Názvosloví chemických sloučenin: iontové, molekulové, kyseliny a hydráty

Výběr systému pojmenování podle vzorce

Než sloučeninu začnete pojmenovávat, podívejte se, co vzorec obsahuje. Iontové sloučeniny drží pohromadě náboje, takže jejich názvy uvádějí ionty a počítání ponechávají na vyrovnání nábojů. Molekulové sloučeniny nemají žádné iontové náboje k vyrovnání, takže jejich názvy musí uvádět počet každého atomu řeckými číslovkovými předponami. Kyseliny mají vlastní názvy, protože se pojmenovávají podle toho, jak se chovají ve vodě.

Procházejte každý vzorec podle níže uvedeného seznamu, v daném pořadí, a zastavte se u první shody.

• Vzorec následovaný tečkou a vodou, například ·5H₂O: hydrát. Pojmenujte sloučeninu a poté přidejte označení hydrátu.
• Vzorec začínající H a zapsaný jako vodný roztok, (aq): kyselina.
• Kov, nebo amonný ion NH₄⁺, spojený s nekovy: iontová sloučenina.
• Pouze nekovy, bez amonného iontu: molekulová sloučenina pojmenovaná pomocí předpon.

Iontové názvy a oxidační čísla pro proměnné náboje

V českém názvu je podstatným jménem aniont a přídavným jménem kation. Jednoatomový aniont dostane ke kořeni názvu prvku koncovku -id (chlorid, oxid, nitrid), jednoatomový kation se vyjadřuje přídavným jménem odvozeným od názvu prvku (sodný, vápenatý). Iontové názvy nikdy nepoužívají předpony jako di- nebo tri- k počítání iontů; indexy plynou z nábojů, takže jejich uvedení by bylo nadbytečné.

Mnohé kovy, zejména přechodné kovy a cín a olovo, tvoří více než jeden kation. U nich Stockův systém uvádí oxidační číslo kovu, které se u jednoatomového kationtu rovná jeho náboji, římskou číslicí v závorce, nebo se vyjadřuje koncovkou přídavného jména: železo(II) nebo železnatý je Fe²⁺ a železo(III) nebo železitý je Fe³⁺. Kovy s jediným běžným nábojem číslici nedostávají: kovy 1. skupiny (+1), kovy 2. skupiny (+2), hliník (+3), zinek (+2) a stříbro (+1).

Řešený příklad: pojmenujte Co₃(PO₄)₂. Fosforečnan je PO₄³⁻, takže dva fosforečnany nesou 2 × (−3) = −6. Tři ionty kobaltu musí dávat dohromady +6, takže každý je +6 ÷ 3 = +2. Název je fosforečnan kobaltnatý (fosforečnan kobaltu(II)). Všimněte si, že římská číslice je náboj jednoho iontu, nikoli index.

Řešený příklad opačným směrem: zapište vzorec sulfidu cíničitého (sulfidu cínu(IV)). Cín(IV) je Sn⁴⁺ a sulfid je S²⁻. Nejmenší celočíselný poměr, který vyrovná náboj, je jeden Sn⁴⁺ na dva S²⁻, protože +4 + 2(−2) = 0. Vzorec je SnS₂.

Víceatomové ionty a vzor koncovek -an/-itan

Víceatomový ion je skupina kovalentně vázaných atomů s celkovým nábojem. Uvnitř iontové sloučeniny si zachovává svůj název a vzorec jako jednotka. Když vzorec vyžaduje víc než jednu kopii víceatomového iontu, uzavřete ho před indexem do závorek: dusičnan vápenatý je Ca(NO₃)₂, nikoli CaNO₃₂.

Mnohé oxoanionty tvoří řady. Aniont s vyšším oxidačním číslem centrálního atomu má jeden kyslík navíc oproti aniontu s nižším při stejném náboji, což vyjadřují koncovky: síran je SO₄²⁻ a siřičitan je SO₃²⁻. U řady chloru má chloristan o jeden kyslík víc než chlorečnan a chlornan o jeden kyslík míň než chloritan. Přidáním H⁺ k aniontu se jeho náboj změní o jednu jednotku méně záporný a do názvu se přidá hydrogen. Seznam níže pokrývá ionty, které většina kurzů obecné chemie očekává, že znáte.

• Amonný NH₄⁺, hydroxid OH⁻, kyanid CN⁻, peroxid O₂²⁻, octan CH₃COO⁻.
• Dusičnan NO₃⁻, dusitan NO₂⁻; síran SO₄²⁻, siřičitan SO₃²⁻, hydrogensíran HSO₄⁻.
• Uhličitan CO₃²⁻, hydrogenuhličitan HCO₃⁻; fosforečnan PO₄³⁻, hydrogenfosforečnan HPO₄²⁻, dihydrogenfosforečnan H₂PO₄⁻.
• Chloristan ClO₄⁻, chlorečnan ClO₃⁻, chloritan ClO₂⁻, chlornan ClO⁻ (oxoanionty bromu a jodu se pojmenovávají stejným způsobem).
• Manganistan MnO₄⁻, chroman CrO₄²⁻, dichroman Cr₂O₇²⁻.

