Как найти формулу оксида по названию

Вы, наверное, обратили внимание на то, что оксиды различных химических элементов по составу отличаются друг от друга. Например, на один атом кислорода в воде H₂O приходятся два атома водорода, а в оксиде магния MgO — один атом магния. Как это можно объяснить?

В XIX в. учёные предположили, что атомы разных элементов обладают различной способностью присоединять к себе другие атомы. Так, атом водорода может присоединить лишь один атом другого химического элемента, кислород — два атома, азот — три. В настоящее время известно, что атомы, входящие в состав молекул, соединены между собой химическими связями в определённой последовательности. Чтобы показать это, используют структурные формулы, выражающие не только число атомов, но и последовательность их соединения. Химические связи между атомами в молекулах принято обозначать чёрточками.

Слово «валентность» в переводе с латинского означает «сила, способность».

Изобразим структурную формулу воды:

Обратите внимание на то, что атомы водорода в молекуле воды не связаны друг с другом, а соединены только с атомом кислорода. Каждый атом водорода образует одну химическую связь (от символа H отходит одна чёрточка) — он одновалентен. Атом кислорода образует две связи — он двухвалентен. Число чёрточек, отходящих от символа химического элемента в структурной формуле, и есть валентность данного атома.

Установлено, что и в других соединениях водород всегда одновалентен, т. е. атомы водорода образуют лишь одну связь. Валентность кислорода всегда равна двум.

В молекуле углекислого газа CO₂ атом углерода образует с каждым атомом кислорода две двойные связи, которые равноценны четырём одинарным (четыре чёрточки в структурной формуле), следовательно, углерод в этом веществе четырёхвалентен:

OCO.

Зная валентность одного химического элемента в соединении, можно определить валентность другого. Так, хлор в хлороводороде HCl одновалентен, азот в аммиаке NH₃ трёхвалентен, а валентность углерода в метане CH₄ равна четырём:

Для обозначения валентности обычно используют римские цифры, которые ставят в формуле над символом химического элемента:

Чтобы подсчитать валентность, нет необходимости каждый раз рисовать структурные формулы. Легко заметить, что в соединении общее число единиц валентности всех атомов одного элемента всегда равно общему числу единиц валентности всех атомов другого элемента. Иными словами, произведение числа атомов одного элемента на его валентность равно произведению числа атомов второго элемента на его валентность.

Таблица 4

Например:

.

Для углерода (число атомов равно 1): IV•1 = 4;

для кислорода (число атомов равно 2): II•2 = 4.

Чтобы определить валентность элемента в оксиде по формуле, необходимо провести следующие математические вычисления (табл. 4).

Некоторые химические элементы проявляют в соединениях постоянную валентность (табл. 5), её надо запомнить, другие — переменную.

Химические элементы с постоянной валентностьюТаблица 5

Таблица 6

Обратите внимание, что значения валентности многих металлов совпадают с номерами групп Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, в которых они находятся.

Значение переменной валентности принято указывать в скобках в названии соединения, например: — оксид углерода(IV),  — оксид углерода(II).

Рассмотрим, как можно составить формулу оксида по его названию (табл. 6).

Понятие о валентности возникло на заре современной химии, поэтому его использование в настоящее время вызывает много вопросов. Как, например, определить валентность атомов в простых веществах? В железе при комнатной температуре у каждого атома 8 ближайших соседей (см. рис. 23, а). Означает ли это, что железо восьмивалентно? Как быть с другими веществами немолекулярного строения? Так, оксиды металлов, как правило, не образуют молекул. Строение того же оксида алюминия Al₂O₃ лишь формально можно изобразить структурной формулой OAlOAlO, на самом деле в этом веществе каждый атом алюминия находится в окружении шести атомов кислорода. Поэтому приведённую формулу принято называть графической. В общем, надо помнить, что валентность имеет реальный смысл лишь в случае веществ молекулярного строения.

1.Дайте определение понятия «валентность».

2.Зная, что водород одновалентен, определите валентность химических элементов по формулам соединений: NaH, CaH₂, AlH₃, CH₄, PH₃, H₂S, HF.

3.Определите валентность элементов по формулам оксидов и назовите вещества: P₂O₅, SO₂, SO₃, NO, Na₂O, CaO, Mn₂O₇, SnO₂, I₂O₅, H₂O.

