Anorganické názvosloví
Názvosloví chemických prvků.
Každému prvku přísluší určitý mezinárodní symbol který tvoří velké začáteční písmeno mezinárodního názvu prvku a většinou se připojuje z tohoto názvu ještě jedno malé písmeno.
N – Nitrogenium, Na – Natrium, Ne – Neon
Názvy prvků:
– mají české názvy odlišné od názvů mezinárodních kyslík – O – Oxigenium, železo – Fe – Ferrum
- mají počeštěné názvy z názvů mezinárodních chlor – Cl – Chlorum, zinek – Zn – Zincum
- český název je shodný s mezinárodním He – Helium, Li – LithiumH, He, Li, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br, Ag, Cd, Sn, Sb, I, W, Pt, Au, Hg, Pb, Bi,Názvosloví chemických sloučenin a chemické vzorce.Kromě toho názvosloví se v chemické praxi běžně a správně používají ještě názvy triviální jako acetylen, glycerin, toluen, chloroform. Názvosloví anorganických sloučenin je založeno na tak zvaném oxidačním čísle. Nejprve si k tomu definujeme atomovou elektronegativitu.Oxidační číslo atomu prvku je pak rovno elektrickému náboji, který by na něm byl přítomen, kdyby vazebný elektronový pár převzal atom elektronegativnějšího prvku.H–Cl H–O–H O=C=O Na–S–NaH+I Cl-I 2 H+I O-II C+IV 2O-II 2 Na+I S-IIOxidační číslo Přípona názvu Přípona názvu Přípona názvu hydroxidu a anionu+ I -ný -ná, – nanový -nan+ III -itý -itá, -itanový -itan+ V -ičný -ičná, -ičnanový -ičnan+ VI -ový -ová, -anový -an+VIII -ičelý -ičelá, -ičelanový -ičelanProtože by při praktické tvorbě názvů a vzorců bylo obtížné posuzovat vzájemnou elektronegativitu atomů různých prvků, zvláště pak ve složitější skupině různých atomů, kde dochází k jejich vzájemnému ovlivňování, je stanovena řada pravidel podle kterých se při stanovení oxidačního čísla řídíme.Základní pravidla.
- + VII -istý -istá, -istanový -istan
- -ečný -ečný, -ečnanový -ečnan
- + IV -ičitý -ičitá, -ičitanový -ičitan
- + II -natý -natá, -natanový -natan
- kationu soli
- binární sloučeniny, kyseliny a jejího soli
- Pro označení oxidačního čísla používáme římské číslice, které zapisujeme nad symbolem prvku vpravo nahoře. Oxidační číslo může mít hodnoty kladné +I až + VIII a záporné – I až – IV a také 0 (nula). Hodnota kladného oxidačního čísla je obsažena v příponě názvu sloučeniny.
- HèCl HèOçH OçCèO NaèSçNa
- HCl H2O CO2 Na2S
- Atomová elektronegativita je schopnost atomu přitahovat ve sloučenině vazebný elektronový pár. V periodické soustavě elektronegativita obecně stoupá zleva doprava a ve skupinách zdola nahoru, nejelektronegativnější prvek je fluor a nejméně elektronegatviní je draslík.
- Oxidační číslo.
- V technické praxi se používají ještě technické názvy jako pálené a hašené vápno, čpavek, líh, soda, modrá skalice. Tyto názvy nemají charakter chemických názvů a v chemii je toto označování nesprávné.
- Budeme používat chemické názvosloví, které se řídí přesnými pravidly a podle kterého jak název, tak odvozený vzorec popisují sloučeninu jednoznačně kvalitativně i kvantitativně.
- Budeme požadovat, aby jste znali pro tvorbu názvů a vzorců symboly těchto prvků:
- Volné atomy a atomy v molekulách prvků (O2 ) mají oxidační číslo 0.
- Oxidační číslo vodíku je téměř vždy +I, výjimkou jsou sloučeniny vodíku s kovy – hydridy, kde má vodík oxidační číslo -I.
- V chemické praxi je známý např. LiH – hydrid lithný (zapisuje se i ve tvaru HLi), ve vaší praxi se můžete setkat se složitými hydridy typu TiFeH1,95 a MgNiH4,2 což jsou perspektivní sloučeniny ke skladování vodíku pro palivové články.
- Oxidační číslo kyslíku je téměř vždy -II. Výjimkou jsou peroxidy, kde má kyslík oxidační číslo -I. Peroxidů je mnoho, ale pro vaši praxi zůstaneme u často používaného peroxidu vodíku H2O2.
