ELEMENTY SYSTEMATYKI ZWI
ZKÓW NIEORGANICZNYCH. NAZEWNICTWO ZWI
ZKÓW
NIEORGANICZNYCH
TLENKI - są to związki tlenu z metalami i niemetalami, w których atomy tlenu lub jony tlenkowe tworzą wiązania
tylko z danym pierwiastkiem a nie łączą się między sobą. Związki, w których występuje wiązanie pomiędzy
atomami tlenu noszą nazwę nadtlenków (np. H2O2, Na2O2).
Nazewnictwo tlenków (system Stocka)
W nazwie pojawia się najpierw słowo tlenek a następnie nazwa pierwiastka tworzącego tlenek w dopełniaczu i
stopień utlenienia tego pierwiastka podany w nawiasie cyfrą rzymska (w przypadku, gdy pierwiastek tworzy tylko
jeden tlenek stopień utlenienia pomijamy) np.
Na2O - tlenek sodu
SO2 - tlenek siarki(IY)
SO3- tlenek siarki(YI)
Cu2O - tlenek miedzi(I)
CuO - tlenek miedzi(II)
PODZIAA
TLENKÓW
Rodzaj
Właściwości chemiczne Przykłady Uwagi
tlenku
" reaguj Ä… z kwasami Na2O + 2HCl 2NaCl + H2O tlenki zasadowe dzielÄ… siÄ™ na:
tworzÄ…c sole; " reagujÄ…ce z wodÄ… np. tlenki
CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O
" nie reaguj ą z litowców i berylowców (bez Be)
zasadami (tzw. bezwodniki zasadowe)
Na2O + H2O 2NaOH
" nie reagujÄ…ce z wodÄ… np. Cu2O,
CrO (tlenki pierwiastków bloku d
na najniższych stopniach
utlenienia)
" reagujÄ… z SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O tlenki kwasowe dzielÄ… siÄ™ na:
zasadami " reagujÄ…ce z wodÄ… np. C02, S02
SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O
tworzÄ…c sole; " nie reagujÄ…ce z wodÄ… np. SiO2
" nie reagujÄ… z " bezwodniki kwasowe - tlenki
IV III V
kwasami metali bloku d na najwyższych
NO2 + H2O HNO2 + HNO3
możliwych stopniach utlenienia i
Ä™! nie jest bezwodnikiem
tlenki niemetali, które w reakcji z
kwasowym (choć tworzy w reakcji
wodą tworzą kwasy, w których
z wodÄ… kwasy
pierwiastek tworzÄ…cy kwas jest
V V
na tym samym stopniu utlenienia
N2O5 + H2O -> 2HN03
co w tlenku
Ä™! bezwodnik kwasowy
reagują zarówno z A12O3 + 6HC1 2A1C13 + 3 H2O nie reagują zwykle z wodą.
mocnymi kwasami jak Należą do grupy pierwiastków grup
A12O3 + 2NaOH + 3H2O -
i mocnymi zasadami głównych leżących wzdłuż przekątnej w
2Na[Al(OH)4]
układzie okresowym od wodoru do At
Cr2O3 + 6HC1 2CrCl3 + 3 H2O
oraz tlenki pierwiastków bloku d na
Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O
pośrednich stopniach utlenienia
2Na[Cr(OH)4]
ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O
ZnO + 2NaOH + H2O
Na2[Zn(OH)4]
nie reagujÄ… ani z kwasami NO, CO, N2O nie reagujÄ… z wodÄ…
ani zasadami
1
ZASADOWE
KWASOWE
NE
OBOJ
T
AMFOTERYCZNE
METODY OTRZYMYWANIA TLENKÓW
Metoda Przykład
Utlenianie pierwiastków C + O2 CO2
Utlenianie tlenków 2CO + 02 2CO2
Redukcja tlenków Fe203 + C 2FeO + CO
Rozkład tlenków N2O3 NO + NO2
Rozkład termiczny wodorotlenków 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Rozkład termiczny soli CaCO3 CaO + CO2
Spalanie związków organicznych CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (spalanie całkowite)
CH4 + 3/2O2 CO + 2H2O (półspalanie)
WA
AŚCIWOŚCI FIZYCZNE TLENKÓW
Tlenki metali są ciałami stałymi o dość dużej gęstości i wysokiej temperaturze topnienia. Są związkami o budowie
jonowej. W stanie ciekłym przewodzą prąd elektryczny.
Tlenki metali nie rozpuszczają się w wodzie. Jedynie tlenki litowców i berylowców(bez Be) reagują z wodą.
