химикали като напр. Химикали: примери, свойства. Основните характеристики на химичното съединение

Невъзможно е да си представим съвременния живот и производство без химикали. При близък контакт с тях се упражнява определен ефект върху човешкото тяло. Трябва да се отбележи, че има и съединения, които ще покажат своето влияние след определен период от време. В статията ще се опитаме да разберем какви химични фактори съществуват, класовете на опасност на вредните вещества, както и как те влияят на човешкото тяло.

Човешка употреба на химикали

Сега са известни няколко милиона химични съединения и повечето от тях се използват от хората в различни индустрии. Ако разгледаме класовете на опасност химикали от гледна точка на приложението, списъкът може да изглежда така:

1. Отровни вещества, използвани в промишлеността. Те включват: багрила (анилин), сред разтворителите е дихлороетан, например.
2. Пестицидите се използват широко в селскостопанската индустрия.
3. Химически съединения, които се използват в ежедневието: хигиенни продукти, за дезинфекция.
4. Отровни вещества от естествен произход, като растителни и животински отрови.
5. Отровни вещества: иприт, фосген и др.

Различни класове на опасност вредни химикали могат да попаднат в тялото през органите на дихателната система, кожата или лигавиците. Веществата могат да упражняват своето отрицателно въздействие избирателно, тоест върху определена органна система. Например, оловото засяга човешката репродуктивна система, а азотните оксиди могат да провокират подуване на белодробната тъкан.

Токсични ефекти на химикалите

Ако разгледаме класа на опасност химикали, GOST разграничава няколко групи. Всеки има свои собствени подразделения.

В зависимост от токсичния ефект и средната смъртоносна доза се разграничават пет класа.

1. Първият клас на опасност включва съединения, които изискват много малко, за да увредят тялото. Например, когато се поглъща през стомаха, това количество е 50 mg на килограм човешко тегло.
2. Клас 2 включва вещества, чиято концентрация може да бъде по-висока, за да предизвика токсичен ефект. Това може да бъде между 5 и 50 mg на m3, ако експозицията се случи през кожата или стомашно-чревния тракт.
3. Класове 3 и 4 включват съединения, които изискват повече от първите два класа и обикновено това количество е до 5000 единици.
4. Петият клас включва вещества, които причиняват дълбоко токсично увреждане.

Химикалите и органът на зрението

Ако вземем предвид ефекта на химикалите върху органа на зрението, се разграничават следните класове:

1. Първият клас включва съединения, които водят до необратими промени в очния апарат и всичко това завършва със зрително увреждане.
2. Вторият клас съдържа вещества, които причиняват патологични промени в зрението, но те могат да преминат в рамките на няколко седмици.

Ефектът на химикалите върху кожата

Има и друга класификация, тя идентифицира класове химикали, които имат отрицателен ефект върху кожата. При разделянето на съединенията бяха използвани два критерия. Като се има предвид първия, има три класа:

• Първата група включва вещества, които причиняват видима некроза на кожата.
• Вторият клас включва вещества, които причиняват обратими увреждания. За около две седмици кожата се възстановява.
• Веществата, принадлежащи към третия клас, причиняват само леко дразнене на кожата, което обикновено изчезва след няколко дни.

Вторият критерий за класификация се използва в случаите, когато няма достатъчно данни за приписване на веществата към първите три групи.

Въздействието на химичните съединения върху околната среда

Според GOST има и класификация, която отчита въздействието на химичните съединения върху околната среда. Тази група включва следните категории вещества:

• Вредно за озоновия слой.
• С остри токсични ефекти върху водната среда.
• Вещества, които имат постепенен токсичен ефект върху обитателите на водните ресурси.

Всички тези вредни съединения също могат да бъдат разделени на категории според вредността. За да се осигури токсичен ефект, е достатъчна концентрация от 0,1 mg / l.

Класификация на химикалите по класове на опасност

В огромно разнообразие от известни вещества не всички са еднакво опасни за човешкото тяло. Разграничават се следните класове:

1. Първият клас включва изключително опасни вещества и съединения. За фатален изход ще бъде достатъчно да попаднат в стомаха 15 mg вещество на килограм тегло на човек. Примерите включват следното: калиев цианид, живак, никотин и други.
2. Вторият клас включва силно опасни вещества. Смъртоносната доза варира от 15 до 150 mg на килограм телесно тегло, като се имат предвид свойствата на веществото. Тези съединения имат отрицателно въздействие не само върху хората, но и върху околната среда. Те включват: арсен, литий, олово, хлороформ.
3. Умерено опасен е третият клас на опасност химикали. За летален изход са достатъчни 500-2500 mg / kg. При поглъщане смъртоносната доза е 150-5000 mg/kg телесно тегло. Този клас включва: бензин, съединения на алуминий и манган. Тъй като много вещества от този клас се използват често в ежедневието, с тях не трябва да се работи небрежно.
4. Нискоопасните вещества са най-безвредни, тъй като се отличават с ниската си токсичност и опасност. Тези вещества често ни заобикалят, например амоняк може да се намери във всяка аптечка, керосинът се използва в лампите, етанолът се използва в медицината и се намира в алкохолните напитки.

