Ионное соединение

редактировать

{{короткий ound. Пурпурные сферы представляют собой натрий катионы, Na, а зеленые сферы представляют хлорид анионы, Cl.]] В химии, rces]] называется ионной связью. Соединение в целом нейтрально, но состоит из положительно заряженных ионов, называемых катионами, и отрицательно заряженных ионов, называемых анионами. Это могут быть простые ионы, такие как натрия (Na) и хлорид (Cl) в хлориде натрия, или многоатомные частицы, такие как ионы аммония (NH. 4) и карбонат (CO. 3) в карбонате аммония. Отдельные ионы в ионном соединении обычно имеют несколько ближайших соседей, поэтому считаются не частью молекул, а частью непрерывной трехмерной сети, обычно в кристаллической структуре.

Ионные соединения, содержащие основные ионы гидроксид (OH) или оксид (O) классифицируются как основания. Ионные соединения без этих ионов также известны как соли и могут быть образованы в результате кислотно-основных реакций. Ионные соединения также могут быть получены из составляющих их ионов путем испарения их растворителя, осаждения, замораживания, твердого вещества- реакция состояния или реакция переноса электрона химически активных металлов с химически активными неметаллами, такими как галоген газы.

Ионные соединения обычно имеют высокие точки плавления и кипения, а также твердые и хрупкие. Как твердые вещества они почти всегда электрически изолируют, но когда расплавляются или растворяются, они становятся проводящими, потому что ионы мобилизуются.

Содержание

  • 1 История открытия
  • 2 Формирование
  • 3 Связь
  • 4 Структура
    • 4.1 Дефекты
  • 5 Свойства
    • 5.1 Кислотность / основность
    • 5.2 Плавление и кипение баллов
    • 5.3 Хрупкость
    • 5.4 Сжимаемость
    • 5.5 Растворимость
    • 5.6 Электропроводность
    • 5.7 Цвет
  • 6 Использование
  • 7 Номенклатура
  • 8 См. также
  • 9 Примечания
  • 10 Ссылки
    • 10.1 Библиография

История открытия

Слово ion - греческое ν, ion, «идущий», настоящее причастие presentναι, ienai, «идти». Этот термин был введен английским физиком и химиком Майклом Фарадеем в 1834 году для тогда еще неизвестного вещества, которое переходит от одного электрода к другому через водную среду.

Рентгеновские лучи. спектрометр, разработанный Брэггом

В 1913 году кристаллическая структура хлорида натрия была определена Уильямом Генри Брэггом и Уильямом Лоуренсом Брэггом. Это выявило шесть равноудаленных ближайших соседей для каждого атома, демонстрируя, что составляющие не были организованы в молекулы или конечные агрегаты, а вместо этого представляли собой сеть с дальним кристаллическим порядком.. Было обнаружено, что многие другие неорганические соединения также имеют аналогичные структурные особенности. Эти соединения вскоре были описаны как состоящие из ионов, а не нейтральных атомов, но доказательство этой гипотезы не было найдено до середины 1920-х годов, когда эксперименты по отражению рентгеновских лучей (которые обнаруживают плотности электронов).

Основными участниками разработки теоретической обработки ионных кристаллических структур были Макс Борн, Фриц Габер, Альфред Ланде, Эрвин Маделунг, Пол Питер Эвальд и Казимеж Фаянс. Борн предсказал энергии кристаллов на основе предположения об ионных составляющих, которые показали хорошее соответствие термохимическим измерениям, что дополнительно подтверждает предположение.

Формация

Белые кристаллы образуют минеральный образец галита, показанный на черном фоне. Галит, минеральная форма хлорид натрия, образуется, когда соленая вода испаряется, оставляя ионы позади.

Ионные соединения могут быть получены из составляющих их ионов путем испарения, осаждения или замораживание. Реактивные металлы, такие как щелочные металлы, могут напрямую реагировать с сильно электроотрицательными галогенами газами с образованием ионного продукта. Их также можно синтезировать как продукт высокотемпературной реакции между твердыми веществами.

