химическая номенклатура

Химия

2022

Мы объясняем, что такое химическая номенклатура и ее различные типы. А также номенклатуры по органической и неорганической химии.

Химическая номенклатура называет, систематизирует и классифицирует различные химические соединения.

Что такое химическая номенклатура?

В химия Он известен как номенклатура (или химическая номенклатура) набора правил и формул, которые определяют способ наименования и представления различных химических соединений, известных в мире. человек, в зависимости от элементы которые составляют их и пропорция в каждом элементе.

Важность химической номенклатуры заключается в возможности наименования, организации и классификации различных типов химические соединениятаким образом, что только с их идентифицирующим термином можно иметь представление о том, какие типы элементов их составляют и, следовательно, какой тип реакций можно ожидать от этих соединений.

Существует три системы химической номенклатуры:

  • Стехиометрическая или систематическая система (рекомендованная IUPAC). Назовите соединения по количеству атомы каждого элемента, из которого они состоят. Например: соединение Ni2O3 называется триоксидом диникеля.
  • Функциональная, классическая или традиционная система. Он использует различные суффиксы и префиксы (например, -oso, -ico, hypo-, per-) в зависимости от Валенсия атомарный элемент соединения. Эта система именования в основном вышла из употребления. Например: соединение Ni2O3 называется оксидом никеля.
  • СТОКОВАЯ система. В этой системе имя сложный Включает римскими цифрами (а иногда и нижним индексом) валентность атомов, присутствующих в составной молекуле. Например: соединение Ni2O3 называется оксидом. никель (III).

С другой стороны, химическая номенклатура варьируется в зависимости от того, являются ли это органические соединения или неорганический.

Номенклатура в органической химии

Ароматические углеводороды могут быть моноциклическими или полициклическими.

Прежде чем говорить о номенклатуре различных типов органических соединений, необходимо дать определение термину «локатор». Локатор - это число, используемое для обозначения положения атома в углеводородной цепи или цикле. Например, в случае пентана (C5H12) и циклопентана (C5H10) каждый атом углерода указан, как показано на следующем рисунке:

С другой стороны, удобно упомянуть четырехвалентность углерода, что означает, что этот элемент имеет 4 валентности, следовательно, он может образовывать только 4 связи с их широкой комбинацией. Это объясняет причину, по которой в каждом органическом соединении мы почти никогда не увидим или не поместим атом углерода с более чем 4 связями.

В органической химии в основном существует две системы номенклатуры:

  • Заменить номенклатуру. Водород углеводородной структуры заменен соответствующей функциональной группой. В зависимости от того, действует ли функциональная группа в качестве заместителя или в качестве основной функции, она будет называться префиксом или суффиксом названия группы. углеводород. Например:
    • Основная функция. Водород на атоме углерода 3 пентана заменен группой -ОН (-ол). Называется: 3-пентанол.
    • Заместитель. Водород углерода 1 пентана заменен группой -Cl (хлор-), он называется 1-хлорпентаном. Если замещен водород углерода 2, он называется 2-хлорпентаном.

Уточнение: водород в приведенных выше структурах подразумевается для простоты. Каждое объединение между двумя линиями означает, что существует атом углерода с соответствующими атомами водорода, всегда соблюдая четырехвалентность.

  • Номенклатура радикальных функций. Название радикала, соответствующего углеводороду, записывается как суффикс или префикс названия функциональной группы. В случае функциональной группы с основным функциональным типом, это может быть, например, пентиламин или 2-пентиламин. В случае функциональной группы типа заместителя, это может быть, например, пентилхлорид (можно увидеть, что это та же структура, что и 1-хлорпентан, но с использованием другой номенклатуры для его названия).

    Префикс Функциональная группа Префикс Функциональная группа
    -F фтор- -NO2 нитро-
    -Cl хлор -ИЛИ R-окси-
    -Br бром- -НЕТ закись азота
    -Я йод -N3 азидо-

    Таблица 1: Очень распространенные названия заместителей.

    Таблица 2: Очень распространенные названия органических радикалов.

