Tarptautinė mokslininkų grupė susintetino ir ištyrė seaborgio heksakarbonilą, Sg(CO)6, nestabilaus elemento, kurio atominis numeris 106, junginį su anglies monoksidu, taip pat palygino jį su panašiais nestabilių molibdeno ir volframo izotopų junginiais, kurie yra seborgio homologai. . Tai sudėtingiausias eksperimentiniu būdu gautas cheminis junginys, apimantis transaktinoidą, tai yra elementą, kurio atominis skaičius didesnis nei 103. Transaktinoidų cheminėse savybėse reliatyvumo teorijos poveikis vidiniams elektronams yra ryškiausias, todėl transaktinoidų chemijos tyrimas leidžia išsiaiškinti visą sunkiųjų atomų elektroninės struktūros skaičiavimo teoriją .

Periodinė cheminių elementų lentelė jau užpildyta iki 118 numerio (1 pav.). Visa jo struktūra atspindi didėjančio atominio skaičiaus elementų cheminių savybių periodiškumą, kuris atsiranda laipsniškai užpildant elektroninius apvalkalus. Jei du cheminiai elementai skiriasi visiškai užpildytų vidinių elektronų apvalkalų skaičiumi, bet turi panašius išorinius elektronus, kurie yra atsakingi už cheminį ryšį, tada šie du elementai turėtų turėti panašias chemines savybes. Šios elementų serijos vadinamos vienas kito homologais ir periodinėje lentelėje yra toje pačioje grupėje, vienas virš kito. Pavyzdžiui, šeštąją grupę sudarantys pereinamieji metalai – chromas, molibdenas, volframas ir itin sunkusis elementas Nr. 106 seaborgis – yra vienas kito homologai. Nors pirmųjų trijų cheminės savybės žinomos jau seniai, seborgio chemija tik pradedama tyrinėti. Tačiau remiantis periodine lentele, galima tikėtis, kad jų cheminės savybės bus panašios.

Lyginant homologinių elementų chemines savybes, yra vienas svarbus spąstas. Sunkiuose atomuose vidiniai elektronai juda beveik šviesos greičiu, todėl reliatyvumo teorijos poveikis veikia maksimaliai. Jie sukelia papildomą s- ir p-orbitalių suspaudimą ir dėl to tam tikrą išorinių elektronų debesų išsiplėtimą. Didelis branduolinis krūvis taip pat sustiprina elektronų sąveikos tarpusavyje poveikį, pavyzdžiui, sukimosi orbitos padalijimą. Visa tai veikia sunkiojo atomo cheminį ryšį su tam tikrais kaimynais. Ir šiuolaikinė teorinė chemija turėtų sugebėti teisingai apskaičiuoti visus šiuos efektus.

Kuo atomas sunkesnis, tuo stipresnis reliatyvistinis poveikis. Atrodo natūralu naudoti sunkiausius žinomus elementus, transaktinoidus, elementus, kurių atominis skaičius didesnis nei 103, norint patikrinti teorinius skaičiavimus (1 pav.). Tačiau jų eksperimentinio tyrimo metu iškyla keletas didelių sunkumų.

Pirma, transaktinoidinių elementų atominiai branduoliai yra labai nestabilūs; jų tipiškas gyvenimo laikas yra minutės, sekundės ar net sekundės dalys. Todėl nekalbama apie bet kokį makroskopinio materijos kiekio susikaupimą, mes turime dirbti su atskirais atomais iškart po jų gimimo.

Tai nebūtų didelė problema, jei ne antrasis sunkumas: šiuos atomus galima gauti tik iš jų vienetų kiekius. Supersunkieji atomai sintetinami branduolinėse reakcijose, kai susilieja du kiti gana sunkūs atomai, turintys daug neutronų. Tam vieno tipo sunkiųjų jonų spindulys nukreipiamas į taikinį, kuriame yra kito tipo sunkiųjų atomų, o jiems susidūrus įvyksta branduolinės reakcijos. Daugeliu atvejų jie sukuria tik smulkesnius fragmentus ir tik retkarčiais nutinka taip, kad susiliejus dviems branduoliams gimsta norimas supersunkus branduolys. Dėl to supersunkių branduolių susidarymo greitis nuolatinio taikinio švitinimo metu pasirodo juokingai mažas: maždaug vienas per minutę, per valandą, per dieną ar net per savaitę.

Ši gimdymo technologija sukelia trečią problemą. Supersunkių atomų sintezė vyksta esant nuolatinei stipriai spinduliuotei iš spindulio, kuris atsitrenkia į taikinį, ir dėl to esant didžiuliam pašalinių branduolinių šiukšlių srautui. Net jei norimas branduolys gimsta, perima elektronus iš aplinkos, tampa tikru atomu ir galiausiai iškart už taikinio pradeda cheminę reakciją, kad susidarytų naujas junginys – šis junginys bus atšiauriomis radiacijos sąlygomis, nuolat kontaktuosis. su plazma, kurią sukelia kietoji jonizacija Tai, kad tokiomis sąlygomis apskritai galima tirti tam tikrą transaktinoidų chemiją iki flerovio (elementas 114), savaime yra didelis pasiekimas. Tačiau iki šiol visi cheminiai junginiai, kuriuose dalyvauja transaktinoidai, buvo labai paprasti cheminiu požiūriu – halogenidai, oksidai ir kiti panašūs junginiai, turintys sunkųjį atomą maksimalioje oksidacijos būsenoje. Trapesni cheminiai junginiai su nereikšmingais cheminiais ryšiais greitai sunaikinami esant stipriai radiacijai. Ir visa tai, deja, apsunkina transaktinoidų cheminių savybių tyrimą.