Если ионное соединение растворимо в растворителе, его можно получить в виде твердого соединения путем испарения растворителя из этого электролита. раствор. Когда растворитель испаряется, ионы не уходят в пар, а остаются в оставшемся растворе, и когда они становятся достаточно концентрированными, происходит зародышеобразование, и они кристаллизуются в ионное соединение. Этот процесс широко встречается в природе и является средством образования минералов эвапорита. Другой метод извлечения соединения из раствора включает насыщение раствора при высокой температуре с последующим снижением растворимости путем снижения температуры до тех пор, пока раствор не станет перенасыщенным и твердое соединение не образуется зародышей.

Нерастворимые ионные соединения может быть осажден путем смешивания двух растворов, одного с катионом, а другого с анионом. Поскольку все растворы электрически нейтральны, два смешанных раствора также должны содержать противоионы с противоположными зарядами. Чтобы гарантировать, что они не загрязняют осажденное ионное соединение, важно убедиться, что они также не выпадают в осадок. Если два раствора содержат ионы водорода и ионы гидроксида в качестве противоионов, они будут реагировать друг с другом в так называемой кислотно-основной реакции или реакции нейтрализации с образованием воды. В качестве альтернативы можно выбрать противоионы, чтобы гарантировать, что даже при объединении в один раствор они останутся растворимыми как ионы-наблюдатели.

Если растворителем является вода при образовании методом испарения или осаждения, во многих случаях ионный кристалл Образованный также включает кристаллизационную воду, поэтому продукт известен как гидрат и может иметь очень разные химические свойства.

Расплавленные соли затвердевают при охлаждении до температуры ниже их точка замерзания. Иногда это используется для твердофазного синтеза комплексных ионных соединений из твердых реагентов, которые сначала плавятся вместе. В других случаях твердые реагенты не нужно плавить, но вместо этого они могут реагировать через путь твердотельной реакции. В этом методе реагенты многократно тонко измельчаются в пасту, а затем нагреваются до температуры, при которой ионы в соседних реагентах могут диффундировать вместе в течение времени, пока смесь реагентов остается в печи. В других способах синтеза используется твердый предшественник с правильным стехиометрическим соотношением нелетучих ионов, который нагревается, чтобы отогнать другие частицы.

В некоторых реакциях между высокореактивными металлами (обычно из Группы 1 или Группа 2 ) и сильно электроотрицательных галогеновых газов или воды, атомы могут быть ионизированы посредством переноса электрона, процесса, термодинамически понятого с использованием цикла Борна – Габера.

Связывание

Схематическая диаграмма электронной оболочки атомов натрия и фтора, находящихся в окислительно-восстановительной реакции с образованием фторида натрия. Натрий теряет свой внешний электрон, чтобы придать ему стабильную электронную конфигурацию, и этот электрон входит в атом фтора экзотермически. Противоположно заряженные ионы - обычно их очень много - затем притягиваются друг к другу, образуя твердое тело.

Ионы в ионных соединениях в основном удерживаются вместе за счет электростатических сил между распределением заряда этих ионов. тел, и, в частности, ионная связь, возникающая в результате дальнодействующего кулоновского притяжения между чистым отрицательным зарядом анионов и чистым положительным зарядом катионов. Существует также небольшая дополнительная сила притяжения от ван-дер-ваальсовых взаимодействий, которая дает лишь около 1-2% энергии когезии для малых ионов. Когда пара ионов подходит достаточно близко, чтобы их внешние электронные оболочки (у большинства простых ионов закрытые оболочки ) перекрывались, возникает короткодействующая сила отталкивания, из-за принципа исключения Паули. Баланс между этими силами приводит к потенциальной энергетической яме с минимальной энергией, когда ядра разделены определенным равновесным расстоянием.