Номенклатура углеводородов

Углеводороды - это соединения, состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). Они подразделяются на:

  • Алифатические углеводороды. Это неароматические соединения. Если их структура замыкается и образует цикл, они называются алициклическими соединениями. Например:
    • Алканы Это соединения ациклической природы (не образующие циклов) и насыщенные (все их атомы углерода связаны друг с другом с помощью ковалентные связи просто). Они отвечают общей формуле CnH2n + 2, где п представляет собой количество атомов углерода. Во всех случаях для их имен используется суффикс -ano. Они могут быть:
      • Линейные алканы. У них линейная цепочка. Чтобы назвать их, суффикс -ano будет объединен с префиксом, обозначающим количество присутствующих атомов углерода. Например, гексан имеет 6 атомов углерода (гекс-) (C6H14). Некоторые примеры приведены в таблице 3.

        Имя Количество углерода Имя Количество углерода
        метан 1 гептан 7
        этан 2 октан 8
        пропан 3 нонано 9
        бутан 4 декан 10
        пентан 5 ундекан 11
        гексан 6 додекан 12

        Таблица 3: Названия алканов в соответствии с количеством атомов углерода в их структуре.

      • Разветвленные алканы. Если они не линейные, а разветвленные, должна быть найдена самая длинная углеводородная цепь с наибольшим количеством разветвлений (основная цепь), ее атомы углерода подсчитываются от конца, ближайшего к разветвлению, и разветвления называются, указывая их положение в основной цепи ( как мы видели с локатором), заменив суффикс -ano на -il (см. Таблицу 2) и добавив соответствующие числовые префиксы в случае, если есть две или более равных строки. Основная цепочка выбирается так, чтобы в ней было минимально возможное сочетание локаторов. Наконец, основная цепочка называется нормально. Например, 5-этил-2-метилгептан имеет гептановую основу (геп-, 7 атомов углерода) с метильным радикалом (CH3-) на втором атоме углерода и этильным радикалом (C2H5-) на пятом. Это наименьшая возможная комбинация положений разветвлений для данного соединения.
      • Алкановые радикалы (образуются в результате потери атома водорода, присоединенного к одному из его атомов углерода). Они названы путем замены суффикса -ano на -ilo и обозначения его дефисом в Химическая связь Например, из метана (CH4) получается метильный радикал (CH3-). (См. Таблицу 2). Следует пояснить, что в терминологии окончание -il может также использоваться для радикалов, когда они действуют как заместители. Например:
    • Циклоалканы. Это алициклические соединения, отвечающие общей формуле CnH2n. Они названы в честь линейных алканов, но с добавлением приставки цикло к названию, например, циклобутан, циклопропан, 3-изопропил-1-метилциклопентан. В этих случаях также следует выбирать наименьшее возможное сочетание чисел атомов, имеющих заместители. Например:
    • Алкены и алкины. Это ненасыщенные углеводороды, так как они имеют двойную (алкены) или тройную (алкины) углерод-углеродную связь. Они отвечают соответственно на формулы общие CnH2n и CnH2n-2. Они названы так же, как алканы, но к ним применяются разные правила в зависимости от расположения их множественных связей:
      • Когда имеется двойная связь углерод-углерод, используется суффикс -ен (вместо -ан, как в алканах) и добавляются соответствующие числовые префиксы, если соединение имеет более одной двойной связи, например -диен, -триен, -тетраен.
      • Когда имеется тройная связь углерод-углерод, используется суффикс -ино и добавляются соответствующие числовые префиксы, если соединение имеет более одной тройной связи, например -диино, -триино, -тетраино.
      • Когда имеются двойные и тройные связи углерод-углерод, используется суффикс -енино и добавляются соответствующие числовые префиксы, если таких кратных связей несколько, например -диенино, -триенино, -тетраенино.
      • Расположение кратной связи обозначается номером первого атома углерода этой связи.
      • Если есть ответвления, в качестве основной выбирается самая длинная цепь с наибольшим количеством двойных или тройных связей. Цепь выбирается так, чтобы расположение двойной или тройной связи было как можно меньше.
      • Органические радикалы, происходящие от алкенов, обозначаются заменой суффикса -eno на -енил (если он действует как заместитель, -енил), а радикалы, происходящие от алкинов, замещаются -ино на -инил (если он действует как заместитель, -инил ).
        Сложный Заместитель Сложный Заместитель
        этен этенил этина этинил
        пропен пропенил Подсказка пропинил
        бутен бутенил Бутино бутинил
        пентен пентенил пентин пентинил
        гексен гексенил гексин гексинил
        гептен гептенил гептин гептинил
        октен октенил октябрь октинил

        Таблица 4: Названия радикалов заместителей алкенов и алкинов.


