✖


Jump to content

Химическая номенклатура

Химическая номенклатура — это набор правил, позволяющих создавать систематические названия химических соединений . Наиболее часто используемая во всем мире номенклатура создана и разработана Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Номенклатура ИЮПАК гарантирует, что каждое соединение (и его различные изомеры ) имеет только одно официально принятое название, известное как систематическое название ИЮПАК , однако некоторые соединения могут иметь альтернативные названия, которые также принимаются, известные как предпочтительное название ИЮПАК , которое обычно берется из общее название этого соединения. Предпочтительно, чтобы название также отражало структуру или химический состав соединения.

Например, основным компонентом белого уксуса является CH.
3 COOH , которую обычно называют уксусной кислотой и которая также является ее рекомендованным названием IUPAC, но ее формальное систематическое название IUPAC — этановая кислота.

Правила ИЮПАК по наименованию органических и неорганических соединений содержатся в двух публикациях, известных как Синяя книга. [ 1 ] [ 2 ] и Красная книга , [ 3 ] соответственно. Третья публикация, известная как « Зеленая книга» , [ 4 ] рекомендует использовать символы для физических величин (совместно с IUPAP ), а четвертая, Золотая книга , [ 5 ] определяет многие технические термины, используемые в химии. Подобные сборники существуют по биохимии. [ 6 ] ( Белая книга , совместно с ИУБМБ ), аналитическая химия [ 7 ] ( Оранжевая книга ), макромолекулярная химия [ 8 ] (« Пурпурная книга ») и клиническая химия. [ 9 ] ( Серебряная книга ). Эти «цветные книги» дополняются конкретными рекомендациями, периодически публикуемыми в журнале Pure and Applied Chemistry .

Назначение химической номенклатуры

[ редактировать ]

Основная цель химической номенклатуры — устранить неоднозначность устных или письменных названий химических соединений: каждое название должно относиться к одному соединению. Во-вторых, каждое соединение должно иметь только одно название, хотя в некоторых случаях допустимы и альтернативные названия.

Предпочтительно, чтобы название также отражало структуру или химический состав соединения. Это достигается за счет номенклатуры Международного химического идентификатора (InChI). Однако химического общества Американского номенклатура номеров CAS не отражает структуру соединения.

Используемая номенклатура зависит от потребностей пользователя, поэтому не существует единой правильной номенклатуры. Скорее, разные номенклатуры подходят для разных обстоятельств.

Общее название позволит успешно идентифицировать химическое соединение в данном контексте. Без контекста название должно указывать хотя бы на химический состав . Если быть более конкретным, название, возможно, должно отражать трехмерное расположение атомов. Это требует добавления большего количества правил в стандартную систему IUPAC ( система Chemical Abstracts Service (CAS) является наиболее часто используемой в этом контексте) за счет более длинных и менее знакомых названий.

Систему ИЮПАК часто критикуют за неспособность различать соответствующие соединения (например, за различную реакционную способность аллотропов серы , которые ИЮПАК не различает). Хотя ИЮПАК имеет удобочитаемое преимущество перед нумерацией CAS, названия ИЮПАК для некоторых более крупных и важных молекул (таких как рапамицин ) едва читаемы человеком, поэтому вместо них используются общие названия.

Различные потребности в химической номенклатуре и лексикографии.

[ редактировать ]

Принято считать, что цели лексикографии и химической номенклатуры различаются и в некоторой степени противоречат друг другу. Словари слов, как в традиционной печати, так и в Интернете, собирают и сообщают значения слов по мере их использования и изменения с течением времени. В интернет-словарях с ограниченным формальным редакционным процессом или вообще без него определения — в данном случае определения химических названий и терминов — могут быстро меняться, не заботясь о формальном или историческом значении. Однако химическая номенклатура ( лучшим примером является номенклатура ИЮПАК ) обязательно является более ограничительной: ее цель — стандартизировать общение и практику, чтобы при использовании химического термина он имел фиксированное значение, связанное с химической структурой, тем самым давая представление о химических свойствах. и производные молекулярные функции. Эти разные цели могут повлиять на понимание, особенно в отношении химических классов, которые привлекли всеобщее внимание. Примеры их эффекта следующие:

  • ресвератрол , отдельное соединение, четко определяемое этим общим названием, но его часто можно спутать с его цис -изомером ,
  • жирные кислоты омега-3 , достаточно четко определенный класс химических структур, который, тем не менее, является широким в результате своего формального определения, и
  • полифенолы , довольно широкий структурный класс с формальным определением, но неправильный перевод и общее неправильное использование термина по отношению к формальному определению привели к серьезным ошибкам в использовании и, следовательно, к двусмысленности во взаимосвязи между структурой и активностью ( SAR ).

