Kémia | Középiskola » Szervetlen kémiai nevezéktan

2. hét 2. hét Szervetlen kémiai nevezéktan Néhány kémiai anyag történetileg kialakult neve (pl. H2O - víz, NH3 - ammónia, HNO3 salétromsav, CuSO4⋅5H2O - rézgálic, Na3PO4 - trisó, stb) ma is használatos A vegyületek igen nagy száma és a nemzetközi kommunikáció azonban szükségessé tette az egységes kémiai technikai nyelv kialakítását, illetve standardizálását. A kémiai nevezéktan a kémiai vegyületek szisztematikus elnevezése, ami lehetıvé teszi a nagyszámú vegyület rendszerezését. Az elnevezés szabályai az alkotórészek elektronegativitásának és oxidációs számainak figyelembevételével, azok alkalmazásán alapulnak. Milyen szabályok alapján lehet a képletbıl helyes kémiai megnevezéshez jutni? Azok a vegyületek, amelyek csak kétféle atomból állnak, biner vegyületek, általános képletük AmBn. Ezek keletkezhetnek fém-nemfém kombinációval, vagy alkothatják csak nemfémek Elnevezési szabályok szerint három

különbözı csoportba sorolhatók. A fém-nemfém biner összetételő sókat alkotó fémionnak egyféle vagy többféle oxidációs állapota lehetséges. Az anionok negatív töltését a periódusos rendszerbeli oszlopszámból kapjuk meg: 18-ból kivonjuk az elem saját oszlopszámát (pl. O2−: 18-16=2; N3−: 18-15=3) Az elnevezésben a fémion alkotórész az elem teljes nevével, elsı helyen szerepel, míg a nemfém-név szótöve -id toldalékot kap és nem jelöljük a kapcsolódó komponensek számát (pl. CaCl2 – kalcium-klorid; Ag2S – ezüst-szulfid). I. A fémionnak csak egyféle oxidációs állapota lehetséges Ebbe a csoportba tartoznak az alkálifémek egyértékő kationjai (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+), az alkáliföldfémek két pozitív töltéső ionjai (Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+). Az egy pozitív töltéső ezüstion (Ag+), a kétértékő cink- és kadmiumion (Zn2+, Cd2+) és a 3+ töltéső alumíniumion (Al3+). Az alkálifémionokkal megegyezı

elnevezésőek az ammóniumion vegyületei. Az NH4+-ion az ammónia molekulából (NH3) egy hidrogénion felvételével alakul ki (ammóniumion: NH4+). Sóinak nevezéktana megegyezik az egyféle oxidációs állapotú ionokéval. MgBr2 Na2S NaH KI Na2O2 CaF2 NH4Br magnézium-bromid nátrium-szulfid nátrium-hidrid kálium-jodid nátrium-peroxid kalcium-fluorid ammónium-bromid Al2O3 CaC2 LiAlH4 ZnCl2 Li3N Mg3P2 (NH4)2S alumínium-oxid kalcium-karbid lítium-alumínium-hidrid cink-klorid lítium-nitrid magnézium-foszfid ammónium-szulfid Különlegességek: a kén és a szén latin nevébıl képezzük az anion megnevezését (szulfid és karbid). Az oxigén az oxid (O2−) anion mellett, peroxid (O22−) alakban is megjelenhet A (hidroxid) OH−-, valamint a pszeudohalogenidek – (rodanid) SCN− és (cianid) CN−-ionok – egy-egy részecskét jeleznek, nem bomlanak atomjaikra, így a nevezéktanban is a binerek sémájára nevezzük el a vegyületeiket. pl KOH Al(OH)3 NH4OH

kálium-hidroxid alumínium-hidroxid ammónium-hidroxid NaCN Ca(SCN)2 NH4SCN nátrium-cianid kalcium-rodanid ammónium-rodanid 1 2. hét 2. hét II. A fém kationnak többféle oxidációs állapota létezik Ha a fém kationnak több oxidációs számú alakja is elıfordul (pl. Cr2+/Cr3+; Mn2+/Mn3+/Mn4+; Fe2+/Fe3+; Co2+/Co3+; Cu+/Cu2+; Hg22+/Hg2+; Pb2+/Pb4+; Sn2+/Sn4+, Bi3+/Bi5+), akkor a fém neve után római számmal jelezzük az ion töltését pl. FeCl2 CuCN Hg2Cl2 PbO2 Bi(OH)3 MnCl2 vas(II)-klorid réz(I)-cianid higany(I)-klorid ólom(IV)-oxid bizmut(III)-hidroxid mangán(II)-klorid Fe2O3 CuS HgO CoP BiF5 MnO2 vas(III)-oxid réz(II)-szulfid higany(II)-oxid kobalt(III)-foszfid bizmut(V)-fluorid mangán(IV)-oxid Különlegességek: az ólom(IV)-, az ón(IV)- és a mangán(IV) oxidjára régebben ólom-dioxid, ón-dioxid, vagy mangán-dioxid megnevezést alkalmaztak, azonban ezeket ma már kerüljük. A higany(I) nem ionvegyületet képez, hanem molekulát, ezért

