ქიმიური ნაერთების დასახელება: იონური, მოლეკულური, მჟავები და ჰიდრატები

დასახელების სისტემის არჩევა ფორმულიდან

ფორმულას დახედეთ, სანამ მის დასახელებას შეეცდებით. იონურ ნაერთებს მუხტები ერთად ინახავს, ამიტომ მათი სახელები იონებს აღნიშნავს და დათვლას მუხტის ბალანსს ანდობს. მოლეკულურ ნაერთებს გასათანაბრებელი იონური მუხტები არ აქვთ, ამიტომ მათმა სახელებმა ბერძნული პრეფიქსებით უნდა გვითხრას თითოეული ატომის რაოდენობა. მჟავებს საკუთარი სახელები აქვს, რადგან მათ წყალში მათი ქცევის მიხედვით ასახელებენ.

წაიკითხეთ თითოეული ფორმულა ქვემოთ მოცემულ საკონტროლო სიაში, თანმიმდევრობით, და გაჩერდით პირველ დამთხვევაზე.

• ფორმულა, რომელსაც მოსდევს წერტილი და წყალი, მაგალითად ·5H₂O: ჰიდრატი. დაასახელეთ ნაერთი, შემდეგ დაამატეთ ჰიდრატის ტერმინი.
• ფორმულა, რომელიც H-ით იწყება და წყალხსნარად არის დაწერილი, (aq): მჟავა.
• ლითონი, ან ამონიუმის იონი NH₄⁺, არალითონებთან შერწყმული: იონური ნაერთი.
• მხოლოდ არალითონები, ამონიუმის გარეშე: მოლეკულური ნაერთი, რომელიც პრეფიქსებით ინიშნება.

იონური სახელები და შტოკის რიცხვები ცვლადი მუხტებისთვის

ჯერ კატიონი დაასახელეთ, შემდეგ ანიონი. ერთატომიანი კატიონი ინარჩუნებს ელემენტის სახელს (ნატრიუმი, კალციუმი), ერთატომიანი ანიონი კი იღებს ელემენტის სახელის ფუძეს და დაბოლოებას -იდი (ქლორიდი, ოქსიდი, ნიტრიდი). იონური სახელები არასდროს იყენებს პრეფიქსებს, როგორიცაა დი- ან ტრი-, იონების დასათვლელად; ინდექსები მუხტებიდან გამომდინარეობს, ამიტომ მათი დასახელება ზედმეტი იქნებოდა.

ბევრი ლითონი, განსაკუთრებით გარდამავალი ლითონები, კალა და ტყვია, ერთზე მეტ კატიონს ქმნის. ამათთვის შტოკის სისტემა ლითონის ჟანგვის რიცხვს, რომელიც ერთატომიანი კატიონისთვის მის მუხტს უდრის, რომაული ციფრებით ფრჩხილებში წერს: რკინა(II) არის Fe²⁺, რკინა(III) კი Fe³⁺. ლითონებს მხოლოდ ერთი გავრცელებული მუხტით რიცხვი არ ეძლევა: პირველი ჯგუფის ლითონები (+1), მეორე ჯგუფის ლითონები (+2), ალუმინი (+3), თუთია (+2) და ვერცხლი (+1).

გადაწყვეტილი მაგალითი: დაასახელეთ Co₃(PO₄)₂. ფოსფატი არის PO₄³⁻, ამიტომ ორი ფოსფატი 2 × (−3) = −6-ს ატარებს. სამი კობალტის იონი ჯამში +6 უნდა იყოს, ამიტომ თითოეული +6 ÷ 3 = +2-ია. სახელია კობალტის(II) ფოსფატი. გაითვალისწინეთ, რომ რომაული ციფრი ერთი იონის მუხტია და არა ინდექსი.

გადაწყვეტილი მაგალითი უკუმიმართულებით: დაწერეთ კალის(IV) სულფიდის ფორმულა. კალა(IV) არის Sn⁴⁺, სულფიდი კი S²⁻. უმცირესი მთელი რიცხვების შეფარდება, რომელიც მუხტს ათანაბრებს, არის ერთი Sn⁴⁺ ყოველ ორ S²⁻-ზე, რადგან +4 + 2(−2) = 0. ფორმულაა SnS₂.

მრავალატომიანი იონები და -ატი/-იტი სქემა

მრავალატომიანი იონი არის კოვალენტურად დაკავშირებული ატომების ჯგუფი საერთო მუხტით. ის ინარჩუნებს თავის სახელსა და ფორმულას როგორც ერთეული იონურ ნაერთში. როცა ფორმულას მრავალატომიანი იონის ერთზე მეტი ეგზემპლარი სჭირდება, ჩასვით ის ფრჩხილებში ინდექსის წინ: კალციუმის ნიტრატი არის Ca(NO₃)₂ და არა CaNO₃₂.