Tlenki niemetali to najczęściej gazy, ciecze lub ciała stałe.
WA
AŚCIWOŚCI TLENKÓW A UKA
AD OKRESOWY
W okresie następuje przejście od tlenków zasadowych do kwasowych
W grupie (w miarÄ™ wzrostu liczby atomowej)
" ROŚNIE reaktywność tlenków zasadowych
" MALEJE reaktywność tlenków kwasowych
WODORKI - są to połączenia wodoru z innymi pierwiastkami typu: EHn lub HnE gdzie: n - wartościowość
pierwiastka E (np. LiH, H2S, HCl) Nazewnictwo wodorków:
" typu EHn - w nazwie pojawia się słowo  wodorek" a następnie nazwa pierwiastka E tworzącego ten
wodorek w dopełniaczu (np. LiH - wodorek litu)
" typu HnE - pierwszy człon nazwy stanowi nazwa pierwiastka z końcówką ,,-ek" a drugi słowo  wodoru"
np. H2S - siarczek wodoru. Dopuszczalne w przypadku wodorków niemetali jest nazewnictwo
jednowyrazowe - w takim przypadku nazwa tworzona jest w ten sposób, że nazwa pierwiastka
tworzącego dany  wodorek" łączy się z wyrazem wodór w jedno słowo za pomocą litery  o" np. H2S -
siarkowodór, HI -jodowodór
PODZIAA
WODORKÓW
Właściwości
Typ wodorku Przykłady Uwagi
chemiczne
charakter NaH + H2O 2NaOH + H2 " wodorki te tworzÄ… metale grupy 1 i
wodorki typu zasadowy i 2 (z wyjÄ…tkiem Be i Mg)
CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2
soli redukujący " wodór występuje w nich na - I
stopniu utlenienia
wodorki tego NH3 + H20 NH4+ + OH- " wodór występuje w nich na +1
typu wykazujÄ… stopniu utlenienia
HCl + H2O H3O+ + Cl-
zarówno " wiązania w cząsteczkach tych
charakter: wodorków są kowalencyjne
H20(c) + H20(c) H30+ + OH-(C)
(c)
wodorki zasadowy (NH3) - tworzÄ… je pierwiastki grup 14 i 17
NH3(C) +NH3(C) NH4+ + NH2-(C)
(C)
kowalencyjne kwasowy (HC1) oraz bor
obojętny (CH4) - wodorki grupy 1 7 tworzą kwasy
amfoteryczny beztlenowe, których moc rośnie
(H20) w szeregu:
HFwłaściwości PdH0,6 - każdy atom Pd ma na połączenia wodoru z pierwiastkami bloku
fizyczne zbliżone orbitalach deficyt elektronowy, d
do metali który musi być uzupełniony
(połysk, elektronami pochodzącymi od
wodorki
przewodnictwo zaadsorbowanego wodoru. W
metaliczne
elektryczne) temperaturze pokojowej pallad
absorbuje 900 razy większą od
własnej objętość wodoru
OTRZYMYWANIE - najczęściej bezpośrednia synteza pierwiastków z wodorem
np. N2 + 3H2 -> 2NH3
2
WODOROTLENKI - stanowią grupę związków o wzorze ogólnym X(OH)m gdzie; X - oznacza metal o
wartościowości m
Nazewnictwo wodorotlenków:
Nazwy wodorotlenków są dwuczłonowe. Pierwszy człon nazwy stanowi słowo  wodorotlenek", drugą nazwa
metalu, przy której podaje się jego stopień utlenienia (cyfrą rzymską w nazwie). Jeśli metal ma tylko jedną
wartościowość, to pomijamy ją w nazwie, np.:
NaOH - wodorotlenek sodu
Fe(OH)2 - wodorotlenek żelaza(II)
Fe(OH)3 - wodorotlenek żelaza(III)
PODZIAA
WODOROTLENKÓW
Typ Właściwości
Przykłady Uwagi
wodorotlenku chemiczne
większość jest dobrze
reagujÄ… z kwasami nie
ZASADOWE Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O rozpuszczalna w wodzie ale
reagujÄ… z zasadami
nie wszystkie np.