Няма значение колко класове на опасност химикали съществуват, важно е да се отнасяте към всички с изключително внимание, да спазвате всички мерки за безопасност при работа с тях.

Класификация на веществата според тяхното въздействие върху тялото

Всички налични химикали и съединения се различават един от друг не само по степента на токсичност, но и по естеството на въздействието върху хората.

В зависимост от принадлежността към класа на опасност на всички вещества се приписва определен цвят.

1. Изключително опасните вещества са маркирани в червено.
2. Високата степен на опасност е маркирана в оранжево.
3. Умерено опасни са жълтите.
4. Веществата, които са класифицирани като нискорискови, са маркирани в зелено.

Класификация на веществата по отношение на токсичните ефекти

Напълно различна токсичност на химикалите, класове на опасност в това отношение, се разграничават следните:

1. Веществата, които имат нервно-паралитичен ефект, включват: инсектициди, никотин, зарин.
2. Съединения, които причиняват възпалителни процеси и некротични промени във връзка с общ токсичен ефект. Пример е: оцетна есенция, арсен, живак.
3. Съединенията, които причиняват гърчове, кома, мозъчен оток, тоест имат общ токсичен ефект. Те включват: циановодородна киселина, въглероден окис, алкохол.
4. Задушници (фостен, азотни оксиди).
5. Вещества, които причиняват сълзене и дразнене на лигавиците. Пример е: двойки киселини и основи.
6. Вещества и съединения, които влияят на психиката. Те включват наркотични вещества, атропин и други.

Трябва да се обърне специално внимание, ако се използват или влизат в контакт с тези вещества.

Международна класификация

Обмислихме колко класове на опасност химикали съществуват според GOST, но има и разделение въз основа на международните изисквания. Представлява 9 групи, всяка от които има свои собствени правила за транспортиране и съхранение.

1. Вещества, които могат лесно да експлодират или да се запалят.
2. Вторият клас включва вещества, които са запалими, отровни, химически нестабилни.
3. Химикалите в течно състояние, които са силно запалими, принадлежат към клас 3.
4. Клас 4 включва твърди вещества, способни да се самозапалят или да се запалят след външно излагане.
5. Органичните окислители принадлежат към 5-ти клас, тъй като са в състояние да отделят кислород, който подпомага горенето.
6. Клас 6 - това са токсични вещества, които причиняват тежко отравяне или водят до смърт при вдишване на пари.
7. Следващият клас са радиоактивните вещества.
8. Корозивните вещества са осми клас на опасност.
9. Клас 9 включва всички други вещества, които не попадат в предишните класове, но до известна степен могат да бъдат опасни.

Как да се предпазите от опасни вещества

Важно е не само да знаете класа на опасност химикалите, но и да можете да сведете до минимум степента на въздействие върху човешкото тяло и природата. За да направите това, можете да използвате следните методи:

• Поставете токсични и вредни вещества в предприятията, колкото е възможно по-далеч от работните места.
• Имат модерна и ефективна вентилационна система за отстраняване на опасни вещества.
• Използвайте навреме лични предпазни средства.
• Използвайте съвременни методи за пречистване на водата, преди да я пуснете в околната среда.
• Разредете вредните съединения до приемливи концентрации.

Използването на тези налични методи ще направи възможно защитата на хората и природата от въздействието на вредните химикали, доколкото е възможно.

Обобщаване

За да обобщим всичко казано, е възможно не само да се откроят класа на опасност химикали, но и да се отбележат следните видове излагане на вредни съединения:

1. Дразнещо действие, ако попаднат върху кожата, те причиняват зачервяване, например флуор, фосфор и др.
2. Каутеризиращото действие на веществото може да причини изгаряния с различна степен. Те включват: амоняк, солна киселина.
3. Задушаващите вещества могат да доведат до асфиксия и смърт. Фосгенът и хлоропикринът имат този ефект.
4. Вещества с токсични ефекти могат да причинят отравяне с различна тежест. Те включват: сероводород, циановодородна киселина, етиленов оксид и други.
5. Мутагенните вещества могат да провокират появата на мутации.
6. Канцерогенната експозиция води до развитие на рак.

Някои класификации отделят и наркотични вещества, които, попадайки в тялото, причиняват пристрастяване и постепенно отравяне на тялото.

Така се запознахме с разнообразието от химикали, които ни заобикалят почти навсякъде. Почти невъзможно е да си представим съвременната индустрия и производство без химия. Но за да не навредите на тялото си в процеса на взаимодействие с вредни вещества, трябва да сте особено внимателни и да знаете правилата за съхранение и транспортиране.

Свойствата и характеристиките на всяко вещество се определят от неговия химичен състав. В съвременните лаборатории се извършват химически изследвания, които позволяват да се определи качественият и количественият състав на почти всеки обект, например почва или хранителен продукт.

