Номенклатура

Хімічна номенклатура - це назви, які ми використовуємо для хімічних речовин. Наприклад, H ₂ O називається «вода», а CH ₄ (газ, який ви спалюєте в печі) називається «метан». Ви повинні вивчити хімічну номенклатуру тут, на цій сторінці зараз, щоб ви могли зрозуміти, коли вона використовується.

Основи

Ось деякі важливі відомості про те, як ми пишемо хімічні речовини.

1. Елементи мають символи однієї або двох букв. Перша - велика літера (ABC). Якщо є друга буква, це нижня буква (abc). Наприклад, «m» - це одна одиниця, а «М» - інша одиниця. «K» - символ для одного типу константи, а «k» - символ для іншого типу. Потрібно пам'ятати, що символи великої літери зазвичай відрізняються від символів нижнього регістру. Наприклад, Co - це кобальт, металевий елемент поруч із залізом, а СО - чадний газ, отруйний газ, виготовлений з одного атома вуглецю та одного атома кисню.

2. Заряд хімічної речовини записуємо за допомогою верхнього індексу, який виглядає так: H ⁺ або H ^—. Якщо ми пишемо тільки H, це означає атом H, який є одним протоном і одним електроном. H ⁺ означає 1 атом H - 1 електрон, тому він означає лише один протон, який також називають іоном водню. Якщо ми напишемо H ^— це означає один атом водню + один електрон, так протон і 2 електрона, також звані іоном гідриду. Якщо є число у верхньому індексі, це говорить про те, скільки електронів додається або видаляється. Наприклад, Ca ²⁺ - це атом кальцію - 2 електрони, або іон кальцію. S ^2— це сульфід, або сірка + 2 електрони.

3. Вказуємо кількість атомів конкретного типу за допомогою індексу, ось так: СО ₂. Це означає один атом вуглецю і 2 атома кисню. Якщо ми пишемо O ₂, це означає молекулу кисню, яка є двома атомами кисню, з'єднаних між собою. Іноді люди можуть писати O2, щоб означати те ж саме. Якщо число стоїть першим, однак, воно має інше значення. 2 O означає 2 атоми кисню, які ні до чого не пов'язані.

4. Якщо ми хочемо показати, скільки протонів і нейтронів присутній в атомі, ми можемо використовувати масове число, як верхній індекс перед символом елемента, наприклад ¹³ С. Це означає вуглець з (протони+нейтрони) = 13. Ви можете сказати, що це відрізняється від заряду, тому що заряд завжди буде включати + або — і приходити слідом за символом.

5. Більшість молекул або іонів, які є стабільними, мають парну кількість електронів. Якщо вони мають непарну кількість електронів, це називається радикалом. Наприклад, H є радикалом, тому що він має один електрон. Оскільки це незвично, це може бути позначено крапкою, як це: H ^•. Наприклад, вода - H ₂ O, і якщо ви видалите іон водню, ви залишитеся з гідроксид-іоном, OH ^-. Якщо видалити H ^• з води, у вас залишається молекула OH, яка є нейтральною. Це ще називають гідроксильним радикалом, написаним OH ^•.

6. Фаза речовини часто позначається буквою in () після символу. Наприклад, Він майже завжди газ, написаний Він (г). Якщо це рідина (4.2K або нижче, менше -269° C), що написано He (l). Ви, напевно, ніколи не почуєте про Він (и), оскільки було б дуже важко зробити його твердим. Ви також можете побачити щось написане з (aq), що означає «розчинений у воді». Наприклад, NaCl (aq) означає сіль, розчинену у воді, тому не залишилося твердої речовини. Або ви можете просто побачити K ⁺ (aq), що означає іони калію, розчинені у воді.

Елементи

Є багато елементів, і вам не потрібно запам'ятовувати їх усі. Ось кілька, які ви повинні вивчити прямо зараз, хоча, тому що вони є загальними або важливими, так що ви не будете заплутані, коли про них згадуються пізніше. Вони організовані за своїм типом.