4.Напишите формулы следующих оксидов: оксида магния, оксида фосфора(III), оксида калия, оксида хлора(IV), оксида железа(III), оксида меди(II), оксида кремния(IV), оксида хлора(VII), оксида цинка, оксида алюминия, оксида водорода, оксида золота(III).

5.В соединениях с кислородом марганец проявляет валентности II, III, IV, VII. Составьте формулы этих оксидов и назовите их.

6.Хлор образует четыре оксида, в которых он проявляет валентности I, III, V и VII. Составьте формулы этих соединений и назовите их.

7.При горении магния, цинка и алюминия в кислороде образуются их оксиды. Составьте формулы этих соединений, напишите уравнения реакций.

Таблица оксидов.

Оксиды:  основные оксиды, кислотные оксиды, амфотерные оксиды:

Оксид (именуемые также окисел, окись) – это бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

Химический элемент кислород по электроотрицательности находится на втором месте после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. Исключение составляет, например, дифторид кислорода OF2.

В зависимости от химических свойств различают:

—  солеобразующие оксиды:

• основные оксиды. К ним относятся оксиды металлов, степень окисления которых +1, + 2;
• кислотные оксиды.  К ним относятся оксиды металлов со степенью окисления +5, + 6, + 7, и оксиды неметаллов;
• амфотерные оксиды. К ним относятся оксиды металлов со степенью окисления +3, +4, и оксиды-исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO;

—  несолеобразующие оксиды: оксид углерода (II) СО, оксид азота (I) N₂O, оксид азота (II) NO, оксид кремния (II) SiO и оксид серы (II) SO.

В зависимости от количества атомов элементов в оксиде, кроме кислорода различают:

— простые, включающие в молекулу атомы одного элемента, кроме кислорода, и находящихся в в одной степени окисления. Например, оксид лития Li₂O.

—  сложные оксиды, включающие в молекулу атомы двух и более элементов, кроме кислорода. Например, оксид лития-кобальта (III) Li₂O·Co₂O₃;

— двойные оксиды, в которые атомы одного и того же элемента входят в двух или более степенях окисления. Например, оксид марганца (II, IV) Mn₅O₈. Во многих случаях такие оксиды могут рассматриваться как соли кислородсодержащих кислот.

Таблица оксидов (1 часть):

Таблица оксидов (2 часть):

Таблица оксидов (3 часть):

Коэффициент востребованности
33 680

Савельев
А.Е.

Химия.

Изучение
с пониманием.

Светлой памяти моей любимой мамочки посвящается…

Предлагаемое
учебное пособие содержит материал
необходимый для полноценного обучения
основам общей химии. В книге приведены
правила общей химии, которые подробно
разобраны на конкретных примерах.
Алгоритмы составления формул, уравнений
реакций и т.п. снабжены пояснительными
схемами.

Пособие
предназначено для школьников, абитуриентов
и учителей химии.

Учитель
химии средней школы № 405

Copyright.
Савельев Алексей Евгеньевич, 1998 ©

¾
1 ¾

Существует
четыре основных класса неорганических
веществ:

кислоты,
основания, оксиды, соли.

Таблица
1.

КЛАСС ВЕЩЕСТВ
ОКСИДЫ	ОСНОВАНИЯ	КИСЛОТЫ	СОЛИ
КАК ОТЛИЧИТЬ ОДИН КЛАСС ОТ ДРУГОГО ?
Слово “ОКСИД” в названии	Слово “ГИДРОКСИД” в названии	Слово “КИСЛОТА” в названии	Любое другое слово кроме: оксид, гидроксид или кислота
1) Два элемента 2) Второй элемент — КИСЛОРОД	1) Справа от первого элемента ОН — группа	1) Первый элемент в формуле — ВОДОРОД	1) Справа от первого элемента кислотный остаток
Сu O Na2 O Fe2 O 3	K OH Сa (OH)2 Fe (OH)3	H Cl H2 SO4 H3 PO4	Cu Cl2 Na2 SO4 Mg3 (PO4)2

Правила
составления формул по названию.

I. Составление формул оксидов и оснований.

Чтобы
рационально научиться составлять
формулы веществ, принадлежащих к этим
классам необходимо действовать следующим
образом:

1)
Прочитайте название вещества и напишите
составные части символами элементов:

Название вещества:	Выполненное действие:	Пояснения:
оксид алюминия	Al O	Слово оксид означает, что после символа алюминия ( Al ) надо записать символ кислорода ( О )
гидроксид железа (III)	Fe OH	Слово гидроксид означает, что после символа железа ( Fe ) надо записать гидроксильную группу ( ОН )

2)
Проставьте валентности химических
элементов над символами элементов.