Kitą dieną žurnale Mokslas buvo paskelbtas, žymintis „netrivialios“ transaktinoidų chemijos pradžią. Jame aprašyta junginio Sg(CO) 6, seaborgium heksakarbonilo, sintezė ir eksperimentinis tyrimas (2 pav.). Be to, toje pačioje sąrangoje ir tais pačiais metodais taip pat buvo tiriami homologinių elementų seaborgium, Mo(CO) 6 ir W(CO) 6 heksakarbonilo kompleksai bei trumpaamžiai molibdeno ir volframo izotopai, kurių pusinės eliminacijos laikas kelias sekundes ar minutes.

Pagrindinis šio darbo akcentas yra kombinuota eksperimentinė sąranka, apjungianti keletą pastarojo dešimtmečio techninių pažangų. Ši instaliacija įveikia trečią iš aukščiau paminėtų problemų – erdviškai atskiria supersunkių branduolių sintezės sritį ir susidariusio junginio fizikinių ir cheminių tyrimų sritį. Bendra jo išvaizda parodyta fig. 3. Prie įėjimo į instaliaciją (iš dešinės į kairę paveikslo fone) branduolių spindulys sąveikauja su taikiniu ir generuoja antrinių branduolių „kokteilį“. Reakcijos produktai yra nukreipiami dipolio magnetinio lauko (elementas D paveiksle) ir skirtingais būdais, esant skirtingiems branduolių krūvio ir masės santykiams. Magnetinio lauko dydis apskaičiuojamas taip, kad per magnetinių lęšių sistemą (Q) praeitų tik tiriami branduoliai, o foniniai branduoliai ir pradinis spindulys būtų nukreipti. Iš esmės šis metodas atkartoja gerai žinomą masių spektrometriją, taikomą branduoliams.

Kitame etape atskirti branduoliai (Sg, Mo arba W) patenka į RTC kamerą, per kurią pučiamas helio ir anglies monoksido dujų mišinys. Svarbus dalykas: pakeliui į kamerą branduoliai praeina per griežtai apibrėžto storio langą, pagamintą iš mylaro. Jis slopina karštų branduolių kinetinę energiją ir leidžia jiems termoizuotis (sulėtina iki molekulių šiluminio judėjimo energijos) dujų kameroje. Ten branduoliai yra „aprengti elektronais“ ir, pradėdami cheminę reakciją su anglies monoksidu, sudaro junginį - karbonilo kompleksą. Kadangi junginys yra lakus, jis su visu dujų srautu per 10 metrų tefloninį kapiliarą perduodamas į antrą instaliacijos dalį – specialų COMPACT analizatorių.

Pavadinimas COMPACT reiškia Krio internetinis transaktinoidų fizikos ir chemijos detektorius. Ši instaliacija yra visa 32 porų puslaidininkinių detektorių linija, skirta nestabilių elementų junginių dujų termochromatografijai. Išilgai linijos sukuriamas stiprus temperatūros gradientas: kiekviena detektorių pora turi savo temperatūrą, nuo +30°C linijos pradžioje iki -120°C jos gale. Kiekvienas detektorius gali įrašyti α ir β daleles, išsiskiriančias iš branduolių skilimo metu, ir labai tiksliai išmatuoti jų energiją bei išvykimo laiką. Tai būtina norint identifikuoti seaborgiumo branduolius pagal jiems būdingą skilimo grandinę, kurioje viena po kitos išsiskiria tam tikros energijos alfa dalelės, ir nepainioti šių retų įvykių su foniniais procesais.

COMPACT analizatorius veikia taip. Pučiant dujų mišinį per liniuotę, sunkiojo metalo karbonilo komplekso molekulės nusėda ant konkretaus detektoriaus paviršiaus, kur jos užfiksuojamos po radioaktyvaus skilimo. Detektoriaus, kuriame fiksuojamas skilimas, skaičius rodo temperatūrą, kuriai esant molekulės absorbcija tampa energetiškai palanki. Šią temperatūrą lemia tiriamo karbonilo komplekso fizikinės ir cheminės charakteristikos – adsorbcijos entalpija. Na, o ši pati materijos savybė, savo ruožtu, nuspėjama cheminiais skaičiavimais, kuriuose reikšmingą vaidmenį atlieka reliatyvistiniai efektai. Taigi, išmatavus, kaip Sg(CO) 6 , W(CO) 6 ir Mo(CO) 6 nusėda į COMPACT analizatorių, galima patikrinti cheminius teorinius skaičiavimus ir išmatuoti šių rūšių adsorbcijos entalpiją.

Šio tyrimo rezultatai parodyti fig. 4. Pateikiame keletą charakteristikų kiekvienoje iš 32 detektorių porų. Viršutinė diagrama yra tiesiog temperatūros pasiskirstymas pagal liniuotę. Vidurinės ir apatinės diagramos iš tikrųjų rodo pačius eksperimentinius duomenis – užfiksuotų volframo-164 (centre) ir seaborgium-265 (apačioje) branduolių skilimo pasiskirstymą tarp detektorių. Įvykių su seaborgiu čia, žinoma, nepakanka – per dvi savaites nuolatinio taikinio švitinimo intensyviu spinduliu iš viso užfiksuota 18 jų. Tačiau, nepaisant to, aiškiai matyti, kad detektoriuose, kurių skaičius didesnis nei 20, jie pasiskirsto ne tolygiai išilgai linijos, o arčiau jos galo. Maždaug toks pat vaizdas gautas modeliuojant šį procesą su adsorbcijos entalpija, apskaičiuota visai neseniai m. teorinis darbas tik šioms medžiagoms. Panašus vaizdas stebimas ir junginiams su nestabiliu volframo izotopu ir su molibdeno izotopais (jie nepavaizduoti paveiksle): pasiskirstymo maksimumas patenka ten, kur numato teoriniai skaičiavimai. Šis sutapimas suteikia papildomo pasitikėjimo, kad šiuolaikiniai visiškai reliatyvistinio sunkiųjų atomų struktūros skaičiavimo metodai adekvačiai apibūdina eksperimentinius duomenis.

