Nazewnictwo systematyczne związków nieorganicznych jak i organicznych ciągle się zmienia.
Dzieje się to na skutek ciągle zmieniających się norm w tej dziedzinie ustalanych przez IUPAC - Union of Pure and Applied Chemistry, czyli tłumacząc na język polski Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej. Na dzień dzisiejszy mamy ściśle określone zasady postępowania podczas nazywania związków. Zmiany nazewnictwa powodują duże kłopoty, gdyż bardzo często sięga się po starszą literaturę, w której występuje inne nazewnictwo. Często występują nazwy zwyczajowe jak np. kwas siarkawy, sól kuchenna, braunsztyn, sublimat itd. Oczywiście należy znać najważniejsze nazwy zwyczajowe, gdyż bardzo często stykamy się z nimi w laboratorium. Nazewnictwo systematyczne jest obowiązkowe, gdyż znając reguły, sami
możemy nazwać związek na podstawie jego wzoru lub też ustalić wzór dzięki nazwie, nie ucząc się wszystkich przypadków na pamięć.
Artykuł ten skupi się jak sam tytuł wskazuje na nazewnictwie związków nieorganicznych.
Wystąpią tu reguły nazewnictwa tlenków metali i niemetali, wodorotlenków, soli, kwasów oraz związków kompleksowych
Ogólne zasady nazewnictwa
Nazwy związków nieorganicznych możemy tworzyć na dwa sposoby. Sposób pierwszy posiada następujące reguły:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F Należy zachowywać odpowiednie końcówki, ale o tym szerzej podczas omawiania konkretnych związków.
1. Podajemy pierwiastki wchodzące w skład związku według malejącej elektroujemności. W grupach 13-17 elektroujemność rośnie w następującym szeregu:
2. Następnie podajemy wartościowości pierwiastków zapisując je w nawiasie rzymskimi cyframi. Pomijamy je, jeśli dany pierwiastek występuje tylko na jednym stopniu utlenienia - np.
tlenek glinu, tlenek wapnia. Podanie niepotrzebnej wartościowości jest określane jako błąd, gdyż w nazwach nie zapisujemy zbędnych informacji. Następujące pierwiastki tworzą związki przeważnie tylko na jednym stopniu utlenienia (podanym) i nie podajemy ich wartościowości, chyba że mają inną niż podana:
litowce(I), berylowce(II), skandowce(III), B(III), O(-II), F(-I), Al(III), Si(IV), Zn(II), Ag(I), Cd(II), Bi(III)
Drugim sposobem jest podanie pierwiastków według tej samej kolejności co poprzednio,
poprzedzając je krotnościami poszczególnych pierwiastków we wzorze sumarycznym. Sposób ten ma zastosowanie, gdy stopień utlenienia pierwiastka nie jest całkowity - np. czterotlenek trójołowiu Pb3O4. Do oznaczenia krotności pierwiastków stosuje się odpowiednie przedrostki.
Jeśli w związku występuje jeden atom pierwiastka, to przedrostek przeważnie się pomija, o ile nie wprowadza to niejednoznaczności. O ile to możliwe, staramy się stosować pierwszy sposób nazywania związków, a do tego odwołujemy się w ostateczności.
W chemii nieorganicznej zgodnie z zaleceniami IUPAC oraz Polskiego Towarzystwa
Chemicznego można stosować polskie lub greckie przedrostki liczbowe. W chemii organicznej obowiązują wyłącznie przedrostki greckie. W tym artykule będziemy używali przedrostków polskich tam gdzie to możliwe.
Myślę, że po tym krótkim wstępie możemy przejść do nazywania konkretnych związków chemicznych.
Nomenklatura tlenków
Możemy tutaj zastosować obydwa powyższe sposoby, jednak zalecane jest stosowanie pierwszego. Nomenklatura tlenków jest bardzo prosta. Popniżej nieco przykładów.
- N2O5 - tlenek azotu(V)
- N2O4 - czterotlenek dwuazotu (bo istnieje także NO2 - nazwa tlenek azotu(IV) jest
niejednoznaczna)
- Cr2O3 - tlenek chromu(III) - FeO - tlenek żelaza(II) - Fe2O3 - tlenek żelaza(III) - Mn2O7 - tlenek manganu(VII) - MgO - tlenek magnezu
- CaO - tlenek wapnia - Al2O3 - tlenek glinu
- Pb3O4 - czterotlenek trójłowiu Nomenklatura wodorotlenków
Nazewnictwo w wodorotlenkach jest podobne jak w tlenkach. Pierwsze, co to określamy, że jest to wodorotlenek, a następnie nazwę metalu oraz jego wartościowość. Wartościowości nie
podajemy, jeśli metal leży w I lub II grupie głównej układu okresowego, lub też, jeśli dany metal nie może tworzyć innych związków o innej wartościowości. Możemy oczywiście stosować sposób drugi (z przedrostkami) kierując się zasadami jak w tlenkach.
