Nafngiftir efnasambanda: jónasambönd, sameindasambönd, sýrur og hýdröt

Nafnakerfi valið út frá formúlunni

Líttu á hvað formúlan inniheldur áður en þú reynir að nefna hana. Jónasambönd haldast saman af hleðslum, svo heiti þeirra segja til um jónirnar og láta hleðslujafnvægið sjá um talninguna. Sameindasambönd hafa engar jónahleðslur til að jafna, svo heiti þeirra verða að tilgreina fjölda hvers atóms með grískum forskeytum. Sýrur hafa sín eigin heiti því þær eru nefndar eftir því hvernig þær hegða sér í vatni.

Lestu hverja formúlu í gegnum gátlistann hér að neðan, í röð, og stöðvaðu við fyrstu samsvörun.

• Formúla með punkti og vatni á eftir, eins og ·5H₂O: hýdrat. Nefndu efnasambandið og bættu síðan við hýdratorðinu.
• Formúla sem byrjar á H og er skrifuð sem vatnslausn, (aq): sýra.
• Málmur, eða ammóníumjónin NH₄⁺, ásamt málmleysingjum: jónasamband.
• Aðeins málmleysingjar, án ammóníums: sameindasamband nefnt með forskeytum.

Jónaheiti og Stock-tölur fyrir breytilega hleðslu

Nefndu katjónina fyrst, síðan anjónina. Einatóma katjón heldur nafni frumefnisins (natríum, kalsíum) og einatóma anjón fær stofn frumefnisheitisins ásamt endingunni -íð (klóríð, oxíð, nítríð). Jónaheiti nota aldrei forskeyti eins og dí- eða trí- til að telja jónirnar; hjástafirnir leiða af hleðslunum, svo að tilgreina þá væri óþarft.

Margir málmar, sérstaklega hliðarmálmar og tin og blý, mynda fleiri en eina katjón. Fyrir þá setur Stock-kerfið oxunartölu málmsins, sem fyrir einatóma katjón jafngildir hleðslu hennar, í rómverskum tölustöfum í sviga: járn(II) er Fe²⁺ og járn(III) er Fe³⁺. Málmar með aðeins eina algenga hleðslu fá ekki tölustaf: málmar í 1. flokki (+1), málmar í 2. flokki (+2), ál (+3), sink (+2) og silfur (+1).

Útreiknað dæmi: nefndu Co₃(PO₄)₂. Fosfat er PO₄³⁻, svo tvö fosföt bera 2 × (−3) = −6. Kóbaltjónirnar þrjár verða að vera samtals +6, svo hver er +6 ÷ 3 = +2. Heitið er kóbalt(II)fosfat. Takið eftir að rómverski tölustafurinn er hleðsla einnar jónar, ekki hjástafurinn.

Útreiknað dæmi í öfuga átt: skrifaðu formúlu tin(IV)súlfíðs. Tin(IV) er Sn⁴⁺ og súlfíð er S²⁻. Minnsta heiltöluhlutfallið sem jafnar hleðslu er ein Sn⁴⁺ fyrir hverjar tvær S²⁻, því +4 + 2(−2) = 0. Formúlan er SnS₂.

Fjölatóma jónir og mynstrið -at/-it

Fjölatóma jón er hópur samgildra tengdra atóma með heildarhleðslu. Hún heldur nafni sínu og formúlu sem eining innan jónasambands. Þegar formúla þarf fleiri en eitt eintak af fjölatóma jón skaltu setja hana í sviga á undan hjástafnum: kalsíumnítrat er Ca(NO₃)₂, ekki CaNO₃₂.

Margar súrefnisanjónir koma í fjölskyldum. -at jónin hefur einu súrefni meira en -it jónin með sömu hleðslu: súlfat er SO₄²⁻ og súlfít er SO₃²⁻. Í klórfjölskyldunni bætir per- við einu súrefni til viðbótar við -at, og hypo- tekur eitt til viðbótar frá -it. Að bæta H⁺ við anjón gerir hleðslu hennar einni einingu minna neikvæða og bætir vetni við nafnið. Listinn hér að neðan nær yfir jónirnar sem flest námskeið í almennri efnafræði ætlast til að þú þekkir.

• Ammóníum NH₄⁺, hýdroxíð OH⁻, sýaníð CN⁻, peroxíð O₂²⁻, asetat CH₃COO⁻.
• Nítrat NO₃⁻, nítrít NO₂⁻; súlfat SO₄²⁻, súlfít SO₃²⁻, vetnissúlfat HSO₄⁻.
• Karbónat CO₃²⁻, vetniskarbónat HCO₃⁻; fosfat PO₄³⁻, vetnisfosfat HPO₄²⁻, tvívetnisfosfat H₂PO₄⁻.
• Perklórat ClO₄⁻, klórat ClO₃⁻, klórít ClO₂⁻, hýpóklórít ClO⁻ (súrefnisanjónir bróms og joðs eru nefndar á sama hátt).
• Permanganat MnO₄⁻, krómat CrO₄²⁻, díkrómat Cr₂O₇²⁻.

Forskeyti fyrir tvíþætt sameindasambönd

Fyrir efnasamband tveggja málmleysingja er frumefnið sem er lengra til vinstri í lotukerfinu almennt nefnt fyrst; ef bæði eru í sama flokki kemur það neðra fyrst. Seinna frumefnið fær endinguna -íð. Hefðbundin heiti sumra efnasambanda súrefnis við klór, bróm og joð brjóta þetta mynstur með því að nefna halógenið fyrst, eins og í díklórmónoxíð, Cl₂O; tilmæli IUPAC frá 2005 fjarlægja þessa undantekningu og nefna sama efnasamband súrefnisdíklóríð, OCl₂.

