'arsenic	Comme 2 S 3
Plomb blanc	Carbonate de plomb basique	2PbCO3 . Pb(OH)2
Blanc de titane	Oxyde de titane (IV)	TiO2
Badigeon de zinc	Oxyde de zinc	ZnO
bleu de Prusse	Hexacyanoferrate de fer (III) et de potassium (II)	KFe
Le sel de Bertholet	Chlorure de potassium	KClO3
Gaz des marais	Méthane	CH4
Borax	Tétraborate de sodium tétrahydraté	Na2B4O7 . 10H2O
Gaz hilarant	Oxyde nitrique(I)	N2O
Hyposulfite (photo)	Thiosulfate de sodium pentahydraté	Na2S2O3 . 5H 2 O
Sel de Glauber	Sulfate de sodium décahydraté	Na2SO4 . 10H2O
Litharge au plomb	Oxyde de plomb (II)	PbO
Alumine	Oxyde d'aluminium	Al2O3
Sel d'Epsom	Sulfate de magnésium heptahydraté	MgSO4 . 7H2O
Soude caustique (caustique)	Hydroxyde de sodium	NaOH
Potassium caustique	L'hydroxyde de potassium	ESCROQUER
Sel de sang jaune	Hexacyanoferrate(III) de potassium trihydraté	K4Fe(CN)6 . 3H2O
Jaune de cadmium	Sulfure de cadmium	CDS
Magnésie	L'oxyde de magnésium	MgO
Chaux éteinte (peluches)	Hydroxyde de calcium	Ca(OH)2
Chaux brûlée (chaux vive, eau bouillante)	Oxyde de calcium	São
Calomel	Chlorure de mercure (I)	Hg2Cl2
Carborundum	Carbure de silicium	SiC
Alun	Dodécahydrates de sulfates doubles de métaux 3 et 1-valents ou d'ammonium (par exemple, alun de potassium)	M I M III (SO 4) 2 . 12H 2 O (M I – cations Na, K, Rb, Cs, Tl, NH 4 ; M III – cations Al, Ga, In, Tl, Ti, V, Cr, Fe, Co, Mn, Rh, Ir)
Cinabre	Sulfure de mercure	HGS
Sel de sang rouge	Hexacyanoferrate de potassium (II)	K 3 Fe(CN) 6
Silice	Oxyde de silicium	SiO2
Huile de vitriol (acide de batterie)	Acide sulfurique	H2SO4
Vitriol	Cristaux d'hydrates de sulfates d'un certain nombre de métaux divalents	M II SO 4 . 7H 2 O (M II – cations Fe, Co, Ni, Zn, Mn)
Lapis	Nitrate d'argent	AgNO3
Urée	Urée	CO(NH2)2
Ammoniac	Solution aqueuse d'ammoniaque	NH3 . X H2O
Ammoniac	Chlorure d'ammonium	NH4Cl
Oléum	Une solution d'oxyde de soufre (III) dans l'acide sulfurique	H2SO4 . X SỐ 3
Perhydrol	Solution aqueuse à 30 % de peroxyde d'hydrogène	H2O2
Acide hydrofluorique	Solution aqueuse de fluorure d'hydrogène	HF
Sel de table (gemme)	Chlorure de sodium	NaCl
Potasse	Carbonate de potassium	K2CO3
Verre soluble	Silicate de sodium nonahydraté	Na 2 SiO 3 . 9H2O
Sucre de plomb	Acétate de plomb trihydraté	Pb(CH3COO)2 . 3H2O
Sel de Seignet	Tartrate de potassium et de sodium tétrahydraté	KNaC4H4O6 . 4H2O
Nitrate d'ammonium	Nitrate d'ammonium	NH4NO3
Nitrate de potassium (indien)	Nitrate de potassium	KNO 3
Salpêtre norvégien	Nitrate de calcium	Ca(NO3)2
Salpêtre chilien	Nitrate de sodium	NaNO3
Foie soufré	Polysulfures de sodium	Na2S X
Le dioxyde de soufre	Oxyde de soufre (IV)	DONC 2
Anhydride sulfurique	Oxyde de soufre (VI)	SỐ 3
Couleur soufre	Poudre de soufre fine	S
Gel de silice	Gel d'acide silicique séché	SiO2 . X H2O
Acide cyanhydrique	Cyanure d'hydrogène	HCN
Carbonate de sodium	Le carbonate de sodium	Na2CO3
Soude caustique (voir Soude caustique)
Boire du soda	Bicarbonate de sodium	NaHCO3
Déjouer	Feuille d'étain	Sn
Sublimé corrosif	Chlorure de mercure (II)	HgCl2
Superphosphate double	Phosphate dihydrogène de calcium hydraté	Ca(H 2 PO 4) 2 . H2O
Superphosphate simple	Le même mélangé avec CaSO 4
Feuille d'or	Sulfure d'étain (IV) ou feuille d'or	SnS2, Au
Plomb minimum	Oxyde de plomb (IV) - déduire (II)	Pb 3 O 4 (Pb 2 II Pb IV O 4)
Fer minimum	Oxyde de diiron(III)-fer(II)	Fe 3 O 4 (Fe II Fe 2 III) O 4
Glace carbonique	Monoxyde de carbone solide (IV)	CO2
Poudre blanchissante	Mélange chlorure-hypochlorite de calcium	Ca(OCl)Cl
Monoxyde de carbone	Monoxyde de carbone(II)	CO
Gaz carbonique	Monoxyde de carbone	CO2
Phosgène	Dichlorure de carbonyle	COCl2
Vert chromé	Oxyde de chrome (III)	Cr2O3
Chromique (potassium)	Dichromate de potassium	K2Cr2O7
vert-de-gris	Acétate de cuivre basique	Cu(OH)2 . X Cu(CH3COO)2