Předpony pro binární molekulové sloučeniny

U sloučeniny dvou nekovů se prvek, který je v periodické tabulce více vlevo, obecně uvádí jako druhý ve 2. pádě; leží-li oba ve stejné skupině, uvádí se tak ten spodnější. Druhý prvek dostane koncovku -id. Tradiční názvy některých sloučenin kyslíku s chlorem, bromem a jodem tento vzor porušují tím, že halogen pojmenují jako první, jako v oxidu dichloru, Cl₂O; doporučení IUPAC z roku 2005 tuto výjimku odstraňují a tutéž sloučeninu nazývají dichlorid kyslíku, OCl₂.

Řecké předpony udávají počet každého atomu: mono- (1), di- (2), tri- (3), tetra- (4), penta- (5), hexa- (6), hepta- (7), okta- (8), nona- (9) a deka- (10). Předpona mono- se u prvního prvku nikdy nepoužívá. V angličtině většina učebnic vypouští koncové a nebo o předpony před slovem oxide, takže vzniká monoxide a pentoxide; doporučení IUPAC z roku 2005 ponechávají samohlásku kromě monoxidu. V češtině se předpony před slovem oxid zpravidla nezkracují, takže se setkáte s názvy jako pentaoxid didusíku.

Řešený příklad: pojmenujte P₄S₁₀. Oba prvky jsou nekovy, takže použijte předpony. Fosfor je více vlevo, a proto je uveden ve 2. pádě: tetrafosforu. Síra dostane předponu deka- a koncovku -id: dekasulfid. Název je dekasulfid tetrafosforu. Opačným směrem je trioxid didusíku N₂O₃. Některé molekulové sloučeniny jsou známy téměř jen pod běžnými názvy, například voda, amoniak a methan.

Názvy kyselin podle jejich aniontů

Název kyseliny se odvozuje od aniontu, který zbude po odstranění vodíkových iontů. Končí-li aniont na -id, kyselina se pojmenuje kořen + -ovodíková kyselina: HBr(aq) je kyselina bromovodíková. Bez přítomnosti vody je HBr molekulový plyn nazývaný bromovodík; název kyseliny popisuje vodný roztok.

U kyslíkatých kyselin odpovídá koncovce aniontu příslušná koncovka kyseliny a zachovává se i předpona z řady chloru. Koncovky vyjadřují oxidační číslo centrálního atomu. Kyslíkaté kyseliny nikdy nemají koncovku -ovodíková. Dusičnan dává kyselinu dusičnou, HNO₃; dusitan dává kyselinu dusitou, HNO₂; síran dává kyselinu sírovou, H₂SO₄; fosforečnan dává kyselinu fosforečnou, H₃PO₄.

Řešený příklad: pojmenujte HIO₃ a zapište vzorec kyseliny bromné. Odebráním H⁺ z HIO₃ zbude IO₃⁻, jodičnan, analogicky k chlorečnanu. Koncovka -ičnan se mění na -ičná, takže kyselina je kyselina jodičná. U kyseliny bromné ukazuje koncovka -ná na bromnan, BrO⁻. Jeden H⁺ vyrovná jeden záporný náboj, takže vzorec je HBrO.

Hydráty: názvy, vzorce a procento vody

Hydrát je pevná látka, obvykle iontová sloučenina, s molekulami vody zabudovanými do krystalu v pevném poměru. Vzorec ukazuje vodu za tečkou uprostřed a název přidává předponu ke slovu hydrát: CoCl₂·6H₂O je hexahydrát chloridu kobaltnatého. Zahřátím hydrátu lze vodu vypudit a zanechat bezvodou sloučeninu.

Řešený příklad: procento vody v CoCl₂·6H₂O. Použijte standardní atomové hmotnosti IUPAC zaokrouhlené na dvě desetinná místa: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 a O 16.00 g/mol. Molární hmotnost CoCl₂ je 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. Voda je 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, takže šest vod je 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. Molární hmotnost hydrátu je 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol a hmotnostní procento vody je (108.12 ÷ 237.95) × 100 % = 45.44 %.

Stejný poměr předpovídá, co po zahřátí zůstane. Pokud 3.500 g hydrátu ztratí všechnu vodu, zbylý bezvodý CoCl₂ je 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g a vypuzená voda je 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. Čtyři platné číslice jsou ospravedlněny, protože hmotnost vzorku i každá molární hmotnost mají alespoň čtyři.

Chyby v pojmenování, které mění vzorec

Špatný název je špatná látka, a proto s každým názvem zacházejte jako se vzorcem, který lze zkontrolovat. Po pojmenování iontové sloučeniny sestavte z názvu vzorec zpět a ověřte, že se kladné a záporné náboje sčítají na nulu. Po pojmenování molekulové sloučeniny ověřte, že každá předpona odpovídá indexu.

Následující chyby je třeba hledat jako první.

• Používání předpon v iontových názvech, například nazvání MgCl₂ dichloridem hořečnatým. Správný název je chlorid hořečnatý.
• Čtení římské číslice jako indexu. Oxid železa(III) je Fe₂O₃, nikoli Fe₃O.
• Vynechání číslice u kovu s proměnným nábojem, nebo její přidání u sodíku či vápníku.
• Záměna sulfidu (S²⁻), siřičitanu (SO₃²⁻) a síranu (SO₄²⁻).
• Přidání koncovky -ovodíková ke kyslíkaté kyselině. Kyselina sirovodíková je H₂S(aq); H₂SO₄ je kyselina sírová.
• Přehlédnutí, že rtuť(I) existuje jako jednotka Hg₂²⁺, takže chlorid rtuťný je Hg₂Cl₂.