Galiausiai į šį tyrimą naudinga pažvelgti iš paukščio skrydžio. Paprastai nestabilūs supersunkieji elementai fizikus domina dėl naujų branduolinės fizikos žinių. Tačiau kadangi gamta mums leidžia, šiuos elementus galima panaudoti ir kitam tikslui – patikrinti, kaip gerai galime numatyti cheminis tokių atomų savybės. Šios žinios, savo ruožtu, mums reikalingos ne pačios savaime, o kaip papildomas visos šiuolaikinės sunkiųjų atomų elektroninių struktūrų skaičiavimo teorijos išbandymas, atsižvelgiant į reliatyvistinius efektus. Ir iš čia atsiranda daugybė pritaikymų – nuo ​​grynai taikomųjų tyrimų iki tikro fundamentinio mokslo. Transaktinoidų chemija dar kartą pabrėžia, kaip stipriai yra tarpusavyje susijusios pačios įvairiausios fizikos ir susijusių disciplinų sritys.

Visos medžiagos skirstomos į paprastas ir sudėtingas.

Paprastos medžiagos– Tai medžiagos, susidedančios iš vieno elemento atomų.

Kai kuriose paprastose medžiagose to paties elemento atomai jungiasi vienas su kitu, sudarydami molekules. Tokios paprastos medžiagos turi molekulinė struktūra. Tai apima: , . Visos šios medžiagos susideda iš dviatominių molekulių. (Atkreipkite dėmesį, kad paprastų medžiagų pavadinimai yra tokie patys kaip elementų pavadinimai!)

Kitos paprastos medžiagos turi atominė struktūra ty jie susideda iš atomų, tarp kurių yra tam tikros jungtys. Tokių paprastų medžiagų pavyzdžiai yra visos (ir kt.) ir kai kurios (ir kt.). Šių paprastų medžiagų ne tik pavadinimai, bet ir formulės sutampa su elementų simboliais.

Taip pat yra paprastų medžiagų grupė, vadinama. Tai apima: helis He, neonas Ne, argonas Ar, kriptonas Kr, ksenonas Xe, radonas Rn. Šios paprastos medžiagos yra sudarytos iš atomų, kurie nėra sujungti vienas su kitu.

Kiekvienas elementas sudaro bent vieną paprastą medžiagą. Kai kurie elementai gali sudaryti ne vieną, o dvi ar daugiau paprastų medžiagų. Šis reiškinys vadinamas alotropija.

Allotropija yra kelių paprastų medžiagų susidarymo iš vieno elemento reiškinys.

Skirtingos paprastos medžiagos, kurias sudaro tas pats cheminis elementas, vadinamos alotropinėmis modifikacijomis.

Allotropinės modifikacijos gali skirtis viena nuo kitos molekuline sudėtimi. Pavyzdžiui, elementas deguonis sudaro dvi paprastas medžiagas. Vienas iš jų susideda iš dviatominių molekulių O 2 ir turi tą patį pavadinimą kaip elementas-. Kita paprasta medžiaga susideda iš triatominių molekulių O 3 ir turi savo pavadinimą - ozonas.

Deguonis O 2 ir ozonas O 3 turi skirtingas fizines ir chemines savybes.

Allotropinės modifikacijos gali būti kietos medžiagos, turinčios skirtingą kristalų struktūrą. Pavyzdys yra alotropinės anglies C modifikacijos – deimantas ir grafitas.

Žinomų paprastų medžiagų skaičius (apie 400) yra žymiai didesnis nei cheminių elementų skaičius, nes daugelis elementų gali sudaryti dvi ar daugiau alotropinių modifikacijų.

Sudėtingos medžiagos– Tai medžiagos, susidedančios iš skirtingų elementų atomų.

Sudėtinių medžiagų pavyzdžiai: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2, H 2 SO 4 ir kt.

Sudėtingos medžiagos dažnai vadinamos cheminiais junginiais. Cheminiuose junginiuose neišsaugomos paprastų medžiagų, iš kurių susidaro šie junginiai, savybės. Sudėtingos medžiagos savybės skiriasi nuo paprastų medžiagų, iš kurių ji susidaro, savybių.

Pavyzdžiui, natrio chloridas NaCl gali susidaryti iš paprastų medžiagų – metalinio natrio Na ir dujinio chloro Cl NaCl fizikinės ir cheminės savybės skiriasi nuo Na ir Cl 2 savybių.

Gamtoje, kaip taisyklė, yra ne grynos medžiagos, o medžiagų mišiniai. Praktinėje veikloje taip pat dažniausiai naudojame medžiagų mišinius. Bet koks mišinys susideda iš dviejų ar daugiau medžiagų, vadinamų mišinio komponentai.

Pavyzdžiui, oras yra kelių dujinių medžiagų mišinys: deguonies O 2 (21 % tūrio), (78 % tūrio) ir tt Mišiniai yra daugelio medžiagų tirpalai, kai kurių metalų lydiniai ir kt.

Medžiagų mišiniai yra vienarūšiai (homogeniški) ir nevienalyčiai (heterogeniški).

Homogeniški mišiniai- tai mišiniai, kuriuose nėra sąsajos tarp komponentų.

Dujų (ypač oro) ir skystų tirpalų (pavyzdžiui, cukraus tirpalo vandenyje) mišiniai yra homogeniški.

Heterogeniniai mišiniai- Tai mišiniai, kuriuose komponentai yra atskirti sąsaja.