  • Ароматические углеводороды. Они известны как арены. Они представляют собой сопряженные циклические соединения (чередующие в своей структуре одинарную и множественную связь). Они имеют кольца плоской структуры и очень устойчивы за счет сопряжения. Многие из них включают бензол (C6H6) и его производные, хотя существует множество других разновидностей ароматических соединений. Их можно разделить на:
    • Моноциклический. Они названы от производных от названия бензола (или другого ароматического соединения), перечисляя его заместители с префиксами числителя (указателями). Если ароматическое кольцо имеет несколько заместителей, они называются в алфавитном порядке, всегда ища наименьшую возможную комбинацию локаторов. Если какой-либо заместитель включает кольцо, он помещается в положение один в ароматическом кольце и продолжает называться в соответствии с алфавитным порядком остальных заместителей. С другой стороны, радикал бензольного кольца называется фенилом (если он действует как заместитель, -фенил). Например:

      Другой способ определения положения заместителей в ароматических углеводородах - использование орто-, мета- и пара-номенклатуры. Это состоит из определения положения других заместителей на основе положения исходного заместителя, например:
    • Полициклический. В основном они названы по своему родовому названию, поскольку представляют собой очень специфические соединения. Но суффикс -eno или -enyl также может использоваться для них. Эти полициклы могут быть образованы несколькими конденсированными ароматическими кольцами или связаны связями C-C. В этих соединениях локаторы обычно помещаются с номерами для основной структуры (той, которая имеет наибольшее количество циклов) и с номерами с «надбавками» для вторичной структуры. Например:
  • Спирты. Спирты - это органические соединения, содержащие гидроксильную группу (-ОН).Их структура образуется путем замены группы -ОН на H в углеводороде, поэтому они определяются общей формулой R-OH, где R представляет собой любую углеводородную цепь. В их названиях используется суффикс -ol вместо окончания -o соответствующего углеводорода. Если группа -ОН действует как заместитель, то ее называют гидрокси-. Если соединение имеет несколько гидроксильных групп, оно называется полиолом или полиолом и обозначается префиксом нумерации.
  • Фенолы Фенолы похожи на спирты, но имеют гидроксильную группу, присоединенную к ароматическому бензольному кольцу, а не к линейному углеводороду. Они отвечают формуле Ar-OH. Чтобы назвать их, суффикс -ol также используется вместе с суффиксом ароматического углеводорода. Некоторые примеры спиртов и фенолов:
  • Эфиры Простые эфиры регулируются общей формулой R-O-R ', где радикалы на концах (R- и R'-) могут быть идентичными или отличаться от групп алкильной или арильной группы. Простые эфиры названы в честь конца каждой алкильной или арильной группы в алфавитном порядке, за которым следует слово «эфир». Например:
  • Амины Они представляют собой органические соединения, полученные из аммиака путем замещения одного или нескольких его атомов водорода радикальными алкильными или арильными группами с получением алифатических аминов и ароматических аминов соответственно. В обоих случаях они называются с помощью суффикса -amine или сохраняется общее название. Например:
  • Карбоновые кислоты. Это органические соединения, в структуре которых есть карбоксильная группа (-COOH). Эта функциональная группа состоит из гидроксильной группы (-OH) и карбонильной группы (-C = O). Чтобы назвать их, цепь с наибольшим количеством атомов углерода, содержащая карбоксильную группу, считается основной цепью. Затем он используется как окончание -ico или -oico для их названия. Например:
  • Альдегиды и кетоны. Это органические соединения, которые имеют карбонильную функциональную группу. Если карбонил находится на одном конце углеводородной цепи, мы будем говорить об альдегиде, который, в свою очередь, будет связан с водородом и алкильной или арильной группой. Мы будем говорить о кетонах, когда карбонил находится внутри углеводородной цепи и связан через атом углерода с алкильными или арильными группами с обеих сторон. Чтобы назвать альдегиды, в конце названия соединения используется суффикс -al, следуя тем же правилам нумерации в соответствии с количеством атомов. Их также можно назвать, используя общее название карбоновой кислоты, из которой они происходят, и заменяя суффикс -ико на -альдегид. Например:

    Чтобы назвать кетоны, в конце названия соединения используется суффикс -one, следуя тем же правилам нумерации в соответствии с количеством атомов. Вы также можете назвать два радикала, присоединенные к карбонильной группе, с последующим словом кетон. Например:
  • Сложные эфиры Их не следует путать с простыми эфирами, поскольку это кислоты, водород которых замещен алкильным или арильным радикалом. Они названы изменением суффикса -ico у кислоты на -ат, за которым следует название радикала, заменяющего водород, без слова «кислота». Например:
  • Амиды Их не следует путать с аминами. Это органические соединения, которые получают путем замены группы -NH2 на группу -ОН эталонной кислоты. Они названы заменой -амидом на -ико-конец эталонной кислоты. Например:
  • Галогениды кислот. Они представляют собой органические соединения, производные карбоновой кислоты, в которых группа -ОН заменена атомом элемента галогена. Их называют заменой -yl на суффикс -ico и словом «кислота» в названии галогенида. Например:
  • Кислотные ангидриды. Это органические соединения, полученные из карбоновых кислот. Они могут быть симметричными или асимметричными. Если они симметричны, их называют, заменяя слово «ангидрид» словом кислота. Например: уксусный ангидрид (от уксусная кислота). Если это не так, обе кислоты объединяются и им предшествует слово «ангидрид». Например:
  • Нитрилы. Это органические соединения, которые имеют функциональную группу -CN. В этом случае -ико-концевую группу кислоты сравнения заменяют -нитрилом. Например:

Номенклатура в неорганической химии

Соли - это продукт соединения кислотных и основных веществ.
  • Оксиды. Это соединения, которые образуются с кислородом и некоторыми другими металлический элемент или неметаллических. Они названы с использованием префиксов в соответствии с количеством атомов, которые имеет каждая молекула оксида. Например: триоксид дигалия (Ga2O3), оксид углерода (CO). Когда окисляемый элемент является металлическим, они называются основными оксидами; когда он неметаллический, они называются ангидридами или оксидами кислот. Обычно кислород в оксидах имеет степень окисления -2.
  • Перекиси Это соединения, образованные комбинацией пероксогруппы (-O-O-) O2-2 и другой химический элемент. Обычно кислород имеет степень окисления -1 в пероксогруппе. Называются они так же, как оксиды, но со словом «перекись». Например: перекись кальция (CaO2), перекись дигидрогена (H2O2).
  • Супероксиды Они также известны как гипероксиды. Кислород в этих соединениях имеет степень окисления -½. Их регулярно называют в честь оксидов, но используют слова «гипероксид» или «супероксид». Например: супероксид или гипероксид калия (KO2).
  • Гидриды Это соединения, образованные водородом и другим элементом. Когда другой элемент является металлическим, они называются металлическими гидридами, а когда он неметаллический, они называются неметаллическими гидридами. Его номенклатура зависит от металлической или неметаллической природы другого элемента, хотя в некоторых случаях используются общие названия, например, в аммиаке (или тригидриде азота).
    • Гидриды металлов. Чтобы назвать их, используется числовой префикс в соответствии с числом атомов водорода, за которым следует термин «гидрид». Например: моногидрид калия (KH), тетрагидрид свинца (PbH4).
    • Неметаллические гидриды. К неметаллическому элементу добавляется конец -ид, а затем добавляется фраза «водород». Обычно они встречаются в газообразное состояние. Например: фтороводород (HF (г)), селенид дигидрогена (H2Se (г)).
  • Оккислоты. Это соединения, которые также называют оксикислотами или оксикислотами (обычно «кислотами»). Это кислоты, содержащие кислород. Его номенклатура требует использования префикса, соответствующего количеству атомов кислорода, за которым следует слово «оксо», прикрепленное к названию неметалла, оканчивающееся на «-ат». В конце добавлена ​​фраза «водород». Например: тетраоксосульфат водорода или серная кислота (H2SO4), диоксосульфат водорода или гипосернистая кислота (H2SO2).
  • Гидрокислоты. Это соединения, образованные водородом и неметаллом. Растворяя их в Воды они дают кислые растворы. Они названы с использованием префикса «кислота», за которым следует название неметалла, но с окончанием «гидрик». Например: фтористоводородная кислота (HF (водн.)), Соляная кислота (HCl (водн.)), Сероводород (H2S (водн.)), Селегидридная кислота (H2Se (водн.)). Всякий раз, когда представлена ​​формула гидрокислоты, необходимо уточнить, что она находится в водном растворе (водн.) (В противном случае его можно спутать с неметаллическим гидридом).
  • Гидроксиды или базы. Они представляют собой соединения, образованные объединением основного оксида и воды. Они узнаются по функциональной группе -ОН. Обычно они называются гидроксидами и присоединяются к соответствующим префиксам в зависимости от количества присутствующих гидроксильных групп. Например: дигидроксид свинца или гидроксид свинца (II) (Pb (OH) 2), литий (LiOH).
  • Вы выходите. Соли - это продукт соединения кислотных и основных веществ. Они названы в соответствии с их классификацией: нейтральные, кислые, основные и смешанные.
    • Нейтральные соли. Они образуются в результате реакции между кислотой и основанием или гидроксидом с выделением воды в процессе. Они могут быть бинарными и тройными в зависимости от того, является ли кислота гидрокислотой или оксокислотой.
      • Если кислота является соляной кислотой, их называют галоидными солями. Они названы с использованием суффикса -uro на неметаллическом элементе и префикса, соответствующего количеству этого элемента. Например: хлорид натрия (NaCl), трихлорид железа (FeCl3).
      • Если кислота является оксокислотой, их также называют оксисолями или тройными солями. Они названы с использованием числового префикса в соответствии с количеством «оксогрупп» (количество кислорода O2-) и суффикс -ат в неметалле, за которым следует степень окисления неметалла, написанная римскими цифрами и в скобках. Их также можно назвать, используя название аниона, за которым следует название металла. Например: тетраоксосульфат кальция (VI) (Ca2 +, S6 +, O2-) или сульфат кальция (Ca2 +, (SO4) 2-) (CaSO4), тетраоксифосфат натрия (V) (Na1 +, P5 +, O2-). или фосфат натрия (Na1 +, (PO4) 3-) (Na3PO4).
    • Кислотные соли. Они образуются при замене водорода в кислоте атомами металла. Его номенклатура такая же, как и у трехкомпонентных нейтральных солей, но с добавлением слова «водород». Например: гидросульфат натрия (VI) (NaHSO4), водород серной кислоты (H2SO4) заменяется на атом натрия, гидрокарбонат калия (KHCO3), водород угольной кислоты (H2CO3) заменяется на атом калия. .
    • Основные соли. Они образуются путем замены гидроксильных групп основания на анионы кислоты. Его номенклатура зависит от оксикислоты.
      • Если кислота является гидрокислотой, используется название неметалла с суффиксом -ид и добавляется префикс числа групп -ОН, за которым следует термин «гидрокси». В конце при необходимости устанавливается степень окисления металла. Например: FeCl (OH) 2 будет дигидроксихлоридом железа (III).
      • Если кислота является оксикислотой, используется термин «гидрокси» с соответствующим номером префикса. Затем добавляется суффикс, соответствующий количеству «оксо» групп, и к неметаллу добавляется терминатор -ат, за которым следует его степень окисления, записанная римскими цифрами и в скобках. Наконец, указывается название металла, за которым следует его степень окисления, записанная римскими цифрами и в скобках. Например: Ni2 (OH) 4SO3 будет тетрагидрокситриоксосульфатом (IV) никеля (III).
    • Смешанные соли. Их получают путем замены атомов водорода кислоты атомами металлов различных гидроксидов. Его номенклатура идентична кислотным солям, но включает оба элемента. Например: тетраоксосульфат натрия-калия (NaKSO4).

Номенклатура ИЮПАК

IUPAC (аббревиатура от Международного союза чистой и прикладной химии, то есть Международного союза чистой и прикладной химии) является организация Международный, посвященный установлению универсальных правил химической номенклатуры.

Его система, предложенная как простая и объединяющая система, известна как номенклатура ИЮПАК и отличается от традиционной номенклатуры тем, что она более конкретна при наименовании соединений, поскольку она не только называет их, но и уточняет количество каждого химического элемента в. соединение.

!-- GDPR -->