nomenclatura chimică

Chimie

2022

Vă explicăm ce este nomenclatura chimică și diferitele sale tipuri. De asemenea, nomenclaturile din chimia organică și anorganică.

Nomenclatura chimică denumește, organizează și clasifică diferiții compuși chimici.

Care este nomenclatura chimică?

În chimie Este cunoscut ca nomenclatură (sau nomenclatură chimică) la setul de reguli și formule care determină modul de a numi și reprezenta diferiții compuși chimici cunoscuți de către ființă umană, depinzând de elemente care le compun și cele proporţie în fiecare element.

Importanța nomenclaturii chimice constă în posibilitatea de a numi, organiza și clasifica diferitele tipuri de compuși chimici, în așa fel încât numai cu termenul lor de identificare se poate avea o idee despre ce tip de elemente le compun și, prin urmare, ce tip de reacții pot fi așteptate de la acești compuși.

Există trei sisteme de nomenclatură chimică:

  • Sistem stoichiometric sau sistematic (recomandat de IUPAC). Numiți compușii în funcție de numărul de atomi a fiecărui element care le alcătuieşte. De exemplu: compusul Ni2O3 se numește trioxid de dinichel.
  • Sistem functional, clasic sau traditional. Folosește diverse sufixe și prefixe (cum ar fi -oso, -ico, hypo-, per-) în funcție de Valencia elementul atomic al compusului. Acest sistem de denumire este în mare parte neutilizat. De exemplu: compusul Ni2O3 se numește oxid de nichel.
  • Sistemul STOCK. În acest sistem, numele lui compus Include în cifre romane (și uneori ca indice) valența atomilor prezenți în molecula compusă. De exemplu: compusul Ni2O3 se numește oxid nichel (III).

Pe de altă parte, nomenclatura chimică variază în funcție de faptul că este vorba de compuși organici sau anorganic.

Nomenclatura în chimia organică

Hidrocarburile aromatice pot fi monociclice sau policiclice.

Înainte de a vorbi despre nomenclatura diferitelor tipuri de compuși organici, este necesar să se definească termenul „locator”. Locatorul este numărul folosit pentru a indica poziția unui atom într-un lanț sau ciclu de hidrocarburi. De exemplu, în cazul pentanului (C5H12) și ciclopentanului (C5H10), fiecare atom de carbon este listat așa cum se arată în următoarea figură:

Pe de altă parte, este convenabil să menționăm tetravalența carbonului, ceea ce înseamnă că acest element are 4 valențe, prin urmare, poate forma doar 4 legături cu o combinație largă a acestora. Asta explică motivul pentru care în fiecare compus organic aproape niciodată nu vom vedea sau nu vom pune un atom de carbon cu mai mult de 4 legături.

În chimia organică există în principal două sisteme de nomenclatură:

  • Inlocuire nomenclatura. Un hidrogen al structurii hidrocarburilor este înlocuit cu grupa funcțională corespunzătoare. În funcție de faptul dacă grupul funcțional acționează ca un substituent sau ca o funcție principală, acesta va fi numit ca prefix sau sufix al numelui hidrocarbură. De exemplu:
    • Funcția principală. Un hidrogen pe carbonul 3 al pentanului este înlocuit cu gruparea -OH (-ol). Se numește: 3-pentanol.
    • Substituent. Un hidrogen de carbon 1 al pentanului este înlocuit cu grupa -Cl (cloro-), se numește 1-cloropentan. Dacă un hidrogen de carbon 2 este substituit, acesta se numește 2-cloropentan.

Clarificare: hidrogenii din structurile de mai sus sunt implicați pentru simplitate. Fiecare unire între două linii înseamnă că există un atom de carbon cu hidrogenii săi corespunzători, respectând întotdeauna tetravalența.

  • Nomenclatura radical-funcție. Denumirea radicalului corespunzător hidrocarburii se pune ca sufix sau prefix a numelui grupului funcțional. În cazul în care este o grupare funcțională de tipul funcției principale, ar fi, de exemplu, pentilamină sau 2-pentilamină. În cazul în care este o grupare funcțională de tip substituent, ar fi, de exemplu, clorură de pentil (se poate observa că are aceeași structură cu 1-cloropentanul dar folosind o altă nomenclatură pentru a-l denumi).