- Součet oxidačních čísel všech atomů v molekule musí být 0. Binární sloučeniny jsou sloučeniny dvou prvků, ve kterých se záporná oxidační čísla elektronegativního prvků pohybují v rozmezí -I až -IV. První částí názvu je podstatné jméno, jehož přípona je – id.oxid, sulfid O-II, S-II karbid, silicid C-IV, Si-IV bromid draselný K+IBr-I, fluorid vápenatý Ca+IIF2-I, chlorid hlinitý Al+IIICl3-Ioxid uhelnatý C+IIO-II , oxid uličitý C+IVO2-II , sulfid olovnatý Pb+IIS-IInitrid hořečnatý Mg3IIN2–IIIkarbid hlinitý Al4+IIIC3-IVPro napsání vzorce binární sloučeniny potřebujeme znát poměr počtu atomů obou prvků. Tento poměr určíme z hodnot oxidačních čísel a ze známého pravidla, že součet kladných a záporných oxidačních čísel v molekule musí být roven nule. Názvy binárních sloučenin halogenidů s vodíkem jsou jednoslovné. K názvu elektronegativní části sloučeniny se zakončením –o se připojí slovo vodík HCl chlorovodíkVětšina vodných roztoků těchto binárních sloučenin reaguje kysele a tvoří tzv. bezkyslíkaté kyseliny. Jejich vzorce jsou totožné se vzorci původních sloučenin a jejich názvy také odvozujeme od názvu původní sloučeniny příponou –ová HCN kyselina kyanovodíková H2S sulfan (používá se i triviální název sirovodík) SiH4 silan Vzorce hydroxidů odvodíme tak, že k příslušnému atomu tvořícímu hydroxid připojíme hydroxidovou skupinu OH–I v počtu odpovídajícímu jeho oxidačnímu číslu a je-li těchto skupin více, uvádějí se v závorce Název je dvouslovný. Podstatné jméno vyjadřuje danou sloučeninu (hydroxid), přídavné jméno je odvozeno názvu kationu s příponou vyjadřující jeho oxidační číslo.Amoniak NH3 se snadno rozpouští ve vodě a slabě (0,4%) zde disociuje, Takovéto roztoky neobsahují nedisociovaný NH4OH – hydroxid amonný i když jej takto běžně zapisujeme. Skupina NH4+I pak vystupuje ve sloučeninách jako samostatná skupina s kladným nábojem (oxidačním číslem) +I. Názvosloví oxokyselin. CO2 + H2O = H2CO3 SO3 + H2O = H2SO4 N2O5 + H2O = H2N2O6 = 2 HNO3 P2O5 + H2O = 2 HPO3 HPO3 + H2O = H3PO4 Vzhledem k tomu, že součet kladných a záporných oxidačních čísel v molekule musí být roven nule, vypočítáme snadno počet atomů kyslíku 1.(I) + 1.(VII) + x.(–II) = 0 x = 4 vzorec HClO42.(I) + 1.(IV) + x.(–II) = 0 x = 3 vzorec H2SiO3Slouží nám k tomu číslovkové předpony1 mono 2 di5 penta 6 hexa9 nona 10 deka H3PO4 kyselina trihydrogenfosforečná nebo tetraoxofosforečná H3IO5 kyselina trihydrogenjodistá nebo pentaoxojodistá H2SiO3 kyselina dihydrogenkřemičitá nebo trioxokřemičitá H4I SiXO4–II 4.(I) + 1.(x) + 4.(–II) = 0 x = 4 koncovka: –ičitýPočet atomů centrálního kyselinotvorného prvku v molekule kyseliny může být větší než jeden a pak hovoříme polykyselinách resp. izopolykyselináchH2IS2XO7–II 2.(I) + 2.(x) + 7.(–II) = 0 x = 6 koncovka: –ovýa opačně vzorec kyseliny tetrahydrogendifosforečné Předponou peroxo–, připojenou k názvu kyseliny, vyjadřujeme záměnu dvojvazného atomu kyslíku –O– za skupinu –O–O– (podobně jako v peroxidu vodíku). Vycházíme z názvu a vzorce základní kyselinykyselina sírová kyselina peroxosírová kyselina disírová kyslina peroxodisírováNázvosloví solí AlCl3 chlorid hlinitý (sůl kyseliny chlorovodíkové HCl) KCN kyanid draselný (sůl kyseliny kyanovodíkové HCN) Od jednosytných kyselin (obsahují ve své molekule pouze jeden atom vodíku) můžeme odvodit pouze jeden druh soli. U vícesytných kyselin je možností více, protože ne všechny „kyselé vodíky“ musí být nahrazeny