Cheminių junginių vadinimas: joniniai, molekuliniai, rūgštys ir hidratai

Vadinimo sistemos pasirinkimas pagal formulę

Prieš bandydami pavadinti, pažiūrėkite, ką turi formulė. Joninius junginius laiko krūviai, todėl jų pavadinimai nurodo jonus, o skaičių nustato krūvių pusiausvyra. Molekuliniai junginiai neturi joninių krūvių, kuriuos reikėtų suderinti, todėl jų pavadinimuose kiekvieno atomo skaičius turi būti nurodytas graikiškais priešdėliais. Rūgštys turi savo pavadinimus, nes jos vadinamos pagal tai, kaip elgiasi vandenyje.

Perskaitykite kiekvieną formulę per toliau pateiktą kontrolinį sąrašą iš eilės ir sustokite ties pirmu atitikimu.

• Formulė, po kurios eina taškas ir vanduo, pavyzdžiui, ·5H₂O: hidratas. Pavadinkite junginį, tada pridėkite hidrato terminą.
• Formulė, prasidedanti H ir užrašyta kaip vandeninis tirpalas, (aq): rūgštis.
• Metalas arba amonio jonas NH₄⁺ kartu su nemetalais: joninis junginys.
• Tik nemetalai, be amonio: molekulinis junginys, vadinamas su priešdėliais.

Joniniai pavadinimai ir Stocko skaičiai kintamiems krūviams

Pirmiausia pavadinkite katijoną, paskui anijoną. Vienatomis katijonas išlaiko elemento pavadinimą (natris, kalcis), o vienatomis anijonas gauna elemento pavadinimo šaknį ir galūnę -idas (chloridas, oksidas, nitridas). Joniniuose pavadinimuose jonams skaičiuoti niekada nenaudojami tokie priešdėliai kaip di- ar tri-; indeksai išplaukia iš krūvių, todėl juos nurodyti būtų perteklinė.

Daugelis metalų, ypač pereinamieji metalai, alavas ir švinas, sudaro daugiau nei vieną katijoną. Jiems Stocko sistema skliaustuose romėniškais skaitmenimis rašo metalo oksidacijos laipsnį, kuris vienatomiam katijonui lygus jo krūviui: geležis(II) yra Fe²⁺, o geležis(III) yra Fe³⁺. Metalai, turintys tik vieną įprastą krūvį, skaitmens negauna: 1 grupės metalai (+1), 2 grupės metalai (+2), aliuminis (+3), cinkas (+2) ir sidabras (+1).

Išspręstas pavyzdys: pavadinkite Co₃(PO₄)₂. Fosfatas yra PO₄³⁻, taigi du fosfatai neša 2 × (−3) = −6. Trys kobalto jonai turi sudaryti +6, todėl kiekvienas yra +6 ÷ 3 = +2. Pavadinimas yra kobalto(II) fosfatas. Atkreipkite dėmesį, kad romėniškas skaitmuo yra vieno jono krūvis, o ne indeksas.

Išspręstas pavyzdys atvirkščiai: užrašykite alavo(IV) sulfido formulę. Alavo(IV) jonas yra Sn⁴⁺, o sulfidas yra S²⁻. Mažiausias sveikųjų skaičių santykis, kuris suderina krūvį, yra vienas Sn⁴⁺ kiekvienam dviem S²⁻, nes +4 + 2(−2) = 0. Formulė yra SnS₂.

Daugiaatomiai jonai ir -atas/-itas dėsningumas

Daugiaatomis jonas yra kovalentiškai sujungtų atomų grupė su bendru krūviu. Joninio junginio viduje jis išlaiko savo pavadinimą ir formulę kaip vienetas. Kai formulei reikia daugiau nei vieno daugiaatomio jono, prieš indeksą jį įdėkite į skliaustus: kalcio nitratas yra Ca(NO₃)₂, o ne CaNO₃₂.