ბევრი ოქსოანიონი ოჯახებად მოდის. -ატი იონს ერთით მეტი ჟანგბადი აქვს, ვიდრე იმავე მუხტის -იტი იონს: სულფატი არის SO₄²⁻, სულფიტი კი SO₃²⁻. ქლორის ოჯახისთვის პერ- ერთით მეტ ჟანგბადს ამატებს, ვიდრე -ატი, ხოლო ჰიპო- ერთით მეტს აკლებს, ვიდრე -იტი. ანიონზე H⁺-ის დამატება მის მუხტს ერთი ერთეულით ნაკლებად უარყოფითს ხდის და სახელს წყალბადს უმატებს. ქვემოთ მოცემული სია მოიცავს იონებს, რომელთა ცოდნასაც ზოგადი ქიმიის კურსების უმეტესობა მოითხოვს.

• ამონიუმი NH₄⁺, ჰიდროქსიდი OH⁻, ციანიდი CN⁻, პეროქსიდი O₂²⁻, აცეტატი CH₃COO⁻.
• ნიტრატი NO₃⁻, ნიტრიტი NO₂⁻; სულფატი SO₄²⁻, სულფიტი SO₃²⁻, ჰიდროსულფატი HSO₄⁻.
• კარბონატი CO₃²⁻, ჰიდროკარბონატი HCO₃⁻; ფოსფატი PO₄³⁻, ჰიდროფოსფატი HPO₄²⁻, დიჰიდროფოსფატი H₂PO₄⁻.
• პერქლორატი ClO₄⁻, ქლორატი ClO₃⁻, ქლორიტი ClO₂⁻, ჰიპოქლორიტი ClO⁻ (ბრომისა და იოდის ოქსოანიონები ანალოგიურად ასახელდება).
• პერმანგანატი MnO₄⁻, ქრომატი CrO₄²⁻, დიქრომატი Cr₂O₇²⁻.

პრეფიქსები ბინარული მოლეკულური ნაერთებისთვის

ორი არალითონის ნაერთისთვის პერიოდულ სისტემაში უფრო მარცხნივ მდგარი ელემენტი ზოგადად პირველად ინიშნება; თუ ორივე ერთ ჯგუფშია, ქვედა პირველია. მეორე ელემენტი იღებს დაბოლოებას -იდი. ზოგი ჟანგბადის ნაერთის ტრადიციული სახელები ქლორთან, ბრომთან და იოდთან ამ კანონზომიერებას არღვევს ჰალოგენის პირველად დასახელებით, როგორც დიქლორის მონოქსიდში, Cl₂O; IUPAC-ის 2005 წლის რეკომენდაციები ამ გამონაკლისს აშორებს და იმავე ნაერთს ჟანგბადის დიქლორიდს უწოდებს, OCl₂.

ბერძნული პრეფიქსები გვაძლევს თითოეული ატომის რაოდენობას: მონო- (1), დი- (2), ტრი- (3), ტეტრა- (4), პენტა- (5), ჰექსა- (6), ჰეპტა- (7), ოქტა- (8), ნონა- (9) და დეკა- (10). მონო- არასდროს გამოიყენება პირველ ელემენტზე. სახელმძღვანელოების უმეტესობა პრეფიქსის ბოლო a ან o ხმოვანს ოქსიდამდე ტოვებს, რაც იძლევა მონოქსიდს და პენტოქსიდს; IUPAC-ის 2005 წლის რეკომენდაციები ხმოვანს ინარჩუნებს მონოქსიდის გარდა, ამიტომ შეიძლება ასეთი სახელებიც შეგხვდეთ, როგორიცაა დიაზოტის პენტაოქსიდი.

გადაწყვეტილი მაგალითი: დაასახელეთ P₄S₁₀. ორივე ელემენტი არალითონია, ამიტომ გამოიყენეთ პრეფიქსები. ფოსფორი უფრო მარცხნივაა, ამიტომ პირველად მოდის: ტეტრაფოსფორი. გოგირდი იღებს დეკა-ს და დაბოლოებას -იდი: დეკასულფიდი. სახელია ტეტრაფოსფორის დეკასულფიდი. პირიქით, დიაზოტის ტრიოქსიდი არის N₂O₃. ზოგი მოლეკულური ნაერთი თითქმის მხოლოდ საერთო სახელებით არის ცნობილი, როგორიცაა წყალი, ამიაკი და მეთანი.

მჟავების სახელები მათი ანიონებიდან

მჟავას სახელი მიიღება ანიონისგან, რომელიც წყალბადის იონების მოცილების შემდეგ რჩება. თუ ანიონი მთავრდება -იდით, მჟავას სახელი იქმნება ანიონის ფუძე + „წყალბადმჟავა“: HBr(aq) არის ბრომწყალბადმჟავა. წყლის გარეშე HBr მოლეკულური აირია, რომელსაც წყალბადის ბრომიდი ეწოდება; მჟავას სახელი წყალხსნარს აღწერს.

