kjemisk nomenklatur

Kjemi

2022

Vi forklarer hva den kjemiske nomenklaturen er og dens forskjellige typer. Også nomenklaturene i organisk og uorganisk kjemi.

Den kjemiske nomenklaturen navngir, organiserer og klassifiserer de ulike kjemiske forbindelsene.

Hva er den kjemiske nomenklaturen?

I kjemi Det er kjent som nomenklatur (eller kjemisk nomenklatur) for settet med regler og formler som bestemmer måten å navngi og representere de forskjellige kjemiske forbindelsene kjent for menneske, avhengig av elementer som komponerer dem og proporsjon i hvert element.

Betydningen av kjemisk nomenklatur ligger i muligheten for å navngi, organisere og klassifisere de ulike typene kjemiske forbindelser, på en slik måte at bare med deres identifiserende term er det mulig å ha en ide om hvilken type elementer som utgjør dem, og derfor hvilken type reaksjoner som kan forventes fra disse forbindelsene.

Det er tre kjemiske nomenklatursystemer:

  • Støkiometrisk eller systematisk system (anbefalt av IUPAC). Navngi forbindelsene basert på antall atomer av hvert element som utgjør dem. For eksempel: Forbindelsen Ni2O3 kalles dinikkeltrioksid.
  • Funksjonelt, klassisk eller tradisjonelt system. Den bruker forskjellige suffikser og prefikser (som -oso, -ico, hypo-, per-) avhengig av Valencia atomelementet i forbindelsen. Dette navnesystemet er stort sett ute av bruk. For eksempel: Forbindelsen Ni2O3 kalles nikkeloksid.
  • LAGERsystem. I dette systemet er navnet på sammensatt Inkluderer i romertall (og noen ganger som et underskrift) valensen til atomene som er tilstede i det sammensatte molekylet. For eksempel: Forbindelsen Ni2O3 kalles oksid nikkel (III).

På den annen side varierer den kjemiske nomenklaturen avhengig av om det er organiske forbindelser eller uorganisk.

Nomenklatur i organisk kjemi

Aromatiske hydrokarboner kan være monosykliske eller polysykliske.

Før du snakker om nomenklaturen til de forskjellige typene organiske forbindelser, er det nødvendig å definere begrepet "lokalisering". Lokatoren er tallet som brukes til å indikere posisjonen til et atom i en hydrokarbonkjede eller -syklus. For eksempel, når det gjelder pentan (C5H12) og cyklopentan (C5H10), er hvert karbonatom oppført som vist i følgende figur:

På den annen side er det praktisk å nevne tetravalensen til karbon, noe som betyr at dette elementet har 4 valenser, derfor kan det bare danne 4 bindinger med en bred kombinasjon av dem. Det forklarer grunnen til at vi i hver organisk forbindelse nesten aldri vil se eller sette et karbonatom med mer enn 4 bindinger.

I organisk kjemi er det hovedsakelig to nomenklatursystemer:

  • Erstatningsnomenklatur. Et hydrogen av hydrokarbonstrukturen erstattes av den tilsvarende funksjonelle gruppen. Avhengig av om den funksjonelle gruppen fungerer som en substituent eller som en hovedfunksjon, vil den bli navngitt som et prefiks eller suffiks av navnet på hydrokarbon. For eksempel:
    • Hovedfunksjon. Et hydrogen på karbon 3 av pentan er erstattet med gruppen -OH (-ol). Den heter: 3-pentanol.
    • Substitut. Et hydrogen av karbon 1 av pentan er erstattet med gruppen -Cl (klor-), den heter, 1-klorpentan. Hvis et hydrogen av karbon 2 er substituert, kalles det 2-klorpentan.

Forklaring: Hydrogenene i strukturene ovenfor er antydet for enkelhets skyld. Hver forening mellom to linjer betyr at det er et karbonatom med dets tilsvarende hydrogener, som alltid respekterer tetravalens.