Daug deguoninių anijonų sudaro šeimas. -atas jonas turi vienu deguonimi daugiau nei -itas jonas su tuo pačiu krūviu: sulfatas yra SO₄²⁻, o sulfitas yra SO₃²⁻. Chloro šeimoje per- prideda dar vieną deguonį, palyginti su -atas, o hipo- pašalina dar vieną, palyginti su -itas. Pridėjus H⁺ prie anijono, jo krūvis tampa vienu vienetu mažiau neigiamas, o pavadinimui pridedamas vandenilis. Toliau pateiktame sąraše yra jonai, kuriuos žinoti tikisi dauguma bendrosios chemijos kursų.

• Amonio jonas NH₄⁺, hidroksidas OH⁻, cianidas CN⁻, peroksidas O₂²⁻, acetatas CH₃COO⁻.
• Nitratas NO₃⁻, nitritas NO₂⁻; sulfatas SO₄²⁻, sulfitas SO₃²⁻, vandenilio sulfatas HSO₄⁻.
• Karbonatas CO₃²⁻, vandenilio karbonatas HCO₃⁻; fosfatas PO₄³⁻, vandenilio fosfatas HPO₄²⁻, divandenilio fosfatas H₂PO₄⁻.
• Perchloratas ClO₄⁻, chloratas ClO₃⁻, chloritas ClO₂⁻, hipochloritas ClO⁻ (bromo ir jodo deguoniniai anijonai vadinami taip pat).
• Permanganatas MnO₄⁻, chromatas CrO₄²⁻, dichromatas Cr₂O₇²⁻.

Dvinarių molekulinių junginių priešdėliai

Dviejų nemetalų junginyje pirmas paprastai vadinamas elementas, esantis periodinėje lentelėje toliau kairėje; jei abu yra toje pačioje grupėje, pirmas eina žemesnis. Antrasis elementas gauna galūnę -idas. Tradiciniai kai kurių deguonies junginių su chloru, bromu ir jodu pavadinimai šią tvarką pažeidžia, pirmiausia vadindami halogeną, kaip dichloro monoksidas, Cl₂O; 2005 m. IUPAC rekomendacijos šią išimtį panaikina ir tą patį junginį vadina deguonies dichloridu, OCl₂.

Graikiški priešdėliai nurodo kiekvieno atomo skaičių: mono- (1), di- (2), tri- (3), tetra- (4), penta- (5), heksa- (6), hepta- (7), okta- (8), nona- (9) ir deka- (10). Mono- niekada nenaudojamas pirmajam elementui. Daugelis vadovėlių prieš oksidą nukerta paskutinę priešdėlio raidę a ar o, gaudami monoksidas ir pentoksidas; 2005 m. IUPAC rekomendacijos balsį palieka, išskyrus monoksidą, todėl sutiksite ir tokių pavadinimų kaip diazoto pentaoksidas.

Išspręstas pavyzdys: pavadinkite P₄S₁₀. Abu elementai yra nemetalai, todėl naudokite priešdėlius. Fosforas yra toliau kairėje, todėl vadinamas pirmas: tetrafosforo. Siera gauna deka- ir galūnę -idas: dekasulfidas. Pavadinimas yra tetrafosforo dekasulfidas. Kita kryptimi, diazoto trioksidas yra N₂O₃. Kai kurie molekuliniai junginiai žinomi beveik tik trivialiaisiais pavadinimais, pavyzdžiui, vanduo, amoniakas ir metanas.

Rūgščių pavadinimai pagal jų anijonus

Rūgšties pavadinimas išvedamas iš anijono, likusio pašalinus vandenilio jonus. Jei anijonas baigiasi -idas, rūgštis vadinama elemento šaknis + vandenilio rūgštis: HBr(aq) yra bromovandenilio rūgštis. Be vandens HBr yra molekulinės dujos, vadinamos vandenilio bromidu; rūgšties pavadinimas aprašo vandeninį tirpalą.