Mg(OH)2“!, biaÅ‚y
reagujÄ… z mocnymi
Zn(OH)2 + 2HCl ZnCl2 + 2H2O
kwasami i mocnymi zwykle sÄ… trudno
AMFOTERYCZNE
zasadami, tworzÄ…c Zn(OH)2 + 2NaOH Na2[Zn(OH)4] rozpuszczalne w wodzie
rozpuszczalne
hydrolizujÄ…ce sole
Inny podział wodorotlenków
1) ze względu na rozpuszczalność w wodzie:
a) dobrze rozpuszczalne w wodzie np. NaOH, KOH
b) trudno rozpuszczalne w wodzie np. Mg(OH)2, Cu(OH)2
2) ze względu na przebieg dysocjacji
" mocne zasady - wodorotlenki litowców i berylowców (z wyjątkiem Be(OH)2)
" słabe zasady np. Fe(OH)2
METODY OTRZYMYWANIA WODOROTLENKÓW
Metoda Przykład Uwagi
reakcja tlenku metalu z Na2O + H2O 2NaOH - otrzymany roztwór ma charakter zasadowy
wodą - metoda dotyczy tlenków rozpuszczalnych
CaO + H2O Ca(OH)2
w wodzie np. tlenków litowców i
berylowców (z wyjątkiem berylu)
reakcja metalu z wodÄ… 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 - z wodÄ… reagujÄ… litowce i berylowce ( z
wyjÄ…tkiem berylu)
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2
reakcja wymiany CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2“!+Na2SO4 - rozpuszczalność wodorotlenków patrz
podwójnej, w wyniku tabela rozpuszczalności
FeCl3 + 3KOH Fe(OH)3“! + 3KCl
której tworzy się
wodorotlenek trudno
rozpuszczalny w wodzie
3
WA
AÅšCIWOÅšCI CHEMICZNE
Rodzaj właściwości Przykład Uwagi
dysocjujÄ… w wodzie z NaOH Na+ + OH- wodorotlenki amfoteryczne i trudno
odczynem zasadowym rozpuszczalne w wodzie pH H" 7
reagują z kwasami Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O dotyczy zarówno wodorotlenków
zasadowych jak i amfoterycznych
Al(OH)3 + 3HC1 AlCl3 + 3H2O
reagują z zasadami A1(OH)3 + NaOH Na[Al.(OH)4] dotyczy tylko wodorotlenków
amfoterycznych
reagują z tlenkami 2NaOH + SO3 Na2SO4 + H2O w przypadku wodorotlenków
kwasowymi amfoterycznych powinny to być bezwodniki
2A1(OH)3 + 3SO3 A12(SO4)3 + 3H2O
mocnych kwasów
reagują z metalami Zn + 2NaOH + 2H,O Na,[Zn(OH)4] + H2 muszą to być mocne wodorotlenki, np.
elektroujemnymi NaOH, KOH
Al + NaOH + 3H20 Na[Al(OH)4] + 3/2H2
mogącymi tworzyć
wodorotlenki
amfoteryczne
mogą ulegać Cu(OH)2 CuO + H2O dotyczy to głównie wodorotlenków
rozkładowi pierwiastków bloku d
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
termicznemu
KWASY - są to związki o wzorze ogólnym
HnR
gdzie: R - reszta kwasowa
n - wartościowość reszty kwasowej
Nazewnictwo kwasów:
Nazwy kwasów beztlenowych są dwuczłonowe. Składają się z wyrazów:  kwas" i rdzenia nazwy pierwiastka
będącego resztą kwasową z końcówką '-wodorowy", np.
HF - kwas fluorowodorowy
HCl - kwas chlorowodorowy (nazwa zwyczajowa: solny)
Nazwy kwasów tlenowych (oksokwasów) są również dwuczłonowe. Składają się z wyrazów  kwas" i nazwy
pierwiastka tworzÄ…cego kwas w formie przymiotnikowej.
" w przypadku, gdy pierwiastek na różnych stopniach utlenienia tworzy kilka kwasów, to przy ich nazwie
podaje się stopień utlenienia pierwiastka ( w nawiasie cyfrą rzymską)
" w przypadku, gdy pierwiastek tworzy kilka kwasów na tym samym stopniu utlenienia, to konieczne jest
dodanie do drugiej części nazwy odpowiedniego przedrostka np. orto-, meta- (ten sposób nazewnictwa
wychodzi już z użycia)
" kwasy zawierające w cząsteczce kilka atomów pierwiastka tworzącego kwas mają przed nazwą tego
pierwiastka dodane odpowiednie przedrostki określające liczbę atomów tego pierwiastka np. di- tri-
H2SO3 - kwas siarkowy(IV)
H2SO4 - kwas siarkowy(VI)
H2SiO3 - kwas metakrzemowy
H4SiO4 - kwas ortokrzemowy(IV)
H2S2O8 - kwas nadtlenodisiarkowy(VI)
4
OTRZYMYWANIE KWASÓW
Metoda Przykład Uwagi
reakcja tlenku niemetalu
S02 + H2O H2S03 otrzymywanie kwasów tlenowych
(bezwodnika
kwasowego) z wodÄ…
rozpuszczanie w wodzie
HCl(g) + H,O H3O+ + Cl- tworzenie kwasów beztlenowych
(C) c)
wodorku niemetalu
reakcja soli z kwasami Na2SiO + 2HC1 2NaCl + H2SiO3“! powstajÄ…cy produkt musi być albo:
- słabo rozpuszczalny w wodzie
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HClÄ™!
