Nomenklatura chemii nieorganicznej

Nomenklatura chemii nieorganicznej – dział nomenklatury chemicznej dotyczący chemii nieorganicznej.

Pochodna (inaczej derywat) – związek chemiczny powstały przez zastąpienie jednego lub kilku atomów cząsteczki (najczęściej wodoru) grupą funkcyjną lub grupą innych atomów. Np. krezol (C6H4(CH3)OH) jest pochodną fenolu (C6H5OH), który z kolei jest pochodną benzenu (C6H6). Jednocześnie krezol jest pochodną toluenu (C6H5CH3), który także jest pochodną benzenu.Selenowodór, H2Se – nieorganiczny związek chemiczny selenu i wodoru; palny, silnie trujący gaz, o charakterystycznym ostrym zapachu.

Wysiłki w celu opracowania spójnego systemu nazewnictwa związków nieorganicznych podejmowane były od lat 40. XX wieku. Wraz z rozwojem chemii nieorganicznej i pojawiającymi się tendencjami do ujednolicenia nazewnictwa związków organicznych i nieorganicznych zmieniały się zalecenia dotyczące nazewnictwa systematycznego i akceptowanego nazewnictwa tradycyjnego oraz nazw pośrednich. Wytyczne te opracowywane są od 2001 roku przez Division of Chemical Nomenclature and Structure Representation Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej, a wcześniej przez IUPAC Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Najnowsza publikacja (stan na rok 2016), tzw. Red Book, z zaleceniami dotyczącymi m.in. nazewnictwa rekomendowanego, akceptowanego i niewskazanego, pochodzi z roku 2005. Zalecenia te obejmują symbole i nazewnictwo pierwiastków chemicznych oraz związków nieorganicznych. IUPAC proponuje trzy ogólne systemy nomenklaturowe oraz dwa uzupełniające dla kwasów tlenowych i ich pochodnych, np. anionów, soli i estrów. Ponadto odrębne rozdziały poświęcone są związkom koordynacyjnym i metaloorganicznym oraz ciałom stałym.

Pauza oraz półpauza – dwa znaki typograficzne w postaci poziomej kreski usytuowanej w pobliżu średniej linii pisma lub nieco poniżej niej. Są graficzną prezentacją znaków pisarskich spełniających m.in. rolę myślnika lub separatora liczbowego.Elektroujemność – miara tendencji do przyciągania elektronów przez atomy danego pierwiastka, gdy tworzy on związek chemiczny z atomami innego pierwiastka. Bardziej elektroujemny pierwiastek "ściąga" do siebie elektrony tworzące wiązanie z atomem mniej elektroujemnym, co prowadzi do polaryzacji wiązania. W skrajnym przypadku, gdy elektroujemności obu pierwiastków bardzo się różnią (np. sód i chlor), dochodzi do pełnego przeskoku elektronów na bardziej elektroujemny atom, co prowadzi do powstania wiązania jonowego.

System nazewnictwa nieorganicznego opracowywany jest przez IUPAC w języku angielskim, a następnie dostosowywany do innych języków przez odpowiednie organizacje współpracujące z IUPAC. W Polsce jest to Podkomisja Nomenklatury Nieorganicznej Polskiego Towarzystwa Chemicznego, której ostatnie zalecenia zostały opublikowane w roku 1998 i były możliwie wiernym tłumaczeniem tzw. Red Book I z 1990 roku. Brak jest tłumaczeń na język polski nowszych zaleceń IUPAC.

Polskie Towarzystwo Chemiczne – stowarzyszenie naukowe skupiające osoby zawodowo lub tylko amatorsko związane z chemią. Celem Towarzystwa jest popieranie rozwoju nauk chemicznych i popularyzacja ich wśród społeczeństwa.Stopień utlenienia (liczba utlenienia) – formalna wartość ładunku atomu w związku chemicznym przy założeniu, że wszystkie wiązania chemiczne w danej cząsteczce mają charakter wiązań jonowych. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów w cząsteczce obojętnej oraz dla wolnych pierwiastków wynosi 0, a w jonach ma wartość ładunku jonu.

Zarówno IUPAC, jak i PTChem zalecają stosowanie nomenklatury systematycznej, jednak dla wybranych kwasów tlenowych i ich pochodnych o ugruntowanym nazewnictwie akceptowane są także nazwy tradycyjne.

