Номенклатура и классификация неорганических соединений Вводная часть

Во времена алхимии и следующего этапа – «пневматической» химии (период открытия и изучения газов) названия веществам давали по их свойствам, а также по применению, по месту нахождения, по сырью, из которого они были выделены, или по именам авторов, получивших их впервые. Например: водород, берлинская лазурь ( ), соль Глаубера ( ). Но новые исследования в области химии, а также потребность в справочной литературе привели к созданию в 1787 г. Комиссией¹ Парижской Академии наук рациональной номенклатуры.

По новой номенклатуре для наименования химического вещества предлагалось брать корни греческого или латинского названия его составных частей, а если элемент образует несколько соединений одного класса, то в названии изменяли суффиксы (например, сульфит и сульфат натрия). В России рациональную номенклатуру впервые применил академик Севергин (русский химик, минералог) в своей книге «Пробирное искусство» (1801 г.). Решающий вклад в оформление русской номенклатуры неорганических веществ внес Д.И. Менделеев в своем учебнике «Основы химии» (8 изданий на протяжении 1869-1906 гг.).

В 1957 г. Международный союз по чистой и прикладной химии (ИЮПАК) разработал более унифицированные правила номенклатуры соединений – СИ (система² интернациональная), которые были расширены и уточнены в 1971 и в 1977 гг.

Цель номенклатуры ИЮПАК – стандартизация названий веществ в такой степени, чтобы по ним можно было составлять стехиометрические формулы, отражающие состав и отчасти строение данного соединения.

Отметим, что систематическая номенклатура ИЮПАК оказалась сложной для машинной обработки и поэтому наряду с ней создана и успешно развивается номенклатура «Chemical Abstract Service» (CAS). Регистрационная система, основанная на номенклатуре CAS, позволяет идентифицировать вещество по структуре и присваивать ему кодовый регистрационный номер, выраженный тремя группами цифр³.

Номенклатура неорганических соединений июпак

Общие сведения. Химическая номенклатура включает формулы веществ и их названия. Переход от формул к названиям определяется системой правил. По правилам ИЮПАК каждое соединение получает в соответствии с его формулой систематическое название, полностью отражающее его состав.

Для ограниченного числа наиболее распространенных веществ разрешается использование исторически сложившихся (традиционных) названий: карбонат, сульфат и др. которые, однако, требуют дополнительного запоминания, т.к. не дают точного представления о составе; допускается также небольшое число специальных названий – вода, аммиак, гидразин и некоторые другие.

Систематические названия простых соединений. Простые вещества называют так же, как и соответствующие химические элементы (Э) за исключением углерода. Для аллотропных форм простых соединений с молекулярной структурой в названиях указывают число атомов в молекуле с помощью греческих числовых приставок: 1 – моно, 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса, 7 – гепта, 8 – окта, 9 – нано, 10 – дека, 11 – ундека, 12 – додека.

Числительные более 12 указываются арабскими цифрами через дефис и читаются как количественные. Неопределенное число атомов обозначается приставкой – поли. Для твердых полиморфных форм используют греческие буквы: альфа ( ), бета ( ), гамма ( ), дельта ( ) и т.д., начиная с низкотемпературной модификации.

Примеры систематических названий простых соединение (в скобках – традиционные названия): Н – моноводород (атомарный водород), – диводород (молекулярный), – трикислород (озон), – тетрафосфор (белый фосфор), – полифосфор (черный), – цикло-октасера (циклические молекулы ), -S  –   -cера (сера ромбическая), -S  –   -сера (сера моноклинная), – катена-полисера (сера пластическая – построена из полимерных цепей), – cера аморфная.

Названия простых ионов. Систематическое название простых, т.е. одноэлементных катионов строится из слова «катион» в именительном падеже и русского названия Э в родительном падеже, если катион одноатомный. (В случае необходимости в скобках указывают заряд катиона римской цифрой.) Например: – катион водорода, Al³⁺ – катион алюминия, Fe²⁺ – катион железа(II) (читается «катион железа два»), Fe³⁺ ‑ катион железа(III).

Если катион многоатомный, то числовой приставкой указывается число атомов, а заряд иона – арабской цифрой со знаком «+» – это способ Эванса-Бассета. Например, – катион диводорода (1+) (читается: «катион диводорода один плюс»), – катион диртути (2+), – катион дикислорода (1+).

Систематические названия одноэлементных анионов строятся из корня латинского названия Э, суффикса «-ид» и слова «ион» (через дефис). Например, – гидрид-ион, – нитрид-ион. Изменения в названии при переходе к многоатомным анионам аналогичны изложенным для катионов, например: – дисульфид(2–)-ион, – трииодид(1–)-ион.

Распространенным анионам вместо систематических присвоены специальные названия: – ацетиленид-ион, – пероксид-ион, – надпероксид-ион, –озонид-ион, – азид-ион.