1. Неметали

• Світлові елементи: елементи з найменшою масою
  • Водень (H): існує як H ₂ або в поєднанні з іншими елементами, такими як у воді
  • Гелій (Він): названий на честь сонця, тому що він був виявлений на сонці до того, як його виявили на Землі (ми пояснимо, як пізніше); він ні з чим не реагує
• Основні гази в повітрі
  • Кисень (O): ми отримуємо більшу частину нашої енергії від реакцій з киснем, коли ми дихаємо або коли спалюємо паливо; O ₂ - 21% повітря
  • Азот (N): часто обмежуючий фактор для сільського господарства або зростання населення, хоча N ₂ становить 78% повітря, оскільки він реагує лише за особливих обставин.
• Галогени: реактивні елементи, що утворюють солі; загальні негативні іони
  • Фтор (F): найлегший галоген і найбільш реактивний елемент в таблиці Менделєєва, люди кажуть, що він вбив перших двох хіміків, які намагалися виділити F ₂
  • Хлор (Cl): частина нормальної солі, NaCl, вона поширена в океані і в вашому організмі
  • Бром (Br): один з лише двох елементів, які є рідкими при кімнатній температурі, бром також міститься в солей і мінералах
  • Йод (I): м'яка, блискуча тверда речовина срібла, яка легко випаровується до фіолетового газу, йод може бути використаний для дезінфекції порізів і має важливе значення для людського мозку, припускаючи, що люди, можливо, еволюціонували, щоб жити поблизу океану, який забезпечує джерела йоду в рибі та морських водоростях
• Основна група твердих неметалів: непровідні і зазвичай м'які матеріали
  • Вуглець (C): елемент, на якому базується біологія, також міститься в алмазі, графіті, вугіллі та вугіллі
  • Кремній (Si): основа електронної промисловості; також основний компонент піску, скла та більшості гірських порід
  • Сірка (S): смердюча жовта тверда речовина, яка використовується для отримання сильної кислоти в промисловості, також поширена в мінералах і необхідна для життя
  • Фосфор (P): спочатку виділяється з сечі, хоча поширений у мінералах; необхідний для життя, часто світиться

2. Метали: м'які або тверді, легкі або важкі, зазвичай тверді електричні провідники

• Лужні метали: м'які, легкі, загальні розчинні позитивні іони
  • Літій (Li): найлегша луг, що використовується в батареях та антидепресантах
  • Натрій (Na, ви можете знати його як натрій): поширений в океані і сіль
  • Калій (K, ви можете знати його як калій): також поширена, висока концентрація всередині клітин
• Лужноземельні метали: як луги, але менше, менш реактивні, менш розчинні, позитивні іони частіше зустрічаються в гірських породах, але також рясні в океані
  • Магній (Mg): поширений у гірських породах, необхідний для життя, особливо фотосинтезу
  • Кальцій (Ca): поширений у біоматеріалах, таких як кістки, зуби та оболонки, також необхідні для м'язів
• Метали основної групи
  • Алюміній (Al, також називається алюмінієм): для отримання металу з мінеральних джерел потрібно багато енергії, але дуже поширений і корисний метал
  • Олово (Sn, від лат. Stannum): використовується з давніх часів, особливо в сплавах, таких як бронза; все ще використовується в припої та багатьох інших додатках
  • Свинець (Pb, від латинського plumbum): дуже важкий, м'який, солодкий на смак токсичний метал, який зазвичай використовується з давніх часів, зараз використовується для захисту радіації та куль, серед багатьох інших застосувань
• Перехідні метали: широко різноманітна група, часто характеризується складними хімічними властивостями
  • Залізо (Fe, від лат. Ferrum): найпоширеніший елемент на землі, необхідний у сталі, зі складними реакційними властивостями, необхідними для життя
  • Мідь (Cu, від латинського cuprum): менш реактивний метал, з характерними кольорами, зазвичай використовується в монетах та електроніці
  • Срібло (Ag, від лат. Argentum): використовується в ювелірних виробах, монетах та інших прикрасах та посуді з давніх часів, воно не тьмяніло лише після промислової революції, а тепер також використовується в електроніці
  • Золото (Au, від лат. Aurum): використовується з давніх часів в монетах і ювелірних виробах, для фарбування вітражів, також в стоматології та інших додатках
  • Ртуть (Hg, від латинського hydrargyrum): також називається quicksilver, оскільки це срібна рідина, вона токсична, але дуже важлива в історії науки; вона може бути знайома з термометрів

Загальні позитивні іони (катіони)

«[ім'я елемента] (заряд римськими цифрами, якщо потрібно) ion»

Катіон - це ще одне слово для позитивного іона. Загальними позитивними іонами є іони лужних і лужноземельних металів і амонію, NH ₄ ⁺. Лужні метали утворюють +1 катіони, такі як Na ⁺ і K ⁺. Лужноземельні метали утворюють +2 катіони, такі як Ca ²⁺ і Mg ²⁺. Іон водню H ⁺ є дуже поширеним катіоном. Для цих катіонів можна назвати їх «[назва елемента] іон», наприклад іон натрію або іон кальцію.

