Keemiliste ühendite nimetamine: ioonsed, molekulaarsed, happed ja hüdraadid

Nimetamissüsteemi valimine valemi järgi

Vaata, mida valem sisaldab, enne kui püüad seda nimetada. Ioonseid ühendeid hoiavad koos laengud, seega nende nimed teatavad ioonid ja jätavad loendamise laengute tasakaalu hooleks. Molekulaarsetel ühenditel pole ioonseid laenguid tasakaalustada, seega peavad nende nimed kreeka eesliidetega nimetama iga aatomi arvu. Hapetel on oma nimed, sest need on nimetatud selle järgi, kuidas nad vees käituvad.

Loe iga valemit allolevast kontrollnimekirjast järjekorras ja peatu esimesel vastavusel.

• Valem, millele järgneb punkt ja vesi, nagu ·5H₂O: hüdraat. Nimeta ühend, seejärel lisa hüdraadi termin.
• Valem, mis algab H-ga ja on kirjutatud vesilahusena, (aq): hape.
• Metall või ammooniumioon NH₄⁺ koos mittemetallidega: ioonne ühend.
• Ainult mittemetallid, ammooniumita: eesliidetega nimetatud molekulaarne ühend.

Ioonsete ühendite nimed ja Stocki arvud muutuva laengu korral

Nimeta esmalt katioon, seejärel anioon. Ühest aatomist koosnev katioon säilitab elemendi nime (naatrium, kaltsium) ja ühest aatomist koosnev anioon võtab elemendi nime tüve pluss lõpu -iid (kloriid, oksiid, nitriid). Ioonsed nimed ei kasuta kunagi eesliiteid, nagu di- või tri-, ioonide loendamiseks; indeksid tulenevad laengutest, seega oleks nende nimetamine üleliigne.

Paljud metallid, eriti siirdemetallid ning tina ja plii, moodustavad rohkem kui ühe katiooni. Nende jaoks paneb Stocki süsteem metalli oksüdatsiooniastme, mis ühest aatomist koosneva katiooni puhul võrdub selle laenguga, rooma numbritega sulgudesse: raud(II) on Fe²⁺ ja raud(III) on Fe³⁺. Metallid, millel on ainult üks tavaline laeng, ei saa numbrit: 1. rühma metallid (+1), 2. rühma metallid (+2), alumiinium (+3), tsink (+2) ja hõbe (+1).

Lahendatud näide: nimeta Co₃(PO₄)₂. Fosfaat on PO₄³⁻, seega kaks fosfaati kannavad 2 × (−3) = −6. Kolm koobaltiooni peavad andma kokku +6, seega on iga +6 ÷ 3 = +2. Nimi on koobalt(II)fosfaat. Pane tähele, et rooma number on ühe iooni laeng, mitte indeks.

Lahendatud näide vastupidises suunas: kirjuta tina(IV)sulfiidi valem. Tina(IV) on Sn⁴⁺ ja sulfiid on S²⁻. Väikseim täisarvuline suhe, mis laengu tasakaalustab, on üks Sn⁴⁺ iga kahe S²⁻ kohta, sest +4 + 2(−2) = 0. Valem on SnS₂.

Mitmeaatomilised ioonid ja -aat/-iit muster

Mitmeaatomiline ioon on kovalentselt seotud aatomite rühm üldlaenguga. See säilitab oma nime ja valemi ühikuna ioonse ühendi sees. Kui valem vajab mitmeaatomilise iooni rohkem kui ühte koopiat, pane see enne indeksit sulgudesse: kaltsiumnitraat on Ca(NO₃)₂, mitte CaNO₃₂.

Paljud oksoanioonid esinevad perekondadena. Iooni -aat sisaldab ühe hapniku rohkem kui sama laenguga -iit ioon: sulfaat on SO₄²⁻ ja sulfit on SO₃²⁻. Klooriperekonna puhul lisab per- ühe hapniku rohkem kui -aat ja hüpo- eemaldab ühe rohkem kui -iit. H⁺ lisamine anioonile muudab selle laengu ühe ühiku võrra vähem negatiivseks ja lisab nimele vesiniku. Allolev loend katab ioonid, mida enamik üldkeemiakursusi sinult teadmist ootab.

• Ammoonium NH₄⁺, hüdroksiid OH⁻, tsüaniid CN⁻, peroksiid O₂²⁻, atsetaat CH₃COO⁻.
• Nitraat NO₃⁻, nitrit NO₂⁻; sulfaat SO₄²⁻, sulfit SO₃²⁻, vesiniksulfaat HSO₄⁻.
• Karbonaat CO₃²⁻, vesinikkarbonaat HCO₃⁻; fosfaat PO₄³⁻, vesinikfosfaat HPO₄²⁻, divesinikfosfaat H₂PO₄⁻.
• Perkloraat ClO₄⁻, kloraat ClO₃⁻, kloriit ClO₂⁻, hüpokloriit ClO⁻ (broomi ja joodi oksoanioone nimetatakse samamoodi).
• Permanganaat MnO₄⁻, kromaat CrO₄²⁻, dikromaat Cr₂O₇²⁻.

