Nomenklatura anorganické chemie

Metody názvosloví anorganické chemie

Formulace pravidel

názvosloví se neustále upravuje pro potřeby nových chemiků
IUPAC (International Union of Pure and Aplied Chemistry) prostřednictvím své Sekce chemického názvosloví a znázornění struktur vše řídí a dává doporučení
soubor pravidel je vydáván jednou za nějakou dobu v knize Nomenclature of inorganic chemistry neboli Red Book

Výstavba názvu

jedna sloučenina bude vždy několik názvů podle úrovně specifikace (semisystematické, systematické, “geometrické”(popisuje prostorový pohled na molekulu) a “hypersystematické”)
k sestavení názvu se ustálilo několik názvoslovných systémů používaných dle adekvátnosti situace
názvy sestávají z jednotek, které spadají do těchto skupin:
- kořeny názvů prvků
- násobící prefixy
- předpony vyznačující atomy nebo skupiny (ligandy nebo substituenty)
- přípony vyznačijící náboj
- názvy a zakončení označující zdrojové sloučeniny
- přípony vyznačující charakteristické substituované skupiny
- infixy
- lokanty
- deskriptory (geometrické, sktrukturní, prostorové,…)
- interpunkce

Názvoslovné systémy

existuje několik systémů a každý má svoji logiku a gramitiku a své použití
pro anorganickou chemii jsou jimi Kompoziční názvosloví, Substituční názvosloví a Adiční názvosloví

Kompoziční názvosloví

jedná se o doporučené názvosloví, mluvíme-li o výstavbě názvu, který je tvořen pouze na základě složení látek nebo částic
názvy složek, které samy mohou být prvky nebo stavebními jednotkami jsou uvedeny s násobícími prefixy
v případě dvou nebo více složek jsou tyto formálně rozděleny do dvou skupin na elektropozitivní a elektronegativní
v tomto ohledu jsou shodné s anglickými názvy
příklady:
- $O_{3}$ - trioxygenium/trikyslík
- $N a C l$ - natrium-chlorid/chlorid sodný
- $P C l_{3}$ - fosforum-trichlorid/chlorid fosforitý
- $N a C N$ - natrium-kyanid/kyanid sodný
- $N H_{4} C l$ - amonium-chlorid/chlorid amonný

Substituční názvosloví

bežně se používá v organické chemii
- je založeno na formální substituci atomů vodíku jinými atomy či skupinami
v anorganické chemii se požívá na pojmenování organických ligandů v organokovových sloučeninách nebo pro pojmenování derivátů hydridů 13. - 17. skupiny
jsou zapotřebí pravidla, která určí polohu a pořadí substituentů
příklady:
- $S i H_{3} S i H_{2} S i H F_{2}$ - 1,1-difluorsilan
- $P C l_{3}$ - trichlorfosfan
- $H_{3} S b O_{2} S_{2}$ - trihydrogen(dithiostibát)/kyselina trihydrogendithioantimoničná

Adiční názvosloví

kombinuje se název centrálního atomu nebo atomů a názvy ligandů
zvláštní systém se používá pro koordinační sloučeniny, tomu se začalo říkat koordinační názvosloví, ale využívají se pravidla adičního názvosloví
příklady:
- $P C l_{3}$ - trichloridofosforum
- $H_{3} S O_{4}^{+}$ (= $[S O (O H)_{3}]^{+}$ ) - trihydroxidooxidosulfurum(1+)
  - 1,7-diazyundekasulfy-[012.1 $^{1, 7}$ ]dicylkus

Gramatika anorganické chemie

Závorky

používají se 3 typy závorek -> [] () {}
ve vzorcích hranaté závorky uzavírají celé vzorce a kulaté a hranaté se střídají (např.: [({({()})})])
v názvech se všechny závorky postupně střídají (např.: { [ ( ) ] })

Hranaté závorky []