Ви також побачите катіони перехідних металів або катіони металів основної групи, але важче передбачити, який заряд вони матимуть, особливо тому, що деякі з них можуть мати різні заряди, такі як залізо, яке зазвичай є Fe ²⁺ або Fe ^{3 +}. Заряд на катіоні перехідного металу також може бути позначений за допомогою римських цифр в дужках, який виглядає як Fe (II) або Fe (III). Римські цифри, які вам потрібно знати для хімії, це:

1	2	3	3	5	6	7	8	9	10
Я	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	МІКС	Х

Для катіонів, які мають невизначений заряд, слід називати їх «[ім'я елемента] (заряд римськими цифрами) іон». Наприклад, іон заліза (II) або іноді просто Fe (II).

Іноді люди використовують спеціальні назви цих іонів, в яких іон вищого заряду називається «[ім'я] -іон», а нижній іон заряду називається «[ім'я] -озний іон», наприклад залізо для Fe (II) і залізо для Fe (III), або іон міді для Cu (I) і іон міді для Cu (II). Я думаю, що це найпоширеніше для Fe, і я ніколи не чув, щоб хтось називав нікельовим іоном (II), тому що це звучить смішно.

Ось список поширених катіонів з менш передбачуваними зарядами:

Вік ^+

Cu ^+

Куб ^2+

Фе ^2+

Фе ^3+

Рт 2 ^2+

Рт ^2+

Пб ^2+

^Нд 2+

Аль ^3+

Елементи, яких немає у списку вище, які ви можете побачити найближчим часом: цинк (II): Zn ²⁺, кадмій (II): Cd ²⁺, кобальт (II): Co ²⁺, марганець (II): Mn ²⁺, нікель (II): Ni ²⁺, хром (III): Cr ³⁺.

Загальні негативні іони (аніони)

«[базове ім'я] + (-ide, -ел, або -ite)»

Аніон - ще одне слово, що позначає негативний іон. Поширеними негативними іонами є галогенідні іони, що утворюються з галогенних елементів: фторид, F ^{—; хлорид, Cl —}; бромід, Br ^—; і йодид, I ^—. Як ви могли помітити, назви аніонів мають «-ide» в кінці, коли вони утворюються з елементів. Інші приклади включають оксид, O ^2—, сульфід, S ^2—, і нітрид, N ^3—.

Існує також багато важливих багатоатомних аніонів, що означає аніони, що включають більше одного атома. До них відносяться токсичний іон ціаніду, CN ^-, загальний гідроксид-іон, OH ^- і пероксидний іон, O ₂ ^2—. Інші важливі аніони включають ацетатний іон (C ₂ H ₃ O ₂ ^-), який знаходиться в оцті, хлорат-іон (ClO ₃ ^-), іон перхлорату (ClO ₄ ^-), який часто вибухонебезпечний, нітратний іон (NO ₃ ^—), карбонатний іон (CO ₃ ^2-), виявлений в оболонках, сульфат-іон (SO ₄ ^2—) та фосфатний іон (PO ₄ ^3—). Всі вони закінчуються на «-їли», а значить, в них більше кисню. Також зверніть увагу, що «per-___-ate» означає більше кисню, ніж просто «-ел», як у перхлорату.

Менш поширеними, але все ж важливими є деякі «-іт» аніони, які мають менше кисню, такі як нітрит (NO ₂ ^—), сульфіт (SO ₃ ^2—), хлорит (ClO ₂ ^—) і гіпохлорит (ClO ^—). Зверніть увагу, що «hypo-___-ite» означає менше кисню, ніж просто «-іт», як у гіпохлориту. Сульфіт і нітрит використовуються для консервування продуктів. Сульфітні солі використовують у вині, сухофруктах і консервованій редьці (мю). Нітритні солі використовуються в консервованому м'ясі.

Ще одне правило говорить, що якщо взяти аніон, як карбонат або сульфат, і додати один іон водню, то ви називаєте це «бікарбонат» (HCO ₃ ^-) або «бісульфат» (HSO ₄ ^-). Або ви можете побачити його під назвою «гідрокарбонат» або «гідросульфат». Зверніть увагу, що оскільки ми додали іон водню, заряд на бікарбонатному іоні на одиницю менше, ніж заряд на карбонатному іоні. Також відзначимо, що «дисульфат» - це S ₂ O ₇ ^2—, досить сильно відрізняється від бісульфату.

Хімічна номенклатура іонних сполук

«[назва катіону] + [назва аніона]»

Іонні сполуки - це сполуки, що включають щонайменше два компоненти, позитивний іон і негативний іон. Часто позитивним іоном є іон металевого елемента, а негативний - неметалевим іоном. Щоб назвати іонну сполуку, зазвичай просто дають катіон, а потім аніон, наприклад, «хлорид натрію» або «аміачна селітра». Якщо катіон - це тип, який може мати різні заряди, то слід сказати, що таке заряд, наприклад «йодид ртуті (I)» або «сульфат міді».

