• Що таке хімічна номенклатура?
• Номенклатура з органічної хімії
• Номенклатура вуглеводнів
• Номенклатура з неорганічної хімії
• Номенклатура IUPAC

Ми пояснюємо, що таке хімічна номенклатура та її різновиди. Також номенклатури з органічної та неорганічної хімії.

Хімічна номенклатура називає, упорядковує та класифікує різні хімічні сполуки.

Що таке хімічна номенклатура?

в хімія Вона відома як номенклатура (або хімічна номенклатура) для набору правил і формул, які визначають спосіб називати та представляти різні хімічні сполуки, відомі людина, залежно від елементів що їх складають і пропорція в кожному елементі.

Важливість хімічної номенклатури полягає в можливості називати, упорядковувати та класифікувати різні типи хімічні сполуки, таким чином, що лише за їх ідентифікаційним терміном можна мати уявлення про те, з якого типу елементів вони складаються, і, отже, якого типу реакцій можна очікувати від цих сполук.

Існує три системи хімічної номенклатури:

• Стехіометрична або систематична система (рекомендується IUPAC). Назвіть сполуки за кількістю атоми кожного елемента, який їх складає. Наприклад: сполуку Ni2O3 називають триоксидом динікелю.
• Функціональна, класична або традиційна система. Він використовує різні суфікси та префікси (наприклад, -oso, -ico, hypo-, per-) залежно від Валенсія атомний елемент сполуки. Ця система імен значною мірою вийшла з ужитку. Наприклад: сполуку Ni2O3 називають оксидом нікелю.
• СТОКОВА система. У цій системі назва складний Включає римськими цифрами (а іноді і індексом) валентність атомів, присутніх у молекулі сполуки. Наприклад: сполуку Ni2O3 називають оксидом нікель (III).

З іншого боку, хімічна номенклатура змінюється в залежності від того, чи це органічні сполуки чи неорганічні.

Номенклатура з органічної хімії

Ароматичні вуглеводні можуть бути моноциклічними або поліциклічними.

Перш ніж говорити про номенклатуру різних типів органічних сполук, необхідно дати визначення терміну «локатор». Локатор — це число, яке використовується для позначення положення атома у вуглеводневому ланцюгу або циклі. Наприклад, у випадку пентану (C5H12) і циклопентану (C5H10), кожен атом вуглецю перераховано, як показано на наступному малюнку:

З іншого боку, зручно згадати про чотиривалентність вуглецю, що означає, що цей елемент має 4 валентності, отже, він може утворювати лише 4 зв’язки при широкому їх поєднанні. Це пояснює причину, чому в кожній органічній сполукі ми майже ніколи не побачимо або не помістимо атом вуглецю з більш ніж 4 зв’язками.

В органічній хімії існують переважно дві номенклатурні системи:

• Замінна номенклатура. Водень вуглеводневої структури замінено на відповідну функціональну групу. Залежно від того, чи виконує функціональна група як замісник чи як головну функцію, вона буде називатися префіксом або суфіксом назви вуглеводневі. Наприклад:
  • Головна функція. Водень на вуглеці 3 пентану замінено групою -ОН (-ол). Він називається: 3-пентанол.
    
  • Замісник. Водень вуглецю 1 пентану замінений на групу -Cl (хлор-), вона називається 1-хлорпентан. Якщо водень вуглецю 2 заміщений, він називається 2-хлорпентан.
    

Пояснення: водень у вищезазначених структурах мається на увазі для простоти. Кожне об’єднання між двома лініями означає, що є атом вуглецю з відповідним воднем, завжди дотримуючись чотиривалентності.

• Номенклатура радикальних функцій. Назва радикала, що відповідає вуглеводню, ставиться як суфікс або префікс назви функціональної групи. У випадку, якщо це функціональна група основного типу функції, це буде, наприклад, пентиламін або 2-пентиламін. Якщо це функціональна група типу заступника, це буде, наприклад, пентилхлорид (можно побачити, що це така ж структура, що і 1-хлорпентан, але для його назви використовується інша номенклатура).
  
