Investeşte în oameni !FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 –2013 Axa prioritară nr. 1 „Educaţiaşiformareaprofesionalăînsprijinulcreşteriieconomiceşidezvoltăriisocietăţiibazatepecunoaştere”Domeniul major de intervenţie 1.2 „Calitateînînvăţământulsuperior”
Numărulde identificareal contractului:POSDRU/156/1.2/G/138821 Beneficiar:UniversitateaPOLITEHNICA din BucureştiTitlulproiectului: Calitate, inovare, comunicare-instrumenteeficienteutilizatepentrucreştereaaccesuluişipromovabilităţiiînînvăţământulsuperior tehnic
Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de pregătire a studenţilor în vederea asigurării de şanse egale
MODUL DE INSTRUIRE: CHIMIE
Curs: 4
Grupele : C2, C3, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12
Formatori:
Stefan Theodor Tomas, OvidiuCristian Oprea, Daniel Florin Sava, IonelaAndreeaNeacsu
1
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Lavoasier este cel care ȋmpreună cu alţi trei chimişti francezi a pus
bazele nomenclaturii chimice şi a schimbat multe din denumirile
elementelor ȋn ceea ce cunoaştem astăzi. Berzelius este cel ce a
introdus sistemul de abrevieri bazat pe simboluri (prima literă a
denumirii elementului urmată eventual de o a doua). Inaintea lui,
Dalton a mai ȋncercat o reprezentare simbolică a elementelor dar
bazata pe simboluri geometrice.
• Nomenclatura substanţelor anorganice diferă ȋn mod fundamental de
nomenclatura substanţelor organice, dar ȋn ambele cazuri pentru o
bună ȋnţelegere a nomenclaturii trebuie ȋnţeleasă ȋmpărţirea acestora
ȋn clase distincte (e.g. acizi, baze, săruri, oxizi etc pentru substanţele
anorganice).
• Substanţele simple poartă ȋntotdeauna numele elementului din care
sunt formate (e.g. oxigen, hidrogen, clor etc).
2
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Acizii, conform teoriei Brønsted–Lowry, sunt acele substanţe care pot
ceda protoni H+, iar bazele sunt acele substanţe capabile să accepte
protoni. In urma reacţiei dintre un acid şi o bază rezultă o sare şi apă.
• Acizii se pot împărţi ȋn hidracizi şi oxiacizi. Hidracizii sunt acei acizi
care au atomul de hidrogen legat ȋn mod direct de atomul nemetalic
(e.g. HCl, H2S, HI etc).
• Denumirea hidracizilor se realizează prin utilizarea cuvântului “acid”
urmat de denumirea elementului + sufixul -hidric:
• HCl acid clorhidric
• H2S acid sulfhidric
• HF acid fluorhidric
• HI acid iodhidric3
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice• Oxiacizii sunt acei acizi ȋn care atomul de hidrogen este legat de un atom de
oxigen, acesta fiind la rândul sau legat de un atom central cu caracter
nemetalic.
• Denumirea oxiacizilor se realizează ȋn mod asemănător, prin utilizarea
cuvântului “acid” urmat de denumirea elementului + un sufix. In cazul ȋn care
elementul central cu caracter nemetalic se poate afla ȋn mai multe stări de
oxidare, sufixul pentru starea minimă de oxidare va fi –os, iar pentru starea
maximă de oxidare va fi –ic.
• H2SO3 acid sulfuros S.O. pentru S este +4
• H2SO4 acid sulfuric S.O. pentru S este +6
• H3PO4 acid fosforic S.O. pentru P este +5
• H3PO3 acid fosforos S.O. pentru P este +3
• Pentru elementele care nu au mai multe stări de oxidare se utilizează sufixul
corespunzător starii maxime, –ic (H3BO3 acid boric).
4
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice• In cazul ȋn care elementul cu caracter nemetalic poate avea mai mult de
două stări de oxidare pozitive ȋn denumirea acidului se vor introduce şi
prefixe, -hipo pentru starea de oxidare minimă şi –per pentru starea de
oxidare maximă.
• HClO acid hipocloros S.O. pentru Cl este +1
• HClO2 acid cloros S.O. pentru Cl este +3
• HClO3 acid cloric S.O. pentru Cl este +5
• HClO4 acid percloric S.O. pentru Cl este +7
• Denumirea bazelor se realizează prin utilizarea cuvintelor “hidroxid de”
urmate de denumirea elementului sau ionului:
• NaOH hidroxid de sodiu
• Ca(OH)2 hidroxid de calciu
• NH4OH hidroxid de amoniu5
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Dacă elementul poate avea mai multe stări de oxidare atunci denumirea se
va face prin utilizarea cuvântului “hidroxid” urmat de denumirea elementului
+ un sufix. In cazul ȋn care elementul este ȋn starea minimă de oxidare va fi
sufixul este –os, iar pentru starea maximă de oxidare sufixul va fi –ic.