annak vegyületeiben a valóságos molekula-összetételnek megfelelı képletet használjuk (nem HgCl, hanem Hg2Cl2 a helyes képlet). A bizmut(III) ion vizes oldatban könnyen képez bizmutil kationt, amely BiO+ összetételő ion. Ehhez ugyanúgy kapcsolódhatnak anionok, mint az egyszerő kationokhoz (pl. BiOCl – bizmutilklorid) III. Biner kovalens vegyületek Kétféle nemfém vagy metalloid kapcsolódásakor általában kovalens kötéső molekulák képzıdnek, amelyek alkotórészeit az elızıvel analóg módon nevezzük meg, viszont a névben görög számnevekkel jelezzük mind a két összetevı számát (a mono- sokszor elmarad). 1 – mono; 2 – di, 3 – tri; 4 – tetra, 5 – penta; 6 – hexa; 7 – hepta; 8 – okta; 9 – nona; 10 – deka; Azt, hogy melyik atom áll az elsı helyen és melyik kapja az -id toldalékot az alábbi, periódusos rendszeren alapuló, sorrend segítségével tudjuk megállapítani: B Si C Sb As P N H Te Se S I Br Cl O F A

kapcsolódó atomok közül a balra elhelyezkedı megnevezése kation analóg módon történik, míg a jobbra található anion mintájára -id toldalékot kap. CO SO2 CS2 PCl5 SF6 HBr P4O10 HCN szén-monoxid kén-dioxid szén-diszulfid foszfor-pentaklorid kén-hexafluorid hidrogén-bromid difoszfor-dekaoxid hidrogén-cianid N2O N2O3 N2O4 N2O5 PH3 H2S H2O2 As2O3 dinitrogén-oxid dinitrogén-trioxid dinitrogén-tetroxid dinitrogén-pentoxid foszfor-hidrogén dihidrogén-szulfid hidrogén-peroxid diarzén-trioxid Különlegességek: Nem használjuk a víz (H2O – dihidrogén-monoxid) és az ammónia (NH3) szisztematikus nevét. (Ráadásul az NH3 alak sem felel meg a szigorú EN sorrendnek, mert a következetes felírásban H3N – trihidrogén-mononitrid lenne). Triviális neve van ezeken kívül még a hidrazinnak (N2H4). Félszisztematikus nevet használunk a hidrogén-peroxid (H2O2 – dihidrogéndioxid) és a foszfor-hidrogén (PH3 – trihidrogén-foszfid) esetében (A P és

H azonos EN-ú atom!) A cianid és a rodanid továbbra is mint pszeudohalogenid atomcsoport kerül megnevezésre. Nem használjuk a mono- elıtagot az elsı elem megnevezése elıtt. Nem monooxid és nem tetraoxid elnevezést használunk az oxid megnevezés elıtt, mert a mono- és a tetra- számnevek utolsó hangja elmarad (monoxid és tetroxid a helyes). 2 2. hét 2. hét Elfogadott, hogy az arzént és az antimont egyes vegyületeikben fém módjára nevezzük meg (pl. arzén(III)-oxid, antimon(V)-szulfid), míg másokat szigorúan molekulaként (pl. AsF3 – arzéntrifluorid) IV. Összetett aniont tartalmazó vegyületek és oxosavak A fém kationok többatomos anionokkal is képezhetnek sókat, amelyekben egy nemfém, annak oxidációs állapotától függıen, különbözı számú oxigénhez kapcsolódik kovalens kötéssel (pl. SO42−, SO32−, NO3−, ClO−, ClO3−, ClO4−). Ilyen oxoaniont a magas oxidációs számú fémek is képezhetnek, pl. CrO42−, MnO4− Ha