Heterogeniniams priskiriami kietųjų medžiagų mišiniai (smėlis + kreidos milteliai), skysčių, netirpių vienas kitame (vanduo + aliejus), skysčių ir jame netirpių kietųjų medžiagų mišiniai (vanduo + kreida).

Svarbiausi mišinių ir cheminių junginių skirtumai:

1. Mišiniuose išsaugomos atskirų medžiagų (komponentų) savybės.
2. Mišinių sudėtis nėra pastovi.

Neorganinių medžiagų klasifikacija ir jų nomenklatūra grindžiama paprasčiausia ir pastoviausia laikui bėgant charakteristika - cheminė sudėtis, kuris rodo elementų, sudarančių tam tikrą medžiagą, atomus jų skaitiniu santykiu. Jeigu medžiaga sudaryta iš vieno cheminio elemento atomų, t.y. yra šio elemento egzistavimo forma laisvoje formoje, tada jis vadinamas paprastu medžiaga; jei medžiaga sudaryta iš dviejų ar daugiau elementų atomų, tada ji vadinama sudėtinga medžiaga. Paprastai vadinamos visos paprastos medžiagos (išskyrus monoatomines) ir visos sudėtingos medžiagos cheminiai junginiai, nes juose vieno ar skirtingų elementų atomai yra tarpusavyje sujungti cheminiais ryšiais.

Neorganinių medžiagų nomenklatūra susideda iš formulių ir pavadinimų. Cheminė formulė - medžiagos sudėties vaizdavimas naudojant cheminių elementų simbolius, skaitinius rodiklius ir kai kuriuos kitus ženklus. Cheminis pavadinimas - medžiagos sudėties vaizdas naudojant žodį ar žodžių grupę. Cheminių formulių ir pavadinimų konstrukciją lemia sistema nomenklatūros taisyklės.

Cheminių elementų simbolius ir pavadinimus periodinėje elementų lentelėje pateikė D.I. Mendelejevas. Elementai paprastai skirstomi į metalai Ir nemetalai . Nemetalams priskiriami visi VIIIA grupės (tauriosios dujos) ir VIIA grupės (halogenai) elementai, VIA grupės elementai (išskyrus polonį), elementai azotas, fosforas, arsenas (VA grupė); anglis, silicis (IVA grupė); boras (IIIA grupė), taip pat vandenilis. Likę elementai priskiriami metalams.

Sudarant medžiagų pavadinimus dažniausiai naudojami rusiški elementų pavadinimai, pavyzdžiui, dioksidas, ksenono difluoridas, kalio selenatas. Tradiciškai kai kurių elementų lotyniškų pavadinimų šaknys įvedamos į išvestinius terminus:

Pavyzdžiui: karbonatas, manganatas, oksidas, sulfidas, silikatas.

Pavadinimai paprastos medžiagos susideda iš vieno žodžio - cheminio elemento pavadinimo su skaitiniu priešdėliu, pavyzdžiui:

Naudojami šie skaitiniai priešdėliai:

Neapibrėžtas skaičius nurodomas skaitiniu priešdėliu n- poli.

Jie taip pat naudoja kai kurias paprastas medžiagas ypatingas pavadinimai, tokie kaip O 3 – ozonas, P 4 – baltas fosforas.

Cheminės formulės sudėtingos medžiagos sudarytas iš užrašo elektropozityvus(sąlyginiai ir tikrieji katijonai) ir elektronneigiamas(sąlyginiai ir tikrieji anijonai) komponentai, pvz., CuSO 4 (čia Cu 2+ yra tikras katijonas, SO 4 2 - yra tikrasis anijonas) ir PCl 3 (čia P +III yra sąlyginis katijonas, Cl -I yra sąlyginis anijonas).

Pavadinimai sudėtingos medžiagos sudarytas pagal chemines formules iš dešinės į kairę. Jie sudaryti iš dviejų žodžių – elektronneigiamų komponentų pavadinimų (vardiniu atveju) ir elektroteigiamų komponentų (genityvo atveju), pavyzdžiui:

CuSO 4 – vario(II) sulfatas
PCl 3 – fosforo trichloridas
LaCl 3 – lantano(III) chloridas
CO – anglies monoksidas

Elektroteigiamų ir elektronneigiamų komponentų skaičius pavadinimuose nurodomas aukščiau pateiktais skaitiniais priešdėliais (universalus metodas) arba oksidacijos būsenomis (jei jas galima nustatyti pagal formulę), naudojant romėniškus skaitmenis skliausteliuose (pliuso ženklas praleistas). Kai kuriais atvejais jonų krūvis pateikiamas (sudėtingos sudėties katijonams ir anijonams), naudojant arabiškus skaitmenis su atitinkamu ženklu.

Įprastiems daugiaelementiniams katijonams ir anijonams naudojami šie specialūs pavadinimai:

H 2 F + - fluoronis	C 2 2 - - acetilenidas
H 3 O + - oksoniumas	CN - cianidas
H 3 S + - sulfonis	CNO - - fulminatas
NH 4 + - amonis	HF 2 - - hidrodifluoridas
N 2 H 5 + - hidrazinas (1+)	HO 2 - - hidroperoksidas
N 2 H 6 + - hidrazinas (2+)	HS - - hidrosulfidas
NH 3 OH + - hidroksilaminas	N 3 - azidas
NO+ – nitrozilas	NCS - - tiocianatas
NO 2 + - nitroilas	O 2 2 - - peroksidas
O 2 + - dioksigenilas	O 2 - - superoksidas
PH 4 + - fosfonis	O 3 - ozonidas
VO 2+ - vanadilas	OCN - - cianatas
UO 2+ - uranilas	OH - hidroksidas

Jis taip pat naudojamas nedaugeliui gerai žinomų medžiagų ypatingas pavadinimai:

1. Rūgštiniai ir šarminiai hidroksidai. Druskos

Hidroksidai yra sudėtingų medžiagų rūšis, kuriose yra kai kurių elementų E atomų (išskyrus fluorą ir deguonį) ir hidroksilo grupes OH; bendroji hidroksidų formulė E(OH) n, Kur n= 1÷6. Hidroksidų forma E(OH) n paskambino orto-forma; adresu n> 2 hidroksido taip pat galima rasti meta-forma, kuri, be E atomų ir OH grupių, apima deguonies atomus O, pavyzdžiui, E(OH) 3 ir EO(OH), E(OH) 4 ir E(OH) 6 ir EO 2 (OH) 2 .