Химическа връзка, структура и свойства на материята

Взаимодействията, резултатът от които е комбинирането на химични частици в вещества, обикновено се разделят на химични и междумолекулни връзки. Първата група от своя страна се подразделя на йонни, ковалентни и метални връзки.

Йонната връзка е връзка от противоположно заредени йони. Тази връзка възниква поради електростатично привличане. За да се образува йонна връзка, йоните трябва да са с различни размери. Това се дължи на факта, че йони с определен размер са склонни да даряват електрони, докато други са склонни да ги приемат.

Ковалентна връзка възниква поради образуването на обща двойка електрони. За възникването му е необходимо радиусът на атомите да е еднакъв или подобен.

Метална връзка възниква поради социализацията на валентните електрони. Образува се, ако размерът на атомите е голям. Такива атоми обикновено даряват електрони.

Според вида на структурата всички вещества могат да бъдат разделени на молекулярни и немолекулни. Повечето органични вещества принадлежат към първия тип. Според вида на химичната връзка се разграничават вещества с ковалентни, йонни и метални връзки.

Основните положения на теорията за химичната структура на органичните вещества

Теорията на Бутлеров е научната основа на цялата органична химия. Въз основа на основните му положения Бутлеров дава обяснение на изомерията, което впоследствие му помага да открие няколко изомера.

Според теорията за химичната структура на органичните вещества, комбинацията от атоми в молекулите е строго подредена. Проявява се в определена последователност (в зависимост от валентността на атомите). Последователността от междуатомни връзки обикновено се нарича химическа структура на молекула.

Друга важна разпоредба на тази теория е възможността за използване на различни химични методи за определяне на структурата на материята.

Групи от атоми в една молекула са взаимосвързани и влияят един на друг. Основните свойства на веществото, според тази теория, се определят от неговата химическа структура.

Химическа структура на органичните вещества

Както знаете, въглеродът винаги присъства в състава на органичните вещества. По това се различава органичната материя от неорганичната. Органичните вещества се използват в ежедневието, служат като суровина за производството на храни и различни хранителни продукти.

Учените са успели да синтезират много видове органични вещества, които не съществуват в природата (различни видове пластмаси, каучук и други). Органичните вещества се различават от неорганичните по своята химическа структура. Въглеродните атоми образуват различни вериги и пръстени. Това обяснява огромното разнообразие от органични вещества в природата.

Атомните връзки в такива вещества имат подчертан ковалентен характер. При нагряване органичната материя се разлага напълно. Това се дължи на ниската здравина на междуатомните връзки.

Сред органичните съединения явлението изомерия е широко разпространено.

Химически изследвания

Изследването на химикалите по правило се извършва в специални лаборатории и експертни центрове. Това ви позволява да определите точния количествен и качествен състав на изследвания материал.

Ако химическият състав на дадено вещество е напълно неизвестен, лабораторният персонал използва цял набор от аналитични методи. Експертите установяват точното съдържание на определени химични елементи в пробите на веществото.

Изследването на химичния състав на веществото се извършва на етапи:

• първо, специалистите определят целите на своята работа;
• след това пробите от веществата се класифицират;
• Освен това има количествен и качествен анализ.

Често в лабораторията се изследват различни вещества за съдържанието на токсични елементи и промишлени материали.

химична реакция

Химичните реакции са превръщането на едни вещества (първоначални реагенти) в други. В този случай се получава преразпределение на електроните. За разлика от ядрените реакции, химичните реакции не влияят върху общия брой на атомните ядра и не променят изотопния състав на химичните елементи.

Условията за протичане на химичните реакции могат да бъдат различни. Те могат да се осъществят при физически контакт на реагентите, тяхното смесване, нагряване, както и под въздействието на светлина, електрически ток, йонизиращи лъчения. Често химичните реакции протичат под въздействието на катализатори.

Скоростта на химичната реакция зависи от концентрацията на активните частици във взаимодействащите вещества и от разликата между енергията на връзката, която е разкъсана, и енергията, която се образува.

В резултат на химични процеси се образуват нови вещества, чиито свойства са различни от свойствата на оригиналните реагенти. Въпреки това, по време на химични реакции, образуването на атоми на нови елементи не се случва.

Руски регистър на химичните и биологичните вещества

Руският регистър на потенциално опасните химични и биологични вещества провежда независими изследвания на различни продукти, за да установи съответствието им със санитарните, епидемиологичните и хигиенните изисквания.

Тази институция извършва етикетиране на химикали в съответствие с общопризната класификация. Задачата на регистъра е да предоставя информация в областта на химическата безопасност, както и да насърчава интегрирането на страната ни в световната икономическа общност.

Руският регистър ежегодно публикува списъци с химикали, които представляват заплаха за човешкия живот, данни за тяхното транспортиране, изхвърляне, токсичност и други параметри.

В публичното пространство можете да намерите списъци с химикали, преминали държавна регистрация, база данни за опасни вещества.

Федералният регистър е основният информационен ресурс, който осигурява изпълнението на много от международните договори, които страната ни е сключила по отношение на опасните химикали и пестициди.