Ve vzorcích
- slouží k uzavření celé koordinační entity neutrální koordinační sloučeniny
  - např.: $[P H (O) (O H)_{2}]$
  - nepatří za ně dolní číselné indexy
- slouží k uzavření nabité koordinační entity
  - např.: $[B H_{4}]^{-}$ , $[C O (N H_{3})_{5} (N_{3})] S O_{4}$
  - zá závorkou mohou být čísla v dolním indexu
- v soli obsahující kationtovou a aniontovou koordinační část musí mít každá entita uzavřená v hranatách závorkách
  - např.: $[C o (N H_{3})_{6}]_{2} [P t (C N)_{4}]_{3}$
  - za závorky se mohou psát čísla v dolních indexech
- uzavírají strukturní vzorce
- mohou označovat skupinu atomů v oktaedrické poloze
- nachází se ve specificky značenách sloučeninách
- nachází se v selektivně značenách sloučeninách
- indikují opakující se jednotky v řetězcích
  - např.: $S i H_{3} [S i H_{2}]_{8} S i H_{3}$
V názvech
- ve specificky a selektivně značených sloučeninách (izotopicky modifikovaná část sloučeniny)
- při tvorbě jmen organických ligandů a organických částí koordinačních sloučenin
- deskriptory u cyklů a řetězců

Kulaté závorky ()

Ve vzorcích
- k uzavření skupiny atomů (=ionty, substituenty, ligandy, molekuly)
  - aby nedošlo k nejednoznačnosti
  - když je skupina násobena (číslo v dolním indexu za závorkou)
  - v případě běžných iontů jsou závorky pouze doporučené (např.: trioxidonitrát nebo tetraoxidosulfát)
  - např.: $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ , $[T e (N_{3})_{6}]$
- k uzavření zkratek ligandů
- k uzavření tečky označující radikál a jeho násobek u polyradikálů v horním indexu
  - aby nedošlo k nejasnostem s nábojem
- slouží k uzavření symbolů atomů, které obsazují náhodně stejnou krystalografickou polohu
- k označení atomu nebo skupiny atomů v tetraedrické poloze
- k označení nestechiometrickýxh sloučenin
  - např.: $L a N i_{5} H_{x} (0 < x < 66, 7)$
- v Krögerově-Vinkově notaci označuje komplexní poruchu
- u krystalických látek označuje typ krystali
  - např.: $A u C d (C s C l)$
- k uzavření symbolu označujícího skupenství
  - např.: $H C l (g)$
- u opticky aktivních látek
- k uzavření stereodeskriptorů
- uzavárá polymerní jednotku
V názvech
- k uzavření názvů substituentů a ligandů
- složka násobená násobícími předponami
- k uzavření oxidačního čísla a náboje
- k uzavření tečky u radikálů
- u adičních sloučenin k uzavření stechiometrického poměru
- k uzavření písmen psaných kurzívou, která označují kov-kov vazbu
- u stereodeskriptorů
- u izotopicky substituovaných složek
- k uzavření číslice udávající počet atomů vodůku ve sloučeninách boru
- v názvech hydrogenovaných oxidoaniontů

Složené závorky

používají se jako kulaté závorky v hierarchickách posloupnostech

Lomítko

používá se v názvech adičních sloučenin k oddělení arabských číslic vyjadřujících poměry mezi jednotlivými složkami ve sloučenině

Spojovníky, + a -, pomlčky a označení vazeb

Spojovníky

používají se stejně ve vzorcích i názvech
ani před ani za spojovníkem není mezera
používají se k:
- oddělení symbolů jako $μ$ , $η$ , $κ$
- oddělení geometrických strukturích a stereocheickýxh deskriptorů (např.: cyklo, triangula, closo, cis)
- k oddělení lokantů
- k oddělení názvu můstkového ligandu

Znaménka + a -

použivají se k označení náboje ve vzorci nebo nýzvu iontu nebo k označení optické rotace