- Fe(OH)3 - wodorotlenek żelaza(III) - TlOH - wodorotlenek talu(I)
- Zn(OH)2 - wodorotlenek cynku - Ca(OH)2 - wodorotlenek wapnia - Al(OH)3 - wodorotlenek glinu Nomenklatura kwasów
Nazwy kwasów tworzymy poprzez podanie atomu centralnego, dodanie przyrostka "-owy" i podanie wartościowości (w przypadku kwasów tlenowych). W przypadku kwasów
beztlenowych (wodorków kwasowych) do nazwy pierwiastka dodajemy przyrostek
"-owodorowy". Częściej niż nazewnictwo systematyczne kwasów stosuje się jednak
nazewnictwo zwyczajowe. Jeśli w kwasie występuje więcej niż jeden atom danego pierwiastka, to poprzedzamy go odpowiednią krotnością.
Stopień utlenienia pierwiastka w kwasie można policzyć z wzoru (2*O - H) / n, gdzie O - to liczba atomów tlenu, H - liczba atomów wodoru, n - liczba atomów danego pierwiastka w kwasie.
- HNO3 - kwas azotowy(V) lub kwas azotowy - HNO2 - kwas azotowy(III)
- H2SO4 - kwas siarkowy(VI) lub kwas siarkowy - H2SO3 - kwas siarkowy(IV)
- HClaq - kwas chlorowodorowy - H2CO3 - kwas węglowy - H3BO3 - kwas borowy - HBr - kwas bromowodorowy - HBrO3 - kwas bromowy(V) - H2SeO3 - kwas selenowy(IV) - HMnO4- kwas manganowy(VII)
Cząsteczki kwasów mogą zawierać różne ilości atomów tlenu. Z tego powodu w trudnych przypadkach, o ile nie istnieje odpowiednie nazewnicwo zwyczajowe, stosuje się człon "-okso-"
do podania liczby atomów tlenu w związku (inaczej mówiąc - traktuje się dany związek jak związek kompleksowy z ligandami tlenowymi). Zazwyczaj jednak istnieją odpowiednie nazwy zwyczajowe, których można używać jako nazw systematycznych. Na szególną uwagę zasługują przedrostki "meta-" i "orto-" używane w nazwach zwyczajowych. Oznaczają one ilość wodoru w kwasie - "meta-" oznacza mniejszą zawartość, a "orto-" większą.
- H3PO4
- H5IO6 - kwas sześciooksojodowy(VII)
- H4P2O7 - kwas siedmiooksodwufosforowy(V) - H2B4O7 - kwas siedmiooksoczteroborowy - H4SiO4 - kwas czterooksokrzemowy Nomenklatura soli
Nazwę soli tworzymy poprzez podanie nazwy reszty kwasowej, wartościowości reszty kwasowej, nazwy metalu i wartościowości metalu (lub nazwy jonu złożonego). Zasady pomijania wartściowości są takie jak poprzednio tzn. robimy to zawsze wtedy, gdy nie ma to wpływu na jednoznaczność nazwy.
- Mg(NO3)2 - azotan(V) magnezu - Fe2(SO4)3 - siarczan(VI) żelaza(III) - Al2(SO3)3 - siarczan(VI) glinu - Na2CO3 - węglan sodu
- CaCl2 - chlorek wapnia - NH4NO3 - azotan(V) amonu - KBrO3 - bromian(V) potasu
- NaSb(OH)4 - tetrahydroksyantymonian(III) sodu - Sb2S3 - siarczek antymonu(III)
- K2CrO4 - chromian(VI) potasu - K2Cr2O7 - dwuchromian(VI) potasu
Wodorosole i hydroksysole nazywamy, tworząc nazwę anionu z przedrostkiem "wodoro-" i odpowiednią krotnością, a nazwy hydroksysoli - jak związków kompleksowych (o czym dalej).
