Тема: Классификация и номенклатура неорганических веществ. Классификация и номенклатура органических веществ.
Уровень сложности: Базовый
Максимальный балл: 1
Примерное время выполнения: 2-3 минуты
Неорганические вещества классифицируют на четыре основных класса:
Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород в степени окисления -2.
Общая формула: ЭxOy, где Э – любой элемент, кроме фтора и кислорода.
Оксиды делятся на:
Основания – это сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп OH-.
Общая формула: M(OH)n, где M – металл, n – валентность металла.
Основания делятся на:
Кислоты – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка.
Общая формула: HnA, где A – кислотный остаток, n – валентность кислотного остатка.
Кислоты классифицируют по разным признакам:
По наличию кислорода:
По основности (числу атомов водорода, способных замещаться на металл):
По силе (степени диссоциации в водных растворах):
Соли – это сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка.
Общая формула: MnAm, где M – металл, A – кислотный остаток, n и m – индексы, зависящие от валентностей металла и кислотного остатка.
Соли классифицируют на:
По составу:
Названия оксидов образуются по схеме: "оксид + название элемента в родительном падеже + (валентность элемента римскими цифрами в скобках, если элемент имеет переменную валентность)".
Примеры:
Названия оснований образуются по схеме: "гидроксид + название металла в родительном падеже + (валентность металла римскими цифрами в скобках, если металл имеет переменную валентность)".
Примеры:
Названия бескислородных кислот образуются по схеме: "название элемента + водородная кислота".
Примеры:
Названия кислородсодержащих кислот образуются от названия элемента, образующего кислоту, с различными суффиксами в зависимости от степени окисления этого элемента:
Примеры:
Названия средних солей образуются по схеме: "название аниона (кислотного остатка) + название катиона (металла) в родительном падеже + (валентность металла римскими цифрами в скобках, если металл имеет переменную валентность)".
Названия кислотных остатков:
Примеры:
Названия кислых солей образуются с приставкой "гидро-" (для одного атома водорода) или "дигидро-" (для двух атомов водорода) и т.д.
Примеры:
Названия основных солей образуются с приставкой "гидроксо-" (для одной группы OH) или "дигидроксо-" (для двух групп OH) и т.д.
Примеры:
Органические вещества классифицируют по строению углеродного скелета и по функциональным группам.
| Класс соединений | Функциональная группа | Общая формула | Примеры |
|---|---|---|---|
| Спирты | -OH (гидроксильная) | R-OH | CH3OH (метанол), C2H5OH (этанол) |
| Фенолы | -OH (гидроксильная, связанная с ароматическим кольцом) | Ar-OH | C6H5OH (фенол) |
| Альдегиды | -CHO (альдегидная) | R-CHO | CH3CHO (ацетальдегид), HCHO (формальдегид) |
| Кетоны | C=O (карбонильная) | R-CO-R' | CH3COCH3 (ацетон) |
| Карбоновые кислоты | -COOH (карбоксильная) | R-COOH | CH3COOH (уксусная кислота), HCOOH (муравьиная кислота) |
| Сложные эфиры | -COO- (сложноэфирная) | R-COO-R' | CH3COOC2H5 (этилацетат) |
| Амины | -NH2, -NHR, -NR2 (аминогруппа) | R-NH2, R-NHR', R-NR'R'' | CH3NH2 (метиламин), C6H5NH2 (анилин) |
| Нитросоединения | -NO2 (нитрогруппа) | R-NO2 | C6H5NO2 (нитробензол) |
| Галогенпроизводные | -F, -Cl, -Br, -I (галогены) | R-Hal | CH3Cl (хлорметан), C2H5Br (бромэтан) |
В органической химии используются несколько систем номенклатуры, но наиболее распространенной является систематическая номенклатура IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии).
Названия алканов образуются с использованием корней, указывающих на число атомов углерода, и суффикса "-ан".
Корни для первых десяти алканов:
Примеры:
Для разветвленных алканов выбирается самая длинная углеродная цепь, которая определяет основное название. Заместители (алкильные группы) указываются перед основным названием с указанием их положения (номера углеродного атома, к которому они присоединены).