a többatomos anionokkal a fém kation helyett hidrogénion képez vegyületet, oxosavak jönnek létre (pl. H2SO4, HClO, H3PO4, H2CO3) A fémionok korábbi szabályokkal megegyezıen két csoportra bonthatók: egyféle és többféle oxidációs állapotú kationok. A sók nevét a fém teljes nevébıl és az anion nevébıl alkotjuk. A kation megnevezésekor az oxidációs állapotot akkor jelezzük, ha többféle lehet. Az oxoanionok elnevezése az alkotó központi atom oxidációs állapotának ismeretében, annak figyelembevételével történik. elem csoportok az összetett B C, Si N, P, As, Sb S, Se, Te Cl, Br, I oxosav neve anion neve oxidációs száma per.sav per.át - - - - +7 .sav .át +3 +4 +5 +6 +5 .essav .it - - +3 +4 +3 hipo.ossav hipo.it - - (+1) (+ 2) +1 A halogének és a nitrogén oxoanionjai mindig -1 töltésőek (pl. BrO3−, NO3−, ClO−), a páros oxidációs számú központi atomok oxoanionjai mindig -2 töltésőek

(pl CO32−, SO42−, SO32−) – a SiO44− – a páratlan oxidációs számú központi atomból képzett ionok töltése pedig mindig -3 (pl. PO43−, PO33−). Az oxosavak és sóik elnevezését néhány példán keresztül jobban megismerhetjük: HClO4 HIO4 perklórsav perjódsav NaClO4 KIO4 nátrium-perklorát kálium-perjodát HClO3 HBrO3 H2SO4 H2SeO4 HNO3 H3PO4 H3AsO4 H2CO3 H4SiO4 H3BO3 klórsav brómsav kénsav szelénsav salétromsav foszforsav arzénsav szénsav orto-kovasav bórsav KClO3 KBrO3 CuSO4 (NH4)2SeO4 Bi(NO3)3 FePO4 AsAsO4 CaCO3 Mg2SiO4 Li3BO3 nátrium-klorát kálium-bromát réz(II)-szulfát ammónium-szelenát bizmut(III)-nitrát vas(III)-foszfát arzén(III)-arzenát kalcium-karbonát magnézium-ortoszilikát lítium-borát HClO2 H2SO3 HNO2 H3PO3 klórossav kénessav salétromossav foszforossav KClO2 MgSO3 NH4NO2 AlPO3 kálium-klorit magnézium-szulfit ammónium-nitrit alumínium-foszfit HClO HOI hipoklórossav hipojódossav Ca(ClO)2 KOI

kalcium-hipoklorit kálium-hipojidit 3 2. hét 2. hét A többértékő savak nem csak olyan sókat képeznek, amelyekben minden hidrogén fémionra van cserélve, hanem ún. savanyú sókat is Ezek nevét legkönnyebben a sóalak nevébıl származtathatjuk, a maradék hidrogének számának jelölésével Na2CO3 K3PO4 (NH4)3SbO4 nátrium-karbonát NaHCO3 nátrium-hidrogén-karbonát kálium-foszfát K2HPO4 kálium-hidrogén-foszfát ammónium-antimonát (NH4)H2SbO4 ammónium-dihidrogén-antimonát Egyes egyértékő sók savas oldatból úgy kristályosodnak, hogy a só kristályrácsába a sav is beépül ekvivalens mennyiségben, és így a savanyú sókhoz hasonló képlető (és megnevezéső) anyagok jönnek létre. Pl NaF és HF együttes kristályosodásával NaHF2 (nátrium-hidrogén-fluorid) jön létre, vagy hasonlóan alakul ki a KIO3 és HIO3 összekapcsolódásával a KH(IO3)2 kálium-hidrogén-jodát. A szulfátionban a központi kénatomhoz az egyik oxigén

helyett kénatom is kapcsolódhat, ami tioszulfát iont (S2O32−), illetve tiokénsavat (H2S2O3) eredményez. Az ion közismert vegyülete a fixírsó (Na2S2O3 ⋅ 5 H2O), vagyis a nátrium-tioszulfát 5 kristályvízzel. (A tioszulfát ionban, illetve a tiokénsavban a két kénatom oxidációs állapota +4 és 0, az áltag oxidációs szám +2). A fémek magasabb oxidációs állapotú alakjai is ezzel analóg elnevezéső anionokat képeznek. Pl. a mangán +7 oxidációs állapotban permanganát iont (MnO4−), vagy a + 6 oxidációs számú króm kromát iont (CrO42−), illetve dikromát iont (Cr2O72−). A savjaik: permangánsav (HMnO4) és krómsav (H2CrO4), illetve dikrómsav (H2Cr2O7). Különlegességek: A nitrogén és a szilícium oxosavjának nevét egy-egy ásványuk alapján képezzük (salétrom, kova), a szén és a kén oxoanionját pedig latin nevükbıl (karbon, szulf(ur)) származtatjuk. Az arzén, antimon +3 és +5 oxidációs állapotú fémionként is