- lotny
CH3COONa + HCl CH3COOH + NaCl
- lub słabo zdysocjowany
5
WA
AÅšCIWOÅšCI CHEMICZNE
Rodzaj Przykład Uwagi
właściwości
moc kwasu tlenowego
" rośnie ze wzrostem elektroujemności
atomu centralnego reszty kwasowej w
okresie: np.
H3P04 < H2S04 < HClO4
w grupie np.
HIO" w przypadku kwasów tego samego
pierwiastka rośnie ze wzrostem liczby
atomów tlenu np.
HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4
beztlenowego
" rośnie ze wzrostem elektroujemności w
obrębie okresu np.
H2S < HC1
" maleje ze wzrostem elektroujemności
w obrębie grupy np.
HI > HBr > HC1
reagują z HCl + NaOH NaCl +H2O tworzenie soli kwasów beztlenowych i
wodorotlenka tlenowych
mi
reagujÄ… z CaO + 2HCl CaCl2 + H2O z tlenkami amfoterycznymi tylko mocne
tlenkami kwasy
A12O3 + 3H2SO4 A12(SO4)3 + 3H20
metali
reagujÄ… z Al + 3HCl AlCl3 + 3/2H2Ä™! " kwasy nieutleniajÄ…ce z metalami
metalami elektroujemnymi z utworzeniem soli i
3Cu + 8HN03(rozc). 3Cu(NO3)2 + NOÄ™!+ 4H2O
wodoru
Cu + 4HNO3(stęż) Cu(NO3)2 + 2N02ę! + 2H2O
" utleniające mogą również reagować z
2A1 + 3H2S04(rozc) A12(SO4)3 + 3H2Ä™!
metalami elektrododatnimi z
Al + H2SO4(stęż) pasywacja
utworzeniem soli i odpowiedniego
Al + HNO3(stęż) pasywacja
tlenku (anion kwasu tlenowego pełni
rolÄ™ utleniacza)
" stężone kwasy utleniające (H2SO4,
HNO3) pasy wuj ą niektóre metale
reakcje 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl " kwas mocniejszy wypiera słabszy z
wymiany jego soli
BaCl2 + H2SO4 BaSO4“! + 2HCl
podwójnej " przy porównywalnej mocy kwasów
Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O + CO2
kwas trudniej lotny (H2SO4)
wypiera Å‚atwiej lotny (HC1) z jego
soli
" wymiana zachodzi również, gdy
produkt opuszcza środowisko
reakcji
SOLE - możemy traktować jako produkty reakcji kwasów z zasadami (aczkolwiek jest to tylko jeden ze sposobów
otrzymywania soli)
6
SOLE PROSTE  zawierają jeden rodzaj kationów i jeden rodzaj anionów: MenRm
gdzie: Me - kation metalu (prosty np. Al3t lub złożony NH4+)
R - anion reszty kwasowej (anion prosty np. Cl- lub złożony SO42-)
n i m - indeksy stechiometryczne (podlegają regule krzyżowej analogicznie do tlenków)
NAZEWNICTWO SOLI PROSTYCH
Nazwy soli prostych są dwuczłonowe:
pierwszy człon dotyczy reszty kwasowej a drugi podaje nazwę kationu
zarówno w przypadku kationu jak i anionu zwykle podaje się stopień utlenienia metalu tworzącego
kation (w przypadku gdy może on występować na różnych stopniach utlenienia) i atomu centralnego
reszty kwasowej np.