Алкильные группы:
Пример: 2-метилпропан (изобутан)
Названия алкенов образуются заменой суффикса "-ан" на "-ен", а алкинов – на "-ин". Положение двойной или тройной связи указывается цифрой перед названием.
Примеры:
Названия спиртов образуются от названия соответствующего алкана с заменой суффикса "-ан" на "-ол" и указанием положения гидроксильной группы.
Примеры:
Названия альдегидов образуются от названия соответствующего алкана с заменой суффикса "-ан" на "-аль".
Примеры:
Названия кетонов образуются от названия соответствующего алкана с заменой суффикса "-ан" на "-он" и указанием положения карбонильной группы.
Примеры:
Названия карбоновых кислот образуются от названия соответствующего алкана с заменой суффикса "-ан" на "-овая кислота".
Примеры:
Названия сложных эфиров образуются по схеме: "алкил + название кислоты с заменой слова 'кислота' на 'ат'".
Примеры:
В задании 25 ЕГЭ по химии обычно требуется определить принадлежность веществ к различным классам или назвать вещества по их формулам.
Пример 1: Установите соответствие между формулой вещества и классом неорганических соединений, к которому оно относится.
| Формула вещества | Класс соединений |
|---|---|
| А) Na2SO3 | 1) основный оксид |
| Б) Ca(OH)2 | 2) кислотный оксид |
| В) SO3 | 3) основание |
| Г) CaO | 4) кислота |
| 5) средняя соль | |
| 6) кислая соль |
Решение:
А) Na2SO3 – соль, образованная катионами натрия Na+ и анионами сульфита SO32-. Это средняя соль.
Ответ: 5
Б) Ca(OH)2 – гидроксид кальция, содержит катион металла Ca2+ и гидроксильные группы OH-. Это основание.
Ответ: 3
В) SO3 – оксид серы(VI), образован неметаллом (сера) в высокой степени окисления (+6). Это кислотный оксид.
Ответ: 2
Г) CaO – оксид кальция, образован металлом (кальций) в степени окисления +2. Это основный оксид.
Ответ: 1
Ответ: А – 5, Б – 3, В – 2, Г – 1
Пример 2: Установите соответствие между формулой вещества и классом органических соединений, к которому оно относится.
| Формула вещества | Класс соединений |
|---|---|
| А) CH3COOH | 1) алкан |
| Б) C2H5OH | 2) алкен |
| В) CH2=CH-CH3 | 3) спирт |
| Г) CH3-CH2-CH3 | 4) альдегид |
| 5) карбоновая кислота | |
| 6) сложный эфир |
Решение:
А) CH3COOH – уксусная кислота, содержит карбоксильную группу -COOH. Это карбоновая кислота.
Ответ: 5
Б) C2H5OH – этанол, содержит гидроксильную группу -OH, связанную с углеводородным радикалом. Это спирт.
Ответ: 3
В) CH2=CH-CH3 – пропен, содержит двойную связь C=C. Это алкен.
Ответ: 2
Г) CH3-CH2-CH3 – пропан, содержит только одинарные связи C-C. Это алкан.
Ответ: 1
Ответ: А – 5, Б – 3, В – 2, Г – 1
Пример 3: Установите соответствие между формулой вещества и его названием.
| Формула вещества | Название вещества |
|---|---|
| А) K2SO4 | 1) гидроксид калия |
| Б) KOH | 2) сульфат калия |
| В) K2SO3 | 3) сульфит калия |
| Г) KHSO4 | 4) гидросульфат калия |
| 5) гидросульфит калия |
Решение:
А) K2SO4 – соль, образованная катионами калия K+ и анионами сульфата SO42-. Это сульфат калия.
Ответ: 2
Б) KOH – гидроксид калия, содержит катион металла K+ и гидроксильную группу OH-.
Ответ: 1
В) K2SO3 – соль, образованная катионами калия K+ и анионами сульфита SO32-. Это сульфит калия.
Ответ: 3
Г) KHSO4 – кислая соль, образованная катионами калия K+ и анионами гидросульфата HSO4-. Это гидросульфат калия.
Ответ: 4
Ответ: А – 2, Б – 1, В – 3, Г – 4
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 25.