Binaarsete molekulaarsete ühendite eesliited

Kahe mittemetalli ühendi puhul nimetatakse perioodilisustabelis vasakul asuvat elementi üldiselt esimesena; kui mõlemad on samas rühmas, tuleb alumine esimesena. Teine element saab lõpu -iid. Mõne hapniku ühendi kloori, broomi ja joodiga traditsioonilised nimed rikuvad seda mustrit, nimetades halogeeni esimesena, nagu dikloormonooksiid Cl₂O; IUPAC-i 2005. aasta soovitused eemaldavad selle erandi ja nimetavad sama ühendi hapnikudikloriidiks OCl₂.

Kreeka eesliited annavad iga aatomi arvu: mono- (1), di- (2), tri- (3), tetra- (4), penta- (5), heksa- (6), hepta- (7), okta- (8), nona- (9) ja deka- (10). Mono- ei kasutata kunagi esimesel elemendil. Enamik õpikuid jätab eesliite lõpu a või o enne oksiidi ära, andes pentoksiid; IUPAC-i 2005. aasta soovitused säilitavad täishääliku, seega näed ka selliseid nimesid nagu dilämmastikpentaoksiid.

Lahendatud näide: nimeta P₄S₁₀. Mõlemad elemendid on mittemetallid, seega kasuta eesliiteid. Fosfor on vasakul, seega tuleb see esimesena: tetrafosfor. Väävel saab deka- ja lõpu -iid: dekasulfiid. Nimi on tetrafosfordekasulfiid. Teises suunas on dilämmastiktrioksiid N₂O₃. Mõned molekulaarsed ühendid on tuntud peaaegu ainult tavanimedega, nagu vesi, ammoniaak ja metaan.

Happenimed nende anioonide järgi

Happe nimi tuletatakse anioonist, mis jääb alles pärast vesinikioonide eemaldamist. Kui anioon lõpeb -iid, nimetatakse hape vesinik- + tüvi + -iidhape: HBr(aq) on vesinikbromiidhape. Ilma veeta on HBr molekulaarne gaas nimega vesinikbromiid; happenimi kirjeldab vesilahust.

Oksohapete puhul muuda -aat lõpuks -hape ja -iit lõpuks -us(e)hape ning säilita kõik per- või hüpo- eesliited. Oksohapete nimed ei võta kunagi vesinik- eesliidet. Nitraat annab lämmastikhappe HNO₃; nitrit annab lämmastikushappe HNO₂; sulfaat annab väävelhappe H₂SO₄; fosfaat annab fosforhappe H₃PO₄.

Lahendatud näide: nimeta HIO₃ ja kirjuta hüpobromushappe valem. H⁺ eemaldamine HIO₃-st jätab IO₃⁻, jodaadi, analoogselt kloraadiga. Lõpp -aat muutub lõpuks -hape, seega on hape joodhape. Hüpobromushappe puhul viitavad lõpp -us ja eesliide hüpo- hüpobromiidile, BrO⁻. Üks H⁺ tasakaalustab ühe negatiivse laengu, seega on valem HBrO.

Hüdraadid: nimed, valemid ja vee protsent

Hüdraat on tahke aine, tavaliselt ioonne ühend, mille kristalli on kindlas vahekorras sisse ehitatud veemolekule. Valem näitab vett pärast keskel olevat punkti ja nimi lisab sõnale hüdraat eesliite: CoCl₂·6H₂O on koobalt(II)kloriidheksahüdraat. Hüdraadi kuumutamine võib vee välja ajada ja jätta veevaba ühendi.

Lahendatud näide: vee protsent CoCl₂·6H₂O-s. Kasuta IUPAC-i standardseid aatommasse, mis on ümardatud kahe kümnendkohani: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 ja O 16.00 g/mol. CoCl₂ molaarmass on 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. Vesi on 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, seega kuus vett on 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. Hüdraadi molaarmass on 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol ja vee massiprotsent on (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%.

Sama suhe ennustab, mida kuumutamine peaks jätma. Kui 3.500 g hüdraati kaotab kogu oma vee, on allesjäänud veevaba CoCl₂ 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g ja väljaaetud vesi on 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. Neli tüvenumbrit on õigustatud, sest proovi massil ja igal molaarmassil on vähemalt neli.

Nimetamisvead, mis muudavad valemit

Vale nimi on vale aine, seega käsitle iga nime valemina, mida saad kontrollida. Pärast ioonse ühendi nimetamist ehita valem oma nime põhjal uuesti üles ja kinnita, et positiivsed ja negatiivsed laengud annavad kokku nulli. Pärast molekulaarse ühendi nimetamist kinnita, et iga eesliide vastab indeksile.

Järgmisi vigu tuleks esimesena otsida.

• Eesliidete kasutamine ioonsetes nimedes, näiteks MgCl₂ nimetamine magneesiumdikloriidiks. Õige nimi on magneesiumkloriid.
• Rooma numbri lugemine indeksina. Raud(III)oksiid on Fe₂O₃, mitte Fe₃O.
• Numbri väljajätmine muutuva laenguga metalli puhul või selle lisamine naatriumile või kaltsiumile.
• Sulfiidi (S²⁻), sulfiti (SO₃²⁻) ja sulfaadi (SO₄²⁻) segiajamine.
• Eesliite vesinik- lisamine oksohappele. Vesiniksulfiidhape on H₂S(aq); H₂SO₄ on väävelhape.
• Märkamata jätmine, et elavhõbe(I) esineb Hg₂²⁺ üksusena, seega on elavhõbe(I)kloriid Hg₂Cl₂.