С. Т. Жуков Химия 8-9 класс

Глава 8 . Основы химической номенклатуры

8.1. Что такое химическая номенклатура

Химическая номенклатура складывалась постепенно, в течение нескольких столетий. По мере накопления химических знаний она неоднократно менялась. Уточняется и развивается она и сейчас, что связано не только с несовершенством некоторых номенклатурных правил, но еще и с тем, что ученые постоянно открывают новые и новые соединения, назвать которые (а бывает, что даже и составить формулы), пользуясь существующими правилами иногда оказывается невозможно. Номенклатурные правила, принятые в настоящее время научным сообществом всего мира, содержатся в многотомном издании: " Номенклатурные правила ИЮПАК по химии" , число томов в котором непрерывно возрастает.
С типами химических формул, а также с некоторыми правилами их составления вы уже знакомы. А какие же бывают названия химических веществ?
Пользуясь номенклатурными правилами, можно составить систематическое название вещества.

Для многих веществ кроме систематических используются и традиционные, так называемые тривиальные названия. При своем возникновении эти названия отражали определенные свойства веществ, способы получения или содержали название того, из чего данное вещество было выделено. Сравните систематические и тривиальные названия веществ, приведенных в таблице 25.

К тривиальным относятся и все названия минералов (природных веществ, составляющих горные породы), например: кварц (SiO₂); каменная соль, или галит (NaCl); цинковая обманка, или сфалерит (ZnS); магнитный железняк, или магнетит (Fe₃O₄); пиролюзит (MnO₂); плавиковый шпат, или флюорит (CaF₂) и многие другие.

Таблица 25. Систематические и тривиальные названия некоторых веществ

Для некоторых наиболее известных или широко распространенных веществ употребляются только тривиальные названия, например: вода, аммиак, метан, алмаз, графит и другие. В этом случае такие тривиальные названия иногда называют специальными.
Как составляются названия веществ, относящихся к разным классам, вы узнаете из следующих параграфов.

ХИМИЧЕСКАЯ НОМЕНКЛАТУРА, СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ НАЗВАНИЕ, ТРИВИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ.
1.Выпишите из предыдущих глав учебника десять тривиальных названий любых соединений (отсутствующих в таблице), запишите формулы этих веществ и дайте их систематические названия.
2.О чем говорят тривиальные названия " поваренная соль" , " кальцинированная сода" , " угарный газ" , " жженая магнезия" ?

Названия большинства простых веществ совпадают с названиями соответствующих элементов. Только все аллотропные модификации углерода имеют свои особые названия: алмаз, графит, карбин и другие. Кроме этого имеет свое особое название одна из аллотропных модификаций кислорода – озон.
Простейшая формула простого немолекулярного вещества состоит только из символа соответствующего элемента, например:  Na – натрий, Fe – железо, Si – кремний.
Аллотропные модификации обозначают, используя буквенные индексы или буквы греческого алфавита:

C_(а) – алмаз; -Sn – серое олово;
С_(гр) – графит; -Sn – белое олово.

В молекулярных формулах молекулярных простых веществ индекс, как вы знаете, показывает число атомов в молекуле вещества:
H₂ – водород; O₂ – кислород; Cl₂ – хлор; O₃ – озон.

В соответствии с номенклатурными правилами систематическое название такого вещества должно содержать приставку, показывающую число атомов в молекуле:
H₂ – диводород;
O₃ – трикислород;
P₄ – тетрафосфор;
S₈ – октасера и т. д., но в настоящее время это правило еще не стало общеупотребительным.

В соответствии с общим правилом в формуле бинарного вещества на первое место ставится символ элемента с меньшей электроотрицательностью атомов, а на второе – с большей, например: NaF, BaCl₂, CO₂, OF₂ (а не FNa, Cl₂Ba, O₂C или F₂O!).
Так как значения электроотрицательности для атомов разных элементов постоянно уточняются, обычно пользуются двумя практическими правилами:
1. Если бинарное соединения представляет собой соединение элемента, образующего металл, с элементом, образующим неметалл, то на первое место (слева) всегда ставится символ элемента, образующего металл.
2. Если оба элемента, входящие в состав соединения – элементы, образующие неметаллы, то их символы располагают в следующей последовательности:

Примечание: следует помнить, что место азота в этом практическом ряду не соответствует его электроотрицательности; в соответствии с общим правилом его следовало бы поместить между хлором и кислородом.

Примеры: Al₂O₃, FeO, Na₃P, PbCl₂, Cr₂S₃, UO₂ (по первому правилу);
BF₃, CCl₄, As₂S₃, NH₃, SO₃, I₂O₅, OF₂ (по второму правилу).
Систематическое название бинарного соединения может быть дано двумя способами. Например, СО₂ можно назвать диоксидом углерода – это название вам уже известно – и оксидом углерода(IV). Во втором названии в скобках указывается число Штока (степень окисления) углерода. Это делается для того, чтобы отличить это соединение от СО – оксида углерода(II).
Можно использовать и тот, и другой тип названия в зависимости от того, какой в данном случае более удобен.

