ข้ามไปยังเนื้อหา

การเรียกชื่อสารประกอบเคมี: ไอออนิก โมเลกุล กรด และไฮเดรต

ชื่อสารเคมีสร้างจากกฎชุดเล็กๆ และแต่ละกฎมีไว้เพื่อให้ชื่อแปลงเป็นสูตรได้เพียงสูตรเดียว ส่วนที่ยากที่สุดไม่ใช่การจำคำลงท้าย แต่เป็นการตัดสินใจว่าใช้ระบบการเรียกชื่อแบบใด คู่มือนี้เริ่มจากการตัดสินใจนั้น แล้วไล่ไปที่สารประกอบไอออนิก ไอออนพหุอะตอม สารประกอบโมเลกุล กรด และไฮเดรต พร้อมตัวอย่างการแปลงทั้งสองทิศทาง

เผยแพร่เมื่อ

เลือกระบบการเรียกชื่อจากสูตร

ดูว่าสูตรมีอะไรอยู่ก่อนพยายามเรียกชื่อ สารประกอบไอออนิกยึดกันด้วยประจุ ชื่อของมันจึงบอกไอออน และปล่อยให้การนับเป็นเรื่องของสมดุลประจุ สารประกอบโมเลกุลไม่มีประจุไอออนิกให้ดุล ชื่อของมันจึงต้องบอกจำนวนอะตอมแต่ละชนิดด้วยคำอุปสรรคภาษากรีก กรดมีชื่อเฉพาะของตัวเอง เพราะเรียกตามพฤติกรรมของมันในน้ำ

อ่านแต่ละสูตรผ่านรายการตรวจด้านล่างตามลำดับ และหยุดที่ข้อแรกที่ตรง

  • สูตรที่ตามด้วยจุดและน้ำ เช่น ·5H₂O: ไฮเดรต เรียกชื่อสารประกอบก่อน แล้วเติมคำเรียกไฮเดรต
  • สูตรที่ขึ้นต้นด้วย H และเขียนเป็นสารละลายในน้ำ (aq): กรด
  • โลหะ หรือแอมโมเนียมไอออน NH₄⁺ รวมกับอโลหะ: สารประกอบไอออนิก
  • อโลหะล้วนๆ ไม่มีแอมโมเนียม: สารประกอบโมเลกุลที่เรียกชื่อด้วยคำอุปสรรค

ชื่อไอออนิกและเลขสต็อกสำหรับประจุที่เปลี่ยนแปลงได้

เรียกชื่อแคตไอออนก่อน แล้วจึงแอนไอออน แคตไอออนอะตอมเดี่ยวใช้ชื่อธาตุ (โซเดียม แคลเซียม) และแอนไอออนอะตอมเดี่ยวใช้รากของชื่อธาตุบวก -ไอด์ (คลอไรด์ ออกไซด์ ไนไทรด์) ชื่อไอออนิกไม่ใช้คำอุปสรรคอย่าง ได- หรือ ไตร- เพื่อนับไอออน ตัวห้อยเป็นผลที่ตามมาจากประจุ การระบุจึงซ้ำซ้อน

โลหะหลายชนิด โดยเฉพาะโลหะแทรนซิชัน ดีบุก และตะกั่ว เกิดแคตไอออนได้มากกว่าหนึ่งแบบ สำหรับโลหะเหล่านี้ ระบบสต็อกใส่เลขออกซิเดชันของโลหะ ซึ่งสำหรับแคตไอออนอะตอมเดี่ยวเท่ากับประจุ เป็นเลขโรมันในวงเล็บ: เหล็ก(II) คือ Fe²⁺ และเหล็ก(III) คือ Fe³⁺ โลหะที่มีประจุที่พบบ่อยเพียงแบบเดียวไม่ต้องมีเลขโรมัน ได้แก่ โลหะหมู่ 1 (+1) โลหะหมู่ 2 (+2) อะลูมิเนียม (+3) สังกะสี (+2) และเงิน (+1)

ตัวอย่างการคำนวณ: เรียกชื่อ Co₃(PO₄)₂ ฟอสเฟตคือ PO₄³⁻ ดังนั้นฟอสเฟตสองหมู่มีประจุ 2 × (−3) = −6 ไอออนโคบอลต์สามตัวต้องรวมกันเป็น +6 แต่ละตัวจึงเป็น +6 ÷ 3 = +2 ชื่อคือโคบอลต์(II) ฟอสเฟต สังเกตว่าเลขโรมันคือประจุของไอออนหนึ่งตัว ไม่ใช่ตัวห้อย