Pomlčky

pomlčky se ve vzorcích používají úpkud jde o strukturní vzorec
v názvech se používají buď k označení vazby kov-kov ve vícejadernách sloučeninách a k oddělení samostaných složek v adičních sloučeninách

Zvláštní znaky pro označení vazeb

strukturní symboly I-I se používají k označení vazeb nesousedních atomů

Tečky, dvojtečky, čárky a středníky

Tečky

Ve vzorcích
- v pravém horním indexu označují nepárové elektrony v radikálech
  - např.: $H O^{\cdot}$
- v chemii pevných látek označuje tečka v pravém horním indexu označuje jednotku s pozitivním efektivním nábojem
- oddělují jednotlivé složky adičních sloučenin jako hydráty, adukty, klatráty, etc.
  - např.: $Z r C l_{2} O \cdot 8 H_{2} O$
V názvech
- k vyjádření přítomnosti radikálu
  - např.: dichlorid( $\cdot$ 1-)

Dvojtečky

používají se jen v názvech
u koordinačních a organokovových sloučenin k oddělení vazebných atomů donorových můstkových ligandů
ve vícejaderných koordinačních a organokovových sloučeninách k oddělení lokantů centralního kovu
ve sloučeninách boru k oddělení souborů lokantů atomů boru, které jsou spojeny můstkovými vodíkovými atomy
u řetězců a kruhů k oddělení nodálních deskriptorů

Čárky

k oddělení lokantů
k oddělení symbolů vazebných atomů polydentálních lygandů
v chemii pevných látek k oddělení symbolů atomů, které náhodně obsazují stejnou polohu
k oddělení oxidačních čísel atomů prvku, který je zastoupen v různých oxidačních stavech
k oddělení atomů v selektivně značených sloučeninách

Středníky

v názvech koordinačních sloučenin k řazení lokantů, které jsou už odděleny čárkami
k oddělení horních indexů, které vyjadřují možný počet značených nuklidů v selektivně značených sloučeninách

Vypouštení písmen

obecně se písmena nikdy nevypouštějí
výjimkou je monoxid, kde se vypoušté druhé o (takže nikoli monooxid)

Číslice

Arabské číslice

Ve vzorcích
- vyjadřují počet příslušných složek (atomů nebo skupin atomů) - v dolním indexu
  - jednička se neuvádí
- vyjadřují náboj - v horním indexu
  - jednička se neuvádí
- vyjadřují složení adičních sloučenin - píší se před vzorec každé složky
  - jednička se neuvádí
- k vyjádření nukleonového (levý horní index) a protonového čísla (levý dolní index)
- vyjadřuje hapticitu ligandu u symbolu η - v horním indexu
V názvech
- lokanty
- vyjadřují počet vazeb kov-kov ve více jaderných sloučeninách - v závorce za názvem
- k uvedení náboje - v závorce za názvem
  - tentokrát se jednička nevynechává
- k vyjádření počtu centrálních atomů vázaných k jednomu můstkovému ligandu u symbolu $μ$
- v názvosloví sloučenin boru ukazuje počet vodíků ve vzorcích mateřského boranu
- k uvedení počtu donorových atomů daného typu vázáných u symbolu $κ$ k centrálnímu atomu nebo centrálním atomům
- ve vícejaderných strukturách jsou částí CEP-deskriptoru pro vyjádření tvaru polyedru
- k vyjádření hapticity ligandu u symbolu $η$
- ve stechometrických deskriptorech ukončují název adičních sloučenin
- jako pravý horní index u symbolu $λ$ k vyjádření nestandardního vazebného čísla v $λ$ -konvenci
- k popisu koordinační geometrie a konfigurace ligandů

Římské číslice

používají se k označení oxidačního čísla
- ve vzorcích v pravém horním indexu
- v názvech v závorce za názvem