Другие примеры:

Если атомы элемента, стоящего в формуле вещества на первом месте, проявляют только одну положительную степень окисления, то ни числовые приставки, ни обозначение этой степени окисления в названии вещества обычно не используются, например:
Na₂O – оксид натрия; KCl – хлорид калия;
Cs₂S – сульфид цезия; BaCl₂ – хлорид бария;
BCl₃ – хлорид бора; HCl – хлорид водорода (хлороводород);
Al₂O₃ – оксид алюминия; H₂S – сульфид водорода (сероводород).

1.Составьте систематические названия веществ (для бинарных веществ – двумя способами):
а) O₂, FeBr₂, BF₃, CuO, HI;
б) N₂, FeCl₂, Al₂S₃, CuI, H₂Te;
в) I₂, PCl₅, MnBr₂, BeH₂, Cu₂O.
2.Назовите двумя способами каждый из оксидов азота: N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₄, N₂O₅. Подчеркните более удобные названия.
3.Запишите формулы следующих веществ:
а) фторид натрия, сульфид бария, гидрид стронция, оксид лития;
б) фторид углерода(IV), сульфид меди(II), оксид фосфора(III), оксид фосфора(V);
в) диоксид кремния, пентаоксид дийода, триоксид дифосфора, дисульфид углерода;
г) селеноводород, бромоводород, йодоводород, теллуроводород;
д) метан, силан, аммиак, фосфин.
4.Сформулируйте правила составления формул бинарных веществ по положению элементов, входящих в состав этого вещества, в системе элементов.

Как вы уже заметили, в формуле бинарного соединения на первом месте стоит символ катиона или атома с частичным положительным зарядом, а на втором – аниона или атома с частичным отрицательным зарядом. Точно также составляются формулы и более сложных веществ, но места атомов или простых ионов в них занимают группы атомов или сложные ионы.
В качестве примера рассмотрим соединение (NH₄)₂CO₃. В нем на первом месте стоит формула сложного катиона (NH₄), а на втором – формула сложного аниона (CO₃²).
В формуле самого сложного иона на первое место ставится символ центрального атома, то есть атома, с которым связаны остальные атомы (или группы атомов) этого иона, а в названии указывается степень окисления центрального атома.

Примеры систематических названий:
Na₂SO₄ тетраоксосульфат(VI) натрия(I),
K₂SO₃ триоксосульфат(IV) калия(II),
CaCO₃ триоксокарбонат(IV) кальция(II),
(NH₄)₃PO₄ тетраоксофосфат(V) аммония,
PH₄Cl хлорид фосфония,
Mg(OH)₂ гидроксид магния(II).

Такие названия точно отражают состав соединения, но очень громоздки. Поэтому вместо них обычно используют сокращенные (полусистематические) названия этих соединений:
Na₂SO₄ сульфат натрия,
K₂SO₃ сульфит калия,
CaCO₃ карбонат кальция,
(NH₄)₃PO₄ фосфат аммония,
Mg(OH)₂ гидроксид магния.

Систематические названия кислот составляется так, как будто кислота – соль водорода:
H₂SO₄ тетраоксосульфат(VI) водорода,
H₂CO₃ триоксокарбонат(IV) водорода,
H₂[SiF₆] гексафторосиликат(IV) водорода.(О причинах применения квадратных скобок в формуле этого соединения вы узнаете позже)
Но для наиболее известных кислот номенклатурные правила допускают применение их тривиальных названий, которые вместе с названиями соответствующих анионов приведены в таблице 27.

Таблица 27. Названия некоторых кислот и их анионов

Кислота		Анион
Формула	Название	Формула	Название
H2CO3	Угольная	CO32	Карбонат-ион
(H2SiO3)n	Кремниевая	(SiO32)n	Силикат-ион
HNO3	Азотная	NO3	Нитрат-ион
HNO2	Азотистая	NO2	Нитрит-ион
H3PO4	Ортофосфорная (фосфорная)	PO43	(Орто)фосфат-ион
(HPO3)n	Метафосфорная	(PO3 )n	Метафосфат-ион
H2SO4	Серная	SO42	Сульфат-ион
H2SO3	Сернистая	SO32	Сульфит-ион
HClO4	Хлорная	ClO4	Перхлорат-ион
HClO3	Хлорноватая	ClO3	Хлорат-ион
HClO2	Хлористая	ClO2	Хлорит-ион
HClO	Хлорноватистая	ClO	Гипохлорит-ион

* * *

В этой главе вы познакомились только с самыми основными правилами химической номенклатуры. С другими правилами вы будете знакомиться по мере необходимости.

ПОЛУСИСТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЗВАНИЯ КИСЛОТ И СОЛЕЙ.
Назовите следующие вещества:
а) Fe(NO₃)₃, H₂SeO₄, Cr(OH)₃, (NH₄)₃PO₄;
б) Cr₂(SO₄)₃, CrSO₄, CrCl₃, CrO₃, Cr₂S₃;
в) Na₂SO₄, Na₂SO₃, Na₂S;
г) KNO₃, KNO₂, K₃N;
д) HBr, H₃BO₃, (H₃O)₂SO₄, (H₃O)₃PO₄;
е) KMnO₄, K₂S₂O₇, K₃[AuCl₆], K₃[Al(OH)₆].
2.Составьте формулы следующих веществ:
а) карбонат магния, нитрат свинца(II), нитрит лития;
б) гидроксид хрома(III), бромид алюминия, сульфид железа(II);
в) нитрат серебра, бромид фосфора(V), фосфат кальция.