  

  Префікс	Функціональна група	Префікс	Функціональна група
  -Ф	фторо-	-NO2	нітро-
  -Кл	хлор-	-АБО	R-окси-
  -Бр	бром-	-НЕМАЄ	азотистий-
  -Я	йод-	-N3	азидо-

  Таблиця 1: Дуже поширені назви заступників.

  Таблиця 2: Дуже поширені назви органічних радикалів.

Номенклатура вуглеводнів

Вуглеводні — це сполуки, що складаються з атомів вуглецю (C) і водню (H). Вони класифікуються на:

• Аліфатичні вуглеводні. Вони є неароматичними сполуками. Якщо їх структура замикається і утворює цикл, їх називають аліциклічними сполуками. Наприклад:
  • Алкани Вони є сполуками ациклічної природи (не утворюють циклів) і насиченими (всі їхні атоми вуглецю пов’язані один з одним ковалентні зв'язки простий). Вони відповідають загальній формулі CnH2n + 2, де п представляє кількість атомів вуглецю. У всіх випадках для їх назви використовується суфікс -ano. Вони можуть бути:
    • Лінійні алкани. Вони мають лінійний ланцюг. Щоб назвати їх, суфікс -ano буде поєднуватися з префіксом, який позначає кількість присутніх атомів вуглецю. Наприклад, гексан має 6 атомів вуглецю (гекс-) (C6H14). Деякі приклади наведено в таблиці 3.
      
      

      Ім'я	Кількість вуглецю	Ім'я	Кількість вуглецю
      метану	1	гептан	7
      етан	2	октан	8
      пропан	3	нонано	9
      бутан	4	декан	10
      пентан	5	ундекан	11
      гексан	6	додекан	12

      Таблиця 3: Назви алканів за кількістю атомів Карбону, які містить їх структура.

    • Розгалужені алкани. Якщо вони не лінійні, а розгалужені, потрібно знайти найдовший вуглеводневий ланцюг з найбільшою кількістю розгалужень (основний ланцюг), його атоми вуглецю підраховують від кінця, найближчого до гілки, і називають гілки, що вказують на їхнє положення в головному ланцюгу ( як ми бачили з локатором), замінивши суфікс -ano на -il (див. таблицю 2) та додавши відповідні числові префікси, якщо є два або більше рівних рядків. Основний ланцюг вибирається таким чином, щоб у ньому була найменша можлива комбінація локаторів. Нарешті, основний ланцюг називається нормально. Наприклад, 5-етил-2-метилгептан має гептановий скелет (геп-, 7 атомів вуглецю) з метильним радикалом (CH3-) на другому атомі вуглецю і етиловим радикалом (C2H5-) на п’ятому. . Це найменша можлива комбінація положень гілок для цієї сполуки.
      
    • Алканові радикали (утворюються при втраті атома водню, приєднаного до одного з його вуглецю). Їх називають заміною суфікса -ano на -ilo та вказівкою на це через дефіс у Хімічний зв'язок Наприклад, з метану (CH4) отримують метиловий радикал (CH3-). (Див. таблицю 2). Слід уточнити, що для номенклатури закінчення -il також може використовуватися для радикалів, коли вони виступають як заступники. Наприклад:
      
  • Циклоалкани. Вони являють собою аліциклічні сполуки, які відповідають загальній формулі CnH2n. Вони названі на честь лінійних алканів, але до назви додають префікс цикло-, наприклад, циклобутан, циклопропан, 3-ізопропіл-1-метил-циклопентан. У цих випадках також слід вибрати найменшу можливу комбінацію чисел атомів, що мають заступники. Наприклад:
    
