Химиялық қосылыстарды атау: иондық, молекулалық, қышқылдар және гидраттар

Атау жүйесін формуладан таңдау

Атауға тырыспас бұрын формулада не бар екеніне қараңыз. Иондық қосылыстарды зарядтар ұстап тұрады, сондықтан олардың атаулары иондарды хабарлайды, ал санауды заряд теңдігіне қалдырады. Молекулалық қосылыстарда теңестіретін иондық зарядтар жоқ, сондықтан олардың атаулары әр атомның санын грек префикстерімен айтуы керек. Қышқылдардың өз атаулары бар, өйткені олар суда қалай әрекет ететініне қарай аталады.

Әр формуланы төмендегі тексеру тізімі арқылы ретімен оқыңыз және бірінші сәйкес келгенде тоқтаңыз.

• Нүктеден және судан кейінгі формула, мысалы ·5H₂O: гидрат. Қосылысты атаңыз, содан кейін гидрат терминін қосыңыз.
• H әрпінен басталатын және сулы ерітінді (aq) ретінде жазылған формула: қышқыл.
• Металл немесе аммоний ионы NH₄⁺ бейметалдармен біріккен: иондық қосылыс.
• Тек бейметалдар, аммонийсіз: префикстермен аталатын молекулалық қосылыс.

Айнымалы зарядтар үшін иондық атаулар және Шток сандары

Алдымен катионды, содан кейін анионды атаңыз. Бір атомды катион элемент атауын сақтайды (натрий, кальций), ал бір атомды анион элемент атауының түбіріне -ид жалғауын алады (хлорид, оксид, нитрид). Иондық атаулар иондарды санау үшін ди- немесе три- сияқты префикстерді ешқашан қолданбайды; индекстер зарядтардан шығады, сондықтан оларды айту артық болар еді.

Көптеген металдар, әсіресе өтпелі металдар, қалайы және қорғасын, бірнеше катион түзеді. Олар үшін Шток жүйесі металдың тотығу дәрежесін, ол бір атомды катион үшін зарядына тең, жақшаға алынған рим цифрларымен қояды: темір(II) — Fe²⁺, ал темір(III) — Fe³⁺. Тек бір жиі кездесетін заряды бар металдарға цифр қойылмайды: 1-топ металдары (+1), 2-топ металдары (+2), алюминий (+3), мырыш (+2) және күміс (+1).

Шешілген мысал: Co₃(PO₄)₂ атаңыз. Фосфат — PO₄³⁻, сондықтан екі фосфат 2 × (−3) = −6 заряд көтереді. Үш кобальт ионының жиыны +6 болуы керек, сондықтан әрқайсысы +6 ÷ 3 = +2. Атауы — кобальт(II) фосфаты. Рим цифры индекс емес, бір ионның заряды екеніне назар аударыңыз.

Керісінше шешілген мысал: қалайы(IV) сульфидінің формуласын жазыңыз. Қалайы(IV) — Sn⁴⁺, ал сульфид — S²⁻. Зарядты теңестіретін ең кіші бүтін сандық қатынас әр екі S²⁻-ға бір Sn⁴⁺, өйткені +4 + 2(−2) = 0. Формуласы — SnS₂.

Көпатомды иондар және -ат/-ит үлгісі

Көпатомды ион — жалпы заряды бар, ковалентті байланысқан атомдар тобы. Ол иондық қосылыс ішінде бірлік ретінде өз атауы мен формуласын сақтайды. Формулаға көпатомды ионның бірнеше данасы қажет болғанда, оны индекстің алдында жақшаға алыңыз: кальций нитраты — Ca(NO₃)₂, CaNO₃₂ емес.

Көптеген оксианиондар отбасы болып келеді. -ат ионында бірдей зарядты -ит ионынан бір оттек артық: сульфат — SO₄²⁻, ал сульфит — SO₃²⁻. Хлор отбасы үшін пер- -ат-тан бір оттек артық қосады, ал гипо- -ит-тен бір оттек артық алады. Анионға H⁺ қосу оның зарядын бір бірлікке аз теріс етеді және атауға сутек қосады. Төмендегі тізім жалпы химияның көп курстары білуді күтетін иондарды қамтиды.

• Аммоний NH₄⁺, гидроксид OH⁻, цианид CN⁻, пероксид O₂²⁻, ацетат CH₃COO⁻.
• Нитрат NO₃⁻, нитрит NO₂⁻; сульфат SO₄²⁻, сульфит SO₃²⁻, гидросульфат HSO₄⁻.
• Карбонат CO₃²⁻, гидрокарбонат HCO₃⁻; фосфат PO₄³⁻, гидрофосфат HPO₄²⁻, дигидрофосфат H₂PO₄⁻.
• Перхлорат ClO₄⁻, хлорат ClO₃⁻, хлорит ClO₂⁻, гипохлорит ClO⁻ (бром мен йодтың оксианиондары дәл солай аталады).
• Перманганат MnO₄⁻, хромат CrO₄²⁻, дихромат Cr₂O₇²⁻.

Екілік молекулалық қосылыстар үшін префикстер

Екі бейметалдан тұратын қосылыс үшін периодтық жүйеде сол жақтағы элемент әдетте бірінші аталады; екеуі де бір топта болса, төменгісі бірінші келеді. Екінші элемент -ид жалғауын алады. Оттектің хлормен, бромды және йодпен кейбір қосылыстарының дәстүрлі атаулары галогенді бірінші атап, бұл үлгіні бұзады, мысалы дихлор монооксиді, Cl₂O; 2005 жылғы IUPAC ұсынымдары бұл ерекшелікті жояды және сол қосылысты оттек дихлориді, OCl₂, деп атайды.