Названия сложных катионов и анионов. Названия сложных (двух- и более элементных) ионов строятся по принципам номенклатуры комплексных соединений¹ (КС) [8], в которых различают центральный атом (ц.а.) и атомы или молекулы, или ионы, связанные с ним, т.е. лиганды² (L). Например, в комплексе ц.а. – это катион бора(III), а L – фторид-анионы.

Название комплексного иона начинается с названия лигандов (табл. 2) с указанием количества одинаковых L численной приставкой. При наличии различных лигандов их перечень, если они одноатомны, идет в соответствии с уменьшением электроотрицательности (ЭО) по формуле  справа налево.

Если лиганды многоатомные, то вначале в формуле записываются положительно заряженные L, затем нейтральные и, наконец, отрицательно заряженные. Внутри группы расположение многоатомных лигандов соответствует ЭО элемента первого в формуле L, а при одинаковых первых – второго. В табл. 2 лиганды расположены в порядке записи их в формуле КС (слева направо). После перечня L идет название ц.а. – русское для комплексных катионов (например, – катион гексаакваалюминия), а в случае комплексных анионов – используют корень латинского названия, добавляя суффикс «-ат» ( – тетрафтороборат-анион). Если нужно, указывают степень окисления (ст.ок.) ц.а. (римской цифрой):   катион хлородиртути(I), – гексагидроксоферрат(II)-анион.

Таблица 2. Названия некоторых лигандов

	Гидро
	Аква
	Карбонил
	Этилен
	Аммин
	Нитрозил
	Гидридо
	Циано
	тиоциано (родано)
	Оксалато
	Тио
	Сульфато
	Иодо
	Бромо
	Хлоро
	Нитридо
(связь с ц.а. через N)	Нитро
(связь с ц.а. через O)	Нитрито
	Нитрато
	Оксо
	Пероксо
	Гидроксо
	Фторо

Некоторым многоатомным ионам даны специальные названия: ‑ катион гидразиния (1+), – гидроксид-ион, – катион гидразиния (2+), – цианид-ион, – катион гидроксиламиния, – цианамид-ион, – катион ванадила, – имид-ион, – катион нитрозила, – амид-ион, – катион нитронила, – нитрозид-ион.

Катионы, образованные элементами с водородом и включающие большее число атомов водорода, чем требуется по правилу нейтральности, носят групповое название – ониевые катионы. Их специальные названия: – катион фторония, – катион фосфония, – катион оксония¹, – катион арсония, – катион аммония, – катион стибония. Если атомы водорода замещены на другие элементы, то их указывают в названии: – катион тетрафтораммония.

Названия сложных веществ. Химическая формула сложного соединения обычно включает в себя катион (или положительно заряженную составляющую) и анион (или отрицательно заряженную составляющую). Причем катион в формуле ставится на первое место, анион – на второе (исключение: , и ). Если катионов или анионов несколько, то первым пишется ион менее электроотрицательного элемента, например: , ², .

Названия отрицательно и положительно заряженных составляющих в сложных веществах строятся, как и названия свободных ионов, лишь слова «катион» и «анион» опускаются. Составлять систематическое название сложного соединения, например, можно двумя способами: 1) используя числовые приставки: гептаоксид димарганца; 2) указывая ст.ок. менее электроотрицательного элемента: оксид марганца(VII) – способ Штока.

Названия, построенные по второму способу, менее громоздки, но первый способ более универсален и точен. Например, не годится метод Штока в случае вещества , или другой пример: название «бромид ртути(I)» отвечает простейшей формуле HgBr, а не истинной . Используя первый способ, эти соединения определяют однозначно, как карбид трижелеза и дибромид диртути. Используют оба способа в зависимости от целесообразности: PtCl – хлорид платины(I), – диоксодисульфат диводорода, – гексакарбид 23-хрома.

При наличии нескольких отрицательно или положительно заряженных составляющих их названия перечисляют по формуле справа налево и пишут через дефис: – дисульфид меди-железа, – хлорид-гидросульфид стронция.

Для однозначного обозначения веществ одинакового состава, но с разным расположением атомов, в названиях указывают химическим символом (через дефис) тот элемент, который присоединен к другой составляющей, например, НОСN – цианат-О водорода, HNCO – цианат-N водорода, HCNO – цианат-С водорода.

Названия гидратов. Они начинаются со слова «гидрат» с указанием числа молекул воды греческим числительным: – гидрат аммиака, – гептагидрат сульфата железа(II), – полигидрат оксида железа(III).

Если состав гидрата сложный, то название начинают со слова «гидрат» без числовых приставок, а в конце указывают в круглых скобках арабскими цифрами в виде дроби соотношение составных частей, причем первое число отвечает содержанию воды, например: – гидрат аммиака (1/2), – гидрат сульфата кадмия (8/3). В случае клатратов, наоборот, второе число отвечает содержанию воды, например: – дибром-вода (6/46). В обоих случаях числа соответствуют расположению слов в названиях.