mandag 5. september 2011

Kap. 2: Formler og navn på uorganiske forbindelser

Dette er mine notater til Kap. 1 i Kjemien Stemmer. Kan jo hende det kan være til hjelp for noen :) Og hvis du ser at det er noe jeg har misforstått, si ifra! Det kan godt hende at jeg har gjort.


2.1 Felles formler og ensartede navn i alle land
I 2006 var det registrert mer enn 300 millioner forbindelser, og nesten aller er organiske. Det er likevel så mange uorganiske stoffer at uten regler for navnsetting ville det være vanskelig å kommunisere om dem. 

Formler for kjemiske forbindelser er de samme i alle land.

Koksalt, NaCl, er en ioneforbindelse som består av et ukjent antall ioner.
I koksalt er det et Na+ ion for hvert Cl- ion. Formelen kan da skrives enten (Na+ + Cl-) eller NaCl.

Trivialnavn er navn vi bruker på kjemiske forbindelser som ikke er likt i alle land. F.eks trivialnavnet lystgass for N20(g) som danskene kaller for lattergass og engelskmennene laughing gas. navnet dinitrogenoksidgass er derimot et entydig navn.

2.2 Forbindelser av ikke-metaller
I formler for kjemiske forbindelser av to ikke-metaller er det noen hovedregler. Ikke-metallene står øverst og helt til høyre i periodesystemet. Hvis ikke-metallene står i samme periode, setter vi ikke-metallet som står lengst til venstre først i formelen. Dersom ikke-metallene står i samme gruppe skrives ikke-metallet som står lengst ned først. Som SO2. I en formel blir antallet atomer i hvert av atomtypene oppgitt etter atomsymbolet.

I forbindelser av to ikke-metaller er det nødvendig å oppgi antallet atomer i formelen. Dette gjøres ved å sette tallord foran grunnstoffet det hører til. Det første grunnstoffet skrives alltid fullt ut, men navnet på det andre ikke-metallet forkortes gjerne litt. Navnet på en forbindelse med to ikke-metaller ender alltid på -id.

IndeksTallord
1mono
2di
3tri
4tetra
5penta
6heksa
7hepta
8okta
9nona
10deka


(Tallordet mono blir sjelden brukt, i så fall bare for å unngå sammenblandig med navnet til en annen forbindelse, som karbonmonoksid for CO og karbondioksid CO2.)

Hvis svovel står sist i en formel av to ikke-metaller, byttes svovel ut med ordet sulfur. Forbindelsen CS2 heter derfor karbondisulfid og ikke karbonsvovelid. Flere eksempler:

SF6      heter      svovelheksaflourid (S først i formelen: svovel)
H2S      heter      dihydrogensulfid (S sist i formelen: sulfur)
NO2     heter       nitrogendioksid
NO        heter     nitrogenmonoksid (ett O-atom i molekylet)
P4O10  heter     tetrafosfordekaoksid

2.3 Ioneforbindelser av ett metall og ett ikke-metall
Forbindelser av et metall og et ikke-metall er ioneforbindelser. Vi skriver alltid metallet først. Ikke-metallet som som danner de negative ionene skrives sist i formelen. 

anion = negativt ion
kation = positivt ion

Når man skal lage en formel for en ioneforbindelse av enatomige ioner finner vi grunnstoffatomenes plassering i periodesystemet og finner ladningen på ionene. Det må være like mange positive som negative ladninger i formelenheten.

For å sette navn på en ioneforbindelse av et metall og et ikke-metall kan vi samme systemet som over. 

Na2O      kan hete      dinatriumoksid
Fe2O3      kan hete     dijerntrioksid
MnO2     kan hete     mangandioksid

men vi kan også bare oppgi navnene på ionene, og ikke antallet ioner, dersom metallet ikke kan danne flere forskjellige positive ioner. Alkalimetallene, jordalkalimetallene og aluminium kan bare eksistere i èn ioneform. 

Na2O heter natriumoksid
BaCl2 heter bariumklorid
Mg2N2 heter magnesiumnitrid

ioner er ladde atomer. metallene er plussladninger. kjernen er positiv.

I periodesystemet står det at karbon har 20 elektroner. Siden alle metaller er i pluss, gir karbon fra seg protoner i en ioneformel, og ioneformelen blir da Ca2+. I en ioneforbindelse mellom ett metall og ett ikke-metall må det være like mange positive som negative ladninger i formelenheten. En ioneforbindelse mellom Ca2+ og f.eks Cl- (klor har tatt til seg et elektron, og får derfor en minus.) får da formelenheten (Ca2+   +   2Cl-). Mens formelen blir CaCl2.