jiným kationem. Pro ilustraci je uvedeno několik příkladů.HNO3 KNO3 dusičnan draselnýH2CO3 NaHCO3 hydrogenuhličitan sodný Ca(HCO3)2 hydrogenuhličitan vápenatýH2S KHS hydrogensulfid draselný Násobné číslovkové předponyčtyřikrát tetrakis pětkrát pentakis atd.H3PO4 NH4H2PO4 dihydrogenfosforečnan amonnýK3PO4 forečnan tridraselný CaHPO4 hydrogenfosforečnan vápenatý Al(H2PO4)3 tris(dihydrogenfosforečnan) hlinitýAlPO4 fosforečnan hlinitý Názvosloví ionůNázev ionu tvoříme u jednoatomových kationů tak, že u podstatného jména kation je přídavné jméno které je odvozeno od názvu prvku a má koncovku vyjadřující příslušné oxidační číslo Ca2+ kation vápenatýU vícejaderných kationů má přídavné jméno zakončení –oniový (s výjimkou NH4+)ale NH4+ kation amonný H– anion hydridový OH– anion hydroxidový S2– anion sulfidový HS– anion hydrogensulfidovýSO42– anion síranový HSO4– anion hydrogensíranový ClO– anion chlornanový ClO4– anion chloristanovýSO52– anion peroxosíranový S2O82– anion peroxodisíranovýHydráty solí, soli podvojné a smíšené.Na2CO3.10 H2O uhličitan sodný – voda (1:10) nebo dekahydrát uhličitanu sodnéhoCaCO3.1/2 H2O uhličitan vápenatý – voda (1:1/2) nebo hemihydrát uhličitanu vápenatého– ve vzorcích se kationty (vyjma vodíku, ten zůstane u kyseliny) píší v pořadí podle rostoucího oxidačního čísla– názvy kationtů oddělujeme pomlčkou.CaMg(CO3)2 uhličitan vápenato–hořečnatýKAl(SO4)2.12 H2O dodekahydrát síranu draselno–hlinitéhoNázvosloví koordinačních sloučenin.K4[FeII(CN)6] hexakyanoželeznatan(4–) tetradraselný nebo hexakyanoželeznatan tetradraselný neboJe i několik takových komplexních sloučenin, ve kterých jak centrální atom, tak připojené skupiny mají oxidační číslo 0. [Ni0(CO)4] tetrakarbonyl niklu skupina CO se nazývá – karbonylTetrakarbonyl niklu se využívá pří rafinaci niklu (teplota varu 42,2 0C). Kovový nikl s příměsemi různých nečistot se CO převede na kapalinu a oddestiluje se. Další destilací se přečistí a pak se opět rozloží na čistý Ni a CO. Tetrakarbonyl niklu je mimořádně toxický a karcinogenní. Vzorové příklady názvosloví:Napište názvy Napište vzorce následujících sloučenin sloučeninHg(ClO3)2 bis-chlorečnan rtuťnatýKNO2 dusitan draselnýFe(HSO4)3 tris -hydrogensíran železitýNaH2PO2 dihydrogenfosfornan sodnýK3[Fe(CN)6] hexakyanoželezitan draselnýNH3 amoniakBa(OH)2 hydroxid barnatýNapište vzorce Napište názvy následujících sloučenin sloučeninchlorid titaničitý TiCl4křemičitan dihořečnatý Mg2SiO4 bromid amonný NH4Brhexakyanoželeznatan tetradraselný K4[Fe(CN)6] hydrogenuhličitan sodný NaHCO3 hydroxid amonný NH4OHmanganistan draselný KMnO4
- kyselina sírová H2SO4
- dihydrogenfosforečnan draselný KH2PO4
- dihydrogenfosforitan draselný KH2PO3
- sulfid měďný Cu2S dusičnan nikelnatý Ni(NO3)2 chroman olovnatý PbCrO4
- oktaktahydrát bis-fosforečnanu triželeznatého Fe3(PO4)2.8H2O
- pentahydrát síranu měďnatého CuSO4.5H2O
- H2S sulfan
- CaCO3 uhličitan vápenaý
- Na2B4O7 tetraboritan disodný
- K2SO5 peroxosíran draselný
- H2O2 peroxid vodíku
- KHSO4 hydrogensíran draselný H3PO4 kyselina trihydrogenfosforečná
- ZnSO4.7H2O heptahydrát síranu zinečnatého
- [Fe0(CO)5] pentakarbonyl železa
- hexakyanoželeznatan draselný
- hexakyanoželeznatan(4–) draselný nebo