Grísk forskeyti gefa fjölda hvers atóms: mónó- (1), dí- (2), trí- (3), tetra- (4), penta- (5), hexa- (6), hepta- (7), okta- (8), nóna- (9) og deka- (10). Mónó- er aldrei notað á fyrsta frumefnið. Flestar kennslubækur fella lokastafinn a eða o úr forskeyti á undan oxíð, sem gefur mónoxíð og pentoxíð; tilmæli IUPAC frá 2005 halda sérhljóðanum nema í mónoxíð, svo þú munt einnig sjá heiti eins og díköfnunarefnispentaoxíð.

Útreiknað dæmi: nefndu P₄S₁₀. Bæði frumefnin eru málmleysingjar, svo notaðu forskeyti. Fosfór er lengra til vinstri, svo hann kemur fyrst: tetrafosfór. Brennisteinn fær deka- og endinguna -íð: dekasúlfíð. Heitið er tetrafosfór dekasúlfíð. Í hina áttina er díköfnunarefnistríoxíð N₂O₃. Sum sameindasambönd eru nánast aðeins þekkt undir almennum heitum, eins og vatn, ammóníak og metan.

Heiti sýra út frá anjónum þeirra

Heiti sýru er leitt af anjóninni sem eftir verður þegar vetnisjónirnar eru fjarlægðar. Ef anjónin endar á -íð heitir sýran stofn + vetnissýra: HBr(aq) er brómvetnissýra. Án vatns er HBr sameindagas sem heitir vetnisbrómíð; sýruheitið lýsir vatnslausninni.

Fyrir súrefnissýrur skaltu breyta -at í -sýra og -it í -sýrlingur og halda öllum per- eða hypo- forskeytum. Heiti súrefnissýra fá aldrei forskeytið vetnis-. Nítrat gefur saltpéturssýru, HNO₃; nítrít gefur saltpétursýrling, HNO₂; súlfat gefur brennisteinssýru, H₂SO₄; fosfat gefur fosfórsýru, H₃PO₄.

Útreiknað dæmi: nefndu HIO₃ og skrifaðu formúlu hýpóbrómsýrlings. Að fjarlægja H⁺ úr HIO₃ skilur eftir IO₃⁻, jódat, á sama hátt og klórat. Endingin -at verður -sýra, svo sýran er jódsýra. Fyrir hýpóbrómsýrling vísa endingin -sýrlingur og forskeytið hypo- á hýpóbrómít, BrO⁻. Eitt H⁺ jafnar eina neikvæða hleðslu, svo formúlan er HBrO.

Hýdröt: heiti, formúlur og vatnsprósenta

Hýdrat er fast efni, yfirleitt jónasamband, með vatnssameindir innbyggðar í kristalinn í föstu hlutfalli. Formúlan sýnir vatnið á eftir miðjupunkti og heitið bætir forskeyti við orðið hýdrat: CoCl₂·6H₂O er kóbalt(II)klóríð hexahýdrat. Að hita hýdrat getur rekið vatnið burt og skilið eftir vatnsfría efnasambandið.

Útreiknað dæmi: hlutfall vatns í CoCl₂·6H₂O. Notaðu staðlaða atómmassa IUPAC námundaða í tvo aukastafi: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 og O 16.00 g/mol. Mólmassi CoCl₂ er 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. Vatn er 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, svo sex vatnssameindir eru 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. Mólmassi hýdratsins er 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol og massaprósenta vatns er (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%.

Sama hlutfall spáir fyrir um hvað hitun ætti að skilja eftir. Ef 3.500 g af hýdratinu missa allt vatnið er vatnsfría CoCl₂ sem eftir verður 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g og vatnið sem rekið er burt er 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. Fjórir marktækir tölustafir eru réttlætanlegir því massi sýnisins og hver mólmassi hefur að minnsta kosti fjóra.

Nafngiftavillur sem breyta formúlunni

Rangt heiti er rangt efni, svo farðu með hvert heiti eins og formúlu sem þú getur athugað. Eftir að hafa nefnt jónasamband skaltu endursmíða formúluna út frá heitinu og staðfesta að jákvæðu og neikvæðu hleðslurnar leggist saman í núll. Eftir að hafa nefnt sameindasamband skaltu staðfesta að hvert forskeyti samsvari hjástaf.

Eftirfarandi villur eru þær sem ber að leita að fyrst.

• Að nota forskeyti í jónaheitum, til dæmis að kalla MgCl₂ magnesíumdíklóríð. Rétta heitið er magnesíumklóríð.
• Að lesa rómverska tölustafinn sem hjástaf. Járn(III)oxíð er Fe₂O₃, ekki Fe₃O.
• Að sleppa tölustafnum fyrir málm með breytilega hleðslu, eða bæta honum við fyrir natríum eða kalsíum.
• Að rugla saman súlfíði (S²⁻), súlfíti (SO₃²⁻) og súlfati (SO₄²⁻).
• Að bæta vetnis- við súrefnissýru. Vetnissúlfíðsýra er H₂S(aq); H₂SO₄ er brennisteinssýra.
• Að missa af því að kvikasilfur(I) er til sem Hg₂²⁺ eining, svo kvikasilfur(I)klóríð er Hg₂Cl₂.