Spis treści

1 Wzór chemiczny

1.1 Kolejność symboli pierwiastków we wzorze sumarycznym

1.1.1 Kwasy tlenowe

1.2 Sole złożone i addukty

2 Nazewnictwo systematyczne

2.1 Nomenklatura konstytucyjna (stechiometryczna)

2.1.1 Składniki elektrododatnie

2.1.2 Składniki elektroujemne

2.2 Nomenklatura podstawnikowa

2.3 Nomenklatura addytywna

2.4 Nomenklatura wodorowa

2.5 Nomenklatura wymiany funkcyjnej

2.6 Zmiany w nazwach systematycznych IUPAC od roku 2005

2.7 Nazewnictwo związków addycyjnych

2.8 Przedrostki

2.8.1 Przedrostki geometryczne i strukturalne

2.8.2 Przedrostki zwielokrotniające

2.9 Ligandy

3 Nazewnictwo niesystematyczne kwasów tlenowych i ich pochodnych

3.1 System Stocka

3.2 Akceptowane nazwy tradycyjne

3.2.1 Zestawienie akceptowanych nazw tradycyjnych

3.2.1.1 Pochodne kwasów tlenowych

3.2.1.2 Uproszczone nazwy wodorowe

4 Praktyka nazewnictwa w publikacjach naukowych

5 Uwagi

6 Przypisy

7 Bibliografia

Wzór chemiczny

Wzory chemiczne służą do symbolicznego zapisu składu pierwiastkowego lub budowy chemicznej danej substancji. W chemii nieorganicznej IUPAC wyróżnia trzy podstawowe typy wzorów chemicznych:

Wodorosole (sole kwaśne) – związki chemiczne, sole kwasów wieloprotonowych, których aniony zawierają atomy wodoru w grupie kwasowej.Kwas siarkowy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(VI)), H2SO4 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najmocniejszych kwasów – wszystkie układy o mocy większej od kwasu siarkowego 100% nazywa się superkwasami. Bywa zwany krwią przemysłu chemicznego, ze względu na to, że używa się go w bardzo wielu kluczowych syntezach. Sole kwasu siarkowego to siarczany.

wzór empiryczny, w którym wymienia się pierwiastki wchodzące w skład cząsteczki w kolejności alfabetycznej, np. HO
4PRb
2 – wodorofosforan rubidu. Wyjątkiem są symbole C i H, wymieniane zwykle jako pierwsze w związkach zawierających węgiel; zob. zapis Hilla. Wzór ten nie wnosi żadnych informacji o budowie związku i jest stosowany zazwyczaj w celach katalogowych

wzór sumaryczny, w którym uwzględnia się elementy strukturalne cząsteczki, np. Rb
2HPO
4 – wodorofosforan rubidu; Hg
2Cl
2 – chlorek rtęci(I)

wzór strukturalny oddający budowę cząsteczki w sposób częściowy (wzory liniowe, półstrukturalne, np. ClHgHgCl) lub pełny (wzory strukturalne i przestrzenne), np.

anion heksachloroplatynowy

Można zastosować również wzór półempiryczny, będący formą pośrednią pomiędzy wzorem empirycznym a sumarycznym, np. dla dziesięciowodnego boraksu:

Jod (I, łac. iodum) – pierwiastek chemiczny z grupy 17 – fluorowców w układzie okresowym. Jego nazwa pochodzi od stgr. ἰοειδής ioeides – fioletowy.Tlenek żelaza(III), Fe2O3 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym żelazo występuje na III stopniu utlenienia. Związek ten jest głównym składnikiem rdzy, najczęściej spotykany spośród tlenków żelaza.

wzór empiryczny: Na
2B
4O
17H
20

wzór półempiryczny: Na
2B
4O
7·10H
2O

wzór sumaryczny: Na
2B
4O
5(OH)
2·8H
2O, tj. ośmiowodna sól disodowa anionu B
4O
5(OH)2−
2

W zapisie proponowanym przez IUPAC pomiędzy poszczególnymi składnikami cząsteczki, znakami i liczbami nie umieszcza się spacji, np. Na
2SO
4·10H
2O.