Если на электронную структуру двух взаимодействующих тел влияет при наличии друг друга ковалентные взаимодействия (неионные) также вносят вклад в общую энергию образующегося соединения. Ионные соединения редко бывают чисто ионными, т.е. удерживаются вместе только за счет электростатических сил. Связи даже между наиболее электроотрицательными / электроположительными парами, такими как пары во фториде цезия, демонстрируют небольшую степень ковалентности. И наоборот, ковалентные связи между разнородными атомами часто демонстрируют некоторое разделение зарядов, и их можно рассматривать как частично ионные. Обстоятельства, при которых соединение будет иметь ионный или ковалентный характер, обычно можно понять, используя правила Фаянса, которые используют только заряды и размеры каждого иона. Согласно этим правилам, соединения с наиболее ионным характером будут иметь большие положительные ионы с низким зарядом, связанные с небольшим отрицательным ионом с высоким зарядом. В более общем смысле может применяться теория HSAB, в соответствии с которой соединения с наиболее ионным характером представляют собой соединения, состоящие из твердых кислот и твердых оснований: небольших, сильно заряженных ионов с большой разницей в электроотрицательности между анионом и катионом. Эта разница в электроотрицательностях означает, что разделение зарядов и результирующий дипольный момент сохраняется даже тогда, когда ионы находятся в контакте (избыточные электроны на анионах не переносятся и не поляризуются для нейтрализации катионов).

Структура

Элементарная ячейка структуры цинковой обманки ионы

обычно упаковываются в чрезвычайно регулярные кристаллические структуры, в расположении, которое минимизирует энергию решетки (максимизируя притяжение и минимизируя отталкивание). Энергия решетки - это сумма взаимодействия всех узлов со всеми другими узлами. Для неполяризуемых сферических ионов только заряды и расстояния необходимы для определения энергии электростатического взаимодействия. Для любой конкретной идеальной кристаллической структуры все расстояния геометрически связаны с наименьшим межъядерным расстоянием. Таким образом, для каждой возможной кристаллической структуры полная электростатическая энергия может быть связана с электростатической энергией единичных зарядов на расстоянии до ближайшего соседа с помощью мультипликативной константы, называемой постоянной Маделунга, которую можно эффективно вычислить с помощью Эвальд Сум. Когда для дополнительной энергии отталкивания принимается разумная форма, полная энергия решетки может быть смоделирована с использованием уравнения Борна – Ланде, уравнения Борна – Майера или в отсутствие структурных информации, уравнение Капустинского.

Используя еще более простое приближение ионов как непроницаемых твердых сфер, расположение анионов в этих системах часто связывают с плотноупакованными расположениями сфер с катионы, занимающие тетраэдрические или октаэдрические пустоты. В зависимости от стехиометрии ионного соединения и координации (в основном определяемой отношением радиусов ) катионов и анионов обычно наблюдается множество структур. и теоретически обосновано правилами Полинга.

Обычные структуры ионных соединений с плотноупакованными анионами
СтехиометрияКатион: координация анионовМежузельные участкиПлотная кубическая упаковка анионовГексагональная плотная упаковка анионов
занятостьотношение критических радиусовимяКонстанта МаделунгаимяКонстанта Маделунга
MX6:6полностью октаэдрический0,4142хлорид натрия 1,747565никелин <1.73
4: 4чередующийся тетраэдр0,2247цинковая обманка 1,6381вюрцит 1,641
MX28: 4полностью тетраэдрический0,2247флюорит 5,03878
6: 3полуоктаэдрический (чередующиеся слои полностью заполнены)0,4142кадми um хлорид 5,61йодид кадмия 4,71
MX36: 21/3 октаэдра0,41426,67иодид висмута 8,26
M2X36: 4октаэдрические две трети0,4142корунд 25,0312
ABO 3октаэдрические две трети0,4142ильменит зависит от зарядов и структуры
AB2O4одна восьмая тетраэдрическая и половина октаэдрическойrA/rO= 0,2247, r B/rO= 0,4142шпинель, обратная шпинель зависит от распределения катионных центроволивин зависит от распределения катионных центров

В некоторых случаях анионы принимают простую кубическую упаковку, и в результате наблюдаются общие структуры:

Общие структуры ионных соединений с простые кубические упакованные анионы
СтехиометрияКатион: координация анионовЗанятые межузельные позицииПример структуры
nameотношение критических радиусовКонстанта Маделунга
MX8:8полностью заполненахлорид цезия 0,73211,762675
MX28: 4наполовину заполненныйфторид кальция
M2X4: 8наполовину заполненныйоксид лития

Некоторые ионные жидкости, особенно со смесями анионов или катионов, можно охлаждать достаточно быстро, чтобы достаточно времени для зарождения кристалла , поэтому образуется ионное стекло (без дальнего порядка).

Дефекты

Схема заряженных ионов с положительным ионом вне структуры дефект Френкеля Диаграмма заряженных ионов с отсутствием положительного и отрицательного полюсов в структуре Дефект Шоттки

Внутри ионного кристалла обычно есть точечные дефекты, но для сохранения электронейтральности эти дефекты объединяются парами. Дефекты Френкеля состоят из катионной вакансии, спаренной с межузельным катионом, и могут быть образуются где угодно в объеме кристалла, чаще всего в соединениях с низким координационным числом и катионами, которые намного меньше, чем анионы. Дефекты Шоттки состоят из одной вакансии каждого типа и образуются в поверхности кристалла, чаще всего встречающиеся в соединениях с высоким координационным числом, и когда анионы и катионы имеют одинаковые значения s ize. Если катионы имеют несколько возможных степеней окисления, тогда катионные вакансии могут компенсировать недостаток электронов на катионных сайтах с более высокими степенями окисления, что приводит к нестехиометрическому соединению. Другой нестехиометрической возможностью является образование F-центра, свободного электрона, занимающего анионную вакансию. Когда соединение имеет три или более ионных компонента, возможно еще больше типов дефектов. Все эти точечные дефекты могут создаваться тепловыми колебаниями и иметь равновесную концентрацию. Поскольку они энергетически затратны, но полезны с энтропийной точки зрения, они возникают в большей концентрации при более высоких температурах. После образования эти пары дефектов могут диффундировать в основном независимо друг от друга, перескакивая между узлами решетки. Эта подвижность дефектов является источником большинства явлений переноса в ионном кристалле, включая диффузию и ионную проводимость твердого тела. Когда вакансии сталкиваются с междоузлиями (Френкель), они могут рекомбинировать и аннигилировать друг друга. Аналогичным образом удаляются вакансии, когда они достигают поверхности кристалла (Шоттки). Дефекты кристаллической структуры обычно увеличивают параметры решетки , уменьшая общую плотность кристалла. Дефекты также приводят к тому, что ионы находятся в совершенно разных локальных окружениях, что заставляет их испытывать различную симметрию кристаллического поля, особенно в случае различных катионов, обменивающихся узлами решетки. Это приводит к другому расщеплению орбиталей d-электронов, так что оптическое поглощение (и, следовательно, цвет) может изменяться с концентрацией дефектов.

Свойства

Кислотность / основность

Ионные соединения, содержащие ионы водорода (H), классифицируются как кислоты, а соединения, содержащие электроположительные катионы и основные анионы ионы гидроксид (OH) или оксид (O) классифицируются как основания. Другие ионные соединения известны как соли и могут образовываться кислотно-основными реакциями. Если соединение является результатом реакции между сильной кислотой и слабым основанием, результатом является кислая соль. Если это результат реакции между сильным основанием и слабой кислотой, результатом является основная соль. Если это результат реакции между сильной кислотой и сильным основанием, получается нейтральная соль. Слабые кислоты, вступающие в реакцию со слабыми основаниями, могут образовывать ионные соединения как с ионом конъюгированного основания, так и с сопряженным кислотным ионом, например, ацетатом аммония.

. Некоторые ионы классифицируются как амфотерные, способность реагировать либо с кислотой, либо с основанием. Это также верно для некоторых соединений с ионным характером, обычно оксидов или гидроксидов менее электроположительных металлов (так что соединение также имеет значительный ковалентный характер), таких как оксид цинка, гидроксид алюминия, оксид алюминия и оксид свинца (II).

