Ķīmisko savienojumu nosaukšana: jonu, molekulārie, skābes un hidrāti

Nosaukšanas sistēmas izvēle pēc formulas

Pirms mēģināt nosaukt, paskatieties, ko formula satur. Jonu savienojumus kopā tur lādiņi, tāpēc to nosaukumi norāda jonus un atstāj skaitīšanu lādiņu līdzsvaram. Molekulārajiem savienojumiem nav jonu lādiņu, kas jālīdzsvaro, tāpēc to nosaukumiem ar grieķu priedēkļiem jānorāda katra atoma skaits. Skābēm ir savi nosaukumi, jo tās tiek nosauktas pēc tā, kā tās uzvedas ūdenī.

Izlasiet katru formulu cauri tālāk dotajam kontrolsarakstam pēc kārtas un apstājieties pie pirmās atbilstības.

• Formula, kam seko punkts un ūdens, piemēram, ·5H₂O: hidrāts. Nosauciet savienojumu, pēc tam pievienojiet hidrāta terminu.
• Formula, kas sākas ar H un ir uzrakstīta kā ūdens šķīdums, (aq): skābe.
• Metāls vai amonija jons NH₄⁺ kopā ar nemetāliem: jonu savienojums.
• Tikai nemetāli, bez amonija: molekulārs savienojums, ko nosauc ar priedēkļiem.

Jonu nosaukumi un Stoka skaitļi mainīgiem lādiņiem

Vispirms nosauciet katjonu, tad anjonu. Latviešu valodā katjona nosaukums ir elementa nosaukums ģenitīvā (nātrija, kalcija), bet monoatomiska anjona nosaukums veidojas no elementa saknes ar galotni -īds (hlorīds, oksīds, nitrīds); anjons stāv beigās. Jonu nosaukumos nekad neizmanto priedēkļus, piemēram, di- vai tri-, lai skaitītu jonus; apakšindeksi izriet no lādiņiem, tāpēc tos norādīt būtu lieki.

Daudzi metāli, īpaši pārejas metāli, alva un svins, veido vairāk nekā vienu katjonu. Tiem Stoka sistēma iekavās ar romiešu cipariem pieraksta metāla oksidēšanas pakāpi, kas monoatomiskam katjonam ir vienāda ar tā lādiņu: dzelzs(II) ir Fe²⁺ un dzelzs(III) ir Fe³⁺. Metāliem ar tikai vienu parastu lādiņu cipars netiek pievienots: 1. grupas metāli (+1), 2. grupas metāli (+2), alumīnijs (+3), cinks (+2) un sudrabs (+1).

Risināts piemērs: nosauciet Co₃(PO₄)₂. Fosfāts ir PO₄³⁻, tāpēc diviem fosfātiem ir 2 × (−3) = −6. Trīs kobalta joniem kopā jābūt +6, tātad katrs ir +6 ÷ 3 = +2. Nosaukums ir kobalta(II) fosfāts. Ievērojiet, ka romiešu cipars ir viena jona lādiņš, nevis apakšindekss.

Risināts piemērs pretējā virzienā: uzrakstiet alvas(IV) sulfīda formulu. Alvas(IV) jons ir Sn⁴⁺ un sulfīds ir S²⁻. Mazākā veselo skaitļu attiecība, kas līdzsvaro lādiņu, ir viens Sn⁴⁺ uz diviem S²⁻, jo +4 + 2(−2) = 0. Formula ir SnS₂.

Poliatomiskie joni un -āts/-īts likumsakarība

Poliatomisks jons ir kovalenti saistītu atomu grupa ar kopējo lādiņu. Jonu savienojumā tas kā vienība saglabā savu nosaukumu un formulu. Ja formulā vajag vairāk nekā vienu poliatomiska jona kopiju, ielieciet to iekavās pirms apakšindeksa: kalcija nitrāts ir Ca(NO₃)₂, nevis CaNO₃₂.