Text psaný kurzívou

používá se jen v názvech
pro geometrické a strukturní předpony jako cyclo, cis, katena, nido, atd.
k označení symbolů prvků centrálních atomů ve vazebných deskriptorech ve vícejaderných sloučeninách
v podvojných oxidech a hydroxidech k vyjádření jejich strukturního typu
u koordinačních sloučenin k označení symbolu atomu nebo atomového ligandu, k němuž je vázán centrální atom
k označení krystalového systému u Pearsonových symbolů
k označení polyedrů
lokanty v substitučním názvosloví
počet atomů nebo skupin ve vzorcích kde jejich počty nejsou definovány (např. polymery)

Řecká abeceda

$Δ$
- k vyjádření absolutní konfigurace nebo jako strukturní dekriptor pro deltaedr
$δ$
- k označení absolutní konfigurace konformací chelátového kruhu
- k vyjádření malých rozdílů ve složení v chemii pevných látek
- k označení kumulovaných dvojných vazeb v cyklech nebo cyklických systémech
$η$
- k označení hapticity ligandu
$κ$
- jako znak vázaného donorového atomu v kappa konvenci
$Λ$
- k vyjádření absolutní konfigurace
$λ$
- k označení nestandardního vazebného čísla v lambda konvenci
$μ$
- k označení můstkového ligandu

Hvězdičky

u symbolů prvků
- ke zvíraznění centra chirality
- k označení excitovaného stavu

Násobící předpony

vyjadřují počet indentických chemických entit v názvu
v případě jednoduchých entit, jako jsou jednoatomové ligandy, se používají jendnoduché předpony

Prefix	Číslovka
mono-	1
di-	2
tri-	3
tetra-	4
penta-	5
hexa-	6
hepta-	7
okta-	8
nona-	9
deka-	10
undeka-	11
dodeka-	12
trideka-	13
tetradeka-	14
pentadeka-	15
hexadeka-	16
ikosa-	20
heneikosa-	21
dokosa-	22
trikosa-	23
nonakosa-	29
triakonta-	30
tetrakonta-	40
pentakonta-	50
hekta-	100
hemi-	1/2
seskvi-	3/2

v případě složitějších entit se používají násobné předpony

Prefix	Číslovka
bis-	dvakrát
tris-	třikrát
tetrakis-	čtyřikrát
pentakis-	pětkrát
hexakis-	šestkrát

složitější násobící předpony se nejdříve píší jednotky, potom desítky a stovky etc.
- např.: 35 - pentatriakonta (pentatriakontis)

Lokanty

lokanty se používají k označneí polohy substituentů v molekule

Arabské číslice

pro číslování skeletálních atomů základních hydridů
v záměnném názvosloví
v adičním názvosloví
v Hantzschově-Windmanově názvosloví k označení skeletálních atomů
v Hantszchově-Windmanově názvosloví k udání polohy označeného vodíku
v substitučním názvosloví k určení poloh substituentů
v substitučním názvosloví k určení polohy skeletálního atomu, na které je provedena aditivní nebo subtraktivní operace
v Baeyerových názvech k označení topologie polycyklických kruhových systémů
ve vícejaderných koordinačních sloučeninách k číslování atomů centrálních atomů kovů
k lokalizaci chirálních atomů při uvádění jejich konfigurací

Písmenné lokanty

velká písmena psaná kurzívou se používají v některých substitučních názvech

Pravidla řazení

Abecední řazení

Ve vzorcích
- v rámci skupiny kationtů i skupiny aniontů u vzorců podvojných solí
- u kordinačních sloučenin se ligandy řadí abecedně podle svých symbolů, vorců nebo zkratek
- u vzorců adičních sloučenin jsou složky řazeny nejdříve podle čísel a poté abecedně
V názvech
- u kompozičních názvů se řadí elektropozitivní složky abecedně
  - např.: $K M g F_{3}$ - anglicky: magnesium potassium fluoride, česky: kalium-magnesium-fluorid
- u adičních názvů jsou ligandy řazeny abecedně nezávisle na jejich počtech
- pro uvádění názvů skeletálních atomů v řetězcích v adičním názvosloví
- při tvoření názvů adičních sloučenin se názvy složek řadí nejdřív podle čísla a poté abecedně