Hidroksidai skirstomi į dvi grupes, turinčias priešingas chemines savybes: rūgštinius ir bazinius hidroksidus.

Rūgštiniai hidroksidai yra vandenilio atomų, kuriuos galima pakeisti metalo atomais, kuriems taikoma stechiometrinio valentingumo taisyklė. Daugiausia rūgščių hidroksidų randama meta-forma, o rūgščių hidroksidų formulėse pirmoje vietoje yra vandenilio atomai, pavyzdžiui, H 2 SO 4, HNO 3 ir H 2 CO 3, o ne SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) ir CO ( Oi) 2. Bendra rūgščių hidroksidų formulė yra H X EO adresu, kur elektronneigiamas komponentas EO y x - vadinama rūgšties liekana. Jei ne visi vandenilio atomai yra pakeisti metalu, jie lieka kaip rūgšties liekanos dalis.

Įprastų rūgščių hidroksidų pavadinimai susideda iš dviejų žodžių: tikrojo pavadinimo su galūne „aya“ ir grupės žodžio „rūgštis“. Čia pateikiamos įprastų rūgščių hidroksidų ir jų rūgščių liekanų formulės ir tikrieji pavadinimai (brūkšnelis reiškia, kad hidroksidas nėra laisvas arba rūgštiniame vandeniniame tirpale):

rūgšties hidroksidas	rūgšties likutis
HAsO 2 – metaarsenic	AsO 2 - - metaarsenitas
H 3 AsO 3 – ortoarseninis	AsO 3 3 - - ortoarsenitas
H 3 AsO 4 – arsenas	AsO 4 3 - - arsenatas
	B 4 O 7 2 - - tetraboratas
	ВiО 3 - - bismutatas
HBrO – bromidas	BrO - hipobromitas
HBrO 3 – bromintas	BrO 3 - - bromatas
H 2 CO 3 - anglis	CO 3 2 - - karbonatas
HClO – hipochlorinis	ClO- - hipochloritas
HClO 2 – chloridas	ClO2 - - chloritas
HClO 3 – chloras	ClO3 - - chloratas
HClO 4 – chloras	ClO4 - - perchloratas
H 2 CrO 4 - chromas	CrO 4 2 - - chromatas
	НCrO 4 - - hidrochromatas
H 2 Cr 2 O 7 – dichrominis	Cr 2 O 7 2 - - dichromatas
	FeO 4 2 - - feratas
HIO 3 – jodas	IO 3 - - jodatas
HIO 4 – metaiodinas	IO 4 - - metaperiodatas
H 5 IO 6 – ortojodas	IO 6 5 - - ortoperiodatas
HMnO 4 – manganas	MnO4- - permanganatas
	MnO 4 2 - - manganatas
	MoO 4 2 - - molibdatas
HNO 2 – azotinis	NE 2 - - nitritas
HNO 3 – azotas	NR 3 - - nitratas
HPO 3 – metafosforinis	PO 3 - - metafosfatas
H 3 PO 4 – ortofosforinis	PO 4 3 - - ortofosfatas
	НPO 4 2 - - hidroortofosfatas
	H 2 PO 4 - - dihidrootofosfatas
H 4 P 2 O 7 - difosforinė	P 2 O 7 4 - - difosfatas
	ReO 4 - - perrenate
	SO 3 2 - - sulfitas
	HSO 3 - - hidrosulfitas
H 2 SO 4 – sieros	SO 4 2 - - sulfatas
	HSO 4 - - vandenilio sulfatas
H 2 S 2 O 7 - disiera	S 2 O 7 2 - - disulfatas
H 2 S 2 O 6 (O 2) - peroksodisiera	S 2 O 6 (O 2) 2 - - peroksodisulfatas
H 2 SO 3 S – tiosiera	SO 3 S 2 - - tiosulfatas
H 2 SeO 3 – selenas	SeO 3 2 - - selenitas
H 2 SeO 4 – selenas	SeO 4 2 - - selenatas
H 2 SiO 3 – metasilicis	SiO 3 2 - - metasilikatas
H 4 SiO 4 - ortosilicis	SiO 4 4 - - ortosilikatas
H 2 TeO 3 – telūrinis	TeO 3 2 - - teluritas
H 2 TeO 4 – metatelūrinis	TeO 4 2 - - metateliuuoti
H 6 TeO 6 - orthotelluric	TeO 6 6 - - orthotellurate
	VO 3 - - metavanadatas
	VO 4 3 - - orthovanadatas
	WO 4 3 - - volframas

Mažiau paplitę rūgščių hidroksidai pavadinti pagal sudėtingų junginių nomenklatūros taisykles, pavyzdžiui:

Rūgščių likučių pavadinimai naudojami druskų pavadinimams sudaryti.