Daudzi skābekļa anjoni veido saimes. -āts jonā ir par vienu skābekli vairāk nekā -īts jonā ar tādu pašu lādiņu: sulfāts ir SO₄²⁻ un sulfīts ir SO₃²⁻. Hlora saimei per- pievieno vēl vienu skābekli, salīdzinot ar -āts, un hipo- noņem vēl vienu, salīdzinot ar -īts. H⁺ pievienošana anjonam padara tā lādiņu par vienu vienību mazāk negatīvu un pievieno nosaukumam ūdeņradi. Tālāk dotajā sarakstā ir joni, kurus no jums gaida lielākā daļa vispārīgās ķīmijas kursu.

• Amonijs NH₄⁺, hidroksīds OH⁻, cianīds CN⁻, peroksīds O₂²⁻, acetāts CH₃COO⁻.
• Nitrāts NO₃⁻, nitrīts NO₂⁻; sulfāts SO₄²⁻, sulfīts SO₃²⁻, hidrogēnsulfāts HSO₄⁻.
• Karbonāts CO₃²⁻, hidrogēnkarbonāts HCO₃⁻; fosfāts PO₄³⁻, hidrogēnfosfāts HPO₄²⁻, dihidrogēnfosfāts H₂PO₄⁻.
• Perhlorāts ClO₄⁻, hlorāts ClO₃⁻, hlorīts ClO₂⁻, hipohlorīts ClO⁻ (broma un joda skābekļa anjonus nosauc tāpat).
• Permanganāts MnO₄⁻, hromāts CrO₄²⁻, dihromāts Cr₂O₇²⁻.

Priedēkļi bināriem molekulārajiem savienojumiem

Divu nemetālu savienojumam parasti pirmo nosauc elementu, kas periodiskajā tabulā atrodas tālāk pa kreisi; ja abi ir vienā grupā, pirmais ir zemākais. Otrajam elementam lieto galotni -īds. Latviešu valodā pirmo elementu lieto ģenitīvā, piemēram, slāpekļa dioksīds. Tradicionālie dažu skābekļa savienojumu nosaukumi ar hloru, bromu un jodu šo likumsakarību pārkāpj, pirmo nosaucot halogēnu, kā dihlora monoksīdā Cl₂O; 2005. gada IUPAC ieteikumi šo izņēmumu novērš un to pašu savienojumu sauc par skābekļa dihlorīdu OCl₂.

Grieķu priedēkļi norāda katra atoma skaitu: mono- (1), di- (2), tri- (3), tetra- (4), penta- (5), heksa- (6), hepta- (7), okta- (8), nona- (9) un deka- (10). Priedēkli mono- nekad nelieto pirmajam elementam. Lielākajā daļā mācību grāmatu priedēkļa beigu patskani pirms oksīda izlaiž, iegūstot monoksīds un pentoksīds; 2005. gada IUPAC ieteikumi patskani saglabā, izņemot monoksīdā, tāpēc var sastapt arī nosaukumus, piemēram, dislāpekļa pentaoksīds.

Risināts piemērs: nosauciet P₄S₁₀. Abi elementi ir nemetāli, tāpēc lietojiet priedēkļus. Fosfors atrodas tālāk pa kreisi, tāpēc tas ir pirmais: tetrafosfora. Sēram dod priedēkli deka- un galotni -īds: dekasulfīds. Nosaukums ir tetrafosfora dekasulfīds. Pretējā virzienā dislāpekļa trioksīds ir N₂O₃. Dažus molekulāros savienojumus gandrīz tikai pazīst pēc triviāliem nosaukumiem, piemēram, ūdens, amonjaks un metāns.

Skābju nosaukumi pēc to anjoniem

Skābes nosaukums atvasināts no anjona, kas paliek pēc ūdeņraža jonu atdalīšanas. Ja anjona nosaukums beidzas ar -īds, skābi nosauc ar sakni + -ūdeņražskābe: HBr(aq) ir bromūdeņražskābe (HCl(aq) tradicionāli sauc par sālsskābi). Bez ūdens HBr ir molekulāra gāze ar nosaukumu ūdeņraža bromīds; skābes nosaukums apraksta ūdens šķīdumu.