    Prefix Grup functional Prefix Grup functional
    -F fluoro- -NO2 nitro-
    -Cl clor- -SAU R-oxi-
    -Br brom- -NU azotos-
    -Eu iod- -N3 azido-

    Tabelul 1: Denumiri de substituenți foarte frecvente.

    Tabelul 2: Denumiri foarte frecvente de radicali organici.

Nomenclatura hidrocarburilor

Hidrocarburile sunt compuși formați din atomi de carbon (C) și hidrogen (H). Ele sunt clasificate in:

  • Hidrocarburi alifatice. Sunt compuși nearomatici. Dacă structura lor se închide și formează un ciclu, se numesc compuși aliciclici. De exemplu:
    • Alcani Sunt compuși de natură aciclică (care nu formează cicluri) și saturați (toți atomii lor de carbon sunt legați între ei cu legaturi covalente simplu). Ei răspund la formula generală CnH2n + 2, unde n reprezintă numărul de atomi de carbon. În toate cazurile, pentru denumirea lor se folosește sufixul -ano. Ei pot fi:
      • Alcani liniari. Au un lanț liniar. Pentru a le numi, sufixul -ano va fi combinat cu prefixul care denotă numărul de atomi de carbon prezenți. De exemplu, hexanul are 6 atomi de carbon (hex-) (C6H14). Câteva exemple sunt prezentate în Tabelul 3.

        Nume Cantitatea de carbon Nume Cantitatea de carbon
        metan 1 heptan 7
        etan 2 octan 8
        propan 3 nonano 9
        butan 4 decan 10
        pentan 5 undecane 11
        hexan 6 dodecan 12

        Tabelul 3: Denumirile alcanilor în funcție de cantitatea de atomi de carbon pe care o conține structura lor.

      • Alcani ramificati. Dacă nu sunt liniare, ci ramificate, trebuie găsit cel mai lung lanț de hidrocarburi cu cele mai multe ramificații (lanțul principal), atomii de carbon ai acestuia sunt numărați de la capătul cel mai apropiat de ramură și ramurile sunt numite indicând poziția lor în lanțul principal ( după cum am văzut cu locatorul), înlocuind sufixul -ano cu -il (vezi Tabelul 2) și adăugând prefixele numerice corespunzătoare în cazul în care există două sau mai multe șiruri egale. Lanțul principal este ales astfel încât să aibă cea mai mică combinație posibilă de localizatori. În cele din urmă, lanțul principal este numit în mod normal. De exemplu, 5-etil-2-metilheptanul are un schelet heptan (hep-, 7 atomi de carbon) cu un radical metil (CH3-) pe al doilea atom de carbon și un radical etil (C2H5-) pe al cincilea. Aceasta este cea mai mică combinație posibilă de poziții ale ramurilor pentru acest compus.
      • Radicali alcani (produși prin pierderea unui atom de hidrogen atașat de unul dintre atomii săi). Ele sunt denumite înlocuind sufixul -ano cu -ilo și indicându-l cu o cratimă în Legătură chimică De exemplu, din metan (CH4) se obţine radicalul metil (CH3-). (Vezi Tabelul 2). Trebuie precizat că, pentru nomenclatură, terminația -il poate fi folosită și pentru radicali atunci când aceștia acționează ca substituenți. De exemplu:
    • Cicloalcani. Sunt compuși aliciclici care răspund la formula generală CnH2n. Aceștia sunt numiți după alcanii liniari, dar adăugând prefixul ciclo- la nume, de exemplu, ciclobutan, ciclopropan, 3-izopropil-1-metil-ciclopentan. În aceste cazuri, ar trebui să fie aleasă și cea mai mică combinație posibilă a numerelor de atomi care au substituenți. De exemplu:
    • Alchene și alchine. Sunt hidrocarburi nesaturate, deoarece au o legătură dublă (alchene) sau triplă (alchine) carbon-carbon. Ei răspund, respectiv, la formule general CnH2n şi CnH2n-2. Ele sunt denumite similar alcanilor, dar li se aplică reguli diferite în funcție de locația legăturilor lor multiple:
      • Când există o legătură dublă carbon-carbon, se folosește sufixul -enă (în loc de -an ca în alcani) și se adaugă prefixele numerice respective dacă compusul are mai mult de o legătură dublă, de exemplu -dienă, -trienă, -tetraen.
      • Când există o legătură triplă carbon-carbon, se folosește sufixul -ino și se adaugă prefixele numerice respective dacă compusul are mai mult de o legătură triplă, de exemplu, -diino, -triino, -tetraino.
      • Când există legături duble și triple carbon-carbon, se folosește sufixul -enino și se adaugă prefixele numerice respective dacă există mai multe dintre aceste legături multiple, de exemplu, -dienino, -trienino, -tetraenino.
      • Locația legăturii multiple este indicată de numărul primului carbon al acelei legături.
      • Dacă există ramuri, se alege ca lanț principal cel mai lung lanț cu cel mai mare număr de legături duble sau triple. Lantul se alege cautand ca locatia legaturii duble sau triple sa fie cat mai mica.
      • Radicalii organici care provin din alchene sunt denumiți prin substituirea sufixului -eno cu -enil (dacă acționează ca substituent, -enil) iar radicalii proveniți din alchine se substituie -ino cu -inil (dacă acționează ca substituent, -inil). ).
        Compus Substituent Compus Substituent
        etena etenil etină etinil
        propenă propenil bacsis propinil
        butenă butenil butino butinil
        pentene pentenil pentine pentinil
        hexenă hexenil hexină hexinil
        heptenă heptenil heptina heptinil
        octenă octenil octombrie octinil