- Koordinační sloučeninu tvoří molekula , v níž jsou k centrálnímu atomu vázány další atomy nebo skupiny atomů, jejichž celkový náboj počet převyšuje hodnotu náboje (oxidačního čísla) centrálního atomu. Ve vzorci komplexu píšeme nejdříve symbol (značku) centrálního atomu a pak symboly připojených atomů nebo skupin atomů. Tento komplex uzavíráme do hranaté závorky. Pak připíšeme kation v takovém počtu, aby vyrovnal náboj skupiny v hranaté závorce. V názvu komplexu uvádíme napřed počet a název připojených částí k centrálnímu atomu, pak název centrálního atomu vyjadřující jeho oxidační číslo. Nad hranatou závorkou je možno uvést celkový náboj skupiny v této závorce. Zakončení názvu komplexu vyjadřuje příslušný kation a jeho oxidační číslo:
- NH4MgPO4.6 H2O hexahydrát fosforečnanu amonno–hořečnatého
- KNaCO3 uhličitan draselno–sodný
- – při stejném oxidačním čísle se kationty zapisují v abecedním pořadí podle chemické značky prvku, víceatomové kationty (např. NH4+) píšeme jako poslední ve skupině kationtů stejného oxidačního čísla
- A také se setkáme se solemi které obsahují více kationtů, tzv. „kyselé vodíky“ kyseliny mohou být nahrazeny různými kationy. Vznikají podvojné, potrojné, nebo také celkově nazývané smíšené soli. Vzorce a názvy těchto solí tvoříme podle určitých pravidel:
- ZnSO4.7 H2O síran zinečnatý – voda (1:7) nebo heptahydrát síranu zinečnatého
- V praxi se často setkáme se solemi, které krystalizují s molekulami vody. Vzorce a názvy těchto solí tvoříme podle příkladů. (Tečku ve vzorcích čteme „plus“):
- CO32– anion uhličitanový HCO3– anion hydrogenuhličitanový
- H2PO4– anion dihydrogenfosforečnanový
- Názvy vícejaderných aniontů odvozených od oxokyselin tvoříme přídavným jménem odvozeným z názvu příslušné kyseliny se zakončení –anový. Obsahuje–li anion vodíkové atomy (aniony odvozené od vícesytných kyselin), vyjadřujeme jejich přítomnost opět předponou hydrogen–, které předřadíme dle potřeby zase číslovkovou předponu
- Cl– anion chloridový CN– anion kyanidový
- Obdobným způsobem tvoříme názvy anionů. U jednoatomových a některých víceatomových anionů k podstatnému jménu anion přidáme přídavné jméno které je odvozeno od názvu příslušné soli a má zakončení –idový
- H3O+ kation oxoniový
- Al3+ kation hlinitý
- Na+ kation sodný
- Iony jsou částice, které mají elektrický náboj. Rozlišujeme je podle polarity náboje na kationy (+) a aniony (–) a jednak podle počtu atomů (jednoatomové, víceatomové).
- Al2(HPO4)3 tris(hydrogenfosforečnan) dihlinitý
- Ca3(PO4)2 bis(fosforečnan) trivápenatý
- Ca(H2PO4)2 bis(dihydrogenfosforečnan) vápenatý
- (NH4)2HPO4 hydrogenfosforečnan diamonný
- dvakrát bis třikrát tris
- U složitějších názvů a nebo tam, kde by název soli jednoznačně nevystihoval vzorec, upřesňujeme počet kyselinových zbytků (anionů) násobnou číslovkovou předponou (bis, tris atd.)
- Na2S sulfid sodný
- CaCO3 uhličitan vápenatý
- Na2CO3 uhličitan sodný
- Cu(NO3)2 dusičnan měďnatý
- Vzorec kyseliny: Vzorec soli: Název soli:
- Pokud zůstává v molekule soli nenahrazený atom vodíku, vyjadřujeme jeho přítomnost předponou –hydrogen–, které ještě podle potřeby předřazujeme číslovkovou předponu, je-li vodíků více
- Vzorce solí kyslíkatých kyselin odvozujeme tak, že jeden nebo více atomů „kyselého vodíku“ nahradíme jiným kationem. Názvy jsou dvouslovné, podstatné jméno je odvozeno od příslušné kyseliny zakončením –an. a přídavné jméno je odvozeno od názvu a oxidačního čísla kationu tvořícího s kyselinovým zbytkem sůl. Gramatickou výjimkou jsou soli kyselin, kde centrální atom má oxidační číslo +VI (např. síran ne sírovan a podobně chroman, dvojchroman atd.).