• Fe(OH)2 hidroxid feros S.O. pentru Fe este +2
• Fe(OH)3 hidroxid feric S.O. pentru Fe este +3
• Denumirea se poate realiza şi asemănător cu cazul anterior prin indicarea
stării de oxidare cu cifre romane ȋn paranteze rotunde:
• Fe(OH)2 hidroxid de fer(II) S.O. pentru Fe este +2
• Fe(OH)3 hidroxid de fer(III) S.O. pentru Fe este +3
6
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Denumirea sărurilor se va face ȋn funcţie de provenienţa lor. Daca sareaprovine de la un hidracid, denumirea se realizează prin citirea numeluielementului care provine de la hidracid (anionul) + sufixul –ura urmat departicula “de” şi denumirea elementului (ionului) provenit de la bază(cationul).
• NiCl2 clorura de nichel
• MgS sulfura de magneziu
• NH4Br bromura de amoniu
• In cazul ȋn care cationul poate avea mai multe stări de oxidare, denumirease va realiza ȋn acelaşi mod şi se va indica starea de oxidare a cationuluiprin cifre romane ȋn paranteze rotunde:
• FeCl2 clorura de fer(II) S.O. pentru Fe este +2
• FeCl3 clorura de fer(III) S.O. pentru Fe este +37
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Denumirea se poate realiza şi prin citirea numelui elementului care provine
de la hidracid (anionul) + sufixul –ura urmat de denumirea elementului
cationul + un sufix. In cazul ȋn care cationul este ȋn starea minimă de oxidare
va fi sufixul este –oasă, iar pentru starea maximă de oxidare sufixul va fi –
ică.
• FeCl2 clorura feroasă S.O. pentru Fe este +2
• FeCl3 clorura ferică S.O. pentru Fe este +3
• In cazul ȋn care sarea provine de la un oxiacid denumirea se realizează
citind numele elementului cu caracter nemetalic care provine de la oxiacid +
un sufix, urmat de particula “de” şi denumirea elementului (ionului) provenit
de la bază (cationul). Dacă elementul care provine de la oxiacid este ȋn
starea maximă de oxidare sufixul va fi –at, iar dacă este ȋn starea minimă de
oxidare sufixul va fi –it.
8
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• O altă modalitate de a memora modul ȋn care se realizează denumirea este
sa se plece de la numele oxiacidului şi să se ȋnlocuiască sufixul specific
acelui acid cu cel specific sării (HNO3 – acid azotic; NaNO3 – azotat de
sodiu sau HClO4 – acid percloric; KClO4 – perclorat de potasiu).
• CaSO4 sulfat de calciu S.O. pentru S este +6
• CaSO3 sulfit de calciu S.O. pentru S este +4
• NaNO3 azotat de sodiu S.O. pentru S este +5
• NaNO2 azotit de sodiu S.O. pentru S este +3
• Pentru elementele cu caracter nemetalic care nu au mai multe stări de
oxidare se utilizează sufixul corespunzător starii maxime, –at (CaCO3
carbonat de calciu)9
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Pentru hidracizii sau oxiacizii care pot ceda mai mulţi ioni de hidrogen,precum acidul sulfhidric H2S sau acidul sulfuric H2SO4, ȋn cazul ȋn care nusunt cedaţi ambii protoni se va obţine o sare acidă. Denumirea se va face ȋnmod corespunzător prin inserarea cuvântului “acidă”, respectiv “acid” ȋnaintede particula “de”.
• NaHS sulfura acidă de sodiu
• NaHSO4 sulfat acid de sodiu S.O. pentru S este +6
• NaHSO3 sulfit acid de sodiu S.O. pentru S este +4
• NaHCO3 carbonat acid de sodiu
• Dacă acidul poate ceda mai mult de doi protoni, spre exemplu acidul fosforicH3PO4, atunci denumirea va contine fie numărul de protoni rămaşi sub formacuvintelor monoacid sau diacid, sau va conţine numarul de ioni proveniţi dela baza (cationi). In cazul ȋn care toti protonii au fost cedaţi se poate facemenţiunea “neutru”.
10
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice• NaH2PO4 fosfat diacid de sodiu S.O. pentru P este +5
• Na2HPO4 fosfat monoacid de sodiu S.O. pentru P este +5
• Na3PO4 fosfat (neutru) de sodiu S.O. pentru P este +5
• sau
• NaH2PO4 fosfat monosodic S.O. pentru P este +5
• Na2HPO4 fosfat disodic S.O. pentru P este +5
• Na3PO4 fosfat trisodic S.O. pentru P este +5
• O altă modalitate de denumire este menţionarea numărului de protoni
ȋnlocuiţi sub forma prefix + cuvintele “bazic de” + nume cation, unde prefixul
va indica numărul sub forma mono, di, tri.