Baziniai hidroksidai sudėtyje yra hidroksido jonų, kurie gali būti pakeisti rūgščių likučiais, laikantis stechiometrinio valentingumo taisyklės. Visi baziniai hidroksidai randami orto-forma; jų bendroji formulė yra M(OH) n, Kur n= 1,2 (rečiau 3,4) ir M n+ yra metalo katijonas. Bazinių hidroksidų formulių ir pavadinimų pavyzdžiai:

Svarbiausia bazinių ir rūgščių hidroksidų cheminė savybė yra jų sąveika tarpusavyje formuojant druskas ( druskos susidarymo reakcija), Pavyzdžiui:

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

Ca(OH)2 + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + 2H2O

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

Druskos yra sudėtingų medžiagų, kuriose yra M katijonų, rūšis n+ ir rūgščių likučių*.

Druskos, kurių bendra formulė M X(EO adresu)n paskambino vidutinis druskos ir druskos su nepakeistais vandenilio atomais - rūgštus druskos. Kartais druskos taip pat turi hidroksido ir (arba) oksido jonų; tokios druskos vadinamos pagrindinis druskos. Štai druskų pavyzdžiai ir pavadinimai:

	Kalcio ortofosfatas
	Kalcio divandenilio ortofosfatas
	Kalcio vandenilio fosfatas
	Vario (II) karbonatas
Cu 2 CO 3 (OH) 2	Divario dihidroksido karbonatas
	Lantano (III) nitratas
	Titano oksido dinitratas

Rūgštinės ir bazinės druskos gali būti paverstos vidurinėmis druskomis reaguojant su atitinkamu baziniu ir rūgštiniu hidroksidu, pavyzdžiui:

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

Taip pat yra druskų, turinčių du skirtingus katijonus: jos dažnai vadinamos dvigubos druskos, Pavyzdžiui:

2. Rūgštiniai ir baziniai oksidai

Oksidai E X APIE adresu- visiško hidroksidų dehidratacijos produktai:

Rūgščių hidroksidai (H 2 SO 4, H 2 CO 3) rūgšties oksidai atsako(SO 3, CO 2) ir baziniai hidroksidai (NaOH, Ca(OH) 2) - pagrindinisoksidai(Na 2 O, CaO), o elemento E oksidacijos būsena nekinta pereinant nuo hidroksido prie oksido. Oksidų formulių ir pavadinimų pavyzdys:

Rūgštiniai ir baziniai oksidai išlaiko atitinkamų hidroksidų druskas formuojančias savybes, kai sąveikauja su priešingų savybių hidroksidais arba tarpusavyje:

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

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

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

3. Amfoteriniai oksidai ir hidroksidai

Amfoteriškumas hidroksidai ir oksidai - cheminė savybė, kurią sudaro dvi eilės druskų, pavyzdžiui, aliuminio hidroksidui ir aliuminio oksidui:

a) 2Al(OH)3 + 3SO3 = 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 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2 NaAlO 2 + H 2 O

Taigi aliuminio hidroksidas ir oksidas reakcijose (a) pasižymi savybėmis pagrindinis hidroksidai ir oksidai, t.y. reaguoja su rūgštiniais hidroksidais ir oksidu, sudarydami atitinkamą druską - aliuminio sulfatą Al 2 (SO 4) 3, o reakcijose (b) jie taip pat pasižymi savybėmis rūgštus hidroksidai ir oksidai, t.y. reaguoja su baziniu hidroksidu ir oksidu, sudarydami druską - natrio dioksoaliuminatą (III) NaAlO 2. Pirmuoju atveju elementas aliuminis pasižymi metalo savybėmis ir yra elektropozityviojo komponento (Al 3+) dalis, antruoju - nemetalo savybė ir yra druskos formulės elektronneigiamo komponento dalis ( AlO 2 -).

Jei šios reakcijos vyksta vandeniniame tirpale, susidariusių druskų sudėtis pasikeičia, tačiau aliuminio buvimas katijone ir anijone išlieka:

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH)3 + NaOH = Na

Čia kompleksiniai jonai 3+ - heksaakvaliuminio(III) katijonas, - - tetrahidroksoaliuminato(III) jonas yra paryškinti laužtiniuose skliaustuose.

Elementai, kurie junginiuose pasižymi metalinėmis ir nemetalinėmis savybėmis, vadinami amfoteriniais, tarp jų yra periodinės lentelės A grupių elementai – Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po ir kt. taip pat dauguma B grupių elementų - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au ir kt. Amfoteriniai oksidai vadinami taip pat, kaip ir baziniai, pvz.:

Galima rasti amfoterinių hidroksidų (jei elemento oksidacijos laipsnis viršija + II). orto- arba (ir) meta- forma. Štai amfoterinių hidroksidų pavyzdžiai:

Amfoteriniai oksidai ne visada atitinka amfoterinius hidroksidus, nes bandant gauti pastarąjį susidaro hidratuoti oksidai, pavyzdžiui:

Jei junginio amfoterinis elementas turi keletą oksidacijos būsenų, tai atitinkamų oksidų ir hidroksidų amfoteriškumas (taigi ir paties elemento amfoteriškumas) bus išreikštas skirtingai. Esant žemoms oksidacijos būsenoms, hidroksidai ir oksidai turi pagrindinių savybių, o pats elementas turi metalinių savybių, todėl beveik visada įtraukiamas į katijonų sudėtį. Priešingai, esant aukštai oksidacijos būsenai, hidroksidai ir oksidai turi vyraujančių rūgščių savybių, o pats elementas turi nemetalinių savybių, todėl jis beveik visada įtraukiamas į anijonų sudėtį. Taigi, mangano (II) oksidas ir hidroksidas turi dominuojančias bazines savybes, o pats manganas yra 2+ tipo katijonų dalis, o mangano (VII) oksidas ir hidroksidas turi dominuojančias rūgštines savybes, o pats manganas yra MnO 4 dalis. tipo anijonas. Amfoteriniams hidroksidams, turintiems didelį rūgščių savybių vyravimą, formulės ir pavadinimai suteikiami remiantis rūgščių hidroksidų modeliu, pavyzdžiui, HMn VII O 4 - mangano rūgštis.