szerepelhet, és aniont is képezhet. A hipohalogenitek, illetve savjaik képletének írásmódja nem egységes, mind a NaClO vagy NaOCl alak elfogadott a nátrium-hipoklorit képleteként (vagy NaBrO / NaOBr, és NaIO / NaOI). Ugyanígy a HOCl, HOBr, HOI alakok mellett használjuk a HClO-t, HBrO-t és HIO-t a savakra. V. Szerves savak és sóik A szervetlen anionok és savak mellett két szerves anion és sav ismerete szükséges: CH3COOH (COOH)2 ecetsav oxálsav CH3COONa vagy Na(CH3COO) Mg(COO)2 magnézium-oxalát nátrium-acetát Hogyan írjuk fel a vegyület képletét, ha ismerjük a nevét? Célszerő elıször azt megállapítani, hogy vajon biner vegyületrıl van-e szó, vagy oxoaniont tartalmaz-e. Ha -id végzıdéső a név, akkor csak kétféle atomot tartalmaz a vegyület Kivétel: az összetett kationokat (ammónium- és bizmutil-) tartalmazó sók csoportja. A nemfémekbıl álló vegyület nevében a görög számnevek jelzik, hogy melyik atomból hányat kell

egymással kapcsolatba hozni. A névben megadott sorrendben és számban kell az atomok vegyjelét leírni. A fém-nemfém összetételő vegyületeknél a töltések megfelelı kompenzációjával lehet a képletet összeállítani. Ha -it vagy -át toldalékkal képzett a név, akkor a fémionból és a megfelelı oxoanionból a töltések kompenzációjával állítjuk össze a képletet. Ha -sav végzıdéső a név, akkor az oxoanion töltésének megfelelı számú hidrogénatom kerül a képlet elejére. 4 2. hét 2. hét Elnevezési séma I. A vegyületet kétféle atom alkotja? Az (NH4), (BiO), (OH), (CN) és (SCN) csoport egynek számít! A vegyület neve -id toldalékkal fog végzıdni! igen Van benne fém, vagy (NH4), ill. (BiO) csoport? nincs igen III. típus Használjuk a görög számneves megnevezéseket! A fém tud többféle töltéső kationt képezni? nem igen ammónium, bizmutil I. típus Használjuk az elem nevét a kation megnevezésére! II.

típus Határozzuk meg a töltést és használjuk a római számokat az elem neve után a kation megnevezésére! Illesszük utána az anion nevét -id toldalékkal! 5 2. hét 2. hét Elnevezési séma II. A vegyület oxoaniont tartalmaz? nem igen Használjuk az „Elnevezési séma I.”-et A képlet H-atommal kezdıdik? A vegyület neve -it vagy -át toldalékkal fog végzıdni! Állapítsuk meg, hogy a fém kation lehet-e többféle töltéső és alkalmazzuk a római számokat, ha szükséges! nem igen Használjuk az oxosavak megnevezését! Használjuk az oxoanionok megnevezését a só elnevezésére! 6 2. hét 2. hét Képlet felírása a vegyület nevébıl A vegyület neve -id végzıdéső? igen nem Tartalmaz a név görög számneveket? igen A vegyület neve -sav végzıdéső? nem nem Fémnévvel kezdıdik? A számneveknek megfelelıen, adott sorrendben állítsuk össze a molekulaképletet a megnevezett atomokból! ammónium és bizmutil is

nem A megnevezett nemfém atomokból, adott sorrendben állítsuk össze a molekulaképletet! igen igen A kation és az anion töltésének kompenzálásával állítsuk össze a képletet! A név -it vagy -át végzıdéső? igen Válasszuk ki az oxoanion képletét! Az oxoanion töltésének megfelelı számú H-t illesszünk a képlet elejére! A kation és az anion töltésének kompenzálásával állítsuk össze a képletet! 7