• NaH2PO4 fosfat monobazic de sodiu S.O. pentru P este +5
• Na2HPO4 fosfat dibazic de sodiu S.O. pentru P este +5
• Na3PO4 fosfat tribazic de sodiu S.O. pentru P este +5
11
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice• In cazul ȋn care şi cationul metalic poate avea mai multe stări de oxidare, se
va menţiona starea de oxidare prin cifre romane ȋn paranteze rotunde, sause va folosi numele cationului + un sufix (-ic pentru starea de oxidaremaximă şi –os pentru starea de oxidare minimă).
• Fe(NO2)2 azotit de fer(II) S.O. pentru Fe este +2
• Fe(NO3)3 azotat de fer(III) S.O. pentru Fe este +3
• sau
• CuSO4 sulfat cupric S.O. pentru Cu este +2
• Cu2SO3 sulfit cupros S.O. pentru Cu este +1
• Oxizii sunt ȋn principiu combinaţii ale oxigenului cu metale sau nemetale. Eise ȋmpart ȋn funcţie de produsul unei ipotetice reacţii cu apa ȋn: oxizi bazici(ar da naştere unei baze – Na2O); oxizi acizi (ar da naştere unui acid – CO2);oxizi indiferenţi (nu reacţioneaza cu apa – cum ar fi CO) şi oxizi salini saumicşti (pot fi priviţi ca produs al combinării unui oxid acid cu unul bazic –CaO + SiO2 = CaSiO3; Fe3O4 etc).
12
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice• Na2O + H2O → 2 NaOH – oxid bazic
• SO3 + H2O → H2SO4 – oxid acid
• CO + H2O nu reacţionează – oxid indiferent
• Oxizi precum Al2O3 care teoretic dau naştere prin reacţie cu apa unei
substanţe amfotere (Al(OH)3), se numesc amfoteri (pot reacţiona şi cu acizi
şi cu baze) – Atenţie anumiţi oxizi nu reacţionează cu apa deoarece sunt
insolubili – Al2O3, SiO2 etc.
• Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O
• Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O → 2 Na[Al(OH)4]
• Oxizii se pot ȋmpărţi şi ȋn oxizi ionici (ȋn general vor fi oxizi bazici) şi oxizi
covalenţi (ȋn general oxizi acizi).
• Denumirea oxizilor se face simplu prin menţionarea cuvintelor “oxid de” +
elementul ȋnsoţitor, la care se adaugă starea de oxidare cu cifre romane ȋn
paranteze rotunde (dacă exista mai multe stări de oxidare).
13
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice• FeO oxid de fer(II) S.O. pentru Fe este +2
• Fe2O3 oxid de fer(III) S.O. pentru Fe este +3
• O altă modalitate de denumire ȋncă utilizată este cea prin care ȋn loculcifrelor romane se utilizează sufixe, -os pentru starea de oxidare inferioară şi–ic pentru starea de oxidare superioară.
• FeO oxid feros S.O. pentru Fe este +2
• Fe2O3 oxid feric S.O. pentru Fe este +3
• Pentru oxizii micşti denumirea trebuie să ţină cont de ambele componente
• FeO∙Fe2O3 (sau Fe3O4)oxid feroferic S.O. pentru Fe sunt +2 şi +3
• Pentru oxizii nemetalelor denumirea se formeaza prin adăugarea unui prefixla cuvintele “oxid de” şi numele nemetalului. Prefixul indică numărul de atomide oxigen din moleculă mono-, di-, tri- etc.
• CO monoxid de carbon
• CO2 dioxid de carbon
• SO3 trioxid de sulf 14
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Nomenclatura substanţelor chimice
• Dacă există posibilitatea de a obţine mai mulţi oxizi covalenţi cu un nemetal,
atunci pentru evitarea confuziei se va indica prin prefix şi numărul de atomi
ai nemetalului: NO – monoxid de azot; N2O – monoxid de diazot; NO2 –
dioxid de azot; N2O3 – trioxid de diazot; N2O4 – tetraoxid de diazot; N2O5 –
pentaoxid de diazot.
• Prefixe care să indice numărul se folosesc şi ȋn cazul combinaţiilor ȋntre
două nemetale: PCl3 – triclorură de fosfor; PCl5 - pentaclorură de fosfor; SF6
– hexafluorură de sulf;
15
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Exerciții
• Denumiţi următorii acizi HNO3 şi HNO2. Scrieţi formula
corespunzătoare denumirii acid carbonic.
• Denumiţi următoarele baze Al(OH)3 şi Mg(OH)2. Scrieţi formula
corespunzătoare denumirii hidroxid de beriliu.
• Denumiţi următoarele săruri CuCl2 şi CuI. Scrieţi formula
corespunzătoare denumirii fluorură de calciu.
• Denumiţi următoarele săruri NH4NO3 şi KNO2. Scrieţi formula
corespunzătoare denumirii clorat de calciu.
• Denumiţi următoarele săruri CaHPO4 şi Ca3(PO4)2. Scrieţi formula
corespunzătoare denumirii sulfat acid de sodiu.
• Denumiţi următorii oxizi CaO şi P2O5. Scrieţi formula corespunzătoare
denumirii dioxid de azot.16
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1