- NH4Cl chlorid amonný (sůl kyseliny chlorovodíkové HCl)
- PbS sulfid olovnatý (sůl kyseliny sirovodíkové H2S)
- Názvosloví solí bezkyslíkatých kyselin se řídí pravidly platnými pro názvosloví binárních sloučenin. K názvu prvku nebo skupiny se záporným oxidačním číslem se připojí koncovka –id, např.
- H2SO4 H2SO5 H2S2O7 H2S2O8
- Peroxokyseliny
- H4IP2VOX–II 4.(I) + 2.(V) + x.(–II) = 0 x = 7 vzorec: H4P2O7
- název: kyselina dihydrogendisírová
- Pro názvosloví polykyselin platí stejna pravidla jako pro názvosloví monokyselin. Jen zde navíc číslovkovou předponou vyjádříme počet centrálních atomů kyselinotvorného prvku
- název: kyselina tetrahydrogenkřemičitá
- Při odvození názvu oxokyseliny ze vzorce je nutné obdobným způsobem určit oxidační číslo kyselinotvorného prvku a vyjádřit je příslušným zakončením
- H5IO6 kyselina pentahydrogenjodistá nebo hexaoxojodistá
- HIO4 kyselina hydrogenjodistá nebo tetraoxojodistá
- HPO3 kyselina hydrogenfosforečná nebo trioxofosforečná
- 7 hepta 8 okta
- 3 tri 4 tetra
- Číslovka: Název:
- V některých případech tvoří prvek ve stejném oxidačním čísle dvě či více jednoduchých oxokyselin (jiný poměr molekul oxidu a vody). V těchto případech je nutné upřesnit pomocí číslovkových předpon počet atomů vodíku resp. kyslíku v molekule, aby název sloučeniny byl zcela jednoznačný.
- kyselina křemičitá H2ISiIVOx–II
- kyselina chloristá HIClVIIOx–II
- Při odvozování vzorců z názvů kyselin třeba obecně určit počet vodíkových H+I a kyslíkových O–II atomů. Počet atomů kyslíku závisí na oxidačním čísle centrálního atomu.
- oxid fosforečný kyselina fosforečná kyselina trihydrogenfosforečná
- oxid dusičný kyselina dusičná
- oxid sírový kyselina sírová
- oxid uhličitý kyselina uhličitá
- Oxokyseliny jsou tříprvkové sloučeniny obecného vzorce HmXxOn. Vzorce oxokyselin lze odvodit sloučením jedné nebo více molekul oxidu s jednou nebo více molekulami vody.
- NH3 + H2O —> NH4+ + OH– roztoky reagují zásaditě.
- hydroxid sodný hydroxid vápenatý hydrixid hlinitý
- NaIOH–I CaII(OH)2–I AlIII(OH)3–I
- Názvosloví hydroxidů.
- Odpovídající sloučenina vodíku s kyslíkem je H2O voda, s dusíkem NH3 amoniak. Odpovídající sloučenina vodíku s uhlíkem CH4 methan, je základní sloučenina organické chemie. Tyto způsoby zápisu vzorce amoniaku a methanu se používají již dlouho a jsou takto zavedené, jinak by formálně měl být vodík na prvním místě. Vodný roztok amoniaku tvoří hydroxid amonný který reaguje zásaditě jak bude uvedeno dále.
- PH3 fosfan
- Názvy binárních sloučenin s vodíkem odvozené od prvků s oxidačním číslem -II , -III a -VI (s výjimkou kyslíku, dusíku a uhlíku) se tvoří připojením koncovky –an k příslušnému mezinárodnímu názvu prvku
- HCl kyselina chlorovodíková
- Jednoslovné jsou názvy i některých. víceprvkových sloučenin s vodíkem. Jako příklad uvádím kyanovodík HCN, proto, že z něj odvozené kyanidy jsou technicky významné.
- HF fluorovodík
- Binární sloučeniny s vodíkem.
- CaCl2 C2O4 : 2 = CO2
- Ca+II Cl–I C+IV O–II
- Karbid vápenatý Ca+IIC2-IV je známé karbidové vápno sloužící k přípravě acetylenu. Jak je zde patrno oxidační čísla a poměr atomů zde nesouhlasí. Tyto karbidy totiž obsahují jednotku C2 jako jsou to správně acetylidy (ethinidy) alkalických kovů.
- -IV
- -III
- -II
- -I
- Název doplňuje přídavné jméno, které je odvozeno z názvu druhého prvku a má příponu odpovídající jeho kladnému oxidačnímu číslu.
- borid, nitrid, fosfid B-III, N-III, P-III
- halogenid (fluorid, chlorid, bromid, jodid) F-I, Cl-I, Br-I, I-I
- Názvosloví binárních sloučenin.