ตัวอย่างการคำนวณย้อนกลับ: เขียนสูตรของดีบุก(IV) ซัลไฟด์ ดีบุก(IV) คือ Sn⁴⁺ และซัลไฟด์คือ S²⁻ อัตราส่วนจำนวนเต็มที่น้อยที่สุดที่ดุลประจุได้คือ Sn⁴⁺ หนึ่งตัวต่อ S²⁻ สองตัว เพราะ +4 + 2(−2) = 0 สูตรคือ SnS₂

ไอออนพหุอะตอมและรูปแบบ -เอต/-ไอต์

ไอออนพหุอะตอมคือกลุ่มของอะตอมที่ยึดกันด้วยพันธะโควาเลนต์และมีประจุโดยรวม มันคงชื่อและสูตรเป็นหน่วยเดียวภายในสารประกอบไอออนิก เมื่อสูตรต้องการไอออนพหุอะตอมมากกว่าหนึ่งหน่วย ให้ใส่วงเล็บล้อมก่อนตัวห้อย: แคลเซียมไนเทรตคือ Ca(NO₃)₂ ไม่ใช่ CaNO₃₂

ออกซีแอนไอออนหลายชนิดมาเป็นตระกูล ไอออน -เอตมีออกซิเจนมากกว่าไอออน -ไอต์ที่มีประจุเท่ากันหนึ่งอะตอม: ซัลเฟตคือ SO₄²⁻ และซัลไฟต์คือ SO₃²⁻ สำหรับตระกูลคลอรีน เพอร์- เพิ่มออกซิเจนอีกหนึ่งอะตอมจาก -เอต และไฮโป- ลดอีกหนึ่งอะตอมจาก -ไอต์ การเติม H⁺ ให้แอนไอออนทำให้ประจุลบน้อยลงหนึ่งหน่วยและเพิ่มไฮโดรเจนในชื่อ รายการด้านล่างครอบคลุมไอออนที่วิชาเคมีทั่วไปส่วนใหญ่คาดหวังให้คุณรู้

  • แอมโมเนียม NH₄⁺, ไฮดรอกไซด์ OH⁻, ไซยาไนด์ CN⁻, เพอร์ออกไซด์ O₂²⁻, แอซีเตต CH₃COO⁻
  • ไนเทรต NO₃⁻, ไนไทรต์ NO₂⁻; ซัลเฟต SO₄²⁻, ซัลไฟต์ SO₃²⁻, ไฮโดรเจนซัลเฟต HSO₄⁻
  • คาร์บอเนต CO₃²⁻, ไฮโดรเจนคาร์บอเนต HCO₃⁻; ฟอสเฟต PO₄³⁻, ไฮโดรเจนฟอสเฟต HPO₄²⁻, ไดไฮโดรเจนฟอสเฟต H₂PO₄⁻
  • เพอร์คลอเรต ClO₄⁻, คลอเรต ClO₃⁻, คลอไรต์ ClO₂⁻, ไฮโปคลอไรต์ ClO⁻ (ออกซีแอนไอออนของโบรมีนและไอโอดีนเรียกชื่อแบบเดียวกัน)
  • เพอร์แมงกาเนต MnO₄⁻, โครเมต CrO₄²⁻, ไดโครเมต Cr₂O₇²⁻

คำอุปสรรคสำหรับสารประกอบโมเลกุลทวิภาค

สำหรับสารประกอบของอโลหะสองชนิด ธาตุที่อยู่ซ้ายกว่าในตารางธาตุโดยทั่วไปเรียกชื่อก่อน หากอยู่ในหมู่เดียวกัน ธาตุที่อยู่ต่ำกว่าเรียกก่อน ธาตุที่สองใช้คำลงท้าย -ไอด์ ชื่อดั้งเดิมของสารประกอบบางชนิดของออกซิเจนกับคลอรีน โบรมีน และไอโอดีน ฝืนรูปแบบนี้โดยเรียกฮาโลเจนก่อน เช่นไดคลอรีนมอนอกไซด์ Cl₂O ข้อเสนอแนะของ IUPAC ปี 2005 ยกเลิกข้อยกเว้นนี้และเรียกสารประกอบเดียวกันว่าออกซิเจนไดคลอไรด์ OCl₂