Производители и доставчици на промишлени химикали

Химикалите за различни индустрии се произвеждат в големи заводи и фабрики. Лидерът сред производителите на такива продукти е компанията "RUSKHIMTEH". Тя е специализирана в разработването на иновации в областта на органичната химия.

Друга компания, която е специализирана в производството на химикали, е Sarsilika. Предприятието произвежда силициев диоксид за фабрики.

Сред основните доставчици на химически суровини може да се отбележи компанията "BIO-CHEM". Компанията се занимава с доставка на различни химикали за домашни заводи и фабрики.

Производство, получаване на химикали и химически продукти

Производството на химикали дава възможност за получаване на синтетични материали, които могат да заменят естествените. Едно време такава нужда беше продиктувана от липсата на естествени материали или от тяхната цена, така че човечеството трябваше да измисли синтетични заместители.

С помощта на химични реакции е възможно да се получат много по-бързо някои естествени вещества, които естествено се образуват за много дълго време. Освен спестяването на естествени суровини, химическото производство дава възможност за подобряване на физико-механичните характеристики и химичните свойства на получените материали.

За получаване на много химикали се използват химични реакции като катализа, хидролиза, електролиза, химично разлагане и други.

Използвани химични свойства:

• в металургията;
• в производството на полиетилени, пластмаси;
• за получаване на азотни и фосфорни торове, лекарства и други полезни материали в почти всяка област на производство и човешка дейност.

Оборудване за производство на химикали

Като се има предвид гъвкавостта на химическото производство, оборудването за различните видове продукти е значително различно. Но в общия случай в производството участват нагревателни елементи, специални контейнери, устойчиви на високи температури и агресивна среда, миксери. Всяка обработка се извършва на принципите на химичните реакции (например обработка на химически влакна, нанасяне на защитни слоеве върху стъкло или метал).

Използване на химикали

Химикалите се използват много широко поради факта, че синтетичните заместители сега съществуват в почти всички области на индустрията.

Химически вещества:

• са суровини за производство на храни;
• служат като основа за създаването на селскостопански торове;
• използвани в производството на бои и лакове, в металообработването;
• необходими за производството на стъкло.

Химикали в промишлеността

Има два вида химикали, използвани в промишлеността: органични и неорганични.

Първите включват производни на природен нефт и газ, а вторите:

• слаби и силни киселини;
• алкали;
• цианиди;
• серни съединения;
• тежки течности (като бромоформ).

Производители и доставчици на промишлени химикали

Най-големите представители на производството и доставката на суровини за химическо производство в Русия са следните компании:

• Сибур Холдинг (Москва) - нефтохимически холдинг;
• "Салаватнефтеоргсинтез" (Салават, Башкортостан) - завод, който включва химически, нефтохимически, петролни рафинерии, завод за нефтохимическо производство, заводи Синтез, мономер, завод за минерални торове;
• Нижнекамскнефтехим (Нижнекамск, Татарстан) - нефтохимическа компания;
• Еврохим (Москва) - торове, фуражни фосфати, минерални суровини и промишлени продукти;
• Уралкалий (Березники, Пермска територия) е световен лидер в производството на поташ.,
• Акрон (Велики Новгород) - минерални торове.

Химикали в храната

В химическите продукти част от химическите добавки е непреднамерена. Това са остатъчни ефекти след наторяване на ниви, където са отглеждани зеленчуци или плодове, остатъци от лекарства, използвани за лечение на животни, вещества, отделяни от пластмасови опаковъчни материали.

Преднамерените химикали в храните включват неестествени консерванти, за да запазят храните по-дълго.

Химическа безопасност

Опасни химикали са тези, които при директен контакт увреждат човешкото здраве, провокират професионални наранявания и професионални заболявания. Последното може да се прояви както веднага след експозицията, така и по-късно да повлияе на продължителността на живота на човек и неговите деца.

При работа с отровни газове, отровни, токсични, радиоактивни, запалими вещества, в условия на висока запрашеност, ръководството е длъжно да осигури условия за минимизиране на вредното въздействие. Служителите на такива предприятия имат обезщетения за продължителността на работния ден, увеличение на ваканцията и заплатата и се пенсионират по-рано. Освен това от тях се изисква редовно да се подлагат на специализиран медицински преглед и директно на работното място да спазват стриктно правилата за безопасност и предпазливост.

Производствени аварии с отделяне на опасни химикали

Авариите в химически заводи обикновено включват разливи или изпускания на опасни химикали. Това води до смърт или химическо замърсяване на хора, храни, хранителни суровини и фуражи, селскостопански животни и растения или до замърсяване на околната среда.

Видове аварии с отделяне на химически опасни вещества:

• аварии с отделяне (заплаха от изпускане) на химически опасни вещества (ХВ) по време на тяхното производство, преработка или съхранение (погребване);
• транспортни аварии с освобождаване (заплаха от изпускане) на химическа война;
• образуването и разпространението на химични агенти в хода на химичните реакции;
• инциденти с химически боеприпаси.