Řazení prvků na základě periodické tabulky

podle této posloupnosti jsou řazeny názvy prvků v kompozičním názvosloví binárních sloučenin $R n - X e - K r - A r - N e - H e - F r - C s - R b - K - N a - L i - R a - B a - S r - C a - M g - B e - L r - A c - L u - L a - Y - S c - R f - H f - Z r - T i - D b - T a - N b - V - S g - W - M o - C r - M n - H s - O s - R u - F e - M t - I r - R h - C o - D s - P t - P d - N i - R g - A u - A g - C u - H g - C d - Z n - T l - I n - G a - A l - B - P b - S n - G e - S i - C - B i - S b - A s - P - N - H - P o - T e - S e - S - O - A t - I - B r - C l - F$
to samé platí v adičních názvech vícejaderných sloučenin
v adičních názvech řetězců a cyklů s ne zcela určenou skeletální strukturou je prvnímu prvku podle posloupnosti výše přiřazené nejnižší číslo
v názvech, kde jsou skeletální atomy nahrazeny heteroatomy se řadí podle obrácené posloupnosti výše (tedy $F - C l - B r -$ …)

Symboly a vzorce

Názvy a symboly nových prvků

původní názvy některých prvků nejsou známi
prvky objevené v posledních třech stoletích jsou pojmenovány na základě asociací s jejich fyzikálními a chemickými vlastnostmi
aby se předešlo zmatkům v názvech prvků, byla určena skupina vědců, kteří budou o názvech nových prvků rozhodovat
- tato skupina se jmenuje IUPAC a jeho orgán CNIC (Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry) dává doporučení druhému orgánu IUPAC Council, které rozhodne
u objevů nových prvků dnes tvrzení, prvenství ohledně objevu projednává společná komise IUPAC-IUPAP (International Uniun for Pure and Applied Physics)
- objevitelé jsou pak vyzváni Division of Inorganic Chemistry aby navrhli název
názvy prvků v jiných jazycích by se měli podobat anglickému originálu, avšak existují výjimky pro dlouho zažité případy
každý prvek má symbol vzniklý z jeho latinského názvu
- např.: železo $\to$ ferrum $\to$ značka $F e$
- symboly prvků jsou uvedeny v periodické tabulce
každá sloučenina má svůj vzorec
- vzore udává chemické složení látky
- např.: voda má vzorec $H_{2} O$ $\to$ moelkula vody se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku

Tvoření názvu a značky nových prvků

pro neznámé prvky se neurčuje automaticky konkrétní název
lze pojmenovat pomocí slova ‘prvek’ a atomového čísla, například prvek 120
lze použít i tuto metodu pojemnovávání:
- jednotlivé číslice atomového čísla pojmenujeme pomocí těchto kořenů:
  - 0 = nil, 1 = un, 2 = bi, 3 = tri, 4 = quad, 5 = pent, 6 = hex, 7 = sept, 8 = oct, 9 = enn
- při skládání může dojít k vypuštění písmen při doublování
- např.: prvek 119 - ununennium

Označení nukleonového, nábojového a atomového čísla za použití indexů

Značka	Číslo	Index
$A$	atomové (protonové) číslo	levý dolní $_{A} X$
$Z$	nukleonové (hmotnostní) číslo	levý horní $^{Z} A$
	nábohové číslo (náboj)	pravý horní $X^{n +}$

nábojové číslo se zapisuje pomocí čísla náboje a elektrického náboje v omto pořadí
do pravého dolního indexu $X_{n}$ ze zapisuje počet atomů v molekule