Kolejność symboli pierwiastków we wzorze sumarycznym

Kolejność pierwiastków we wzorach chemicznych

Elektroujemność

O kolejności symboli pierwiastków we wzorze decyduje w pierwszym rzędzie ich przybliżona elektroujemność. W związkach nieorganicznych wyróżnia się zazwyczaj składnik elektrododatni (np. metal) i elektroujemny (np. niemetal lub reszta kwasowa). W pierwszej kolejności we wzorze podaje się składnik elektrododatni, a następnie składnik elektroujemny, np.

Reszta kwasowa – tradycyjna nazwa fragmentu cząsteczki kwasu, powstałego po oderwaniu się od kwasu w wyniku dysocjacji elektrolitycznej jednego lub więcej atomów wodoru.Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

NaI NH
4Cl CaSO
4

Dla uniknięcia wątpliwości, IUPAC zdefiniował sekwencję pierwszeństwa pierwiastków pod względem elektroujemności. Są one uszeregowane generalnie grupami i okresami układu okresowego, poczynając od fluoru, a kończąc na radonie: F → fluorowce → tlenowce → H → azotowce → węglowce → borowce → cynkowce → miedziowce → niklowce → kobaltowce → żelazowce → manganowce → chromowce → wanadowce → tytanowce → skandowce → lantanowce → aktynowce → berylowce → litowce → helowce → Rn.

W przypadku połączeń dwóch pierwiastków pierwszeństwo w zapisie ma pierwiastek znajdujący się dalej w ww. szeregu, tj.:

Borowodory (borany) – nieorganiczne związki chemiczne złożone z wodoru i boru. Monomeryczny BH3 znany jest w postaci kompleksów ze związkami nukleofilowymi (np. z pirydyną, C6H5N:BH3), a w stanie wolnym dimeryzuje. Dwa najprostsze stabilne borany są gazami (B2H6 i B4H10), cięższe cieczami np. (B5H9, B5H11, B6H10, B6H12), a B10H14 (dekaboran) jest ciałem stałym.Niemetale – pierwiastki chemiczne lub regeneryczne, które nie wykazują żadnych właściwości metalicznych. Inaczej niż w przypadku metali, nie można podać jednoznacznych cech wszystkich niemetali, gdyż są one bardzo zróżnicowane.

1. w grupie o niższym numerze, np. K (1 grupa) ma pierwszeństwo przed Ca (2 grupa)
2. w okresie o wyższym numerze, np. K (4 okres) ma pierwszeństwo przed Na (3 okres)

Dla gazów szlachetnych przyjmuje się pierwszeństwo przed litowcami. Wodór umiejscowiony jest pomiędzy azotowcami a tlenowcami. Tlen ma pierwszeństwo przed wszystkimi fluorowcami. Przykłady:

Litowce (metale alkaliczne, potasowce) – grupa pierwiastków 1 (dawn. IA lub I głównej) grupy układu okresowego (bez wodoru) o silnych własnościach metalicznych, tworzących z wodą silnie zasadowe (alkaliczne) wodorotlenki. Do metali alkalicznych zalicza się lit, sód, potas, rubid, cez i frans.Krzemowodory (nazwa systematyczna: silany) – związki krzemu z wodorem o wzorze ogólnym: SinH2n+2, krzemowe analogi nierozgałęzionych alkanów. Krzemowodory, w których atomy wodoru zostały zastąpione grupami alkilowymi również nazywane są silanami. Są one podobne do rozgałęzionych alkanów.

NI
3: azot (N) poprzedza jod (I) BF
3: bor (B) poprzedza fluor (F) NH
3: azot (N) poprzedza wodór (H) H
2S: wodór (H) poprzedza siarkę (S) Porządek alfanumeryczny

Drugim kryterium kolejności zapisu symboli pierwiastków we wzorze jest porządek alfanumeryczny, np. AlK(SO
4)
2 (Al < K). Symbole jednoliterowe poprzedzają dwuliterowe (np. B < Be), a grupy pierwiastków sortuje się według symbolu pierwszego pierwiastka (np. NI
3 < PCl
3).