คำอุปสรรคภาษากรีกบอกจำนวนอะตอมแต่ละชนิด: โมโน- (1), ได- (2), ไตร- (3), เตตระ- (4), เพนตะ- (5), เฮกซะ- (6), เฮปตะ- (7), ออกตะ- (8), โนนะ- (9) และเดคะ- (10) ไม่ใช้ โมโน- กับธาตุแรก ตำราส่วนใหญ่ตัดสระท้ายของคำอุปสรรคก่อนออกไซด์ ทำให้ได้มอนอกไซด์และเพนทอกไซด์ ส่วนข้อเสนอแนะของ IUPAC ปี 2005 คงสระไว้ยกเว้นในมอนอกไซด์ จึงอาจพบชื่ออย่างไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด์ด้วย

ตัวอย่างการคำนวณ: เรียกชื่อ P₄S₁₀ ธาตุทั้งสองเป็นอโลหะ จึงใช้คำอุปสรรค ฟอสฟอรัสอยู่ซ้ายกว่า จึงมาก่อน: เตตระฟอสฟอรัส กำมะถันได้ เดคะ- และคำลงท้าย -ไอด์: เดคะซัลไฟด์ ชื่อคือเตตระฟอสฟอรัสเดคะซัลไฟด์ ในทางกลับกัน ไดไนโตรเจนไตรออกไซด์คือ N₂O₃ สารประกอบโมเลกุลบางชนิดเป็นที่รู้จักเกือบเฉพาะด้วยชื่อสามัญ เช่นน้ำ แอมโมเนีย และมีเทน

ชื่อกรดจากแอนไอออน

ชื่อของกรดมาจากแอนไอออนที่เหลือหลังจากถอดไฮโดรเจนไอออนออก ถ้าแอนไอออนลงท้ายด้วย -ไอด์ กรดเรียกว่า กรดไฮโดร- + ราก + -ิก: HBr(aq) คือกรดไฮโดรโบรมิก เมื่อไม่มีน้ำ HBr เป็นแก๊สโมเลกุลที่เรียกว่าไฮโดรเจนโบรไมด์ ชื่อกรดอธิบายสารละลายในน้ำ

สำหรับออกซีแอซิด เปลี่ยน -เอต เป็น -ิก และ -ไอต์ เป็น -ัส และคงคำอุปสรรคเพอร์- หรือไฮโป- ไว้ ชื่อออกซีแอซิดไม่ใช้คำอุปสรรคไฮโดร- ไนเทรตให้กรดไนตริก HNO₃ ไนไทรต์ให้กรดไนตรัส HNO₂ ซัลเฟตให้กรดซัลฟิวริก H₂SO₄ ฟอสเฟตให้กรดฟอสฟอริก H₃PO₄

ตัวอย่างการคำนวณ: เรียกชื่อ HIO₃ และเขียนสูตรของกรดไฮโปโบรมัส การถอด H⁺ จาก HIO₃ เหลือ IO₃⁻ ไอโอเดต เทียบกับคลอเรต คำลงท้าย -เอต เปลี่ยนเป็น -ิก กรดจึงเป็นกรดไอโอดิก สำหรับกรดไฮโปโบรมัส คำลงท้าย -ัส และคำอุปสรรคไฮโป- ชี้ไปที่ไฮโปโบรไมต์ BrO⁻ H⁺ หนึ่งตัวดุลประจุลบหนึ่งหน่วย สูตรจึงเป็น HBrO

ไฮเดรต: ชื่อ สูตร และร้อยละของน้ำ

ไฮเดรตคือของแข็ง มักเป็นสารประกอบไอออนิก ที่มีโมเลกุลน้ำอยู่ในผลึกในอัตราส่วนคงที่ สูตรแสดงน้ำหลังจุดกลาง และชื่อเติมคำอุปสรรคหน้าคำว่าไฮเดรต: CoCl₂·6H₂O คือโคบอลต์(II) คลอไรด์เฮกซะไฮเดรต การให้ความร้อนแก่ไฮเดรตขับน้ำออกและเหลือสารประกอบปราศจากน้ำได้