Deguoninėms rūgštims galūnė -atas keičiama į rūgšties pavadinimą pagal elemento šaknį („-o rūgštis“), o -itas į žemesnio oksidacijos laipsnio „-ingoji“ rūgštį; bet kuris per- ar hipo- priešdėlis išlaikomas. Deguoninių rūgščių pavadinimuose vandenilio priešdėlis nenaudojamas. Nitratas duoda azoto rūgštį, HNO₃; nitritas duoda azotistąją rūgštį, HNO₂; sulfatas duoda sieros rūgštį, H₂SO₄; fosfatas duoda fosforo rūgštį, H₃PO₄.

Išspręstas pavyzdys: pavadinkite HIO₃ ir užrašykite hipobromitinės rūgšties formulę. Pašalinus H⁺ iš HIO₃, lieka IO₃⁻, jodatas, pagal analogiją su chloratu. Galūnė -atas virsta jodo rūgštimi, taigi rūgštis yra jodo rūgštis. Hipobromitinei rūgščiai galūnė -itinė ir priešdėlis hipo- nurodo hipobromitą, BrO⁻. Vienas H⁺ suderina vieną neigiamą krūvį, taigi formulė yra HBrO.

Hidratai: pavadinimai, formulės ir vandens procentas

Hidratas yra kieta medžiaga, paprastai joninis junginys, kurio kristale yra įsiterpusių vandens molekulių pastoviu santykiu. Formulė rodo vandenį po centruoto taško, o pavadinimas prie žodžio hidratas prideda priešdėlį: CoCl₂·6H₂O yra kobalto(II) chlorido heksahidratas. Kaitinant hidratą, vanduo gali būti išvarytas, paliekant bevandenį junginį.

Išspręstas pavyzdys: vandens procentas CoCl₂·6H₂O. Naudokite IUPAC standartines atomines mases, suapvalintas iki dviejų skaitmenų po kablelio: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 ir O 16.00 g/mol. CoCl₂ molinė masė yra 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. Vanduo yra 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, taigi šeši vandenys yra 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. Hidrato molinė masė yra 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol, o vandens masės procentas yra (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%.

Tas pats santykis nuspėja, ką turėtų palikti kaitinimas. Jei 3.500 g hidrato praranda visą vandenį, likęs bevandenis CoCl₂ yra 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g, o išvarytas vanduo yra 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. Keturi reikšminiai skaitmenys pagrįsti, nes mėginio masė ir kiekviena molinė masė turi bent keturis.

Vadinimo klaidos, keičiančios formulę

Neteisingas pavadinimas yra neteisinga medžiaga, todėl kiekvieną pavadinimą traktuokite kaip formulę, kurią galite patikrinti. Pavadinę joninį junginį, iš savo pavadinimo atkurkite formulę ir patikrinkite, ar teigiami ir neigiami krūviai sudeda į nulį. Pavadinę molekulinį junginį, patikrinkite, ar kiekvienas priešdėlis atitinka indeksą.

Toliau išvardytų klaidų ieškokite pirmiausia.

• Priešdėlių naudojimas joniniuose pavadinimuose, pavyzdžiui, MgCl₂ vadinimas magnio dichloridu. Teisingas pavadinimas yra magnio chloridas.
• Romėniško skaitmens skaitymas kaip indekso. Geležies(III) oksidas yra Fe₂O₃, o ne Fe₃O.
• Skaitmens praleidimas kintamo krūvio metalui arba jo pridėjimas natriui ar kalciui.
• Sulfido (S²⁻), sulfito (SO₃²⁻) ir sulfato (SO₄²⁻) painiojimas.
• Priešdėlio hidro- pridėjimas deguoninei rūgščiai. Sulfidovandenilio rūgštis yra H₂S(aq); H₂SO₄ yra sieros rūgštis.
• Nepastebėjimas, kad gyvsidabris(I) egzistuoja kaip Hg₂²⁺ vienetas, todėl gyvsidabrio(I) chloridas yra Hg₂Cl₂.