Typy vzorců

Empirické vzorce

jsou nejjednodušším vyjádřením chemického složení (vyjadřuje poměr mezi jednotlivými složkami molekuly)
obsahují značky prvků a celočíselné indexy udávající počet těchto složek
jednotlivé složky jsou seřazeny abecedně (vyjímkou jsou sloučeniny uhlíku, kde je C uvedeno jako první a hned za ním H)
např.:
- $B r C l H_{3} N_{2} N a O_{2} P t$
- $C_{10} H_{10} C l F e$

Molekulové vzorce

vyjadřuje přesné složení molekuly (udává přesné počty jednotlivých složek)
na první pohled vypadají stejně jako vzorce empirické
pokud není určitý počet nějakého prvku v molekule, používá se místo čísla písmeno, nejčastěji třeba n
složky jsou seřazeny abecedně
např.:
- $S_{8}$ (molekulový vzorec) -> $S$ (empirický vzorec)
- $S F_{6}$ (molekulový vzorec) -> $F_{6} S$ (empirický vzorec)

Strukturní vzorec

strukturní vzorce jsou nejpřesnějším vyjádřením chemického složení
může ukázat strukturu sloučeniny
v jednodušších příkladech se přímá struktura s vazbami nepřidává (hlavně u lineárních struktur)
např.:
- $H O C N$ (empirický vzorec $C H N O$ )

Vzorce formálně adičních sloučenin

jednotlivé složky formálně adiční sloučeniny jsou odděleny tečkou a poměry mezi složkami jsou vyjádřeny arabskými číslicemi před jednotlivými složkami

Strukturní informace o pevné fázi

informace o pevné fázi se uvádí v závorce a vzorcem sloučeniny

Oxidační číslo

oxidační čísla jsou základ české nomenklatury
nabývají kladných hodnot (od $I$ do $V I I I$ ) a záporných hodnot (od $- I$ do $- I V$ ) nebo jsou nulové ( $0$ )
zapisuje se do pravého horního indexu prvku římskou číslicí ( $A l^{I I I}, O^{- I I}$ ) nebo za závorku u specifických skupin ( $(O_{2})^{- I I}$ )

Pravidla pro určení oxidačního čísla

1. Volný prvek má oxidační číslo nula ( $0$ )
- $N e^{0}, O_{2}^{0}, S_{8}^{0}$
1. Některé prvky mají ve všech sloučeninách stejné oxidační číslo:

Skupina	Oxidační číslo
vodík (mimo iontové hydridy)	$+ I$
kyslík (mimo peroxidy)	$- I I$
fluor	$- I$
alkalické kovy	$+ I$
kovy alkalických zemin	$+ I I$
zinek	$+ I I$
bor, hliník, lanthanoidy	$+ I I I$

1. ionty mají oxidační číslo stejné jako jejich náboj (u molekul mají svá oxidační čísla i prvky)
- např.: $C u^{2 +}$ bude mít ox.č. $I I$ ; $P O_{4}^{3 -}$ bude mít ox.č. $- I I I$ (ox.č. $P$ bude $V$ , ox.č. $O$ bude $- I I$ )
1. elektroneutrální molekula má oxidační číslo rovno nule (jednotlivé prvky mají svá vlastní oxidační čísla) ( $0$ )
- např.: $A l F_{3}$ bude mít ox.č. $0$ (ox.č. $A l$ bude $I I I$ , ox.č. $F$ bude $- I$ )

Současné názvy anorganickcýh sloučenin

ve vzorci nejdříve píšeme elektropozitivnější složku, potom elektronegativní složku
české názvy tvoří jedno substantivum (název aniontu) a adjektivum (název kationtu)
každé oxidační číslo má svůj specifický suffix

Oxidační číslo	Suffix
$I$	-ný
$I I$	-natý
$I I I$	-itý
$I V$	-ičitý
$V$	-ičný, -ečný
$V I$	-ový
$V I I$	-istý
$V I I I$	-ičelý