        Tabelul 4: Denumirile radicalilor substituenți ai alchenelor și alchinelor.


  • Hidrocarburi aromatice. Sunt cunoscuți ca arenos. Sunt compuși ciclici conjugați (alternând o legătură simplă și o legătură multiplă în structura lor). Au inele de structuri plate și foarte stabile datorită conjugării. Mulți includ benzen (C6H6) și derivații săi, deși există numeroase alte soiuri de compuși aromatici. Ele pot fi clasificate în:
    • Monociclic. Ele sunt denumite din derivații ale denumirii benzenului (sau al unui alt compus aromatic), enumerând substituenții săi cu prefixe de numărător (locatori). Dacă inelul aromatic are mai mulți substituenți, aceștia sunt denumiți în ordine alfabetică, căutând întotdeauna cea mai mică combinație posibilă de localizatori. Dacă orice substituent implică un inel, acesta este pus în poziția unu în inelul aromatic și continuă să fie denumit în ordinea alfabetică a restului substituenților. Pe de altă parte, radicalul inelului benzenic se numește fenil (dacă acționează ca substituent, -fenil). De exemplu:

      O altă modalitate de a defini poziția substituenților în hidrocarburile aromatice este utilizarea nomenclaturii orto, meta și para. Aceasta constă în localizarea poziției altor substituenți pe baza poziției unui substituent inițial, de exemplu:
    • Policiclic. Ele sunt denumite în mare parte după numele lor generic, deoarece sunt compuși foarte specifici. Dar sufixul -eno sau -enyl poate fi folosit și pentru ele. Aceste policicluri pot fi formate din mai multe inele aromatice fuzionate sau conectate prin legături C-C. În aceste compuși, locatoarele sunt de obicei puse cu numere pentru structura principală (cea cu cele mai multe cicluri) și cu numere cu „premium” pentru structura secundară. De exemplu:
  • Alcoolii. Alcoolii sunt compuși organici care conțin o grupare hidroxil (-OH).Structura lor este formată prin substituirea unui H cu gruparea -OH într-o hidrocarbură, prin urmare, sunt definiți prin formula generală R-OH, unde R este orice lanț hidrocarburic. Ele sunt denumite folosind sufixul -ol în loc de terminația -o a hidrocarburii corespunzătoare. Dacă gruparea -OH acționează ca un substituent, atunci se numește hidroxi-. Dacă un compus are mai multe grupări hidroxil, se numește poliol sau poliol și este denumit prin numerotarea prefixelor.
  • Fenolii Fenolii sunt similari alcoolilor, dar au gruparea hidroxil atașată la un inel benzenic aromat, mai degrabă decât o hidrocarbură liniară. Ei răspund la formula Ar-OH. Pentru a le numi, se folosește și sufixul -ol împreună cu cel al hidrocarburii aromatice. Câteva exemple de alcooli și fenoli sunt:
  • Eteri Eterii sunt guvernați de formula generală R-O-R', unde radicalii de la capete (R- și R'-) pot fi grupări identice sau diferite de gruparea alchil sau arii. Eterii sunt numiți după sfârșitul fiecărei grupări alchil sau arii în ordine alfabetică, urmat de cuvântul „eter”. De exemplu:
  • Amine Sunt compuși organici derivați din amoniac prin substituirea unuia sau a unora dintre hidrogenii acestuia cu radicali alchil sau arii, obținându-se amine alifatice și respectiv amine aromatice. În ambele cazuri ele sunt denumite folosind sufixul -amine sau se păstrează denumirea generală. De exemplu:
  • Acizi carboxilici. Sunt compuși organici care au o grupare carboxil (-COOH) ca parte a structurii lor. Această grupare funcțională este compusă dintr-o grupare hidroxil (-OH) și o grupare carbonil (-C = O). Pentru a le numi, lanțul cu cel mai mare număr de atomi de carbon care conține gruparea carboxil este considerată ca lanț principal. Apoi este folosit ca terminație -ico sau -oico pentru a le numi. De exemplu:
  • Aldehide și cetone. Sunt compuși organici care au o grupare funcțională carbonil. Dacă carbonilul se găsește la un capăt al lanțului de hidrocarburi vom vorbi despre o aldehidă, iar acesta va fi legat, la rândul său, de un hidrogen și o grupare alchil sau arii. Vom vorbi despre cetone atunci când carbonilul se află în lanțul de hidrocarburi și este legat prin atomul de carbon de grupări alchil sau arii de ambele părți. Pentru denumirea aldehidelor se folosește sufixul -al la sfârșitul denumirii compusului, urmând aceleași reguli de numerotare în funcție de numărul de atomi. De asemenea, pot fi denumiți folosind denumirea generală a acidului carboxilic din care provin și schimbând sufixul -ico în -aldehidă. De exemplu:

    Pentru denumirea cetonelor se folosește sufixul -one la sfârșitul denumirii compusului, urmând aceleași reguli de numerotare în funcție de numărul de atomi. De asemenea, puteți numi cei doi radicali atașați grupului carbonil urmat de cuvântul cetonă. De exemplu:
  • Esteri Nu trebuie confundați cu eteri, deoarece sunt acizi al căror hidrogen este înlocuit cu un radical alchil sau arii. Ele sunt denumite prin schimbarea sufixului -ico al acidului cu -ate, urmată de numele radicalului care înlocuiește hidrogenul, fără cuvântul „acid”. De exemplu:
  • Amide Ele nu trebuie confundate cu aminele. Sunt compuși organici care sunt produși prin substituirea grupei -NH2 a grupării -OH a unui acid de referință. Ele sunt denumite prin înlocuirea capătului -ico al acidului de referință cu -amide. De exemplu:
  • Halogenuri acide. Sunt compuși organici derivați dintr-un acid carboxilic în care gruparea -OH este înlocuită cu un atom al unui element halogen. Ele sunt denumite prin substituirea -yl cu sufixul -ico și a cuvântului „acid” pentru numele halogenurei. De exemplu:
  • Anhidride acide. Sunt compuși organici derivați din acizi carboxilici. Ele pot fi simetrice sau asimetrice. Dacă sunt simetrice, ele sunt denumite înlocuind cuvântul acid cu „anhidridă”. De exemplu: anhidridă acetică (de la acid acetic). Dacă nu sunt, ambii acizi sunt combinați și precedați de cuvântul „anhidridă”. De exemplu:
  • Nitrili. Sunt compuși organici care au grupa funcțională -CN. În acest caz, terminația -ico a acidului de referință este înlocuită cu -nitril. De exemplu:

Nomenclatura în chimia anorganică

Sărurile sunt produsul unirii substanțelor acide și bazice.
  • Oxizi. Sunt compuși care se formează cu oxigen și alții element metalic sau nemetalice. Ele sunt denumite folosind prefixe în funcție de numărul de atomi pe care îi are fiecare moleculă de oxid. De exemplu: trioxid de digaliu (Ga2O3), monoxid de carbon (CO). Când elementul oxidat este metalic, se numesc oxizi bazici; când este nemetalic, se numesc anhidride acide sau oxizi. În general, oxigenul din oxizi are o stare de oxidare de -2.
  • Peroxizii Sunt compuși formați prin combinarea grupului peroxo (-O-O-) O2-2 și altul element chimic. În general, oxigenul are starea de oxidare -1 în grupa peroxo. Ele sunt denumite la fel ca oxizi, dar cu cuvântul „peroxid”. De exemplu: peroxid de calciu (CaO2), peroxid de dihidrogen (H2O2).
  • Superoxizi Sunt cunoscuți și sub denumirea de hiperoxizi. Oxigenul are o stare de oxidare -½ în acești compuși. Ele sunt denumite în mod regulat după oxizi, dar folosind cuvântul „hiperoxid” sau „superoxid”. De exemplu: superoxid sau hiperoxid de potasiu (KO2).
  • Hidruri Sunt compuși formați din hidrogen și alt element. Când celălalt element este metalic, se numesc hidruri metalice iar când nu este metalic se numesc hidruri nemetalice. Nomenclatura sa depinde de natura metalica sau nemetalica a celuilalt element, desi in unele cazuri sunt folosite denumirile comune, ca la amoniac (sau trihidrura de azot).
    • Hidruri metalice. Pentru a le numi, prefixul numeric este folosit în funcție de numărul de atomi de hidrogen urmat de termenul „hidrură”. De exemplu: monohidrură de potasiu (KH), tetrahidrură de plumb (PbH4).
    • Hidruri nemetalice. La elementul nemetalic se adaugă terminația -ide și apoi se adaugă expresia „hidrogen”. Ele se găsesc de obicei în stare gazoasă. De exemplu: fluorură de hidrogen (HF (g)), seleniura de dihidrogen (H2Se (g)).
  • Oxacide. Sunt compuși care sunt numiți și oxoacizi sau oxiacizi (și în mod popular „acizi”). Sunt acizi care conțin oxigen. Nomenclatura sa impune folosirea prefixului corespunzător numărului de atomi de oxigen, urmat de cuvântul „oxo” atașat denumirii nemetalului care se termină în „-ate”. La sfârșit se adaugă sintagma „hidrogen”. De exemplu: hidrogen tetraoxosulfat sau acid sulfuric (H2SO4), hidrogen dioxosulfat sau acid hiposulfuros (H2SO2).
  • Hidracizi. Sunt compuși formați din hidrogen și un nemetal. Prin dizolvarea lor în Apă dau solutii acide. Ele sunt denumite folosind prefixul „acid” urmat de numele nemetalului, dar cu terminația „hidric”. De exemplu: acid fluorhidric (HF (aq)), acid clorhidric (HCl (aq)), hidrogen sulfurat (H2S (aq)), acid selehidric (H2Se (aq)). Ori de câte ori este reprezentată formula unui hidracid, trebuie clarificat că acesta este în soluție apoasă (aq) (în caz contrar, poate fi confundat cu o hidrură nemetalică).
  • Hidroxizi sau bazele. Sunt compuși formați prin unirea unui oxid bazic și a apei. Sunt recunoscuți de grupa funcțională -OH. Ele sunt denumite generic ca hidroxid, atașate la prefixele respective în funcție de cantitatea de grupări hidroxil prezente. De exemplu: dihidroxid de plumb sau hidroxid de plumb (II) (Pb (OH) 2), litiu (LiOH).
  • Ieși afară. Sărurile sunt produsul unirii substanțelor acide și bazice. Ele sunt denumite după clasificarea lor: neutre, acide, bazice și mixte.