ตัวอย่างการคำนวณ: ร้อยละของน้ำใน CoCl₂·6H₂O ใช้มวลอะตอมมาตรฐานของ IUPAC ที่ปัดเป็นทศนิยมสองตำแหน่ง: Co 58.93, Cl 35.45, H 1.01 และ O 16.00 g/mol มวลโมลาร์ของ CoCl₂ คือ 58.93 + 2(35.45) = 129.83 g/mol น้ำคือ 2(1.01) + 16.00 = 18.02 g/mol ดังนั้นน้ำหกโมเลกุลคือ 6 × 18.02 = 108.12 g/mol มวลโมลาร์ของไฮเดรตคือ 129.83 + 108.12 = 237.95 g/mol และร้อยละโดยมวลของน้ำคือ (108.12 ÷ 237.95) × 100% = 45.44%

อัตราส่วนเดียวกันทำนายสิ่งที่เหลือหลังให้ความร้อน หากไฮเดรต 3.500 g สูญเสียน้ำทั้งหมด CoCl₂ ปราศจากน้ำที่เหลือคือ 3.500 g × (129.83 ÷ 237.95) = 1.910 g และน้ำที่ถูกขับออกคือ 3.500 g − 1.910 g = 1.590 g เลขนัยสำคัญสี่หลักสมเหตุสมผลเพราะมวลตัวอย่างและมวลโมลาร์ทุกค่ามีอย่างน้อยสี่หลัก

ข้อผิดพลาดในการเรียกชื่อที่ทำให้สูตรเปลี่ยน

ชื่อที่ผิดคือสารที่ผิด ดังนั้นให้ถือว่าทุกชื่อเป็นสูตรที่คุณตรวจสอบได้ หลังเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก ให้สร้างสูตรกลับจากชื่อของคุณและยืนยันว่าประจุบวกกับประจุลบรวมกันได้ศูนย์ หลังเรียกชื่อสารประกอบโมเลกุล ให้ยืนยันว่าคำอุปสรรคแต่ละตัวตรงกับตัวห้อย

ข้อผิดพลาดต่อไปนี้คือสิ่งที่ควรมองหาก่อน

  • ใช้คำอุปสรรคในชื่อไอออนิก เช่นเรียก MgCl₂ ว่าแมกนีเซียมไดคลอไรด์ ชื่อที่ถูกต้องคือแมกนีเซียมคลอไรด์
  • อ่านเลขโรมันเป็นตัวห้อย เหล็ก(III) ออกไซด์คือ Fe₂O₃ ไม่ใช่ Fe₃O
  • ละเลขโรมันของโลหะที่มีประจุเปลี่ยนแปลงได้ หรือใส่เลขให้โซเดียมหรือแคลเซียม
  • สับสนระหว่างซัลไฟด์ (S²⁻) ซัลไฟต์ (SO₃²⁻) และซัลเฟต (SO₄²⁻)
  • ใส่ไฮโดร- ให้ออกซีแอซิด กรดไฮโดรซัลฟิวริกคือ H₂S(aq) ส่วน H₂SO₄ คือกรดซัลฟิวริก
  • มองข้ามว่าเมอร์คิวรี(I) อยู่ในรูปหน่วย Hg₂²⁺ ดังนั้นเมอร์คิวรี(I) คลอไรด์คือ Hg₂Cl₂

ข้อจำกัดและการใช้อย่างเหมาะสม

  • คู่มือนี้ตามข้อตกลงที่สอนในวิชาเคมีทั่วไปส่วนใหญ่ การเรียกชื่ออนินทรีย์ของ IUPAC ฉบับเต็มอนุญาตระบบเพิ่มเติม เช่นชื่อแบบเติมและชื่อตามเลขประจุ ซึ่งไม่ได้ครอบคลุมที่นี่
  • สารประกอบอินทรีย์ สารประกอบโคออร์ดิเนชัน และแร่หลายชนิดมีกฎการเรียกชื่อที่เกินขอบเขตของคู่มือนี้
  • รายการไอออนพหุอะตอมไม่ครบถ้วน และตำราบางเล่มใช้ชื่อที่นิยมต่างกัน เช่นไบคาร์บอเนตสำหรับไฮโดรเจนคาร์บอเนต
  • การจัดประเภทสารประกอบเป็นไอออนิกหรือโมเลกุลจากสูตรเป็นทางลัดในการเรียกชื่อ พันธะจริงอยู่บนความต่อเนื่อง