Taigi elementų skirstymas į metalus ir nemetalus yra sąlyginis; Tarp elementų (Na, K, Ca, Ba ir kt.), turinčių grynai metalines savybes, ir elementų (F, O, N, Cl, S, C ir kt.), turinčių grynai nemetalines savybes, yra didelė grupė. amfoterinių savybių turinčių elementų.

4. Dvejetainiai junginiai

Platus neorganinių kompleksinių medžiagų tipas yra dvejetainiai junginiai. Tai visų pirma apima visus dviejų elementų junginius (išskyrus bazinius, rūgštinius ir amfoterinius oksidus), pavyzdžiui, H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3, CaC2, SiH4. Šių junginių formulių elektroteigiami ir elektronneigiami komponentai apima atskirus to paties elemento atomus arba surištas atomų grupes.

Daugiaelementės medžiagos, kurių formulėse viename iš komponentų yra nesusiję kelių elementų atomai, taip pat vienelementės ar daugiaelementės atomų grupės (išskyrus hidroksidus ir druskas), laikomos dvejetainiais junginiais, pvz., 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). Taigi, CSO gali būti laikomas CS 2 junginiu, kuriame vienas sieros atomas yra pakeistas deguonies atomu.

Dvejetainių junginių pavadinimai sudaromi pagal įprastas nomenklatūros taisykles, pavyzdžiui:

OF 2 - deguonies difluoridas	K 2 O 2 – kalio peroksidas
HgCl 2 – gyvsidabrio(II) chloridas	Na 2 S – natrio sulfidas
Hg 2 Cl 2 – digyvsidabrio dichloridas	Mg 3 N 2 – magnio nitridas
SBr 2 O – sieros oksidas-dibromidas	NH 4 Br – amonio bromidas
N 2 O - azoto oksidas	Pb(N 3) 2 - švino(II) azidas
NO 2 – azoto dioksidas	CaC 2 – kalcio acetilenidas

Kai kuriems dvejetainiams junginiams naudojami specialūs pavadinimai, kurių sąrašas buvo pateiktas anksčiau.

Dvejetainių junginių cheminės savybės yra gana įvairios, todėl jie dažnai skirstomi į grupes pagal anijonų pavadinimą, t.y. halogenidai, chalkogenidai, nitridai, karbidai, hidridai ir kt. Tarp dvejetainių junginių taip pat yra tų, kurie turi tam tikrų kitų neorganinių medžiagų savybių. Taigi junginiai CO, NO, NO 2 ir (Fe II Fe 2 III) O 4, kurių pavadinimai sudaryti naudojant žodį oksidas, negali būti klasifikuojami kaip oksidai (rūgštiniai, baziniai, amfoteriniai). Anglies monoksidas CO, azoto monoksidas NO ir azoto dioksidas NO 2 neturi atitinkamų rūgščių hidroksidų (nors šiuos oksidus sudaro nemetalai C ir N), taip pat nesudaro druskų, kurių anijonai būtų C II, N II ir N IV. atomai. Dvigubas oksidas (Fe II Fe 2 III) O 4 - digeležies(III)-geležies(II) oksidas, nors jame yra amfoterinio elemento - geležies atomų elektropozityviajame komponente, bet dviejose skirtingose ​​oksidacijos būsenose, dėl kurių , sąveikaudamas su rūgščių hidroksidais, susidaro ne viena, o dvi skirtingos druskos.

Dvejetainiai junginiai, tokie kaip AgF, KBr, Na 2 S, Ba(HS) 2, NaCN, NH 4 Cl ir Pb(N 3) 2, kaip ir druskos, yra sudaryti iš tikrų katijonų ir anijonų, todėl jie vadinami. panašus į druską dvejetainiai junginiai (arba tiesiog druskos). Jie gali būti laikomi vandenilio atomų pakeitimo produktais junginiuose HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN ir HN 3. Pastarieji vandeniniame tirpale atlieka rūgštinę funkciją, todėl jų tirpalai vadinami rūgštimis, pavyzdžiui, HF (aqua) - vandenilio fluorido rūgštis, H 2 S (aqua) - hidrosulfido rūgštis. Tačiau jie nepriklauso rūgščių hidroksidų tipui, o jų dariniai – neorganinių medžiagų klasifikacijos druskoms.

Mus supantis pasaulis yra materialus. Yra dviejų tipų materijos: substancija ir laukas. Chemijos objektas yra medžiaga (įskaitant įvairių laukų įtaką medžiagai - garsą, magnetinį, elektromagnetinį ir kt.)

Materija yra viskas, kas turi ramybės masę (t. y. pasižymi masės buvimu, kai ji nejuda). Taigi, nors vieno elektrono ramybės masė (nejudančio elektrono masė) yra labai maža - apie 10 -27 g, bet ir vienas elektronas yra materija.

Medžiaga egzistuoja trijose agregacijos būsenose – dujinėje, skystoje ir kietoje. Yra ir kita materijos būsena – plazma (pavyzdžiui, griaustinio ir kamuolinio žaibo viduje yra plazmos), tačiau mokykliniuose kursuose į plazmos chemiją beveik neatsižvelgiama.

Medžiagos gali būti grynos, labai grynos (reikalingos, pavyzdžiui, šviesolaidžiui sukurti), jose gali būti pastebimas priemaišų kiekis arba jos gali būti mišiniai.