Быстрые темпы, с которыми значения могут меняться в Интернете, особенно для химических соединений, которые, как считается, приносят пользу для здоровья, приписываются им правильно или ошибочно, усложняют моносемию номенклатуры (и, следовательно, доступ к пониманию SAR). Конкретные примеры приведены в статье «Полифенолы» , где различные определения в Интернете и общепринятые определения противоречат любой принятой химической номенклатуре, связывающей структуру полифенолов и биологическую активность .

История

[ редактировать ]
Лавуазье Первая страница Химической номенклатуры на английском языке.

Номенклатура алхимии носит описательный характер, но не отражает эффективно функции, упомянутые выше. Мнения расходятся относительно того, было ли это намеренным со стороны первых практиков алхимии или же это было следствием конкретных (и часто эзотерических) теорий, согласно которым они работали. Хотя оба объяснения, вероятно, в некоторой степени верны, примечательно, что первая «современная» система химической номенклатуры появилась в то же время, что и различие (Лавуазье ) между элементами и соединениями , в конце восемнадцатого века.

Французский . химик Луи-Бернар Гитон де Морво опубликовал свои рекомендации [ 10 ] в 1782 году, надеясь, что его «постоянный метод деноминации» «поможет интеллекту и облегчит память». Система была усовершенствована в сотрудничестве с Бертолле , де Фуркруа и Лавуазье . [ 11 ] и последний продвигал его в учебнике, который сохранился еще долгое время после его смерти на гильотине в 1794 году. [ 12 ] Проект также поддержал Йёнс Якоб Берцелиус , [ 13 ] [ 14 ] который адаптировал идеи для немецкоязычного мира.

Рекомендации Гайтона касались только того, что сейчас будет известно как неорганические соединения. С массовым распространением органической химии в середине девятнадцатого века и более глубоким пониманием структуры органических соединений возникла потребность в менее специальной системе номенклатуры, как только появилась теоретическая основа, сделавшая это возможным. Международная конференция была созвана в Женеве в 1892 году национальными химическими обществами, на которой были разработаны первые широко принятые предложения по стандартизации. [ 15 ]

Комиссия была создана в 1913 году Советом Международной ассоциации химических обществ, но ее работа была прервана Первой мировой войной . После войны эта задача перешла к недавно созданному Международному союзу теоретической и прикладной химии , который впервые назначил комиссии по органической, неорганической и биохимической номенклатуре в 1921 году и продолжает делать это по сей день.

Виды номенклатуры

[ редактировать ]

Разработана номенклатура как для органической, так и для неорганической химии. Есть еще обозначения, связанные со структурой – см. Дескриптор (химия) .

Органическая химия

[ редактировать ]
Основная статья: Номенклатура органической химии ИЮПАК
  • Название добавки
  • Сочетательное имя
  • Имя функционального класса, также известное как радикофункциональное имя.
  • Название слияния
  • Номенклатура Ханча – Видмана
  • Мультипликативное имя
  • Имя замены
  • Замещающее имя
  • Субтрактивное имя

Неорганическая химия

[ редактировать ]
Основная статья: номенклатура неорганической химии ИЮПАК

Композиционная номенклатура

[ редактировать ]
Ионные бинарные соединения I типа
[ редактировать ]

типа I Для ионных бинарных соединений катион ) ( в большинстве случаев металл называется первым, а анион (обычно неметалл ) — вторым. Катион сохраняет свое название элемента (например, железо или цинк ), но суффикс неметалла меняется на -ide . Например, соединение LiBr состоит из Что + катионы и Бр − анионы; поэтому его называют бромидом лития . Соединение BaO , который состоит из Нет 2+ катионы и ТО 2− анионы, называются оксидом бария .

Степень окисления каждого элемента однозначна. Когда эти ионы объединяются в бинарное соединение типа I, их равные, но противоположные заряды нейтрализуются, поэтому суммарный заряд соединения равен нулю.