GI FRA SEG = PLUSS
TA TIL SEG = MINUS

Innskuddsmetallene kan derimot danne flere positive ioner så her må vi ta med ladningen. jern kan danne både Fe2+ ioner og Fe3+ ioner. Her skrives ladningen med romertall, som jern(II) for Fe2+ og jern(III) for Fe3+.  Unntaket er sink som alltid danner Zn2+ ioner og sølv som alltid danner Ag+ ioner. 

I gruppene 14-16 i periodesystemet er de nederste grunnstoffene metaller. Disse danner positive ioner med ulike ioneladninger, og ioneladningen må derfor oppgis i navnet.

2.4 Ioneforbindelser med fleratomige ioner
I kjemien arbeides det ikke bare med ioner av ett atom som Na+, men også med fleratomige ioner som NH4. Formelen for et negativt ion som stammer fra en syre har dermed like mange negative ladninger som det antallet H-itomer vi tenker oss er spaltet av fra syren i form av H+. 

Tabell for syrer:

Syrer:                            Negativt ion fra oksosyre:
SalpetersyreHNO3NO3- nitrat

KlorsyreHClO3ClO3 - klorat

SvovelsyreH2SO4SO4 2- sulfatHSO4 - hydrogensulfat
KarbonsyreH2CO3CO3 2- karbonatHCO3 - hydrogenkarbonat
FosforsyreH3PO4PO4 3- fosfatHPO4 2- hydrogenfosfatH2PO4- dihydrogenfosfat

Formel for ioneforbindelser med fleratomige ioner: ????
Mange salter er bygd opp av metallioner (positive ioner) og av negative ioner  som stammer fra syrene over. Når vi skal lage formelen  for en slik ioneforbindelse, begynner vi med å balansere for ioneladningene. Vi kan bruke Fe3+ og SO4 2- som eksempel. Antallet positive ladninger i formelenheten må være likt antall negative ladninger, og vi får 2 x 3 = 6. Formelenheten kan da skrives slik: (2Fe3+   +   3SO4 2-). Formelen blir da Fe2(SO4)3. En slik formel inneholder to Fe-atomer, tre S-atomer og tolv O-atomer.

Navn på ioneforbindelser med fleratomige ioner:
For det positive ionet oppgir vi ioneladningen hvis metallet kan danne flere ioner. Jern er et innskuddsmetall, og i navnet gir vi ladningen på ionet: Jern (III). Det negative ionet i forbindelsen er SO4 2-, og stammer fra svovelsyre. Et negativt ion fra en oksosyre, som inneholder O får navn etter det spesielle ikke-metallet i syren og endelsen -at. Som sulfat. 

2.5 Ioneforbindelser med krystallvann
Mange ioneforbindelser inneholder vannmolekyler som er bundet til ionene i saltet. Det betyr at hvis vi fjerner vannet ved oppvarming, endrer strukturen og krystallformen seg. Slike ioneforbindelser kaller vi hydrater. Vannet som inngår i et hydrat, kaller vi krystallvann. Vi skriver krystallvannet etter formelen for den vannfrie forbindelsen. I navnet på hydrater oppgir vi antallet vannmolekyler i formelenheten med et tallord før ordet hydrat. 

SAMMENDRAG
- Uorganiske forbindelser har ikke C i formenel, bortsett fra oksidene CO og CO2, syrene H2CO3 og HCN og salter av disse syrene.

- Systematiske navn følger av formelen som kan utledes fra periodesystemet og fra formlene for noen syrer.

- I formelen for en forbindelse av to ikke-metaller oppgis antallet atomer med en indeks etter atomsymbolet, og i navnet på forbindelsen skriver vi tallordet før navnet på grunnstoffet. Alle tallord bortsett fra mono oppgis i navnet før forbindelsen, og navnet ender på -id.

- En formelenhet er den minste enheten av en ioneforbindelse som går igjen. Antallet positive ladninger er lik antallet negative. 

- Det positive ionet i en ioneforbindelse stammer oftest fra et metall og står først i formelen for forbindelsen. Hvis metallet kan danne ioner med ulike ladninger, slik innskuddsmetallene og metallene langt ned i gruppene 13-16 kan, oppgir vi ioneladningen med romertall etter det norske navnet på metallet.

- Det negative ionet i en ioneforbindelse stammer fra et ikke-metall eller fra en syre. Vi bruker en del av navnet på det spesielle ikke-metallet i navnet.

- En okosyre har ett eller flere O-atomer i formelen, f.eks H2SO4. En syrling har ett O-atom mindre i formelen enn den vanlige oksosyren.

- Navnet på en ioneforbindelse består av navnet på det positive ionet og det negative ionet. Tallet på ioner av hvert slag blir ikke oppgitt. Endelsen i navnet er -id jvis det negative ionet stammer fra et ikke-metall. Endelsen er -at hvis ionet stammer fra en vanlig oksosyre. Endelsen er -itt hvis det negative ionet stammer fra en syrling, f.eks natriumsulfitt for Na2SO3.

Ingen kommentarer:

Legg inn en kommentar