Основният показател за степента на опасност от химически опасни обекти е броят на хората, живеещи в зоната на възможно химическо замърсяване в случай на авария. Такива аварии могат да възникнат директно в заводите за преработка или производство на CW, в нефтени рафинерии, по време на транспортирането им, в складове за съхранение на CW.

Съвременните предприятия в химическата област непрекъснато въвеждат нови производствени технологии, насочени към минимизиране на възможността от аварии с отделяне на опасни химикали.

Разликата между материя и поле

Полето, за разлика от веществата, се характеризира с непрекъснатост, известни са електромагнитните и гравитационните полета, полето на ядрените сили, вълновите полета на различни елементарни частици.

Съвременната естествена наука елиминира разликата между материя и поле, като се има предвид, че и веществата, и полетата се състоят от различни частици, които имат корпускулярно-вълнова (двойна) природа. Разкриването на тясната връзка между полето и материята доведе до задълбочаване на представите за единството на всички форми и структура на материалния свят.

Хомогенното вещество се характеризира с плътност - съотношението на масата на веществото към неговия обем:

където ρ - плътността на веществото, м- масата на веществото, Vе обемът на веществото.

Физическите полета нямат такава плътност.

Свойства на материята

Всяко вещество има набор от специфични свойства - обективни характеристики, които определят индивидуалността на дадено вещество и по този начин го правят възможно разграничаването от всички други вещества. Най-характерните физикохимични свойства включват константи - плътност, точка на топене, точка на кипене, термодинамични характеристики, параметри на кристалната структура. Основните характеристики на веществото са неговите химични свойства.

Разнообразие от вещества

Броят на веществата по принцип е безкрайно голям; към известен брой вещества се добавят нови вещества през цялото време, както открити в природата, така и синтезирани изкуствено.

Отделни вещества и смеси

Агрегатни състояния

Всички вещества по принцип могат да съществуват в три агрегатни състояния - твърдо, течно и газообразно. И така, ледът, течната вода и водната пара са твърди, течни и газообразни състояния на едно и също вещество - вода H 2 O. Твърдите, течните и газообразните форми не са индивидуални характеристики на веществата, а отговарят само на различни, в зависимост от външните физични условия състояния на съществуване на веществата. Следователно е невъзможно да се припише на водата само признак на течност, на кислорода - знак за газ, а на натриевия хлорид - знак за твърдо състояние. Всяко от тях (и всички други вещества) при променящи се условия могат да преминат във всяко друго от трите агрегатни състояния.

При прехода от идеални модели на твърдо, течно и газообразно състояние към реални състояния на материята се откриват няколко гранични междинни типа, добре познатите от които са аморфното (стъклено) състояние, състоянието на течен кристал и силно еластично (полимерно) състояние. В тази връзка често се използва по-широкото понятие "фаза".

Във физиката се разглежда четвъртото агрегатно състояние на материята – плазма, частично или напълно йонизирано състояние, при което плътността на положителните и отрицателните заряди е еднаква (плазмата е електрически неутрална).

кристали

Кристалите са твърди тела, които имат естествена външна форма на правилни симетрични полиедри въз основа на тяхната вътрешна структура, тоест на едно от няколкото определени правилни подреждания на частиците (атоми, молекули, йони), които изграждат веществото. Кристалната структура, като индивидуална за всяко вещество, се отнася до основните физични и химични свойства. Частиците, които изграждат това твърдо вещество, образуват кристална решетка. Ако кристалните решетки са стереометрично (пространствено) еднакви или подобни (имат една и съща симетрия), тогава геометричната разлика между тях се крие по-специално в различни разстояния между частиците, заемащи възлите на решетката. Разстоянията между самите частици се наричат ​​параметри на решетката. Параметрите на решетката, както и ъглите на геометричните полиедри, се определят чрез физически методи на структурен анализ, например методи за рентгеноструктурен анализ.

Често твърдите вещества образуват (в зависимост от условията) повече от една форма на кристална решетка; такива форми се наричат ​​полиморфни модификации. Например, сред простите вещества са известни орторомбична и моноклинна сяра, графит и диамант, които са хексагонални и кубични модификации на въглерода, сред сложните вещества - кварц, тридимит и кристобалит са различни модификации на силициев диоксид.

органична материя

литература

• Химия: Реф. изд. / W. Schroeter, K.-H. Lautenschleger, H. Bibrak и др.: Пер. с него. - М.: Химия, 1989

Вижте също

Класификацията на неорганичните вещества и тяхната номенклатура се основават на най-простата и постоянна характеристика във времето - химичен състав, което показва атомите на елементите, които образуват дадено вещество, в тяхното числово съотношение. Ако едно вещество е изградено от атоми на един химичен елемент, т.е. е форма на съществуване на този елемент в свободна форма, тогава се нарича проста вещество; ако веществото е изградено от атоми на два или повече елемента, тогава то се нарича сложно вещество. Всички прости вещества (с изключение на едноатомни) и всички сложни вещества се наричат химични съединения, тъй като в тях атомите на един или различни елементи са свързани помежду си чрез химични връзки.