Грек префикстері әр атомның санын береді: моно- (1), ди- (2), три- (3), тетра- (4), пента- (5), гекса- (6), гепта- (7), окта- (8), нона- (9) және дека- (10). Моно- бірінші элементте ешқашан қолданылмайды. Көптеген оқулықтар оксид алдында префикстің соңғы a немесе o әрпін тастайды, нәтижесінде монооксид және пентоксид шығады; 2005 жылғы IUPAC ұсынымдары монооксидтен басқа жағдайда дауыстыны сақтайды, сондықтан диазот пентаоксиді сияқты атауларды да көресіз.

Шешілген мысал: P₄S₁₀ атаңыз. Екі элемент те бейметалл, сондықтан префикстерді қолданыңыз. Фосфор сол жақта, сондықтан ол бірінші келеді: тетрафосфор. Күкірт дека- және -ид жалғауын алады: декасульфид. Атауы — тетрафосфор декасульфиді. Керісінше, диазот триоксиді — N₂O₃. Кейбір молекулалық қосылыстар тек жалпы атаулармен танылады, мысалы су, аммиак және метан.

Қышқыл атаулары аниондарынан

Қышқыл атауы сутек иондары алынғаннан кейін қалатын анионнан шығады. Егер анион -ид-пен аяқталса, қышқыл гидро- + түбір + -ик қышқылы деп аталады: HBr(aq) — гидробром қышқылы. Су болмағанда HBr — сутек бромиді деп аталатын молекулалық газ; қышқыл атауы сулы ерітіндіні сипаттайды.

Оксиқышқылдар үшін -ат-ты -ик-ке, -ит-ті -оз-ға өзгертіңіз және кез келген пер- немесе гипо- префиксін сақтаңыз. Оксиқышқыл атаулары гидро- префиксін ешқашан алмайды. Нитрат азот қышқылын, HNO₃, береді; нитрит азотты қышқылды, HNO₂, береді; сульфат күкірт қышқылын, H₂SO₄, береді; фосфат фосфор қышқылын, H₃PO₄, береді.

Шешілген мысал: HIO₃ атаңыз және гипобромоз қышқылының формуласын жазыңыз. HIO₃-тен H⁺ алу IO₃⁻, иодат, қалдырады, хлоратқа ұқсас. -ат жалғауы -ик болады, сондықтан қышқыл иод қышқылы. Гипобромоз қышқылы үшін -оз жалғауы мен гипо- префиксі гипобромитке, BrO⁻, меңзейді. Бір H⁺ бір теріс зарядты теңестіреді, сондықтан формуласы — HBrO.

Гидраттар: атаулары, формулалары және судың пайызы

Гидрат — кристалына су молекулалары тұрақты қатынаста кіріктірілген қатты зат, әдетте иондық қосылыс. Формула суды ортадағы нүктеден кейін көрсетеді, ал атау гидрат сөзіне префикс қосады: CoCl₂·6H₂O — кобальт(II) хлоридінің гексагидраты. Гидратты қыздыру суды шығарып, сусыз қосылыс қалдыра алады.

Шешілген мысал: CoCl₂·6H₂O-дағы судың пайызы. Екі ондық таңбаға дейін дөңгелектелген IUPAC стандартты атомдық салмақтарын қолданыңыз: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 және O 16.00 g/mol. CoCl₂ молярлық массасы 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. Су 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, сондықтан алты су 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. Гидраттың молярлық массасы 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol, ал судың массалық пайызы (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%.

Дәл сол қатынас қыздырғанда не қалуы керегін болжайды. Егер гидраттың 3.500 g мөлшері бүкіл суын жоғалтса, қалған сусыз CoCl₂ 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g, ал шығарылған су 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. Төрт маңызды цифр негізделген, өйткені үлгі массасы мен әр молярлық массада кемінде төртеуден бар.

Формуланы өзгертетін атау қателері

Қате атау — қате зат, сондықтан әр атауды тексеруге болатын формула ретінде қарастырыңыз. Иондық қосылысты атағаннан кейін формуланы атауыңыздан қайта құрып, оң және теріс зарядтардың қосындысы нөл екенін растаңыз. Молекулалық қосылысты атағаннан кейін әр префикстің индекске сәйкес келетінін растаңыз.

Мына қателерді алдымен іздеңіз.

• Иондық атауларда префикстерді қолдану, мысалы MgCl₂-ді магний дихлориді деп атау. Дұрыс атауы — магний хлориді.
• Рим цифрын индекс ретінде оқу. Темір(III) оксиді — Fe₂O₃, Fe₃O емес.
• Айнымалы зарядты металл үшін цифрды жіберіп кету немесе натрий не кальций үшін қосу.
• Сульфидті (S²⁻), сульфитті (SO₃²⁻) және сульфатты (SO₄²⁻) шатастыру.
• Оксиқышқылға гидро- қосу. Гидрокүкірт қышқылы — H₂S(aq); H₂SO₄ — күкірт қышқылы.
• Сынап(I) Hg₂²⁺ бірлігі ретінде болатынын байқамау, сондықтан сынап(I) хлориді — Hg₂Cl₂.