  • Алкени та алкіни. Вони є ненасиченими вуглеводнями, оскільки мають подвійний (алкени) або потрійний (алкіни) вуглець-вуглецевий зв'язок. Вони відповідають, відповідно, на формул загальні CnH2n і CnH2n-2. Вони називаються так само, як і алкани, але до них застосовуються інші правила в залежності від розташування їх множинних зв’язків:
    • Коли є подвійний зв'язок вуглець-вуглець, використовується суфікс -ен (замість -ane, як у алканах) і додаються відповідні префікси чисельності, якщо сполука має більше одного подвійного зв'язку, наприклад -дієн, -трієн, -тетраен.
    • Якщо є потрійний зв’язок вуглець-вуглець, використовується суфікс -ino та додаються відповідні префікси чисельності, якщо сполука має більше одного потрійного зв'язку, наприклад, -diino, -triino, -tetraino.
    • Якщо є подвійні та потрійні зв’язки вуглець-вуглець, використовується суфікс -еніно та додаються відповідні префікси чисельності, якщо таких кратних зв'язків декілька, наприклад, -дієніно, -трієніно, -тетраеніно.
    • Розташування кратного зв’язку вказується номером першого вуглецю цього зв’язку.
    • Якщо є розгалуження, основним ланцюгом вибирається найдовший ланцюг з найбільшою кількістю подвійних або потрійних зв’язків. Ланцюг вибирають, шукаючи розташування подвійного або потрійного зв’язку якомога менше.
    • Органічні радикали, що походять від алкенів, називають заміною суфікса -ено на -еніл (якщо він виступає в якості заступника, -еніл), а радикали, що походять від алкінів, замінюють -іно на -ініл (якщо він діє як заступник, -ініл ).
      

      Складний	Замісник	Складний	Замісник
      етен	етеніл	етин	етинілу
      пропен	пропеніл	порада	пропініл
      бутен	бутеніл	butino	бутиніл
      пентен	пентеніл	пентин	пентиніл
      гексен	гексенил	гексин	гексиніл
      гептен	гептеніл	гептин	гептиніл
      октен	октеніл	жовтень	октиніл

      Таблиця 4: Назви радикалів-замісників алкенів та алкінів.

      
      

• Ароматичні вуглеводні. Вони відомі як арени. Вони є сполученими циклічними сполуками (в своїй структурі чергуються одинарний і кратний зв’язок). Вони мають кільця плоскої структури і дуже стійкі завдяки кон'югації. Багато з них включають бензол (C6H6) та його похідні, хоча є багато інших різновидів ароматичних сполук. Їх можна класифікувати на:
  • Моноциклічні. Вони названі від похідних назви бензолу (або іншої ароматичної сполуки), перераховуючи його замісники з префіксами чисельників (локаторами). Якщо ароматичне кільце має кілька заступників, їх називають в алфавітному порядку, завжди шукаючи найменшу можливу комбінацію локаторів. Якщо будь-який замісник містить кільце, його поміщають на перше місце в ароматичному кільці і продовжують називати його відповідно до алфавітного порядку решти заступників. З іншого боку, радикал бензольного кільця називають фенілом (якщо він виступає в якості заступника, -фенілом). Наприклад:
    
    Іншим способом визначення положення замісників в ароматичних вуглеводнях є використання орто-, мета- та параноменклатури. Це складається з визначення розташування інших заступників на основі положення початкового заступника, наприклад:
    
  • Поліциклічний. Здебільшого вони називаються за загальною назвою, оскільки вони є дуже специфічними сполуками. Але для них також можна використовувати суфікс -eno або -enyl. Ці поліцикли можуть бути утворені кількома конденсованими ароматичними кільцями або з’єднані зв’язками C-C. У цих сполуках локатори зазвичай ставляться з номерами для основної структури (тої з найбільшою кількістю циклів) і з номерами з «преміями» для вторинної структури. Наприклад:
    