Хімічна номенклатура кислот

«(гідро if -ide) [аніон назва основи] + (-ic якщо -ide, -ел; -ous якщо -іт) + кислота»

Кислота зазвичай означає аніон у поєднанні з іоном водню як катіон. Наприклад, HCl - це звичайна кислота, яка є іоном водню та хлоридним аніоном. Якщо аніон закінчується на «-ide», то зазвичай кислоту називають «гідро-___-ic кислотою», наприклад, «соляною кислотою» для HCl. Ви побачите це для всіх «водневих кислот», які є H + галогеном, таких як «плавикова кислота» або «воднева кислота». Ви також можете побачити «синильна кислота» для HCN. Якщо аніон закінчується на «-їли», ніж ви називаєте кислоту «___-ic кислота», наприклад, «сірчана кислота», яка є H ₂ SO ₄, або «азотна кислота». НЕМАЄ ₃. Якщо аніон закінчується на «-ite», то назва кислоти - «___-ous кислота». наприклад, «хлорноватиста кислота» для HClO. Зверніть увагу, що раніше «-ic» і «-ous» означали все менший заряд для катіонів, таких як іони заліза і заліза. Тепер це також означає все менше кисню в кислотах.

Хімічна номенклатура неметалевих сполук

«(префікс, а не моно) [менш аніон-подібне ім'я атома] + (префікс) [більше аніон-подібне ім'я атома] -ide»

Неметалеві сполуки часто називають ковалентними сполуками. Вони названі за іншим правилом від іонних сполук. Вам знадобляться ці «префікси», які вказують, скільки кожного типу атомів присутній:

1	2	3	3	5	6	7	8	9	10
моно	ді	три	тетра	пента	гекса	гепта	окта	нона	дека

Приставки походять від грецької. Спочатку ви поставите елемент, який більше залишився в таблиці Менделєєва, якщо це не кисень, який завжди останній, якщо він не знаходиться в сполуці з фтором. Це відбувається за тією ж схемою, що і іонні сполуки. В іонних сполуках катіон пишеться першим, і ви помітите, що в таблиці Менделєєва він зазвичай більше ліворуч, ніж аніон, який пишеться останнім. Коли ви називаєте ковалентні сполуки, атом, який більше схожий на аніон, пишеться останнім. Фтор завжди найбільш «аніонний», а кисень - наступний самий «аніонний», тому вони завжди будуть останніми. (Фтор насправді найбільш електронегативний, але ми вивчимо цю концепцію набагато пізніше, тому зараз я називаю його «аніон-подібним».) Якщо обидва атома знаходяться в одній групі (один і той же стовпець періодичної таблиці), то першим називається нижній. Зверніть увагу, що два найбільш «аніоноподібних», F і O, знаходяться у верхньому правому куті таблиці Менделєєва. Атом, написаний другий, це більше «аніон-подібний» називається як аніон, з закінченням «-ide». Наприклад, СО: вуглець знаходиться зліва, тому ми можемо написати «монооксид вуглецю». Насправді люди зазвичай просто називають його «чадним газом». Ви можете пропустити «моно» для першого елемента. Наприклад, SO ₃ називається «триоксидом сірки», а N ₂ O ₄ називається «тетроксид азоту». xEO ₂ - це діоксид ксенону, хоча ксенон більше праворуч, ніж кисень, тому що кисень більше схожий на аніон, ніж будь-що, крім фтору. Якщо з'єднання включає водень, то ви можете залишити поза увагою префікси, такі як «хлористий водень» для HCl або «сірководень» для H ₂ S, оскільки числа кожного атома можна передбачити так, ніби це іонна речовина. Але насправді багато сполук водню мають особливі назви, такі як «аміак» для NH ₃, «метан» для CH ₄, «боран» для BH ₃, «силан» для SiH ₄ і «фосфін» для PH ₃. Ви повинні вивчити перші два з них зараз.