- KHSO4 - wodorosiarczan(VI) potasu - KH2PO4 - diwodorofosforan(V) potasu
- K2HPO4 - wodorofosforan(V) dwupotasu lub wodorofosforan(V) potasu - KAl(SO4)2 - glinu potasu siarczan(VI)
Nomenklatura związków kompleksowych
Związku kompleksowe nazywa się nieco trudniej. Zacznijmy od tego, co to właściwie jest. Otóż związki kompleksowe to związki zbudowane z atomu centralnego (jednego lub więcej) oraz ligandów. Występuje pomiędzy nimi wiązanie koordynacyjne. Atom centralny jest akceptorem, natomiast ligandy są donorami pary elektronowej. Atomy centralne są zazwyczaj metalami bloku d, natomiast ligandami mogą być aniony lub cząsteczki obojętne. Liczba możliwych wiązań koordynacyjnych jest określona przez liczbę koordynacyjną, która zależy od rodzaju atomu centralnego i rodzaju ligandu.
Podczas nazewnictwa stosujemy odpowiednie nazwy ligandów. Oto najczęściej spotykane.
Wzór ligandu Nazwa ligandu Ligandy anionowe
F - fluoro
Cl - chloro
Br - bromo
I - jodo
OH - hydrokso
O 2- okso
O 2 2- perokso
S 2- tio
CN - cyjano
CNS - tiocyjano
S 2 O 3 2-
tiosiarczano Ligandy obojętne
H 2 O akwa
NH 3 amina
CO karbonyl
NO nitrozyl
C 6 H 6
benzen
Aby poprawnie nazywać związki kompleksowe, należy także dobrze zapisywać ich wzory. We wzorze sumarycznym zapisujemy najpierw kationową, a potem anionową część związku. Część kompleksową zapisujemy w nawiasie kwadratowym, podając najpierw symbol atomu
centralnego, następnie ligandy anionowe, a na koniec ligandy obojętne. Kolejność nawiasów we wzorze jest następująca:
[( )]
[{( )}]
[{[( )]}]
[{{[( )]}}] itd.
Nazwę związku tworzymy w następujący sposób: podajemy najpierw nazwę części anionowej, stosując końcówkę "-an", a następnie części kationowej. Nazwę części kompleksowej
tworzymy, podając nazwy wszystkich ligandów wraz z ich krotnościami w kolejności alfabetycznej, a na końcu podając nazwę atomu centralnego. Dodatkowo podajemy
wartościowość atomu centralnego (możemy ją pominąć zgodnie z poprzednimi zasadami - jest to tzw. metoda Stocka) lub ładunek danej części kompleksu. W nazewnictwie związków
kompleksowych używamy liczebników greckich. Jeśli część kompleksowa ma krotność większą niż jeden, to jej nazwę ujmujemy w nawiasy i poprzedzamy przedrostkiem greckim - bis, tris, tetrakis, pentakis, heksakis itd. Zamiast wartościowości atomu centralnego możemy podać ładunek całego kompleksu (często jest to wygodniejsze - tzw. metoda Ewensa-Bassetta).
Poniżej trochę przykładów nazw związków kompleksowych.
- Na[Sb(OH)6] - heksahydroksoantymonian(V) sodu (lub heksahydroksoantymonian(1-)
sodu)
- K4[Fe(CN)6] heksacyjanożelazian(II) potasu (lub heksacyjanożelazian(4-) potasu) - Ag[SbF6] - heksafluoroantymonian(V) srebra
- [Cd(NH3)4]Cl2 - chlorek tetraaminakadmu(II) - [Ni(NH3)6]Cl2 - chlorek heksaaminaniklu
- [Co(NH3)4]SO4 - siarczan(VI) tetraaminakobaltu
- [Cu(NH3)2]2[Cu(CN)4] - tetracyjanomiedzian(II) bis(diaminamiedzi(I)) - [Cr(C6H6)2] - dibenzenchrom(0)
- [Cr(H2O)4(NH3)2][Fe(CN)5NO] - pentacyjanonitrozylżelazian(II)
tetraakwadiaminachromu(III)
Ten artykuł nie wyczerpuje tematu nazewnictwa związków nieorganicznych - istnieje wiele skomplikowanych związków, dla których ustalono reguły nazewnictwa systematycznego. Są one jednak rzadko używane poza pracami badawczymi i w celu zapoznania się z tymi regułami najlepiej zajrzeć do odpowiedniej książki. W razie problemów można także zadawać pytania na
naszym forum.
Artykuł napisali:
MaLuTkI i Tweenk