ოქსომჟავებისთვის -ატი შეცვალეთ მჟავას სახელით (-მჟავა), -იტი კი სახელით -ოვანი მჟავა, და შეინარჩუნეთ ნებისმიერი პერ- ან ჰიპო- პრეფიქსი. ოქსომჟავების სახელები „წყალბადმჟავას“ ნაწილს არასდროს იღებს. ნიტრატი იძლევა აზოტმჟავას, HNO₃; ნიტრიტი იძლევა აზოტოვან მჟავას, HNO₂; სულფატი იძლევა გოგირდმჟავას, H₂SO₄; ფოსფატი იძლევა ფოსფორმჟავას, H₃PO₄.

გადაწყვეტილი მაგალითი: დაასახელეთ HIO₃ და დაწერეთ ჰიპობრომოვანი მჟავის ფორმულა. HIO₃-დან H⁺-ის მოცილება გვიტოვებს IO₃⁻-ს, იოდატს, ქლორატის ანალოგიით. დაბოლოება -ატი ხდება მჟავა, ამიტომ მჟავაა იოდმჟავა. ჰიპობრომოვანი მჟავასთვის დაბოლოება -ოვანი და პრეფიქსი ჰიპო- ჰიპობრომიტზე მიუთითებს, BrO⁻-ზე. ერთი H⁺ ერთ უარყოფით მუხტს ათანაბრებს, ამიტომ ფორმულაა HBrO.

ჰიდრატები: სახელები, ფორმულები და წყლის პროცენტი

ჰიდრატი არის მყარი ნივთიერება, ჩვეულებრივ იონური ნაერთი, რომლის კრისტალში წყლის მოლეკულები ფიქსირებული შეფარდებითაა ჩაშენებული. ფორმულა წყალს ცენტრირებული წერტილის შემდეგ აჩვენებს, ხოლო სახელი სიტყვა ჰიდრატს პრეფიქსს უმატებს: CoCl₂·6H₂O არის კობალტის(II) ქლორიდის ჰექსაჰიდრატი. ჰიდრატის გაცხელებამ შეიძლება წყალი გამოდევნოს და უწყლო ნაერთი დატოვოს.

გადაწყვეტილი მაგალითი: წყლის პროცენტი CoCl₂·6H₂O-ში. გამოიყენეთ IUPAC-ის სტანდარტული ატომური მასები, ორ ათობით თანრიგამდე დამრგვალებული: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 და O 16.00 g/mol. CoCl₂-ის მოლური მასაა 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. წყალია 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, ამიტომ ექვსი წყალი არის 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. ჰიდრატის მოლური მასაა 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol, ხოლო წყლის მასური პროცენტია (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%.

იგივე შეფარდება წინასწარმეტყველებს, რას დატოვებს გაცხელება. თუ ჰიდრატის 3.500 g მთელ თავის წყალს კარგავს, დარჩენილი უწყლო CoCl₂ არის 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g, ხოლო გამოდევნილი წყალი 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. ოთხი მნიშვნელოვანი ციფრი გამართლებულია, რადგან ნიმუშის მასასა და თითოეულ მოლურ მასას სულ მცირე ოთხი აქვს.

დასახელების შეცდომები, რომლებიც ფორმულას ცვლის

არასწორი სახელი არასწორი ნივთიერებაა, ამიტომ თითოეული სახელი განიხილეთ როგორც ფორმულა, რომლის შემოწმებაც შეგიძლიათ. იონური ნაერთის დასახელების შემდეგ აღადგინეთ ფორმულა თქვენი სახელიდან და დაადასტურეთ, რომ დადებითი და უარყოფითი მუხტები ნულს უტოლდება. მოლეკულური ნაერთის დასახელების შემდეგ დაადასტურეთ, რომ თითოეული პრეფიქსი ინდექსს ემთხვევა.

შემდეგი შეცდომებია ის, რაც პირველ რიგში უნდა მოძებნოთ.

• პრეფიქსების გამოყენება იონურ სახელებში, მაგალითად MgCl₂-ის მაგნიუმის დიქლორიდად წოდება. სწორი სახელია მაგნიუმის ქლორიდი.
• რომაული ციფრის ინდექსად წაკითხვა. რკინის(III) ოქსიდი არის Fe₂O₃ და არა Fe₃O.
• ცვლადი მუხტის ლითონისთვის ციფრის გამოტოვება, ან ნატრიუმისთვის ან კალციუმისთვის მისი დამატება.
• სულფიდის (S²⁻), სულფიტის (SO₃²⁻) და სულფატის (SO₄²⁻) აღრევა.
• ოქსომჟავისთვის „წყალბადმჟავას“ ნაწილის დამატება. გოგირდწყალბადმჟავა არის H₂S(aq); H₂SO₄ გოგირდმჟავაა.
• იმის გამოტოვება, რომ ვერცხლისწყალი(I) არსებობს Hg₂²⁺ ერთეულის სახით, ამიტომ ვერცხლისწყლის(I) ქლორიდი არის Hg₂Cl₂.