Visos medžiagos yra sudarytos iš mažų dalelių, vadinamų atomais. Medžiagos, sudarytos iš to paties tipo atomų(iš vieno elemento atomų), vadinami paprastais(pavyzdžiui, anglis, deguonis, azotas, sidabras ir kt.). Medžiagos, kuriose yra tarpusavyje sujungtų skirtingų elementų atomų, vadinamos kompleksinėmis.

Jei medžiagoje (pavyzdžiui, ore) yra dvi ar daugiau paprastų medžiagų, o jų atomai nėra sujungti vienas su kitu, tada ji vadinama ne sudėtinga medžiaga, o paprastų medžiagų mišiniu. Paprastų medžiagų yra palyginti nedaug (apie penkis šimtus), tačiau sudėtingų – didžiulis. Iki šiol žinoma dešimtys milijonų įvairių sudėtingų medžiagų.

Cheminiai virsmai

Medžiagos gali sąveikauti viena su kita, atsiranda naujų medžiagų. Tokios transformacijos vadinamos cheminis. Pavyzdžiui, paprasta medžiaga – anglis – sąveikauja (chemikai teigia, kad ji reaguoja) su kita paprasta medžiaga – deguonimi, todėl susidaro sudėtinga medžiaga – anglies dioksidas, kuriame anglies ir deguonies atomai yra tarpusavyje susiję. Tokie vienos medžiagos virsmai kita vadinami cheminiais. Cheminiai virsmai yra cheminės reakcijos. Taigi, kai cukrus kaitinamas ore, sudėtinga saldi medžiaga - sacharozė (iš kurios pagamintas cukrus) - virsta paprasta medžiaga - anglimi ir sudėtinga medžiaga - vandeniu.

Chemija tiria vienos medžiagos virsmą kita. Chemijos uždavinys – išsiaiškinti, su kokiomis medžiagomis tam tikra medžiaga gali sąveikauti (reaguoti) tam tikromis sąlygomis ir kas susidaro. Be to, svarbu išsiaiškinti, kokiomis sąlygomis gali įvykti tam tikra transformacija ir galima gauti norimą medžiagą.

Medžiagų fizinės savybės

Kiekviena medžiaga pasižymi fizinių ir cheminių savybių rinkiniu. Fizinės savybės yra savybės, kurias galima apibūdinti naudojant fizinius instrumentus. Pavyzdžiui, naudodamiesi termometru galite nustatyti vandens lydymosi ir virimo taškus. Fizikiniais metodais galima apibūdinti medžiagos gebėjimą pravesti elektros srovę, nustatyti medžiagos tankį, kietumą ir kt. Fizinių procesų metu medžiagų sudėtis išlieka nepakitusi.

Fizinės medžiagų savybės skirstomos į skaičiuojamas (tas, kurias galima apibūdinti naudojant tam tikrus fizikinius instrumentus skaičiumi, pavyzdžiui, nurodant tankį, lydymosi ir virimo temperatūras, tirpumą vandenyje ir kt.) ir nesuskaičiuojamas (toks, kurių negalima apibūdinti skaičius arba yra labai sunkus – pavyzdžiui, spalva, kvapas, skonis ir pan.).

Cheminės medžiagų savybės

Cheminės medžiagos savybės yra informacijos apie tai, kokios kitos medžiagos ir kokiomis sąlygomis tam tikra medžiaga dalyvauja cheminėje sąveikoje, rinkinys. Svarbiausias chemijos uždavinys – nustatyti chemines medžiagų savybes.

Cheminiuose virsmuose dalyvauja mažiausios medžiagų dalelės – atomai. Cheminių virsmų metu iš kai kurių medžiagų susidaro kitos medžiagos, o pradinės medžiagos išnyksta, o jų vietoje susidaro naujos medžiagos (reakcijos produktai). A atomai at visi išsaugomi cheminiai virsmai. Jų persitvarkymas vyksta cheminių virsmų metu, suardomi seni ryšiai tarp atomų ir atsiranda naujų jungčių.

Cheminis elementas

Įvairių medžiagų skaičius yra didžiulis (ir kiekviena iš jų turi savo fizinių ir cheminių savybių rinkinį). Mus supančiame materialiame pasaulyje atomų, besiskiriančių vienas nuo kito svarbiausiomis savybėmis, yra palyginti nedaug – apie šimtą. Kiekvienas atomo tipas turi savo cheminį elementą. Cheminis elementas yra atomų, turinčių tokias pačias ar panašias charakteristikas, rinkinys. Gamtoje randama apie 90 skirtingų cheminių elementų. Iki šiol fizikai išmoko sukurti naujų tipų atomus, kurių Žemėje nėra. Tokie atomai (ir atitinkamai tokie cheminiai elementai) vadinami dirbtiniais (angliškai – žmogaus sukurti elementai). Iki šiol susintetinta daugiau nei dvi dešimtys dirbtinai gautų elementų.

Kiekvienas elementas turi lotynišką pavadinimą ir vienos arba dviejų raidžių simbolį. Cheminėje literatūroje rusų kalba nėra aiškių cheminių elementų simbolių tarimo taisyklių. Vieni jį taria taip: elementą vadina rusiškai (natrio, magnio ir kt. simboliai), kiti – lotyniškomis raidėmis (anglies, fosforo, sieros simboliai), kiti – kaip elemento pavadinimas skamba lotyniškai. (geležis, sidabras, auksas, gyvsidabris). Elemento vandenilio H simbolį paprastai tariame taip, kaip ši raidė tariama prancūziškai.

Cheminių elementų ir paprastų medžiagų svarbiausių charakteristikų palyginimas pateiktas žemiau esančioje lentelėje. Vienas elementas gali atitikti kelias paprastas medžiagas (alotropijos reiškinys: anglis, deguonis ir kt.), o gal tik vieną (argonas ir kitos inertinės dujos).