• алкогольні напої. Спирти - це органічні сполуки, які містять гідроксильну групу (-ОН).Їх структура утворена шляхом заміни групи -OH у вуглеводні, тому вони визначаються загальною формулою R-OH, де R - будь-який вуглеводневий ланцюг. Їх називають за допомогою суфікса -ol замість закінчення -o відповідного вуглеводню. Якщо група -ОН виступає в якості заступника, то її називають гідрокси-. Якщо сполука має кілька гідроксильних груп, її називають поліолом або поліолом і називають за допомогою префіксів нумерації.
• феноли Феноли подібні до спиртів, але мають гідроксильну групу, приєднану до ароматичного бензольного кільця, а не до лінійного вуглеводню. Вони реагують на формулу Ar-OH. Щоб назвати їх, суфікс -ол також використовується разом із суфіксом ароматичного вуглеводню. Деякі приклади спиртів і фенолів:
  
• ефіри Прості ефіри регулюються загальною формулою R-O-R', де радикали на кінцях (R- і R'-) можуть бути однаковими або різними групами від алкільної або арильної групи. Прості ефіри названі на честь кінця кожної алкільної або арильної групи в алфавітному порядку, за яким слідує слово «ефір». Наприклад:
  
• аміни Вони являють собою органічні сполуки, отримані з аміаку шляхом заміщення одного або деяких його водень радикальними алкільними або арильними групами, одержуючи відповідно аліфатичні аміни та ароматичні аміни. В обох випадках вони називаються за допомогою суфікса -амін або зберігається загальна назва. Наприклад:
  
• Карбонові кислоти. Це органічні сполуки, у структурі яких є карбоксильна група (-COOH). Ця функціональна група складається з гідроксильної групи (-OH) і карбонільної групи (-C = O). Щоб назвати їх, основним ланцюгом вважається ланцюг з найбільшою кількістю вуглецю, який містить карбоксильну групу. Потім воно використовується як закінчення -ico або -oico, щоб назвати їх. Наприклад:
  
• Альдегіди і кетони. Це органічні сполуки, які мають карбонільну функціональну групу. Якщо карбоніл знаходиться на одному кінці вуглеводневого ланцюга, ми будемо говорити про альдегід, а він, у свою чергу, буде пов’язаний з воднем та алкільною або арильною групою. Ми будемо говорити про кетони, коли карбоніл знаходиться всередині вуглеводневого ланцюга і пов’язаний через атом вуглецю з алкільними або арильними групами з обох сторін. Для назви альдегідів суфікс -al використовується в кінці назви сполуки, дотримуючись тих самих правил нумерації за кількістю атомів. Їх також можна назвати, використовуючи загальну назву карбонової кислоти, з якої вони походять, і змінюючи суфікс -ico на -aldehyde. Наприклад:
  
  Для назви кетонів суфікс -one використовується в кінці назви сполуки, дотримуючись тих самих правил нумерації відповідно до кількості атомів. Ви також можете назвати два радикали, приєднані до карбонільної групи, за яким слідує слово кетон. Наприклад:
  
• складні ефіри Їх не слід плутати з ефірами, оскільки це кислоти, водень яких заміщений алкільним або арильним радикалом. Їх називають шляхом зміни суфікса -ico кислоти на -ate, за яким слідує назва радикала, який замінює водень, без слова «кислота». Наприклад:
  
• Аміди Їх не слід плутати з амінами. Вони являють собою органічні сполуки, які отримують шляхом заміни групи -OH еталонної кислоти на групу -NH2. Вони названі шляхом заміни -амід на -ico кінця еталонної кислоти. Наприклад:
  
• Галогеніди кислот. Це органічні сполуки, отримані з карбонової кислоти, в якій група -ОН замінена атомом елемента галогену. Вони отримали назву шляхом заміни суфікса -ico на -yl, а назви галогеніду - на слово «кислота». Наприклад:
  