Fe2(SO4)3 - siarczan(VI) żelaza(III)
FeCl3 - chlorek żelaza(III)
Na2SO3 - siarczan(IV) sodu
WODOROSOLE ( sole kwaśne") - sole proste kwasów wieloprotonowych: Me (HR)m
gdzie: Me - kation metalu (prosty np. Al3+ lub złożony NH4+)
HR - wodoroanion reszty kwasowej np. HSO4-, H2PO4-
n i m - indeksy stechiometryczne (podlegają regule krzyżowej)
NAZEWNICTWO WODOROSOLI
nazwy wodorosoli tworzy się analogicznie jak zostało to opisane w przypadku soli prostych, przy czym
dodaje siÄ™ przed nazwÄ… reszty kwasowej przedrostek wodoro- (w przypadku gdy wodoroanion zawiera
więcej niż jeden atom wodoru - dodatkowo przedrostek liczebnikowy np. di-, tri-) np.
NaH2PO4 - diwodorofosforan(V) sodu
NaH3P2O7 - triwodorodifosforan(V) sodu
NaHSO4 - wodorosiarczan(VI) sodu
SOLE PODWÓJNE
Jeśli pochodzą od kwasów wieloprotonowych zawierają dwa rodzaje kationów np. ałuny
I III
Me2SO4 Me2(SO4)3 24H2O
gdzie: MeI - to np. K+, Na+, NH4+
Me'"- to np. Al3+,Fe3+,Cr3+
(AÅ‚uny wykazujÄ… zjawisko izomorfizmu - krystalizujÄ… w tej samej postaci krystalograficznej)
jeśli pochodzą od wodorotlenków polihydroksylowych zawierają dwa rodzaje anionów np. hydroksosole
Hydroksosole - zbudowane są z co najmniej trzech rodzajów jonów: Men(OH)xRm
gdzie: Me - kation metalu
OH - anion wodorotlenkowy
R - anion reszty kwasowej
n, x i m - indeksy stechiometryczne (wzory hydroksosoli nie podlegają, tak jak i pozostałych soli
podwójnych, regule krzyżowej)
NAZEWNICTWO SOLI PODWÓJNYCH
nazwa soli podwójnej powinna zawierać w kolejności:
liczbę cząsteczek wody (jeśli dana sól jest hydratem)
nazwę anionu (lub anionów)
nazwę kationu (lub kationów w kolejności alfabetycznej)
np. (NH4)2SO4 Fe2(SO4)3 24H2O skrócona forma NH4Fe(SO4)212H2O 12-hydrat siarczanu(VI) amonu i
żelaza(III)
CaCO3 Cu(OH)2 skrócona forma [CuOH]2CO3 węglan diwodorotlenek dimiedzi(II) (węglan hydroksomiedzi(ll))
SOLE UWODNIONE (hydraty) - są to sole zawierające w swoim składzie tzw. wodę krystalizacyjną
np. CuSO4 5H2O, BaCl2 2H2O
7
METODY OTRZYMYWANIA SOLI PROSTYCH
Metoda Przykład Uwagi
reakcja metali z Zn + 2HCl ZnCl2 + H2ę! kwasy beztlenowe reagują wyłącznie
kwasami z metalami elektroujemnymi
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2Ä™! + 2H2O
reakcje metali z Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2ę! reakcji tej ulegają wyłącznie metale
mocnymi zasadami elektroujemne mogące tworzyć
wodorotlenki amfoteryczne
reakcje tlenków CaO + 2HCl CaCl2 + H2O powstająca sól powinna być
zasadowych z kwasami rozpuszczalna w wodzie
Na2O + H2SO4 Na2SO4 + H2O
reakcje tlenków SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O powstają sole kwasów tlenowych
kwasowych z zasadami
CO2 + NaOH NaHCO3
reakcje tlenków SO3 + Na2O Na2SO4 powstają sole kwasów tlenowych
zasadowych z
kwasowymi
reakcje metali z Fe + S FeS powstają sole kwasów beztlenowych
niemetalami
reakcje kwasów z NaOH + HCl NaCl + H2O reakcje całkowitego lub częściowego
zasadami zobojętnienia (powstają wtedy
NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O
wodoro- lub hydroksosole)
Al(OH)3 + HCl Al(OH)2Cl + H2O
wymiana podwójna w Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O kwas mocniejszy wypiera słabszy z
oparciu o różnice w jego soli
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl
mocy lub lotności kwas trudniej lotny wypiera łatwiej
kwasów lotny z jego soli
wymiana podwójna w AgNO3 + HCl AgCl“! + HNO3 patrz tablica rozpuszczalnoÅ›ci
oparciu o różnice w
rozpuszczalności soli
reakcje soli z tlenkami CaCO3 + CO2 + H20 Ca(HC03)2 tworzenie wodorosoli
kwasowymi
8