  • Nomenklatur med radikal funksjon. Navnet på radikalet som tilsvarer hydrokarbonet settes som suffiks eller prefiks av det funksjonelle gruppenavnet. I tilfelle av å være en funksjonell gruppe av hovedfunksjonstypen, vil det for eksempel være pentylamin eller 2-pentylamin. I tilfelle det er en funksjonell gruppe av substituenttype, vil det for eksempel være pentylklorid (det kan sees at det er den samme strukturen som 1-klorpentan, men ved å bruke en annen nomenklatur for å navngi det).

    Prefiks Funksjonell gruppe Prefiks Funksjonell gruppe
    -F fluoro- -NO2 nitro-
    -Cl klor- -ELLER R-oksy-
    -Br brom- -NEI nitrøse-
    -JEG jod- -N3 azido-

    Tabell 1: Svært vanlige substituentnavn.

    Tabell 2: Svært vanlige organiske radikalnavn.

Hydrokarbonnomenklatur

Hydrokarboner er forbindelser som består av karbon (C) og hydrogen (H) atomer. De er klassifisert i:

  • Alifatiske hydrokarboner. De er ikke-aromatiske forbindelser. Hvis strukturen deres lukkes og danner en syklus, kalles de alicykliske forbindelser. For eksempel:
    • Alkaner De er forbindelser av asyklisk natur (som ikke danner sykluser) og mettede (alle deres karbonatomer er knyttet til hverandre med kovalente bindinger enkel). De reagerer på den generelle formelen CnH2n + 2, hvor n representerer antall karbonatomer. I alle tilfeller brukes suffikset -ano for å navngi dem. De kan være:
      • Lineære alkaner. De har en lineær kjede. For å navngi dem, vil suffikset -ano bli kombinert med prefikset som angir antall tilstedeværende karbonatomer. For eksempel har heksan 6 karbonatomer (heks-) (C6H14). Noen eksempler er vist i tabell 3.

        Navn Mengde karbon Navn Mengde karbon
        metan 1 heptan 7
        etan 2 oktan 8
        propan 3 nonano 9
        butan 4 dekanus 10
        pentan 5 undecane 11
        heksan 6 dodekan 12

        Tabell 3: Navn på alkaner i henhold til mengden karbonatomer som deres struktur inneholder.

      • Forgrenede alkaner. Hvis de ikke er lineære, men forgrenede, må den lengste hydrokarbonkjeden med flest grener (hovedkjeden) finnes, dens karbonatomer telles fra enden nærmest grenen og grenene er navngitt som indikerer deres posisjon i hovedkjeden ( som vi så med lokatoren), erstatte suffikset -ano med -il (se tabell 2) og legge til de tilsvarende numeriske prefiksene i tilfelle det er to eller flere like strenger. Hovedkjeden er valgt slik at den har minst mulig kombinasjon av lokatorer. Til slutt heter hovedkjeden normalt. For eksempel har 5-etyl-2-metylheptan en heptan-ryggrad (hep-, 7 karbonatomer) med et metylradikal (CH3-) på det andre karbonatomet og et etylradikal (C2H5-) på det femte. . Dette er den minste mulige kombinasjonen av grenposisjoner for denne forbindelsen.
      • Alkanradikaler (produsert ved å miste et hydrogenatom festet til et av karbonene). De er navngitt ved å erstatte suffikset -ano med -ilo og indikere det med en bindestrek i Kjemisk forbindelse For eksempel, fra metan (CH4) oppnås metylradikalet (CH3-). (Se tabell 2). Det bør presiseres at, for nomenklatur, kan endelsen -il også brukes for radikaler når de fungerer som substituenter. For eksempel:
    • Sykloalkaner. De er alicykliske forbindelser som reagerer på den generelle formelen CnH2n. De er oppkalt etter de lineære alkanene, men ved å legge prefikset cyklo- til navnet, for eksempel cyklobutan, cyklopropan, 3-isopropyl-1-metyl-cyklopentan. I disse tilfellene bør også den minste mulige kombinasjonen av antall atomer som har substituenter velges. For eksempel:
    • Alkener og alkyner. De er umettede hydrokarboner, siden de har en dobbel (alkener) eller trippel (alkyner) karbon-karbonbinding. De reagerer hhv formler generelt CnH2n og CnH2n-2. De er navngitt på samme måte som alkaner, men forskjellige regler gjelder for dem basert på plasseringen av deres multiple bindinger:
      • Når det er en karbon-karbon dobbeltbinding, brukes suffikset -en (i stedet for -an som i alkaner) og de respektive tallprefiksene legges til hvis forbindelsen har mer enn én dobbeltbinding, for eksempel -dien, -trien, -tetraen.
      • Når det er en karbon-karbon trippelbinding, brukes suffikset -ino og de respektive tallprefiksene legges til hvis forbindelsen har mer enn en trippelbinding, f.eks. -diino, -triino, -tetraino.
      • Når det er karbon-karbon dobbelt- og trippelbindinger, brukes suffikset -enino og de respektive tallprefiksene legges til hvis det er flere av disse multippelbindingene, for eksempel -dienino, -trienino, -tetraenino.
      • Plasseringen av multippelbindingen er indikert med nummeret til det første karbonet i den bindingen.
      • Hvis det er grener, velges den lengste kjeden med det største antallet dobbelt- eller trippelbindinger som hovedkjede. Kjeden er valgt på jakt etter at plasseringen av dobbelt- eller trippelbindingen skal være så liten som mulig.
      • Organiske radikaler som kommer fra alkener er navngitt ved å substituere suffikset -eno for -enyl (hvis det fungerer som en substituent, -enyl) og radikaler som kommer fra alkyner er substituert -ino for -inyl (hvis det fungerer som en substituent, -inyl ).
        Sammensatt Substitut Sammensatt Substitut
        eten etenyl etyn etinyl
        propen propenyl Tips propynyl
        buten butenyl butino butynyl
        penten pentenyl pentine pentynyl
        heksen heksenyl heksin heksinyl
        hepten heptenyl heptin heptinyl
        okten oktenyl oktober oktinyl