Skābekļa skābēm galotni -āts nomaina ar -skābe un -īts ar -paskābe, saglabājot jebkuru priedēkli per- vai hipo-. Skābekļa skābju nosaukumos galotni -ūdeņražskābe nelieto. Nitrāts dod slāpekļskābi HNO₃; nitrīts dod slāpekļpaskābi HNO₂; sulfāts dod sērskābi H₂SO₄; fosfāts dod fosforskābi H₃PO₄.

Risināts piemērs: nosauciet HIO₃ un uzrakstiet hipobrompaskābes formulu. Atdalot H⁺ no HIO₃, paliek IO₃⁻, jodāts, pēc analoģijas ar hlorātu. Galotne -āts kļūst par -skābe, tāpēc skābe ir jodskābe. Hipobrompaskābei galotne -paskābe un priedēklis hipo- norāda uz hipobromītu BrO⁻. Viens H⁺ līdzsvaro vienu negatīvo lādiņu, tāpēc formula ir HBrO.

Hidrāti: nosaukumi, formulas un ūdens procents

Hidrāts ir cieta viela, parasti jonu savienojums, kuras kristālā ūdens molekulas ir iebūvētas noteiktā attiecībā. Formulā ūdeni raksta aiz centrēta punkta, un nosaukums vārdam hidrāts pievieno priedēkli: CoCl₂·6H₂O ir kobalta(II) hlorīda heksahidrāts. Karsējot hidrātu, ūdeni var aizdzīt un atstāt bezūdens savienojumu.

Risināts piemērs: ūdens procents CoCl₂·6H₂O. Izmantojiet IUPAC standarta atomsvarus, noapaļotus līdz divām decimālzīmēm: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 un O 16.00 g/mol. CoCl₂ molārā masa ir 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol. Ūdens ir 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol, tāpēc seši ūdeņi ir 6 × 18.02 = 108.12 g/mol. Hidrāta molārā masa ir 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol, un ūdens masas procents ir (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%.

Tā pati attiecība paredz, ko atstās karsēšana. Ja 3.500 g hidrāta zaudē visu ūdeni, atlikušais bezūdens CoCl₂ ir 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g, bet aizdzītā ūdens daudzums ir 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g. Četri nozīmīgie cipari ir pamatoti, jo parauga masai un katrai molārajai masai ir vismaz četri.

Nosaukšanas kļūdas, kas maina formulu

Nepareizs nosaukums ir nepareiza viela, tāpēc uzskatiet katru nosaukumu par formulu, ko varat pārbaudīt. Nosaucot jonu savienojumu, atjaunojiet formulu no sava nosaukuma un apstipriniet, ka pozitīvie un negatīvie lādiņi summējas līdz nullei. Nosaucot molekulāru savienojumu, apstipriniet, ka katrs priedēklis atbilst apakšindeksam.

Tālāk minētās ir kļūdas, kuras meklēt vispirms.

• Priedēkļu lietošana jonu nosaukumos, piemēram, MgCl₂ saukšana par magnija dihlorīdu. Pareizais nosaukums ir magnija hlorīds.
• Romiešu cipara lasīšana kā apakšindeksa. Dzelzs(III) oksīds ir Fe₂O₃, nevis Fe₃O.
• Cipara izlaišana mainīga lādiņa metālam vai tā pievienošana nātrijam vai kalcijam.
• Sulfīda (S²⁻), sulfīta (SO₃²⁻) un sulfāta (SO₄²⁻) sajaukšana.
• Galotnes -ūdeņražskābe pievienošana skābekļa skābei. Sērūdeņražskābe ir H₂S(aq); H₂SO₄ ir sērskābe.
• Nepamanīšana, ka dzīvsudrabs(I) pastāv kā Hg₂²⁺ vienība, tāpēc dzīvsudraba(I) hlorīds ir Hg₂Cl₂.