Точки плавления и кипения

Электростатические силы между частицами наиболее сильны, когда заряды высоки, а расстояние между ядрами ионы малы. В таких случаях соединения обычно имеют очень высокие точки плавления и кипения и низкое давление пара. Тенденции температур плавления можно объяснить еще лучше, если принять во внимание соотношение структуры и размера ионов. Выше точки плавления ионные твердые вещества плавятся и становятся расплавленными солями (хотя некоторые ионные соединения, такие как хлорид алюминия и хлорид железа (III), имеют молекулярно-подобные структуры в Неорганические соединения с простыми ионами обычно имеют небольшие ионы и, следовательно, имеют высокие температуры плавления, как и твердые вещества при комнатной температуре. Однако некоторые вещества с более крупными ионами имеют точку плавления ниже или близкую к комнатной температуре (часто определяемую как до 100 ° C) и называются ионными жидкостями. Ионы в ионных жидкостях часто имеют неравномерное распределение заряда или объемные заместители, такие как углеводородные цепи, которые также играют роль в определении силы взаимодействий и склонности к плавлению.

Даже когда локальные структура и связь ионного твердого вещества нарушены в достаточной степени, чтобы расплавить его, все еще существуют сильные дальнодействующие электростатические силы притяжения, удерживающие жидкость вместе и предотвращающие кипение ионов с образованием газовой фазы. Это означает, что ионные жидкости даже при комнатной температуре имеют низкое давление пара и требуют значительно более высоких температур для кипения. Точки кипения демонстрируют аналогичные тенденции к температурам плавления с точки зрения размера ионов и силы других взаимодействий. При испарении ионы все еще не освобождаются друг от друга. Например, в паровой фазе хлорид натрия существует в виде двухатомных «молекул».

Хрупкость

Большинство ионных соединений очень хрупкие. Когда они достигают предела своей прочности, они не могут деформироваться податливо, потому что необходимо поддерживать строгое выравнивание положительных и отрицательных ионов. Вместо этого материал подвергается разрушению через раскол. При повышении температуры (обычно близко к температуре плавления) происходит переход вязко-хрупкое, и пластическое течение становится возможным за счет движения дислокаций.

Сжимаемость

сжимаемость ионного соединения в значительной степени определяется его структурой и, в частности, координационным числом. Например, галогениды со структурой хлорида цезия (координационное число 8) менее сжимаемы, чем галогениды со структурой хлорида натрия (координационное число 6), и опять же меньше, чем галогениды с координационным числом 4.

Растворимость

Когда ионные соединения растворяются, отдельные ионы диссоциируют, сольватируются растворителем и диспергируются в полученном растворе. Поскольку ионы выделяются в раствор при растворении и могут проводить заряд, растворимые ионные соединения являются наиболее распространенным классом сильных электролитов, а их растворы обладают высокой электропроводностью.

Растворимость в воде различных ионных соединений в зависимости от температуры. Были включены некоторые соединения, проявляющие необычную растворимость.

растворимость наиболее высока в полярных растворителях (таких как вода ) или ионных жидкостях, но имеет тенденцию к низкому содержанию неполярных растворителей (таких как бензин / бензин ). Это главным образом потому, что результирующие ионно-дипольные взаимодействия значительно сильнее, чем ионно-индуцированные дипольные взаимодействия, поэтому теплота растворения выше. Когда противоположно заряженные ионы в твердой ионной решетке окружены противоположным полюсом полярной молекулы, твердые ионы вытягиваются из решетки в жидкость. Если энергия сольватации превышает энергию решетки, отрицательное результирующее изменение энтальпии раствора обеспечивает термодинамический импульс для удаления ионов из их позиций в кристалле и растворения в жидкость. Кроме того, изменение энтропии раствора обычно является положительным для большинства твердых растворенных веществ, таких как ионные соединения, что означает, что их растворимость увеличивается при повышении температуры. Существуют некоторые необычные ионные соединения, такие как сульфат церия (III), где это изменение энтропии отрицательно из-за дополнительного порядка, индуцируемого в воде после растворения, и растворимость уменьшается с температурой.