        Tabell 4: Navn på substituentradikaler av alkener og alkyner.


  • Aromatiske hydrokarboner. De er kjent som arenoer. De er konjugerte sykliske forbindelser (alternerende en enkeltbinding og en multippelbinding i deres struktur). De har ringer med flate strukturer og veldig stabile på grunn av konjugering. Mange inkluderer benzen (C6H6) og dets derivater, selv om det finnes mange andre varianter av aromatiske forbindelser. De kan klassifiseres i:
    • Monosyklisk. De er navngitt fra avledninger av navnet på benzen (eller en annen aromatisk forbindelse), og viser substituentene med tellerprefikser (lokaliser). Hvis den aromatiske ringen har flere substituenter, navngis de i alfabetisk rekkefølge, og leter alltid etter den minste mulige kombinasjonen av lokatorer. Hvis en substituent involverer en ring, settes denne i posisjon én i den aromatiske ringen, og den fortsetter å bli navngitt i henhold til den alfabetiske rekkefølgen til resten av substituentene. På den annen side kalles radikalet i benzenringen fenyl (hvis det fungerer som en substituent, -fenyl). For eksempel:

      En annen måte å definere posisjonen til substituentene i aromatiske hydrokarboner er ved å bruke orto-, meta- og paranomenklaturen. Dette består i å lokalisere posisjonen til andre substituenter basert på posisjonen til en initial substituent, for eksempel:
    • Polysyklisk. De er for det meste navngitt med deres generiske navn, siden de er veldig spesifikke forbindelser. Men suffikset -eno eller -enyl kan også brukes for dem. Disse polysyklene kan dannes av flere smeltede aromatiske ringer, eller forbundet med C-C-bindinger. I disse forbindelsene er lokalisatorene vanligvis satt med tall for hovedstrukturen (den med flest sykluser) og med tall med "premier" for sekundærstrukturen. For eksempel:
  • Alkoholer. Alkoholer er organiske forbindelser som inneholder en hydroksylgruppe (-OH).Strukturen deres er dannet ved å erstatte en H for gruppen -OH i et hydrokarbon, derfor er de definert av den generelle formelen R-OH, hvor R er en hvilken som helst hydrokarbonkjede. De er navngitt ved å bruke suffikset -ol i stedet for endelsen -o av det tilsvarende hydrokarbonet. Hvis gruppen -OH fungerer som en substituent, kalles den hydroksy-. Hvis en forbindelse har flere hydroksylgrupper, kalles den en polyol eller polyol, og den er navngitt med nummerprefikser.
  • Fenoler Fenoler ligner alkoholer, men har hydroksylgruppen knyttet til en aromatisk benzenring, i stedet for et lineært hydrokarbon. De reagerer på formelen Ar-OH. For å navngi dem brukes suffikset -ol også sammen med det aromatiske hydrokarbonet. Noen eksempler på alkoholer og fenoler er:
  • Etere Eterne er regulert av den generelle formelen R-O-R', hvor radikalene i endene (R- og R'-) kan være identiske eller forskjellige grupper fra alkyl- eller arylgruppen. Etere er oppkalt etter slutten av hver alkyl- eller arylgruppe i alfabetisk rekkefølge, etterfulgt av ordet "eter". For eksempel:
  • Aminer De er organiske forbindelser avledet fra ammoniakk ved substitusjon av ett eller noen av dets hydrogener med radikale alkyl- eller arylgrupper, og oppnår henholdsvis alifatiske aminer og aromatiske aminer. I begge tilfeller er de navngitt med suffikset -amine eller det generelle navnet er bevart. For eksempel:
  • Karboksylsyrer. De er organiske forbindelser som har en karboksylgruppe (-COOH) som en del av deres struktur. Denne funksjonelle gruppen er sammensatt av en hydroksylgruppe (-OH) og en karbonylgruppe (-C = O). For å nevne dem, anses kjeden med det høyeste antallet karbon som inneholder karboksylgruppen som hovedkjeden. Deretter brukes den som endelse -ico eller -oico for å navngi dem. For eksempel:
  • Aldehyder og ketoner. De er organiske forbindelser som har en funksjonell karbonylgruppe. Hvis karbonylen finnes i den ene enden av hydrokarbonkjeden vil vi snakke om et aldehyd, og det vil i sin tur være knyttet til et hydrogen og en alkyl- eller arylgruppe. Vi vil snakke om ketoner når karbonylen er innenfor hydrokarbonkjeden og koblet gjennom karbonatomet til alkyl- eller arylgrupper på begge sider. For å navngi aldehyder, brukes suffikset -al på slutten av navnet på forbindelsen, etter de samme nummereringsregler i henhold til antall atomer. De kan også navngis ved å bruke det generelle navnet på karboksylsyren de kommer fra, og ved å endre suffikset -ico til -aldehyd. For eksempel:

    For å navngi ketoner brukes suffikset -one på slutten av navnet på forbindelsen, etter de samme nummereringsregler i henhold til antall atomer. Du kan også navngi de to radikalene knyttet til karbonylgruppen etterfulgt av ordet keton. For eksempel:
  • Estere De bør ikke forveksles med etere, siden de er syrer hvis hydrogen er erstattet med et alkyl- eller arylradikal. De er navngitt ved å endre suffikset -ico av syren med -ate, etterfulgt av navnet på radikalet som erstatter hydrogenet, uten ordet "syre". For eksempel:
  • Amider De må ikke forveksles med aminer. De er organiske forbindelser som produseres ved å erstatte -NH2-gruppen med -OH-gruppen til en referansesyre. De er navngitt ved å erstatte -amid med -ico-enden av referansesyren. For eksempel:
  • Syrehalogenider. De er organiske forbindelser avledet fra en karboksylsyre der -OH-gruppen er erstattet med et atom av et halogenelement. De er navngitt ved å erstatte -yl for suffikset -ico og ordet "syre" for navnet på halogenidet. For eksempel:
  • Syreanhydrider. De er organiske forbindelser avledet fra karboksylsyrer. De kan være symmetriske eller asymmetriske. Hvis de er symmetriske, kalles de og erstatter ordet syre med "anhydrid". For eksempel: eddiksyreanhydrid (fra eddiksyre). Hvis de ikke er det, kombineres begge syrene og innledes med ordet "anhydrid". For eksempel:
  • Nitriler. De er organiske forbindelser som har den funksjonelle gruppen -CN. I dette tilfellet erstattes -ico-termineringen av referansesyren med -nitril. For eksempel:

Nomenklatur i uorganisk kjemi

Salter er produktet av foreningen av sure og basiske stoffer.
  • Oksider. De er forbindelser som er dannet med oksygen og noe annet metallisk element eller ikke-metallisk. De er navngitt ved hjelp av prefikser i henhold til antall atomer som hvert oksidmolekyl har. For eksempel: digaliumtrioksid (Ga2O3), karbonmonoksid (CO). Når det oksiderte grunnstoffet er metallisk, kalles de basiske oksider; når det er ikke-metallisk, kalles de syreanhydrider eller oksider. Generelt har oksygen i oksider en oksidasjonstilstand på -2.
  • Peroksider De er forbindelser dannet av kombinasjonen av peroksogruppen (-O-O-) O2-2 og en annen kjemisk element. Generelt har oksygen oksidasjonstilstand -1 i peroksogruppen. De heter det samme som oksider, men med ordet "peroksid". For eksempel: kalsiumperoksid (CaO2), dihydrogenperoksid (H2O2).
  • Superoksider De er også kjent som hyperoksider. Oksygen har en -½ oksidasjonstilstand i disse forbindelsene. De er regelmessig oppkalt etter oksider, men bruker ordet "hyperoksid" eller "superoksid." For eksempel: kaliumsuperoksid eller hyperoksid (KO2).
  • Hydrider De er forbindelser dannet av hydrogen og et annet grunnstoff. Når det andre grunnstoffet er metallisk, kalles de metalliske hydrider og når det ikke er metalliske kalles de ikke-metalliske hydrider. Nomenklaturen avhenger av den metalliske eller ikke-metalliske naturen til det andre elementet, selv om i noen tilfeller de vanlige navnene brukes, som i ammoniakk (eller nitrogentrihydrid).
    • Metallhydrider. For å navngi dem brukes det numeriske prefikset i henhold til antall hydrogenatomer etterfulgt av begrepet "hydrid". For eksempel: kaliummonohydrid (KH), blytetrahydrid (PbH4).
    • Ikke-metalliske hydrider. Endelsen -ide legges til det ikke-metalliske elementet, og deretter legges uttrykket "hydrogen" til. De finnes vanligvis i gassformig tilstand. For eksempel: hydrogenfluorid (HF (g)), dihydrogenselenid (H2Se (g)).
  • Oksyder. De er forbindelser som også kalles oksosyrer eller oksysyrer (og populært «syrer»). De er syrer som inneholder oksygen. Dens nomenklatur krever bruk av prefikset som tilsvarer antall oksygenatomer, etterfulgt av ordet "oxo" knyttet til navnet på ikke-metallet som slutter på "-ate". På slutten legges uttrykket "hydrogen" til. For eksempel: hydrogentetraoksosulfat eller svovelsyre (H2SO4), hydrogendioksosulfat eller hyposvovelsyre (H2SO2).
  • Hydracider. De er forbindelser dannet av hydrogen og et ikke-metall. Ved å løse dem opp Vann de gir sure løsninger. De er navngitt ved å bruke prefikset "syre" etterfulgt av navnet på ikke-metallet, men med endingen "hydrisk". For eksempel: flussyre (HF (aq)), saltsyre (HCl (aq)), hydrogensulfid (H2S (aq)), selehydrogensyre (H2Se (aq)). Når formelen til en hydracid er representert, må det avklares at den er i vandig løsning (aq) (ellers kan den forveksles med et ikke-metallisk hydrid).
  • Hydroksyder eller baser. De er forbindelser dannet ved foreningen av et basisk oksid og vann. De gjenkjennes av den funksjonelle gruppen -OH. De er generisk navngitt som hydroksyd, festet til de respektive prefiksene avhengig av mengden hydroksylgrupper som er tilstede. For eksempel: blydihydroksid eller bly(II)hydroksid (Pb (OH) 2), litium (LiOH).
