nomenclatura chimica

Chimica

2022

Spieghiamo cos'è la nomenclatura chimica e le sue diverse tipologie. Inoltre, le nomenclature in chimica organica e inorganica.

La nomenclatura chimica nomina, organizza e classifica i vari composti chimici.

Qual è la nomenclatura chimica?

In chimica È nota come nomenclatura (o nomenclatura chimica) l'insieme di regole e formule che determinano il modo di denominare e rappresentare i vari composti chimici noti al essere umano, dipende da elementi che li compongono e il proporzione in ogni elemento.

L'importanza della nomenclatura chimica risiede nella possibilità di nominare, organizzare e classificare i vari tipi di composti chimici, in modo tale che solo con il loro termine identificativo sia possibile avere un'idea di quale tipo di elementi li compongano e, quindi, che tipo di reazioni ci si possa aspettare da questi composti.

Esistono tre sistemi di nomenclatura chimica:

  • Sistema stechiometrico o sistematico (raccomandato dalla IUPAC). Denominare i composti in base al numero di atomi di ogni elemento che li compongono. Ad esempio: il composto Ni2O3 è chiamato triossido di dinichel.
  • Sistema funzionale, classico o tradizionale. Utilizza vari suffissi e prefissi (come -oso, -ico, hypo-, per-) a seconda del Valencia elemento atomico del composto. Questo sistema di denominazione è in gran parte fuori uso. Ad esempio: il composto Ni2O3 è chiamato ossido di nichel.
  • sistema STOCK. In questo sistema il nome del composto Include in numeri romani (e talvolta come pedice) la valenza degli atomi presenti nella molecola del composto. Ad esempio: il composto Ni2O3 è chiamato ossido nichel (III).

D'altra parte, la nomenclatura chimica varia a seconda che si tratti di composti organici o inorganico.

Nomenclatura in chimica organica

Gli idrocarburi aromatici possono essere monociclici o policiclici.

Prima di parlare della nomenclatura dei diversi tipi di composti organici, è necessario definire il termine “locatore”. Il locatore è il numero utilizzato per indicare la posizione di un atomo in una catena o ciclo di idrocarburi. Ad esempio, nel caso del pentano (C5H12) e del ciclopentano (C5H10), ogni atomo di carbonio è elencato come mostrato nella figura seguente:

D'altra parte, è conveniente menzionare la tetravalenza del carbonio, il che significa che questo elemento ha 4 valenze, quindi può formare solo 4 legami con un'ampia combinazione di essi. Questo spiega il motivo per cui in ogni composto organico non vedremo o metteremo quasi mai un atomo di carbonio con più di 4 legami.

In chimica organica esistono principalmente due sistemi di nomenclatura:

  • nomenclatura sostitutiva. Un idrogeno della struttura idrocarburica viene sostituito dal corrispondente gruppo funzionale. A seconda che il gruppo funzionale agisca come sostituente o come funzione principale, sarà nominato come prefisso o suffisso del nome del idrocarburo. Per esempio:
    • Funzione principale. Un idrogeno sul carbonio 3 del pentano è sostituito dal gruppo -OH (-olo). Si chiama: 3-pentanolo.
    • Sostituente. Un idrogeno di carbonio 1 di pentano è sostituito dal gruppo -Cl (cloro-), è chiamato 1-cloropentano. Se viene sostituito un idrogeno di carbonio 2, viene chiamato 2-cloropentano.

Chiarimento: Gli idrogeni nelle strutture di cui sopra sono impliciti per semplicità. Ogni unione tra due righe significa che esiste un atomo di carbonio con i suoi corrispondenti idrogeni, sempre nel rispetto della tetravalenza.

  • Nomenclatura a funzione radicale. Il nome del radicale corrispondente all'idrocarburo è posto come suffisso o prefisso del nome del gruppo funzionale. Nel caso di un gruppo funzionale del tipo di funzione principale, sarebbe, ad esempio, pentilammina o 2-pentilammina. Nel caso di un gruppo funzionale di tipo sostituente, sarebbe, ad esempio, cloruro di pentile (si può vedere che è la stessa struttura dell'1-cloropentano ma usando un'altra nomenclatura per nominarlo).