    • Săruri neutre. Ele se formează prin reacția dintre un acid și o bază sau hidroxid, eliberând apă în proces. Ele pot fi binare și ternare, în funcție de faptul că acidul este un hidracid sau un oxacid.
      • Dacă acidul este un hidracid, ele se numesc săruri haloide. Ele sunt denumite folosind sufixul -uro pe elementul nemetalic și prefixul corespunzător cantității acestui element. De exemplu: clorura de sodiu (NaCl), triclorura de fier (FeCl3).
      • Dacă acidul este un oxacid, ele se mai numesc și oxisăruri sau săruri ternare. Ele sunt denumite folosind prefixul numeric în funcție de cantitatea de grupe „oxo” (cantitatea de oxigen O2-), și sufixul -ate în nemetal, urmat de starea de oxidare a nemetalului scris cu cifre romane și între paranteze. Ele pot fi denumite și folosind numele anionului urmat de numele metalului. De exemplu: tetraoxosulfat de calciu (VI) (Ca2 +, S6 +, O2-) sau sulfat de calciu (Ca2 +, (SO4) 2-) (CaSO4), tetraoxifosfat de sodiu (V) (Na1 +, P5 +, O2-) sau fosfat de sodiu (Na1+, (PO4)3-) (Na3PO4).
    • Săruri acide. Ele se formează prin înlocuirea hidrogenului dintr-un acid cu atomi de metal. Nomenclatura sa este aceeași cu cea a sărurilor neutre ternare, dar adăugând cuvântul „hidrogen”. De exemplu: sulfat acid de sodiu (VI) (NaHSO4), un hidrogen din acid sulfuric (H2SO4) este schimbat cu un atom de sodiu, carbonat acid de potasiu (KHCO3), un hidrogen din acidul carbonic (H2CO3) este schimbat cu un atom de potasiu .
    • Săruri de bază. Ele se formează prin înlocuirea grupărilor hidroxil ale unei baze cu anionii unui acid. Nomenclatura sa depinde de sau un oxacid.
      • Dacă acidul este un hidracid, se folosește numele nemetalului cu sufixul -ide și se adaugă prefixul numărului de grupări -OH, urmat de termenul „hidroxi”. La sfârșit, dacă este necesar, se stabilește starea de oxidare a metalului. De exemplu: FeCl (OH) 2 ar fi dihidroxiclorura de fier (III).
      • Dacă acidul este un oxacid, termenul „hidroxi” este utilizat cu numărul de prefix corespunzător. Apoi se adaugă sufixul corespunzător numărului de grupe „oxo” și se adaugă la nemetal terminația -ate, urmată de starea sa de oxidare scrisă cu cifre romane și între paranteze. În cele din urmă, se pune numele metalului urmat de starea sa de oxidare scrisă cu cifre romane și între paranteze. De exemplu: Ni2 (OH) 4SO3 ar fi tetrahidroxitrioxosulfat de nichel (III) (IV).
    • Săruri amestecate. Ele sunt produse prin înlocuirea hidrogenului unui acid cu atomi de metal ai diferiților hidroxizi. Nomenclatura sa este identică cu cea a sărurilor acide, dar include ambele elemente. De exemplu: tetraoxosulfat de sodiu și potasiu (NaKSO4).

Nomenclatura IUPAC

IUPAC (acronim pentru Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată, adică Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată) este organizare Internațional dedicat stabilirii regulilor universale ale nomenclaturii chimice.

Sistemul său, propus ca un sistem simplu și unificator, este cunoscut sub numele de nomenclatura IUPAC și diferă de nomenclatura tradițională prin faptul că este mai specific la denumirea compușilor, deoarece nu numai că îi denumește, ci și clarifică cantitatea fiecărui element chimic. compusul.

!-- GDPR -->