  • Du går ut. Salter er produktet av foreningen av sure og basiske stoffer. De er navngitt i henhold til deres klassifisering: nøytrale, sure, basiske og blandede.
    • Nøytrale salter. De dannes ved reaksjonen mellom en syre og en base eller hydroksid, og frigjør vann i prosessen. De kan være binære og ternære avhengig av om syren er en hydracid eller en okssyre.
      • Hvis syren er en hydracid, kalles de halogenoidsalter. De er navngitt ved å bruke suffikset -uro på det ikke-metalliske elementet, og prefikset som tilsvarer mengden av dette elementet. For eksempel: natriumklorid (NaCl), jerntriklorid (FeCl3).
      • Hvis syren er en okssyre, kalles de også oksysalter eller ternære salter. De er navngitt ved å bruke det numeriske prefikset i henhold til mengden "oxo"-grupper (mengde oksygen O2-), og suffikset -ate i ikke-metallet, etterfulgt av oksidasjonstilstanden til ikke-metallet skrevet i romertall og i parentes. De kan også navngis ved å bruke navnet på anionet etterfulgt av navnet på metallet. For eksempel: kalsiumtetraoksosulfat (VI) (Ca2 +, S6 +, O2-) eller kalsiumsulfat (Ca2 +, (SO4) 2-) (CaSO4), natriumtetraoksyfosfat (V) (Na1 +, P5 +, O2-) eller fosfatnatrium (Na1+, (PO4) 3-) (Na3PO4).
    • Syresalter. De dannes ved å erstatte hydrogen i en syre med metallatomer. Dens nomenklatur er den samme som for de ternære nøytrale salter, men ved å legge til ordet "hydrogen". For eksempel: natriumhydrogensulfat (VI) (NaHSO4), et hydrogen fra svovelsyre (H2SO4) byttes ut med et natriumatom, kaliumhydrogenkarbonat (KHCO3), et hydrogen fra karbonsyre (H2CO3) byttes mot et kaliumatom .
    • Grunnleggende salter. De dannes ved å erstatte hydroksylgruppene til en base med anionene til en syre. Dens nomenklatur avhenger av eller en okssyre.
      • Hvis syren er en hydracid, brukes navnet på ikke-metallet med suffikset -ide, og prefikset for antall -OH-grupper settes foran, etterfulgt av begrepet "hydroksy". På slutten settes oksidasjonstilstanden til metallet om nødvendig. For eksempel: FeCl (OH) 2 vil være jern (III) dihydroksyklorid.
      • Hvis syren er en okssyre, brukes begrepet "hydroksy" med dets tilsvarende prefiksnummer. Deretter legges suffikset som tilsvarer antallet "oxo"-grupper og termineringen -ate legges til ikke-metallet, etterfulgt av dets oksidasjonstilstand skrevet i romertall og i parentes. Til slutt settes navnet på metallet etterfulgt av dets oksidasjonstilstand skrevet i romertall og i parentes. For eksempel: Ni2 (OH) 4SO3 vil være nikkel (III) tetrahydroksytrioksosulfat (IV).
    • Blandede salter. De produseres ved å erstatte hydrogenene til en syre med metallatomer av forskjellige hydroksider. Dens nomenklatur er identisk med den for sure salter, men inkluderer begge grunnstoffene. For eksempel: natriumkaliumtetraoksosulfat (NaKSO4).

IUPAC-nomenklaturen

IUPAC (akronym for International Union of Pure and Applied Chemistry, det vil si International Union of Pure and Applied Chemistry) er organisasjon Internasjonalt dedikert til å etablere de universelle reglene for kjemisk nomenklatur.

Systemet hans, foreslått som et enkelt og samlende system, er kjent som IUPAC-nomenklaturen og skiller seg fra den tradisjonelle nomenklaturen ved at det er mer spesifikt når man navngir forbindelser, siden det ikke bare navngir dem, men også klargjør mengden av hvert kjemisk element. forbindelsen.

!-- GDPR -->