Электропроводность

Хотя ионные соединения содержат заряженные атомы или кластеры, эти материалы обычно не проводят электричество в какой-либо значительной степени, когда вещество твердое. Для проведения проводимости заряженные частицы должны быть подвижными, а не неподвижными в кристаллической решетке. Это достигается до некоторой степени при высоких температурах, когда концентрация дефектов увеличивает ионную подвижность и наблюдается ионная проводимость твердого тела. Когда ионные соединения растворяются в жидкости или плавятся в жидкости, они могут проводить электричество, потому что ионы становятся полностью подвижными. Это увеличение проводимости при растворении или плавлении иногда используется как определяющая характеристика ионных соединений.

В некоторых необычных ионных соединениях: быстрые ионные проводники и ионные стекла, один или несколько ионных компоненты обладают значительной подвижностью, обеспечивая проводимость, даже если материал в целом остается твердым. Это часто сильно зависит от температуры и может быть результатом либо фазового перехода, либо высокой концентрации дефектов. Эти материалы используются во всех твердотельных суперконденсаторах, батареях и топливных элементах, а также в различных химических датчиках.

Цвет

синий порошок на стекло для часов Безводный хлорид кобальта (II),. CoCl 2куча красных гранул на белой бумаге Гексагидрат хлорида кобальта (II),. CoCl 2 · 6H 2O

цвет ионного соединения часто отличается от цвета водного раствора, содержащего составляющие ионы, или гидратированной формы того же соединения.

Анионы в соединениях со связями с наиболее ионным характером имеют тенденцию быть бесцветными (с полосой поглощения в ультрафиолетовой части спектра). В соединениях с менее ионным характером их цвет становится более глубоким через желтый, оранжевый, красный и черный (по мере смещения полосы поглощения в сторону более длинных волн в видимый спектр).

Полоса поглощения простых катионов смещается в сторону более коротких волн, когда они участвуют в более ковалентных взаимодействиях. Это происходит во время гидратации ионов металлов, поэтому бесцветные безводные ионные соединения с анионом, поглощающим в инфракрасном диапазоне, могут окрашиваться в раствор.

Использование

Ионные соединения уже давно находят широкое применение в самых разных областях. Многие минералы являются ионными. Люди перерабатывают поваренную соль (хлорид натрия) более 8000 лет, используя ее сначала в качестве пищевой приправы и консерванта, а теперь также в производстве, сельском хозяйстве, водоподготовке, для защиты от обледенения дорог и многих других. использует. Многие ионные соединения настолько широко используются в обществе, что имеют общие названия, не связанные с их химической идентичностью. Примеры этого включают бура, каломель, молоко магнезии, соляную кислоту, масло купороса, селитра и гашеная известь.

Растворимые ионные соединения, такие как соль, могут легко растворяться с образованием растворов электролитов. Это простой способ контролировать концентрацию и ионную силу. Концентрация растворенных веществ влияет на многие коллигативные свойства, включая повышение осмотического давления и вызывает снижение температуры замерзания и повышение температуры кипения. Поскольку растворенные вещества представляют собой заряженные ионы, они также увеличивают электропроводность раствора. Повышенная ионная сила уменьшает толщину двойного электрического слоя вокруг коллоидных частиц, и, следовательно, стабильность эмульсий и суспензий.

. идентичность добавленных ионов также важна для многих целей. Например, соединения, содержащие фторид, растворяются для подачи фторид-ионов для фторирования воды.

Твердые ионные соединения давно используются в качестве пигментов красок и устойчивы к органическим растворителям, но чувствительны к кислотности или основность. С 1801 пиротехники описали и широко использовали металлсодержащие ионные соединения в качестве источников цвета в фейерверках. При сильном нагревании электроны в ионах металлов или небольших молекулах могут возбуждаться. Эти электроны позже возвращаются в состояние с более низкой энергией и излучают свет с цветовым спектром, характерным для присутствующих частиц.