¾
2 ¾

Название вещества:	Выполненное действие:	Пояснения:
оксид алюминия	III II Al O	Валентность алюминия ( Аl ) не указана в названии. Смотрим в таблицу Менделеева (cм. ниже) Там этот металл стоит в III группе, значит, его валентность равна III. Валентность кислорода ( О ) всегда равна II
гидроксид железа (III)	III I Fe OH	Валентность железа ( Fe ) указана в названии. Она равна III. Валентность ОH — группы всегда равна I

Таблица:
Определение валентности по периодической
системе:

В
таблице Менделеева вертикальные столбцы,
обозначенные римскими цифрами

(I,
II, III и т.д.) — это ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТОВ.

Периоды

Группы элементов

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

1

H

He

2

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

3

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

4

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

6

Cs

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

TI

Pb

Bi

Po

At

Rn

7

Fr

Ra

Ac

Db

JI

Rf

Bh

Hn

Mt

3)
Найдите наименьшее общее кратное (НОК)
— самое маленькое число, которое можно
разделить на обе валентности и получить
целые числа. Наименьшее общее кратное
(НОК) разделите на каждую из валентностей
и проставьте ИНДЕКСЫ ( цифры внизу справа
у символа элемента) в формулу.

Выполненное действие:	Пояснения:
НОК = 6 III II Al2O3 6 : III = 2 6 : II = 3	Самое маленькое число, делящаеся на обе валентности т.е. на III и на II это 6. Разделив 6 на обе валентности, получаем индексы, которые записываем справа внизу от знака элемента.

¾
3 ¾

Выполненное действие:	Пояснения:
НОК = 3 III I Fe(OH)3 3 : III = 1 3 : I = 3	Самое маленькое число, делящаеся на обе валентности нацело, т.е. на III и на I это 3. Разделив 3 на обе валентности, получаем индексы. Для железа индекс 1 не записываем ОН — группа состоит из двух элементов, поэтому, её берут в скобки и за скобками пишут индекс 3

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

.

Формулы
оксидов можно составлять по правилу креста:

^Рис.1

Запомни при составлении
формул первым ставят
элемент степень окисления. которого со знаком +, а
вторым элемент с отрицательной степенью окисления. Для оксидов это
всегда кислород.
Далее
необходимо:
1. расставить степени
окисления
(с.о.) для каждого атома. Кислород в оксидах всегда имеет с.о. -2
(минус два).
2. Для того чтобы
правильно
определить степень окисления. второго элемента необходимо познакомится
с таблицей возможных степеней окисления некоторых элементов:

Таблица.1 Степени окисления некоторых элементов

Степень окисления «0» —
ноль имеют:

1. Простые вещества: Н₂,
Са, О₂ …
2. Сложные в-ва (в сумме): Са⁺²О^-2 (+2 – 2 =0)

рис.2

Запомни если степени
окисления.
элементов в бинарных соединениях равны по модулю, то индексы в формуле
не ставятся: Сa⁺²О^-2.

Составим формулу
оксида натрия:

По
таблице растворимости заряд иона натрия +,
соответственно степень окисления натрия имеет значение +1 (Na⁺¹),
с.о. кислорода в оксидах всегда -2.
Натрий
имеет положительный заряд, значит, его ставим первым, а вторым
ставим кислород и по правилу креста получим: Na₂⁺¹O^-2
или Na₂O.

Правило
наименьшего общего кратного
это способ наиболее универсальный для составления формул. Как им
пользоваться рассмотрим на примере.

Составить формулу
оксида серы (VI).

1.
У кислорода с.о. -2 следовательно в формуле он ставиться вторым, а
первым элементом будет сера ее с.о. указана в названии оксида VI, т. е
+6. S⁺⁶O^-2.
2.
Найдем наименьшее общее кратное. Для чисел 2 и 6 это будет 6.
3.
Находим индексы и расставляем для каждого элемента. См. рисунки ниже.
6 : 6 = 1 это индекс для серы.
Индексы со значением 1 в формулах не ставятся.

Рис.3

6 : 2 = 3
это индекс для кислорода

Рис.4

В результате получим
формулу оксида серы (VI):

* * *

.