Ионные бинарные соединения типа II
[ редактировать ]

Ионные бинарные соединения типа II — это те, в которых катион не имеет только одной степени окисления. Это распространено среди переходных металлов . Чтобы назвать эти соединения, необходимо определить заряд катиона, а затем дать название, как это было бы сделано для ионных соединений типа I, за исключением того, что в круглых скобках рядом с катионом пишется римская цифра (обозначающая заряд катиона). название (иногда его называют номенклатурой акций ). Например, для соединения FeCl 3 , катион железа может встречаться как Фе 2+ и Фе 3+ . Для того чтобы соединение имело нулевой суммарный заряд, катион должен быть Фе 3+ так что трое кл. − анионы могут быть сбалансированы (3+ и 3- балансируются до 0). Таким образом, это соединение называется хлоридом железа (III) . Другим примером может быть соединение ПбС 2 . Потому что С 2− анион имеет в формуле нижний индекс 2 (что дает заряд 4-), соединение должно быть сбалансировано с зарядом 4+ на Pb Катион ( свинец может образовывать катионы с зарядом 4+ или 2+). Таким образом, соединение состоит из одного Pb 4+ катион каждые два С 2− анионы, соединение сбалансировано, и его название пишется как сульфид свинца (IV) .

Более старая система, основанная на латинских названиях элементов, также иногда используется для обозначения ионных бинарных соединений типа II. В этой системе к металлу (вместо римской цифры рядом с ним) добавляется суффикс «-ic» или «-ous», обозначающий его степень окисления («-ous» для низшей, «-ic» для высшей степени окисления). ). Например, соединение FeO содержит Фе 2+ катион (который уравновешивается с ТО 2− анион). Поскольку эта степень окисления ниже, чем другая возможность ( Фе 3+ ), это соединение иногда называют оксидом железа . Для соединения, SnO 2 , ион олова Сн 4+ (уравновешивая заряд 4− на двух ТО 2− анионы), а также потому, что это более высокая степень окисления, чем альтернатива ( Сн 2+ ), это соединение называется оксидом олова .

Некоторые ионные соединения содержат многоатомные ионы , которые представляют собой заряженные образования, содержащие два или более типа атомов, связанных ковалентной связью. Важно знать названия распространенных многоатомных ионов; к ним относятся:

Формула Na 2 SO 3 означает, что катионом является натрий , или Уже + , и что анион представляет собой сульфит-ион ( ТАК 2-3 ) . Поэтому это соединение получило название сульфит натрия . Если данная формула Ca(OH) 2 , видно, что ОЙ − представляет собой гидроксид-ион. Поскольку заряд иона кальция равен 2+, имеет смысл, что их должно быть два. ОЙ − ионы для балансировки заряда. Поэтому и название соединения — гидроксид кальция . Если попросить написать формулу хромата меди(I), римская цифра означает, что ион меди С + и можно определить, что соединение содержит хромат-ион ( CrO 2− 4 ). Два из ионов меди 1+ необходимы для уравновешивания заряда одного иона хромата 2-, поэтому формула: Cu 2 CrO 4 .

Бинарные соединения типа III
[ редактировать ]

Бинарные соединения типа III связаны ковалентно . Ковалентная связь возникает между неметаллическими элементами. Соединения, связанные ковалентной связью, также известны как молекулы . Для соединения первый элемент называется первым и имеет полное имя элемента. Второй элемент назван так, как если бы он был анионом (базовое имя элемента + суффикс -ide ). Затем для обозначения количества каждого присутствующего атома используются префиксы: эти префиксы моно- (один), ди- (два), три- (три), тетра- (четыре), пента- (пять), гекса- ( шесть), гепта- (семь), окта- (восемь), нона- (девять) и дека- (десять). Префикс mono- никогда не используется с первым элементом. Таким образом, NCl 3 называется трихлоридом азота , BF 3 называется трифторидом бора , а P 2 O 5 называется пентаоксидом дифосфора (хотя букву а в префиксе пента- на самом деле не следует опускать перед гласной: Красная книга ИЮПАК 2005 г., стр. 69 гласит: «Последние гласные мультипликативных префиксов не следует исключать (хотя «моноксид» «а не «моноксид» является допустимым исключением из-за общего использования).»).

Углекислый газ пишется СО 2 ; тетрафторид серы пишется СФ 4 . Однако некоторые соединения имеют общепринятые названия. H 2 O , например, обычно называют водой , а не диоксидом водорода , и NH 3 предпочтительно называют аммиаком , а не тригидридом азота .

Замещающая номенклатура

[ редактировать ]

Этот метод наименования обычно соответствует установленной органической номенклатуре ИЮПАК. Гидридам элементов основной группы (группы 13–17) присвоено основное название, оканчивающееся на -ан , например боран ( B H 3 ), оксидан ( H 2 O ), фосфан ( PH ) ( Хотя 3 название фосфин также широко используется, ИЮПАК не рекомендует его). Соединение Таким образом, P Cl 3 будет называться трихлорфосфаном (с «заменителем» хлора). Однако не все такие имена (или основы) происходят от имени элемента. Например, N H 3 называется « азаном ».