В химии ионные соединения часто используются в качестве прекурсоров для высокотемпературного твердотельного синтеза.

Многие металлы являются наиболее распространенными с геологической точки зрения ионными соединениями в рудах. Для получения элементарных материалов эти руды обрабатываются с помощью плавки или электролиза, в которых протекают окислительно-восстановительные реакции (часто с восстановителем например, углерод), так что ионы металлов приобретают электроны и становятся нейтральными атомами.

Номенклатура

Согласно номенклатуре, рекомендованной IUPAC, ионные соединения названы в соответствии с их составом, а не структурой. В простейшем случае бинарного ионного соединения без возможной двусмысленности относительно зарядов и, следовательно, стехиометрии, общее название записывается с использованием двух слов. Имя катиона (неизмененное имя элемента для одноатомных катионов) идет первым, за ним следует имя аниона. Например, MgCl 2 называется хлорид магния, а Na 2SO4называется сульфат натрия (SO. 4, сульфат, является примером многоатомного иона ). Чтобы получить эмпирическую формулу из этих названий, стехиометрию можно вывести из зарядов на ионах и требования общей нейтральности заряда.

Если имеется несколько различных катионов и / или анионы, мультипликативные префиксы (ди-, три-, тетра-,...) часто требуются для обозначения относительного состава, а катионы и анионы перечислены в алфавитном порядке. Например, KMgCl 3 назван трихлоридом магния-калия, чтобы отличить его от K 2 MgCl 4 (обратите внимание, что в обоих эмпирических В формуле и написанном имени катионы расположены в алфавитном порядке, но порядок между ними различается, потому что символ для калия равен K). Когда один из ионов уже имеет мультипликативный префикс в своем имени, используются альтернативные мультипликативные префиксы (бис-, трис-, тетракис-,...). Например, Ba (назван BrF 4)2.

Соединения, содержащие один или несколько элементов, которые могут существовать в различных степенях заряда / окисления, будут иметь стехиометрию, которая зависит от того, какое окисление состояний присутствуют, чтобы обеспечить общую нейтральность. Это может быть указано в названии, указав либо степень окисления присутствующих элементов, либо заряд на ионах. Из-за риска неоднозначности при распределении степеней окисления ИЮПАК предпочитает прямое указание числа заряда иона. Они записываются в виде арабского целого числа, за которым следует знак (..., 2-, 1-, 1+, 2+,...) в скобках непосредственно после названия катион (без разделяющего их пробела). Например, FeSO 4 называется сульфатом железа (2+) (с зарядом 2+ на Fe ионы, уравновешивающие заряд 2- на ионе сульфата), тогда как Fe 2 (SO 4)3называется сульфатом железа (3+) (потому что два иона железа в каждом каждая формульная единица имеет заряд 3+, чтобы сбалансировать 2- на каждом из трех сульфат-ионов). В номенклатуре запасов, все еще широко используемой, степень окисления записывается римскими цифрами (..., −II, −I, 0, I, II,...). Таким образом, приведенные выше примеры будут называться сульфат железа (II) и сульфат железа (III) соответственно. Для простых ионов ионный заряд и степень окисления идентичны, но для многоатомных ионов они часто различаются. Например, ион уранил (2+), UO. 2, имеет уран в степени окисления +6, поэтому в товарной номенклатуре он будет называться ионом диоксурана (VI). Еще более старая система именования катионов металлов, также широко используемая до сих пор, добавляла суффиксы -ous и -ic к латинскому корню названия, чтобы дать специальные названия для низких и высоких степеней окисления. Например, в этой схеме используются «двухвалентное» и «трехвалентное» для железа (II) и железа (III) соответственно, поэтому приведенные выше примеры получили классические названия сульфат железа и сульфат железа.

См. Также

Примечания

Ссылки

Библиография

Последняя правка сделана 2021-05-24 05:58:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте