Nomenklatura anorganické chemie
Metody názvosloví anorganické chemie 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 $NaCl$ - natrium-chlorid/chlorid sodný $PCl_3$ - fosforum-trichlorid/chlorid fosforitý $NaCN$ - natrium-kyanid/kyanid sodný $NH_4Cl$ - amonium-chlorid/chlorid amonný Substituční názvosloví bežně se používá v organické chemiije 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:$SiH_3SiH_2SiHF_2$ - 1,1-difluorsilan $PCl_3$ - trichlorfosfan $H_3SbO_2S_2$ - 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:$PCl_3$ - trichloridofosforum $H_3SO_4^+$ (= $[SO(OH)_3]^+$) - 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 sloučeninynapř.: $[PH(O)(OH)_2]$ nepatří za ně dolní číselné indexy slouží k uzavření nabité koordinační entitynapř.: $[BH_4]^-$, $[CO(NH_3)_5(N_3)]SO_4$ zá závorkou mohou být čísla v dolním indexu v soli obsahující kationtovou a aniontovou koordinační část musí mít každá entita uzavřená v hranatách závorkáchnapř.: $[Co(NH_3)_6]_2[Pt(CN)_4]_3$ 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 řetězcíchnapř.: $SiH_3[SiH_2]_8SiH_3$ 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.: $Ca_3(PO_4)_2$, $[Te(N_3)_6]$ k uzavření zkratek ligandů k uzavření tečky označující radikál a jeho násobek u polyradikálů v horním indexuaby 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 sloučeninnapř.: $LaNi_5H_x (0<x<66,7)$ v Krögerově-Vinkově notaci označuje komplexní poruchu u krystalických látek označuje typ krystali k uzavření symbolu označujícího skupenství 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 $\mu$, $\eta$, $\kappa$ 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 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.: $ZrCl_2O\cdot{8\ H_2O}$ V názvech k vyjádření přítomnosti radikálunapř.: 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 vyjadřují náboj - v horním indexu vyjadřují složení adičních sloučenin - píší se před vzorec každé složky 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 názvemtentokrát se jednička nevynechává k vyjádření počtu centrálních atomů vázaných k jednomu můstkovému ligandu u symbolu $\mu$ v názvosloví sloučenin boru ukazuje počet vodíků ve vzorcích mateřského boranu k uvedení počtu donorových atomů daného typu vázáných u symbolu $\kappa$ k centrálnímu atomu nebo centrálním atomům ve vícejaderných strukturách jsou částí CEP-deskriptoru pro vyjádření tvaru polyedru k vyjádření hapticity ligandu u symbolu $\eta$ ve stechometrických deskriptorech ukončují název adičních sloučenin jako pravý horní index u symbolu $\lambda$ k vyjádření nestandardního vazebného čísla v $\lambda$-konvenci k popisu koordinační geometrie a konfigurace ligandů Římské číslice používají se k označení oxidačního číslave 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 $\Delta$k vyjádření absolutní konfigurace nebo jako strukturní dekriptor pro deltaedr $\delta$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 $\eta$k označení hapticity ligandu $\kappa$jako znak vázaného donorového atomu v kappa konvenci $\Lambda$k vyjádření absolutní konfigurace $\lambda$k označení nestandardního vazebného čísla v lambda konvenci $\mu$k označení můstkového ligandu Hvězdičky u symbolů prvkůke 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 abecedněnapř.: $KMgF_3$ - anglicky: m agnesium p otassium fluoride, česky: k alium-m agnesium-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 $Rn-Xe-Kr-Ar-Ne-He-Fr-Cs-Rb-K-Na-Li-Ra-Ba-Sr-Ca-Mg-Be-Lr-Ac-Lu-La-Y-Sc-Rf-Hf-Zr-Ti-Db-Ta-Nb-V-Sg-W-Mo-Cr-Mn-Hs-Os-Ru-Fe-Mt-Ir-Rh-Co-Ds-Pt-Pd-Ni-Rg-Au-Ag-Cu-Hg-Cd-Zn-Tl-In-Ga-Al-B-Pb-Sn-Ge-Si-C-Bi-Sb-As-P-N-H-Po-Te-Se-S-O-At-I-Br-Cl-F$ 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 $F-Cl-Br-$…) 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 rozhodovattato 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 názvunapř.: železo $\rightarrow$ ferrum $\rightarrow$ značka $Fe$ symboly prvků jsou uvedeny v periodické tabulce každá sloučenina má svůj vzorecvzore udává chemické složení látky např.: voda má vzorec $H_{2}O$ $\rightarrow$ 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 $_AX$ $Z$ nukleonové (hmotnostní) číslo levý horní $^ZA$ 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.:$BrClH_3N_2NaO_2Pt$ $C_{10}H_{10}ClFe$ 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) $SF_6$ (molekulový vzorec) -> $F_6S$ (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.:$HOCN$ (empirický vzorec $CHNO$) jednotlivé složky formálně adiční sloučeniny jsou odděleny tečkou a poměry mezi složkami jsou vyjádřeny arabskými číslicemi před jednotlivými složkami 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 $VIII$) a záporných hodnot (od $-I$ do $-IV$) nebo jsou nulové ($0$) zapisuje se do pravého horního indexu prvku římskou číslicí ($Al^{III},O^{-II}$) nebo za závorku u specifických skupin ($(O_{2})^{-II}$) Pravidla pro určení oxidačního čísla Volný prvek má oxidační číslo nula ($0$)$Ne^{0},O_{2}^{0},S_{8}^{0}$ Některé prvky mají ve všech sloučeninách stejné oxidační číslo :Skupina Oxidační číslo vodík (mimo iontové hydridy) $+I$ kyslík (mimo peroxidy) $-II$ fluor $-I$ alkalické kovy $+I$ kovy alkalických zemin $+II$ zinek $+II$ bor, hliník, lanthanoidy $+III$
ionty mají oxidační číslo stejné jako jejich náboj (u molekul mají svá oxidační čísla i prvky) např.: $Cu^{2+}$ bude mít ox.č. $II$; $PO_{4}^{3-}$ bude mít ox.č. $-III$ (ox.č. $P$ bude $V$, ox.č. $O$ bude $-II$) elektroneutrální molekula má oxidační číslo rovno nule (jednotlivé prvky mají svá vlastní oxidační čísla) ($0$)např.: $AlF_{3}$ bude mít ox.č. $0$ (ox.č. $Al$ bude $III$, 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 $II$ -natý $III$ -itý $IV$ -ičitý $V$ -ičný, -ečný $VI$ -ový $VII$ -istý $VIII$ -ičelý