Номенклатурата на неорганичните вещества се състои от формули и имена. Химична формула - изобразяване на състава на веществото с помощта на символи на химични елементи, цифрови индекси и някои други знаци. химическо име - представяне на състава на вещество с помощта на дума или група от думи. Конструкцията на химичните формули и имена се определя от системата номенклатурни правила.

Символите и имената на химичните елементи са дадени в Периодичната система от елементи на D.I. Менделеев. Елементите се разделят условно на метали и неметали . Неметалите включват всички елементи от групата VIIIA (благородни газове) и VIIA група (халогени), елементи от групата VIA (с изключение на полоний), елементи азот, фосфор, арсен (VA група); въглерод, силиций (IVA-група); бор (IIIA-група), както и водород. Останалите елементи се класифицират като метали.

При съставянето на имената на веществата обикновено се използват руски имена на елементи, например диоксиген, ксенонов дифлуорид, калиев селенат. По традиция за някои елементи корените на техните латински имена се въвеждат в производни термини:

например: карбонат, манганат, оксид, сулфид, силикат.

Заглавия прости веществасе състои от една дума - името на химичен елемент с цифров префикс, например:

Следното числови представки:

Неопределено число се обозначава с цифров префикс н- поли.

За някои прости вещества също използвайте специаленимена като O 3 - озон, P 4 - бял фосфор.

Химически формули сложни веществаса съставени от обозначението електроположителен(условни и реални катиони) и електроотрицателен(условни и реални аниони) компоненти, например CuSO 4 (тук Cu 2+ е реален катион, SO 4 2 е реален анион) и PCl 3 (тук P + III е условен катион, Cl -I е условен анион).

Заглавия сложни веществасъставете химичните формули от дясно на ляво. Те се състоят от две думи - имената на електроотрицателните компоненти (в именителен падеж) и електроположителните компоненти (в родителен падеж), например:

CuSO 4 - меден(II) сулфат
PCl 3 - фосфорен трихлорид
LaCl 3 - лантанов(III) хлорид
CO - въглероден оксид

Броят на електроположителните и електроотрицателните компоненти в имената се обозначава чрез цифровите представки, дадени по-горе (универсален метод), или чрез степените на окисление (ако могат да се определят по формулата), като се използват римски цифри в скоби (знакът плюс е пропуснат) . В някои случаи се дава йонният заряд (за комплексни катиони и аниони), като се използват арабски цифри със съответния знак.

Следните специални имена се използват за обичайните многоелементни катиони и аниони:

За малък брой добре познати вещества също използвайте специалензаглавия:

1. Киселинни и основни хидроксиди. сол

Хидроксиди - вид сложни вещества, които включват атоми на определен елемент Е (с изключение на флуор и кислород) и хидроксо групата ОН; обща формула на хидроксидите E (OH) н, където н= 1÷6. Хидроксидна форма E(OH) нНаречен орто-форма; в н> 2 хидроксид може да се намери и в мета-форма, включваща освен Е атоми и ОН групи, кислородни атоми О, например Е (ОН) 3 и ЕО (ОН), Е (ОН) 4 и Е (ОН) 6 и ЕО 2 (ОН) 2 .

Хидроксидите са разделени на две химически противоположни групи: киселинни и основни хидроксиди.

Киселинни хидроксидисъдържат водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метални атоми, при спазване на правилото за стехиометрична валентност. Повечето киселинни хидроксиди се намират в мета-форма, а водородните атоми във формулите на киселинните хидроксиди се поставят на първо място, например H 2 SO 4, HNO 3 и H 2 CO 3, а не SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) и CO (OH) 2. Общата формула на киселинните хидроксиди е H х EO в, където електроотрицателният компонент EO y x - наречен киселинен остатък. Ако не всички водородни атоми се заменят с метал, тогава те остават в състава на киселинния остатък.

Имената на обикновените киселинни хидроксиди се състоят от две думи: собственото им име със завършване "ая" и груповата дума "киселина". Ето формулите и собствените имена на обичайните киселинни хидроксиди и техните киселинни остатъци (тире означава, че хидроксидът не е известен в свободна форма или в киселинен воден разтвор):

По-рядко срещаните киселинни хидроксиди се наричат ​​според правилата на номенклатурата за сложни съединения, например:

Имената на киселинните остатъци се използват при изграждането на имената на солите.

Основни хидроксидисъдържат хидроксидни йони, които могат да бъдат заменени с киселинни остатъци, при спазване на правилото за стехиометрична валентност. Всички основни хидроксиди се намират в орто-форма; общата им формула е M(OH) н, където н= 1,2 (рядко 3,4) и M н+ - метален катион. Примери за формули и имена на основни хидроксиди:

Най-важното химично свойство на основните и киселинните хидроксиди е тяхното взаимодействие помежду си с образуването на соли ( реакция на образуване на сол), Например:

Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca (OH) 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ca (HSO 4) 2 + 2H 2 O

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

Соли - вид сложни вещества, които включват катиони M н+ и киселинни остатъци*.

Соли с обща формула М х(ЕО в)нНаречен средно аритметично соли и соли с незаместени водородни атоми - киселсоли. Понякога солите съдържат също хидроксидни и/или оксидни йони; такива соли се наричат главенсоли. Ето примери и имена на соли:

Киселинните и основни соли могат да бъдат превърнати в средни соли чрез реакция със съответния основен и кисел хидроксид, например:

Ca (HSO 4) 2 + Ca (OH) \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d Ca 2 SO 4 + 2H 2 O

Съществуват и соли, съдържащи два различни катиона: често се наричат двойни соли, Например:

2. Киселинни и основни оксиди

Оксиди Е хО в- продукти от пълна дехидратация на хидроксиди:

Киселинни хидроксиди (H 2 SO 4, H 2 CO 3) срещат киселинни оксиди(SO 3, CO 2) и основни хидроксиди (NaOH, Ca (OH) 2) - главеноксиди(Na 2 O, CaO), а степента на окисление на елемента Е не се променя при преминаване от хидроксид към оксид. Пример за формули и имена на оксиди:

Киселинните и основните оксиди запазват солеобразуващите свойства на съответните хидроксиди, когато взаимодействат с хидроксиди с противоположни свойства или помежду си:

N 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaNO3 + H2O

3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O

La 2 O 3 + 3SO 3 \u003d La 2 (SO 4) 3

3. Амфотерни оксиди и хидроксиди

Амфотернихидроксиди и оксиди - химично свойство, състоящо се в образуването на два реда соли от тях, например за хидроксид и алуминиев оксид:

(а) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(b) 2Al(OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O

По този начин хидроксидът и алуминиевият оксид в реакции (а) проявяват свойствата майорхидроксиди и оксиди, т.е. реагират с киселинни хидроксиди и оксид, образувайки съответната сол - алуминиев сулфат Al 2 (SO 4) 3, докато в реакции (b) те също проявяват свойства киселахидроксиди и оксиди, т.е. реагира с основен хидроксид и оксид, образувайки сол - натриев диоксоалуминат (III) NaAlO 2 . В първия случай алуминиевият елемент проявява свойството на метал и е част от електроположителния компонент (Al 3+), във втория - свойството на неметал и е част от електроотрицателния компонент на формулата на солта ( AlO 2 -).

Ако тези реакции протичат във воден разтвор, тогава съставът на получените соли се променя, но присъствието на алуминий в катиона и аниона остава:

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

Al(OH)3 + NaOH = Na

Тук квадратните скоби означават комплексни йони 3+ - хексаакваалуминиев(III) катион, - - тетрахидроксоалуминат(III)-йон.

Елементите, които проявяват метални и неметални свойства в съединенията, се наричат ​​амфотерни, те включват елементи от А-групите на Периодичната система - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po и др., като както и повечето елементи от B- групи - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au и др. Амфотерните оксиди се наричат ​​по същия начин като основните, напр.

Амфотерните хидроксиди (ако степента на окисление на елемента надвишава + II) могат да бъдат в орто- или (и) мета- форма. Ето примери за амфотерни хидроксиди:

Амфотерните оксиди не винаги съответстват на амфотерните хидроксиди, тъй като при опит за получаване на последните се образуват хидратирани оксиди, например:

Ако няколко степени на окисление съответстват на амфотерен елемент в съединенията, тогава амфотерността на съответните оксиди и хидроксиди (и следователно амфотерността на самия елемент) ще бъде изразена по различен начин. При ниски степени на окисление хидроксидите и оксидите имат преобладаване на основните свойства, а самият елемент има метални свойства, така че почти винаги е част от катиони. За високи степени на окисление, напротив, хидроксидите и оксидите имат преобладаване на киселинни свойства, а самият елемент има неметални свойства, така че почти винаги е включен в състава на аниони. По този начин, манганов (II) оксид и хидроксид са доминирани от основни свойства, а самият манган е част от катионите от типа 2+, докато киселинните свойства са доминиращи в мангановия (VII) оксид и хидроксид, а самият манган е част от аниона на MnO 4-. На амфотерните хидроксиди с голямо преобладаване на киселинните свойства се приписват формули и имена въз основа на модела на киселинните хидроксиди, например HMn VII O 4 - манганова киселина.

По този начин разделянето на елементите на метали и неметали е условно; между елементи (Na, K, Ca, Ba и др.) с чисто метални свойства и елементи (F, O, N, Cl, S, C и др.) с чисто неметални свойства, има голяма група от елементи с амфотерни свойства.

4. Бинарни връзки

Обширен вид неорганични сложни вещества са бинарните съединения. Те включват преди всичко всички двуелементни съединения (с изключение на основни, киселинни и амфотерни оксиди), например H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3 , CaC 2 , SiH 4 . Електроположителните и електроотрицателните компоненти на формулите на тези съединения включват единични атоми или свързани групи от атоми на един и същи елемент.