Резюме

Ключова інформація для загальних елементів

Назва елемента	Символ	Атомний номер	Зазвичай зустрічається як...
Водень	Ч	1	Н 2 (г), вода (Н 2 О), кислота (Н ^+ (aq))
Гелій	Він	2	Він (г), Він (л), якщо ви хочете зробити речі дуже холодними
Літій	Лі	3	Li ^+ завжди, (aq) або в твердих тілах з аніонами, літій-метал Li (s) тільки в хімічному класі
Вуглець	C	6	Ковалентні сполуки, що утворюють 4 зв'язку
Азот	П	7	N 2 (g) в повітрі, в аміаку (NH 3 (g або l)), в основних ковалентних сполуках, в білках
Кисень	O	8	O 2 (g) в повітрі, у воді, в гірській породі і склі, зазвичай в поєднанні з Si
Фтор	F	9	F ^- (aq) або з катіонами в гірській породі, в ковалентних сполуках з вуглецем (антипригарні каструлі)
Натрій (натрій)	Na	11	Na ^+ (aq) або з аніонами в солей, метал натрію (Na (s)) тільки в хімічному класі
Магній	Мг	12	Mg ^2+ (aq) або з аніонами в солей і гірських породах
Алюміній (алюміній)	Аль	13	Al ^3+ з аніонами в гірських породах і солей, промислово виготовлений метал Al (s)
Кремній	СІ	14	Промислово виготовлені Si (s) в комп'ютерних чіпах, оксиди Si (IV) в піску, склі, більшості гірських порід
Фосфор	Р	15	Фосфати: PO 4 ^3—, P 2 O 7 ^4— і т.д. в гірських породах, ДНК
Сірка	S	16	S 8 (s), S ^2— або сульфат (SO 4 ^2—) в солей або гірських породах
хлор	Cl	17	Cl ^— (aq) або з катіонами в солях, Cl 2 (g) або ClO ^— (aq) в дезінфікуючих засобах
Калій (калій)	К	19	K ^+ (aq) або з аніонами в солей, металом калію (K (s)) тільки в хімічному класі
Кальцій	Ca	20	Ca ^2+ (aq) або з аніонами в солей і гірських породах
Залізо	Fe	26	Fe (s) метал промислового виробництва, оксиди або сульфіди Fe (II) або Fe (III) та інші мінерали
Мідь	Cu	29	Природний Cu (s) метал, Cu (I) або Cu (II) солі або мінерали, як правило, синій або зелений
Бром	Br	35	Br ^— (aq) або з катіонами в солей
Сріблястий	Ag	47	Природний метал Ag (s), Ag (I) або Ag (II) в солей або сульфідних мінералах
Олово	Сн	50	Промислово виготовлені Sn (s) у сплавах, солей Sn (II) або Sn (IV) та оксидних або сульфідних мінералів
Йод	Я	53	I ^— (aq) або з катіонами в солей
Золотий	Au	79	Природний Au (s) метал, рідко Au (I) або Au (III) солі
Меркурій	Hg	80	Природні (але рідкісні) метали Hg (l), Hg (II) сульфіди і галогеніди, Hg (I) існує як Hg 2 ^2+
Свинець	Пб	82	Pb (s) у сплавах, сульфід Pb (II), карбонатні та сульфатні мінерали, іноді солі Pb (IV) або мінерали

Загальні багатоатомні іони

Ім'я	Формула	Де ви його знайдете
Амоній	NH 4 ^+	Розчинні солі, добрива
Ціанід	CN ^—	Токсичний, в деяких рослинних продуктах і барвниках
Гідроксид	ОХ ^—	У підставах і деяких мінералах
Перекис	О 2 ^2—	У відбілювачі та дезінфікуючі засоби
ацетат	С 2 Н 3 О 2 ^—	В оцті
Перхлорат	КЛ 4 ^—	Розчинні солі і вибухові речовини, сильна кислота
Хлорат	КЛО 3 ^—	Схожий на перхлорати, але менш стійкий
Хлорит	КЛ 2 ^—	Дезінфікуючі та відбілювачі, деякі вибухонебезпечні солі
Гіпохлорит	КЛо ^—	Дезінфікуючі та відбілювачі, більшість солей нестійкі
Нітрат	№ 3 ^—	Розчинні солі, добрива, вибухові речовини, сильна кислота
Нітрити	№ 2 ^—	Консерванти для харчових продуктів
Карбонат	СО 3 ^2—	У скелі, черепашках, цементі; основа
Бікарбонат	НСО 3 ^—	Основа (харчова сода), в соді, в крові
Сульфат	ТАК 4 ^2—	У солей, пластирі, миючих засобах, сильній кислоті
Бісульфат	ВСО 4 ^—	Харчові добавки
Сульфіт	ТАК 3 ^2—	Солі, харчові консерванти
Фосфат	ПО 4 ^3—	Солі, гірські породи, добрива, сильна кислота, в АТФ і ДНК

Зовнішнє посилання

• Хімія CrashCourse: Як говорити хімічний (11 хв)

Автори та атрибуція

• Template:ContribGreyLark