• Кислотні ангідриди. Це органічні сполуки, отримані з карбонових кислот. Вони можуть бути симетричними або асиметричними. Якщо вони симетричні, їх називають, замінюючи словом кислота на «ангідрид». Наприклад: оцтовий ангідрид (з оцтова кислота). Якщо це не так, обидві кислоти об’єднуються і перед ними стоїть слово «ангідрид». Наприклад:
  
• Нітрили. Це органічні сполуки, які мають функціональну групу -CN. У цьому випадку закінчення -ico еталонної кислоти замінюється -нітрилом. Наприклад:
  

Номенклатура з неорганічної хімії

Солі є продуктом союзу кислотних і основних речовин.

• Оксиди. Це сполуки, які утворюються з киснем та деякими іншими металевий елемент або неметалевий. Їх називають за допомогою префіксів відповідно до кількості атомів, які має кожна молекула оксиду. Наприклад: триоксид дигалію (Ga2O3), чадний газ (CO). Коли окислений елемент є металічним, їх називають основними оксидами; коли він неметалевий, їх називають ангідридами або оксидами кислот. Загалом кисень в оксидах має ступінь окиснення -2.
• Перекиси Вони являють собою сполуки, утворені поєднанням пероксогрупи (-O-O-) O2-2 та іншої хімічний елемент. Як правило, кисень має ступінь окиснення -1 в пероксогрупі. Вони називаються так само, як і оксиди, але зі словом «пероксид». Наприклад: перекис кальцію (CaO2), перекис диводню (H2O2).
• Супероксиди Вони також відомі як гіпероксиди. У цих сполуках кисень має -½ ступінь окиснення. Їх регулярно називають на честь оксидів, але використовують слово «гіпероксид» або «супероксид». Наприклад: супероксид або гіпероксид калію (KO2).
• Гідриди Це сполуки, утворені воднем та іншим елементом. Коли інший елемент є металевим, вони називаються металевими гідридами, а якщо він неметалевий, вони називаються неметалічними гідридами. Його номенклатура залежить від металевої чи неметалевої природи іншого елемента, хоча в деяких випадках використовуються загальні назви, як у аміаку (або тригідриду азоту).
  • Гідриди металів. Щоб назвати їх, числовий префікс використовується відповідно до кількості атомів водню, за яким слідує термін «гідрид». Наприклад: моногідрид калію (KH), тетрагідрид свинцю (PbH4).
  • Неметалічні гідриди. До неметалічного елемента додається закінчення -ide, а потім додається фраза «водень». Зазвичай вони зустрічаються в газоподібний стан. Наприклад: фтористий водень (HF (г)), диводень селенід (H2Se (г)).
• Оксациди. Це сполуки, які також називають оксокислотами або оксикислотами (і в народі «кислотами»). Це кислоти, які містять кисень. Його номенклатура вимагає використання префікса, що відповідає кількості атомів кисню, за яким слідує слово «оксо», додане до назви неметалу, що закінчується на «-ate». В кінці додається словосполучення «водень». Наприклад: тетраоксосульфат водню або сірчана кислота (H2SO4), діоксосульфат водню або сірчана кислота (H2SO2).
• Гідрациди. Це сполуки, утворені воднем і неметалом. Розчиняючи їх у Вода вони дають кислі розчини. Вони названі за допомогою префікса «кислота», за яким слідує назва неметалу, але із закінченням «hydric». Наприклад: плавиковая кислота (HF (aq)), хлористоводнева кислота (HCl (aq)), сірководень (H2S (aq)), селеводняна кислота (H2Se (aq)). Щоразу, коли представлена ​​формула гідрациди, необхідно уточнити, що вона знаходиться у водному розчині (aq) (інакше її можна сплутати з неметалевим гідридом).