Номенклатура добавок

[ редактировать ]

Этот метод наименования был разработан в основном для координационных соединений, хотя его можно применять и более широко. Примером его применения является [CoCl(NH 3 ) 5 ]Cl 2 , хлорид пентаамминхлоридокобальта(III).

Лиганды также имеют особое соглашение об именах. В то время как в замещающем названии хлорид становится префиксом хлор- , для лиганда он становится хлоридо- .

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «1958 (A: Углеводороды и B: Фундаментальные гетероциклические системы), 1965 (C: Характеристические группы)», Номенклатура органической химии (3-е изд.), Лондон: Баттервортс, 1971, ISBN  978-0-408-70144-0 .
  2. ^ Ригоди, Дж.; Клесни, СП, ред. (1979). Номенклатура органической химии . ИЮПАК / Пергамон Пресс . ISBN  0-08022-3699 . . Панико, Р.; Пауэлл, Вашингтон; Ричер, Дж.С., ред. (1993). Руководство по номенклатуре органических соединений ИЮПАК . ИЮПАК / Блэквелл Сайенс . ISBN  0-632-03488-2 . . ИЮПАК, Отдел химической номенклатуры и представления структуры (27 октября 2004 г.). Номенклатура органической химии (Предварительные рекомендации) . ИЮПАК .
  3. ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (2005). Номенклатура неорганической химии (Рекомендации ИЮПАК 2005 г.). Кембридж (Великобритания): RSC – IUPAC . ISBN   0-85404-438-8 . Электронная версия. .
  4. ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (1993). Количества, единицы и символы в физической химии , 2-е издание, Оксфорд: Blackwell Science. ISBN   0-632-03583-8 . Электронная версия. .
  5. ^ Сборник химической терминологии, Рекомендации по ВОЗДЕЙСТВИЮ (2-е изд.) , Оксфорд: Научные публикации Блэквелла. (1997)
  6. ^ Биохимическая номенклатура и сопутствующие документы , Лондон: Portland Press, 1992.
  7. ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (1998). Сборник аналитической номенклатуры (окончательные правила 1997 г., 3-е изд.). Оксфорд: Блэквелл Сайенс. ISBN   0-86542-6155 .
  8. ^ Сборник макромолекулярной номенклатуры , Оксфорд: Blackwell Scientific Publications, 1991.
  9. ^ Сборник терминологии и номенклатуры свойств в клинических лабораторных науках , Рекомендации IMPACT, 1995 г., Оксфорд: Blackwell Science, 1995, ISBN  978-0-86542-612-2 .
  10. ^ Гайтон де Морво, LB (1782), «Память о химических названиях, необходимость совершенствования системы и правил для достижения этого», Observations Sur la Physique , 19 : 370–382.
  11. ^ Гайтон де Морво, LB ; Лавуазье, Алабама ; Бертолле, CL ; Фуркруа, А. Ф. де (1787), Метод химической номенклатуры , Париж: Cuchet, заархивировано из оригинала 21 июля 2011 г.
  12. ^ Лавуазье, AL (1801), Traité Élémentaire de Chimie (3-е изд.), Париж: Детервиль .
  13. ^ Берцелиус, Дж. Дж. (1811), «Очерк химической номенклатуры», Journal of Physics , 73 : 253–286 .
  14. ^ Вишняк, Хайме (2000), «Йёнс Якоб Берцелиус. Путеводитель для растерянного химика», The Chemical Educator , 5 (6): 343–50, doi : 10.1007/s00897000430a , S2CID   98774420 .
  15. ^ «Конгресс химической номенклатуры, Женева, 1892 г.» , Бюллетень Парижского химического общества , серии 3, 8 : xiii – xxiv, 1892 г.

[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

[ редактировать ]
  1. ^ Дженсен, Уильям Б. (2007). «Происхождение концепции состояния окисления». Журнал химического образования . 84 (9): 1418. Бибкод : 2007JChEd..84.1418J . дои : 10.1021/ed084p1418 .
  2. ^ Андерсон, Вильда (сентябрь 2001 г.). «Люди истории, люди категории» . МЛН . 116 (4): 739–749. дои : 10.1353/млн.2001.0049 . JSTOR   3251756 .
  3. ^ Форд, Питер Б. (апрель 2007 г.). «Эстетизация лаборатории: «Бред», химики и границы языка» . Европейское романтическое обозрение . 18 (2): 247–254. дои : 10.1080/10509580701298016 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chemical_nomenclature&oldid=1239080444"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 120b26c13acc647abd7039f1a67b28be__1723004160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/12/be/120b26c13acc647abd7039f1a67b28be.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Chemical nomenclature - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)