    Prefisso Gruppo funzionale Prefisso Gruppo funzionale
    -F fluoro- -NO2 nitro-
    -Cl cloro- -O R-ossi-
    -Br bromo- -NO nitroso-
    -IO iodio- -N3 azido-

    Tabella 1: nomi di sostituenti molto comuni.

    Tabella 2: Nomi di radicali organici molto comuni.

Nomenclatura degli idrocarburi

Gli idrocarburi sono composti formati da atomi di carbonio (C) e idrogeno (H). Sono classificati in:

  • Idrocarburi alifatici. Sono composti non aromatici. Se la loro struttura si chiude e forma un ciclo, sono chiamati composti aliciclici. Per esempio:
    • alcani Sono composti di natura aciclica (che non formano cicli) e saturi (tutti i loro atomi di carbonio sono legati tra loro con legami covalenti semplice). Rispondono alla formula generale CnH2n + 2, dove n rappresenta il numero di atomi di carbonio. In tutti i casi si usa il suffisso -ano per nominarli. Possono essere:
      • Alcani lineari. Hanno una catena lineare. Per nominarli, il suffisso -ano sarà combinato con il prefisso che denota il numero di atomi di carbonio presenti. Ad esempio, l'esano ha 6 atomi di carbonio (es-) (C6H14). Alcuni esempi sono mostrati nella tabella 3.

        Nome Quantità di carbonio Nome Quantità di carbonio
        metano 1 eptano 7
        etano 2 ottano 8
        propano 3 nonano 9
        butano 4 decano 10
        pentano 5 undecano 11
        esano 6 dodecano 12

        Tabella 3: Nomi degli alcani in base alla quantità di atomi di carbonio che contiene la loro struttura.

      • Alcani ramificati. Se non sono lineari ma ramificate, si deve trovare la catena idrocarburica più lunga con il maggior numero di rami (la catena principale), si contano i suoi atomi di carbonio dall'estremità più vicina al ramo e si nominano i rami indicando la loro posizione nella catena principale ( come abbiamo visto con il locatore), sostituendo il suffisso -ano con -il (vedi Tabella 2) e aggiungendo i corrispondenti prefissi numerici nel caso ci siano due o più stringhe uguali. La catena principale viene scelta in modo da avere la più piccola combinazione possibile di localizzatori. Infine la catena principale è denominata normalmente. Ad esempio, il 5-etil-2-metileptano ha uno scheletro eptano (ep-, 7 atomi di carbonio) con un radicale metile (CH3-) sul secondo atomo di carbonio e un radicale etilico (C2H5-) sul quinto. Questa è la più piccola combinazione possibile di posizioni dei rami per questo composto.
      • Radicali alcani (prodotti dalla perdita di un atomo di idrogeno attaccato a uno dei suoi atomi di carbonio). Sono nominati sostituendo il suffisso -ano per -ilo e indicandolo con un trattino nel Legame chimico Ad esempio, dal metano (CH4) si ottiene il radicale metile (CH3-). (Vedi tabella 2). Va chiarito che, per la nomenclatura, la desinenza -il può essere usata anche per i radicali quando agiscono come sostituenti. Per esempio:
    • Cicloalcani. Sono composti aliciclici che rispondono alla formula generale CnH2n. Prendono il nome dagli alcani lineari ma aggiungono il prefisso ciclo- al nome, ad esempio ciclobutano, ciclopropano, 3-isopropil-1-metil-ciclopentano. In questi casi, dovrebbe essere scelta anche la più piccola combinazione possibile dei numeri degli atomi che hanno sostituenti. Per esempio:
    • Alcheni e alchini. Sono idrocarburi insaturi, poiché hanno un legame carbonio-carbonio doppio (alcheni) o triplo (alchini). Rispondono, rispettivamente, a formule generale CnH2n e CnH2n-2. Sono denominati in modo simile agli alcani, ma si applicano loro regole diverse in base alla posizione dei loro molteplici legami:
      • Quando è presente un doppio legame carbonio-carbonio si usa il suffisso -ene (invece di -ano come negli alcani) e si aggiungono i rispettivi prefissi numerici se il composto ha più di un doppio legame, ad esempio -diene, -triene, -tetraene.
      • Quando c'è un triplo legame carbonio-carbonio, si usa il suffisso -ino e si aggiungono i rispettivi prefissi numerici se il composto ha più di un triplo legame, ad esempio -diino, -triino, -tetraino.
      • Quando ci sono doppi e tripli legami carbonio-carbonio, viene utilizzato il suffisso -enino e vengono aggiunti i rispettivi prefissi numerici se sono presenti più di questi legami multipli, ad esempio -dienino, -trienino, -tetraenino.
      • La posizione del legame multiplo è indicata dal numero del primo carbonio di quel legame.
      • Se sono presenti rami, come catena principale viene scelta la catena più lunga con il maggior numero di doppi o tripli legami. La catena viene scelta cercando che la posizione del doppio o triplo legame sia la più piccola possibile.
      • I radicali organici che derivano dagli alcheni vengono nominati sostituendo -enyl al suffisso -eno (se agisce da sostituente, -enyl) e i radicali provenienti dagli alchini vengono sostituiti -ino al posto di -inyl (se agisce da sostituente, -inyl ).
        Composto Sostituente Composto Sostituente
        etene etenile ethyne etinile
        propene propenile Consiglio propinile
        butene butenile butino butinile
        pentene pentenile pentine pentinile
        esene esenile esina esinile
        eptene eptenile eptina eptinile
        ottene ottenile ottobre ottinile