• Гідроксиди або бази. Вони являють собою сполуки, утворені об’єднанням основного оксиду та води. Вони розпізнаються за функціональною групою -ОН. У загальному вигляді вони називаються гідроксидом, приєднуються до відповідних префіксів залежно від кількості присутніх гідроксильних груп. Наприклад: дигідроксид свинцю або гідроксид свинцю (II) (Pb (OH) 2), літій (LiOH).
• Ти виходь. Солі є продуктом союзу кислотних і основних речовин. Їх називають за класифікацією: нейтральні, кислотні, основні та змішані.
  • Нейтральні солі. Вони утворюються в результаті реакції між кислотою та основою або гідроксидом, вивільняючи в процесі воду. Вони можуть бути подвійними та потрійними залежно від того, чи є кислота гідрацидою чи щавлевою.
    • Якщо кислота є гідрацидою, їх називають галоїдними солями. Вони називаються за допомогою суфікса -uro на неметалевому елементі та префікса, що відповідає кількості цього елемента. Наприклад: хлорид натрію (NaCl), трихлорид заліза (FeCl3).
    • Якщо кислота є щавлевою кислотою, їх також називають оксисолями або потрійними солями. Вони називаються за допомогою числового префікса відповідно до кількості «оксо» груп (кількості кисню O2-) і суфікса -ate у неметалі, за яким слідує ступінь окиснення неметалу, записаного римськими цифрами та в дужках. Їх також можна назвати, використовуючи назву аніона, за яким слідує назва металу. Наприклад: тетраоксосульфат кальцію (VI) (Ca2 +, S6 +, O2-) або сульфат кальцію (Ca2 +, (SO4) 2-) (CaSO4), тетраоксифосфат натрію (V) (Na1 +, P5 +, O2-) або фосфат натрію (Na1 +, (PO4) 3-) (Na3PO4).
  • Кислотні солі. Вони утворюються при заміні водню в кислоті на атоми металу. Його номенклатура така ж, як і потрійних нейтральних солей, але з додаванням слова «водень». Наприклад: гідросульфат натрію (VI) (NaHSO4), водень із сірчаної кислоти (H2SO4) обмінюється на атом натрію, гідрокарбонат калію (KHCO3), водень з вугільної кислоти (H2CO3) обмінюється на атом калію .
  • Основні солі. Вони утворюються шляхом заміни гідроксильних груп основи аніонами кислоти. Його номенклатура залежить від або щавелевої кислоти.
    • Якщо кислота є гідрацидом, використовується назва неметалу із суфіксом -ід і перед ним ставиться префікс кількості груп -ОН, а потім термін «гідрокси». Наприкінці при необхідності встановлюється ступінь окислення металу. Наприклад: FeCl (OH) 2 буде дигідроксихлоридом заліза (III).
    • Якщо кислота є оксацидою, використовується термін «гідрокси» з відповідним номером префікса. Потім додається суфікс, що відповідає кількості «оксо» груп, і термінація -ate до неметалу, а потім римськими цифрами та в дужках записується ступінь його окиснення. Нарешті, римськими цифрами та в дужках ставиться назва металу, а потім його ступінь окислення. Наприклад: Ni2 (OH) 4SO3 буде тетрагідрокситріоксосульфатом нікелю (III).
  • Змішані солі. Їх отримують шляхом заміни водню кислоти на атоми металів різних гідроксидів. Його номенклатура ідентична номенклатурі кислотних солей, але включає обидва елементи. Наприклад: тетраоксосульфат натрію калію (NaKSO4).

Номенклатура IUPAC

IUPAC (акронім від Міжнародного союзу чистої та прикладної хімії, тобто Міжнародного союзу чистої та прикладної хімії) є організація Міжнародний, присвячений встановленню універсальних правил хімічної номенклатури.

Його система, запропонована як проста й об'єднуюча система, відома як номенклатура IUPAC і відрізняється від традиційної номенклатури тим, що вона більш конкретна при іменуванні сполук, оскільки вона не тільки називає їх, але й уточнює кількість кожного хімічного елемента. з'єднання.