Chlorek rtęci(I) (kalomel), Hg2Cl2 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu solnego i rtęci na +1 stopniu utlenienia. Czysty kalomel nie jest toksyczny, jednak zawiera on zwykle niewielką ilość chlorku rtęci(II) (tzw. sublimatu).Włodzimierz Trzebiatowski (ur. 25 lutego 1906 w Grodzisku Wielkopolskim, zm. 13 listopada 1982) – polski chemik, profesor uniwersytetów we Lwowie, a następnie Wrocławiu, autor szeregu prac monograficznych oraz podręczników, w tym obszernego, wielokrotnie wznawianego i uzupełnianego podręcznika akademickiego do chemii nieorganicznej, zwanego potocznie Chemią Trzebiatowskiego.

Centra koordynacyjne, np. reszty kwasowe, traktuje się jako całość i zapisuje w postaci grupy, np. SO
4, PO
4 itp. Ugrupowanie takie można ująć w nawiasy kwadratowe, np. Ca[SO
4]; taki sposób zapisu jest wymagany dla związków kompleksowych, np. K
4[Fe(CN)
6].

Ze względu na specyfikę języka polskiego, wzory odczytuje się w odwrotnej kolejności, tzn. najpierw składnik elektroujemny, potem elektrododatni: NaI – jodek sodu NH
4Cl – chlorek amonu CaSO
4 – siarczan wapnia

Kwasy tlenowe

Dla kwasów tlenowych zastosować można dwa systemy zapisu wzoru sumarycznego:

Czasopismo naukowe – rodzaj czasopisma, w którym są drukowane publikacje naukowe podlegające recenzji naukowej. Współcześnie szacuje się, że na świecie jest wydawanych ponad 54 tys. czasopism naukowych, w których pojawia się ponad milion artykułów rocznie. Pierwszym wydawanym w Europie czasopismem naukowym był Journal des Savants zajmujące się literaturą. Powstało w 1665, jego redaktorem był Denis de Sallo.Pure and Applied Chemistry (skrócona nazwa Pure Appl. Chem.) – oficjalne czasopismo Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC). Jest miesięcznikiem zawierającym rekomendacje dot. nomenklatury, symboli i jednostek oraz raporty i wykłady z sympozjów sponsorowanych przez IUPAC. Impact factor w 2010 roku wynosił 2,128.

tradycyjny, w którym podaje się kolejno

1. „kwasowe” (związane z tlenem, ulegające wymianie) atomy wodoru
2. symbol atomu centralnego
3. atomy wodoru nieulegające wymianie (związane bezpośrednio z atomem centralnym)
4. atomy tlenu

koordynacyjny, w którym podaje się kolejno

1. symbol atomu centralnego
2. ligandy (w kolejności alfabetycznej)

Przykład kwas fosfonowy:

zapis tradycyjny: H
2PHO
3 zapis koordynacyjny: [PHO(OH)
2]

Ligand, addend – atom, cząsteczka lub anion w związkach kompleksowych, który jest przyłączony bezpośrednio do atomu centralnego lub kationu centralnego, zwanego centrum koordynacji albo rdzeniem kompleksu. Pojęcie ligandu (jak również atomu centralnego) nie jest jednoznaczne i w wielu przypadkach jest kwestią umowną. W chemii organicznej określenie ligand jest stosowane wymiennie z określeniem podstawnik. Kwasy tlenowe (oksokwasy) – kwasy nieorganiczne, które zawierają przynajmniej jeden atom tlenu połączony z atomem centralnym kwasu. Przykładem tego rodzaju kwasu jest kwas siarkowy H2SO4.

Sole złożone i addukty

Sole złożone, addukty (w tym hydraty) itp. zapisuje się, wymieniając w porządku alfabetycznym poszczególne składniki i rozdzielając je kropką w połowie wysokości znaków, np.:

BF
3·2MeOH

Al
2(SO
4)
3·K
2SO
4·24H
2O

Alternatywnie wzory takie można zapisać w sposób:

koordynacyjny: [B(CH
3OH)
2F
3]

półempiryczny: AlK(SO
4)
2·12H
2O

Scopus to naukowa baza danych, prowadzona przez wydawnictwo Elsevier, zawierająca abstrakty (streszczenia) artykułów z 16 000 czasopism naukowych z dziedziny nauk przyrodniczych, inżynieryjnych, medycznych oraz społecznych. Została ona utworzona na bazie wirtualnej biblioteki o nazwie ScienceDirect.Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.

Podstrony: 1 [2] [3] [4]