        Tabella 4: Nomi dei radicali sostituenti di alcheni e alchini.


  • Idrocarburi aromatici. Sono conosciuti come arenos. Sono composti ciclici coniugati (alternando un legame singolo e un legame multiplo nella loro struttura). Hanno anelli di strutture piatte e molto stabili per coniugazione. Molti includono il benzene (C6H6) e i suoi derivati, sebbene esistano numerose altre varietà di composti aromatici. Possono essere classificati in:
    • Monociclico. Prendono il nome da derivazioni del nome del benzene (o di qualche altro composto aromatico), elencando i suoi sostituenti con prefissi numeratori (locatori). Se l'anello aromatico ha più sostituenti, vengono nominati in ordine alfabetico, cercando sempre la più piccola combinazione possibile di locatori. Se un qualsiasi sostituente coinvolge un anello, questo viene messo in posizione uno nell'anello aromatico, e continua ad essere nominato secondo l'ordine alfabetico del resto dei sostituenti. D'altra parte, il radicale dell'anello benzenico è chiamato fenile (se funge da sostituente, -fenile). Per esempio:

      Un altro modo per definire la posizione dei sostituenti negli idrocarburi aromatici è utilizzare la nomenclatura orto, meta e para. Consiste nel localizzare la posizione di altri sostituenti in base alla posizione di un sostituente iniziale, ad esempio:
    • Policiclico. Sono per lo più chiamati con il loro nome generico, poiché sono composti molto specifici. Ma per loro si può usare anche il suffisso -eno o -enyl. Questi policicli possono essere formati da diversi anelli aromatici fusi o collegati da legami C-C. In queste mescole i localizzatori vengono solitamente messi con numeri per la struttura principale (quella con più cicli) e con numeri con "premi" per la struttura secondaria. Per esempio:
  • Alcoli. Gli alcoli sono composti organici che contengono un gruppo ossidrile (-OH).La loro struttura è formata sostituendo un H al gruppo -OH in un idrocarburo, quindi sono definiti dalla formula generale R-OH, dove R è una qualsiasi catena idrocarburica. Sono denominati utilizzando il suffisso -ol invece della desinenza -o del corrispondente idrocarburo. Se il gruppo -OH funge da sostituente, viene chiamato idrossi-. Se un composto ha diversi gruppi ossidrile, viene chiamato poliolo o poliolo e prende il nome dai prefissi di numerazione.
  • fenoli I fenoli sono simili agli alcoli, ma hanno il gruppo ossidrile attaccato a un anello benzenico aromatico, piuttosto che a un idrocarburo lineare. Rispondono alla formula Ar-OH. Per nominarli si usa anche il suffisso -ol insieme a quello dell'idrocarburo aromatico. Alcuni esempi di alcoli e fenoli sono:
  • eteri Gli eteri sono governati dalla formula generale R-O-R', dove i radicali alle estremità (R- e R'-) possono essere gruppi identici o diversi dal gruppo alchilico o arilico. Gli eteri prendono il nome dalla fine di ciascun gruppo alchilico o arilico in ordine alfabetico, seguito dalla parola "etere". Per esempio:
  • ammine Sono composti organici derivati ​​dall'ammoniaca per sostituzione di uno o alcuni suoi idrogeni con gruppi radicali alchilici o arilici, ottenendo rispettivamente ammine alifatiche e ammine aromatiche. In entrambi i casi sono nominati usando il suffisso -ammina o il nome generale è preservato. Per esempio:
  • Acidi carbossilici. Sono composti organici che hanno un gruppo carbossilico (-COOH) come parte della loro struttura. Questo gruppo funzionale è composto da un gruppo ossidrile (-OH) e un gruppo carbonilico (-C = O). Per nominarli, la catena con il maggior numero di atomi di carbonio che contiene il gruppo carbossilico è considerata la catena principale. Quindi è usato come desinenza -ico o -oico per nominarli. Per esempio:
  • Aldeidi e chetoni. Sono composti organici che hanno un gruppo funzionale carbonilico. Se il carbonile si trova ad una estremità della catena idrocarburica si parlerà di un'aldeide, e sarà a sua volta legata ad un idrogeno e ad un gruppo alchilico o arilico. Si parlerà di chetoni quando il carbonile è all'interno della catena idrocarburica ed è legato attraverso l'atomo di carbonio a gruppi alchilici o arilici su entrambi i lati. Per nominare le aldeidi si usa il suffisso -al alla fine del nome del composto, seguendo le stesse regole di numerazione in base al numero di atomi. Possono anche essere nominati usando il nome generico dell'acido carbossilico da cui provengono, e cambiando il suffisso -ico in -aldeide. Per esempio:

    Per denominare i chetoni si usa il suffisso -one alla fine del nome del composto, seguendo le stesse regole di numerazione in base al numero di atomi. Puoi anche nominare i due radicali attaccati al gruppo carbonilico seguiti dalla parola chetone. Per esempio:
  • esteri Non devono essere confusi con gli eteri, poiché sono acidi il cui idrogeno è sostituito da un radicale alchilico o arilico. Si chiamano cambiando il suffisso -ico dell'acido con -ate, seguito dal nome del radicale che sostituisce l'idrogeno, senza la parola “acido”. Per esempio:
  • ammidi Non devono essere confusi con le ammine. Sono composti organici che vengono prodotti sostituendo il gruppo -OH di un acido di riferimento al gruppo -NH2. Sono denominati sostituendo -ammide per l'estremità -ico dell'acido di riferimento. Per esempio:
  • Alogenuri acidi. Sono composti organici derivati ​​da un acido carbossilico in cui il gruppo -OH è sostituito da un atomo di un elemento alogeno. Sono denominati sostituendo -yl al suffisso -ico e la parola "acido" al nome dell'alogenuro. Per esempio:
  • Anidridi acide. Sono composti organici derivati ​​da acidi carbossilici. Possono essere simmetrici o asimmetrici. Se sono simmetrici, vengono denominati sostituendo la parola acido per "anidride". Ad esempio: anidride acetica (da acido acetico). In caso contrario, entrambi gli acidi vengono combinati e preceduti dalla parola "anidride". Per esempio:
  • Nitrili. Sono composti organici che hanno il gruppo funzionale -CN. In questo caso la terminazione -ico dell'acido di riferimento è sostituita da -nitrile. Per esempio:

Nomenclatura in chimica inorganica

I sali sono il prodotto dell'unione di sostanze acide e basiche.
  • ossidi. Sono composti che si formano con l'ossigeno e qualche altro elemento metallico o non metallico. Sono nominati usando prefissi in base al numero di atomi che ogni molecola di ossido ha. Ad esempio: triossido di digalium (Ga2O3), monossido di carbonio (CO). Quando l'elemento ossidato è metallico, vengono chiamati ossidi basici; quando è non metallico, si chiamano anidridi acide o ossidi. In generale, l'ossigeno negli ossidi ha uno stato di ossidazione di -2.
  • perossidi Sono composti formati dalla combinazione del gruppo perosso (-O-O-) O2-2 e un altro elemento chimico. Generalmente, l'ossigeno ha uno stato di ossidazione -1 nel gruppo perosso. Hanno lo stesso nome degli ossidi ma con la parola "perossido". Ad esempio: perossido di calcio (CaO2), perossido di diidrogeno (H2O2).
  • Superossidi Sono anche conosciuti come iperossidi. L'ossigeno ha uno stato di ossidazione -½ in questi composti. Prendono regolarmente il nome dagli ossidi, ma usando la parola "iperossido" o "superossido". Ad esempio: superossido o iperossido di potassio (KO2).
  • idruri Sono composti formati da idrogeno e un altro elemento. Quando l'altro elemento è metallico, vengono chiamati idruri metallici e quando non è metallico vengono chiamati idruri non metallici. La sua nomenclatura dipende dalla natura metallica o non metallica dell'altro elemento, anche se in alcuni casi vengono utilizzati i nomi comuni, come nell'ammoniaca (o triidruro di azoto).
    • Idruri metallici. Per nominarli, viene utilizzato il prefisso numerico in base al numero di atomi di idrogeno seguito dal termine "idruro". Ad esempio: monoidruro di potassio (KH), tetraidruro di piombo (PbH4).
    • Idruri non metallici. La desinenza -ide viene aggiunta all'elemento non metallico e quindi viene aggiunta la frase "idrogeno". Di solito si trovano in stato gassoso. Ad esempio: acido fluoridrico (HF (g)), seleniuro di diidrogeno (H2Se (g)).
  • Ossacidi. Sono composti che vengono anche chiamati ossaacidi o ossiacidi (e popolarmente "acidi"). Sono acidi che contengono ossigeno. La sua nomenclatura richiede l'uso del prefisso corrispondente al numero di atomi di ossigeno, seguito dalla parola "oxo" attaccata al nome del non metallo che termina in "-ate". Alla fine viene aggiunta la frase "idrogeno". Ad esempio: idrogeno tetraossosolfato o acido solforico (H2SO4), idrogeno diossosolfato o acido iposolforico (H2SO2).
  • idracidi. Sono composti formati da idrogeno e un non metallo. Sciogliendoli in Acqua danno soluzioni acide. Sono denominati utilizzando il prefisso “acid” seguito dal nome del non metallo, ma con la desinenza “hydric”. Ad esempio: acido fluoridrico (HF (aq)), acido cloridrico (HCl (aq)), acido solfidrico (H2S (aq)), acido seleidrico (H2Se (aq)). Ogni volta che viene rappresentata la formula di un idracido, va chiarito che è in soluzione acquosa (aq) (altrimenti può essere confuso con un idruro non metallico).
  • Idrossidi o basi. Sono composti formati dall'unione di un ossido basico e dell'acqua. Sono riconosciuti dal gruppo funzionale -OH. Sono denominati genericamente come idrossidi, attaccati ai rispettivi prefissi a seconda della quantità di gruppi ossidrilici presenti. Ad esempio: diidrossido di piombo o idrossido di piombo (II) (Pb (OH) 2), litio (LiOH).
  • Esci. I sali sono il prodotto dell'unione di sostanze acide e basiche. Sono denominati in base alla loro classificazione: neutri, acidi, basici e misti.
    • Sali neutri. Sono formati dalla reazione tra un acido e una base o idrossido, rilasciando acqua nel processo. Possono essere binari e ternari a seconda che l'acido sia un idracido o un ossiacido.
      • Se l'acido è un idrato, sono chiamati sali alogenati. Sono denominati utilizzando il suffisso -uro sull'elemento non metallico e il prefisso corrispondente alla quantità di questo elemento. Ad esempio: cloruro di sodio (NaCl), tricloruro di ferro (FeCl3).
      • Se l'acido è un oxacido, sono anche chiamati ossisali o sali ternari. Sono denominati utilizzando il prefisso numerico in base alla quantità di gruppi "oxo" (quantità di ossigeno O2-), e il suffisso -ate nel non metallo, seguito dallo stato di ossidazione del non metallo scritto in numeri romani e tra parentesi. Possono anche essere nominati usando il nome dell'anione seguito dal nome del metallo. Ad esempio: tetraossosolfato di calcio (VI) (Ca2 +, S6 +, O2-) o solfato di calcio (Ca2 +, (SO4) 2-) (CaSO4), tetraossifosfato di sodio (V) (Na1 +, P5 +, O2-) o sodio fosfato (Na1+, (PO4) 3-) (Na3PO4).
    • Sali acidi. Sono formati dalla sostituzione dell'idrogeno in un acido con atomi di metallo. La sua nomenclatura è la stessa dei sali neutri ternari, ma aggiungendo la parola “idrogeno”. Ad esempio: sodio idrogeno solfato (VI) (NaHSO4), un idrogeno da acido solforico (H2SO4) viene scambiato con un atomo di sodio, idrogenocarbonato di potassio (KHCO3), un idrogeno da acido carbonico (H2CO3) viene scambiato con un atomo di potassio .
    • Sali basici. Si formano sostituendo i gruppi ossidrile di una base con gli anioni di un acido. La sua nomenclatura dipende da o da un oxacid.
      • Se l'acido è un idracido, si usa il nome del non metallo con il suffisso -ide e si antepone il prefisso del numero di gruppi -OH, seguito dal termine “idrossi”. Al termine, se necessario, viene impostato lo stato di ossidazione del metallo. Ad esempio: FeCl (OH) 2 sarebbe ferro (III) diidrossicloruro.
      • Se l'acido è un oxacid, il termine "idrossi" viene utilizzato con il suo numero di prefisso corrispondente. Quindi viene aggiunto il suffisso corrispondente al numero di gruppi "oxo" e la terminazione -ate viene aggiunta al non metallo, seguita dal suo stato di ossidazione scritto in numeri romani e tra parentesi. Infine si mette il nome del metallo seguito dal suo stato di ossidazione scritto in numeri romani e tra parentesi. Ad esempio: Ni2 (OH) 4SO3 sarebbe nichel (III) tetraidrossitriossosolfato (IV).
    • Sali misti. Sono prodotti sostituendo gli idrogeni di un acido con atomi di metallo di diversi idrossidi. La sua nomenclatura è identica a quella dei sali acidi, ma comprende entrambi gli elementi. Ad esempio: sodio potassio tetraossosolfato (NaKSO4).

nomenclatura IUPAC

La IUPAC (acronimo di International Union of Pure and Applied Chemistry, ovvero International Union of Pure and Applied Chemistry) è la organizzazione Internazionale dedicata a stabilire le regole universali della nomenclatura chimica.

Il suo sistema, proposto come sistema semplice e unificante, è noto come nomenclatura IUPAC e differisce dalla nomenclatura tradizionale in quanto è più specifico nella denominazione dei composti, poiché non solo li nomina ma chiarisce anche la quantità di ciascun elemento chimico. il composto.

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