Многоелементни вещества, във формулите на които един от компонентите съдържа атоми на няколко елемента, които не са свързани помежду си, както и едноелементни или многоелементни групи от атоми (с изключение на хидроксиди и соли), се считат за бинарни съединения, например 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). По този начин CSO може да бъде представен като CS 2 съединение, в което един серен атом е заменен с кислороден атом.

Имената на бинарни съединения се изграждат според обичайните правила на номенклатурата, например:

За някои бинарни съединения се използват специални имена, чийто списък беше даден по-рано.

Химичните свойства на бинарните съединения са доста разнообразни, така че те често се разделят на групи според името на анионите, т.е. Отделно се разглеждат халогениди, халкогениди, нитриди, карбиди, хидриди и др. Сред бинарните съединения има и такива, които имат някои признаци на други видове неорганични вещества. Така че съединенията CO, NO, NO 2 и (Fe II Fe 2 III) O 4, чиито имена са изградени с помощта на думата оксид, не могат да бъдат приписани към вида на оксидите (киселинни, основни, амфотерни). Въглеродният оксид CO, азотният оксид NO и азотният диоксид NO 2 нямат съответните киселинни хидроксиди (въпреки че тези оксиди се образуват от неметали C и N), те не образуват соли, чиито аниони включват атоми C II, N II и N IV. Двоен оксид (Fe II Fe 2 III) O 4 - оксид на дижелязо (III) - желязо (II), въпреки че съдържа атоми на амфотерния елемент - желязо, в състава на електроположителния компонент, но в две различни степени на окисление, в резултат на което при взаимодействие с киселинни хидроксиди образува не една, а две различни соли.

Бинарни съединения като AgF, KBr, Na 2 S, Ba (HS) 2, NaCN, NH 4 Cl и Pb (N 3) 2 са изградени, подобно на соли, от реални катиони и аниони, поради което се наричат физиологичен разтвор бинарни съединения (или просто соли). Те могат да се разглеждат като продукти на заместване на водородни атоми в съединенията HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN и HN 3 . Последните във воден разтвор имат киселинна функция и затова техните разтвори се наричат ​​киселини, например HF (aqua) - флуороводородна киселина, H 2 S (aqua) - хидросулфидна киселина. Те обаче не принадлежат към типа киселинни хидроксиди и техните производни не принадлежат към солите в класификацията на неорганичните вещества.

Всички химикали могат да бъдат разделени на два вида: чисти вещества и смеси (фиг. 4.3).

Чистите вещества имат постоянен състав и добре дефинирани химични и физични свойства. Те винаги са хомогенни (еднородни) по състав (вижте по-долу). Чистите вещества от своя страна се разделят на прости вещества (свободни елементи) и съединения.

Простото вещество (свободен елемент) е чисто вещество, което не може да бъде разделено на по-прости чисти вещества. Елементите обикновено се подразделят на метали и неметали (вж. глава 11).

Съединението е чисто вещество, състоящо се от два или повече елемента, свързани помежду си в постоянни и определени взаимоотношения. Например, съединението въглероден диоксид се състои от два елемента, въглерод и кислород. Въглеродният диоксид постоянно съдържа 27,37% въглерод и 72,73% кислород по маса. Това твърдение важи еднакво за проби от въглероден диоксид, взети от Северния полюс, Южния полюс, пустинята Сахара или Луната. Така във въглеродния диоксид въглеродът и кислородът винаги са свързани в постоянно и строго определено съотношение.

Ориз. 4.3. Класификация на химикалите.

Смесите са вещества, състоящи се от две или повече чисти вещества. Те имат произволен състав. В някои случаи смесите се състоят от една фаза и тогава се наричат ​​хомогенни (хомогенни). Разтворите са пример за хомогенна смес. В други случаи смесите се състоят от две или повече фази. Тогава те се наричат ​​хетерогенни (хетерогенни). Почвата е пример за хетерогенни смеси.

Видове частици. Всички химикали - прости вещества (елементи), съединения или смеси - се състоят от частици от един от трите типа, които вече сме срещали в предишните глави. Тези частици са:

атоми (атомът се състои от електрони, неутрони и протони, виж глава 1; атом на всеки елемент се характеризира с определен брой протони в ядрото си и това число се нарича атомен номер на съответния елемент);

молекули (молекулата се състои от два или повече атома, свързани помежду си в цяло число);

йони (йонът е електрически зареден атом или група атоми; зарядът на йон се дължи на добавяне или загуба на електрони).

Елементарни химически частици. Елементарна химическа частица е всеки химически или изотопно отделен атом, молекула, йон, радикал, комплекс и т.н., които могат да бъдат идентифицирани като отделна видова единица. Набор от еднакви елементарни химически частици образуват химически вид. Химическите имена, формули и реакционни уравнения могат да се отнасят, в зависимост от контекста, или до елементарни частици, или до химически видове. Концепцията за химикал, въведена по-горе, се отнася до химичен вид, който може да бъде получен в достатъчно количество, за да позволи откриване на неговите химични свойства.