آموزش شیمی 2
روش فرمول نویسی و نام گذاری ترکیبات معدنی
فرمول نویسی و نام گذاری ترکیبات معدنی در این مقاله می خواهیم روش فرمول نویسی و نام گذاری ترکیبات معدنی را بیان نماییم. که می تواند برای دانش آموزان دبیرستان یا پیش دانشگاهی مورد استفاده قرار گیرد، همچنین سایر افراد که تمایل دارند با علم شیمی بطور مفهومی آشنا شوند، نیز می توانند از این منبع برای ورود به بحث استفاده نمایند. سعی داریم تا با استفاده از یک روش مفهومی نامگذاری را آموزش دهیم تا احتیاج کمی به محفوظات داشته باشیم هرچند از حفظ یک سری موارد بی نیاز نخواهیم شد. امیدوارم مورد توجه شما دوستان قرار گیرد.قبل از ورود به بحث شما بایستی آشنایی یک اجمالی با جدول تناوبی کسب نمایید. به این ترتیب که بایستی با گروه های مختلف آشنا شده و اعضای آن گروهها را بشناسید، ظرفیت های عناصر مختلف را بدانید و نام ونماد آنها را به خاطر بسارید. ولی نگران نباشید چنانچه مدتی تمرین نمایید این مطالب را به راحتی خواهید آموخت و هیچوقت فراموش نخواهید نمود.
برای استفاده از یک جدول تناوبی اینجا کلیک نمایید.
چند نكته كه بايد درمورد جدول تناوبي و عناصر شيميايي بدانيم:
۱- فلزات قوي تر در سمت چپ جدول تناوبي قرار داند.
۲- غير فلزات قوي تر در سمت راست جدول قرار دارند.
۳- از بالا به پايين و از راست به چپ خاصيت فلزي افزايش مي يابد. بنابراين قويترين فلزات در گوشه سمت چپ و پايين جدول قرار داند.
۴- از پايين به بالا و از چپ به راست خاصيت غيرفلزي افزايش مي يابد. بنابراين قويترين غيرفلزات در گوشه سمت راست و بالاي جدول قرار دارند.
۵- گروه ۸ اصلي يعني آخرين ستون از سمت چپ گروه عناصر نجيب بوده و هيچ تمايلي به واكنش دادن ندارند. يعني توضيحات بالا در مورد آنها صادق نيست.
۶- بيشترين ظرفيتي كه هر عنصر مي تواند داشته باشد با شماره گروه آن برابر است. البته در عناصر گروه هاي اصلي.
۷- عناصر واسطه داراي ظرفيت هاي متفاوتي هستند.
۸- ظرفيت عناصر گروههاي اصلي به شرح زير است:
گروه ۱ : داراي ظرفيت ۱ است.
گروه ۲ : داراي ظرفيت ۲ است.
گروه ۳ : داراي ظرفيت ۳ است.
گروه ۴: عناصر اين گروه داراي ظرفيت هاي ۲ و ۴ هستند.
گروه ۵ : عناصر اين گروه داري ظرفيت هاي ۳ و ۵ هستند.
گروه ۶ : عناصر اين گروه داري ظرفيت هاي ۲، ۴ و ۶ هستند. سرگروه اين دسته يعني اكسيژن تك ظرفيتي بوده و ظرفيت آن فقط ۲ مي باشد.
گروه ۷ : عناصر اين گروه داراي ظرفيت هاي ۱، ۳، ۵ و۷ هستند. سرگروه اين دسته يعني فلوئور تك ظرفيتي بوده و ظرفيت آن فقط ۱ مي باشد.
گروه ۸ : ظرفيت عناصر اين گروه برابر صفر مي باشد. يعني تمايلي به شركت در واكنشها ندارند.
۱- روش نامگذاری و فرمول نویسی ترکیبات دوتایی:
ترکیبات دوتایی ترکیباتی هستند که از دو نوع عنصر تشکیل شده اند، هرچند كه ممكن است تعداد اتمهاي آن زياد باشد. مانند: H2O, SO3, N2O3 و ….. اين تركيبات به سه گروه زير تقسيم مي شوند:
الف) تركيبات دوتايي فلز با نافلز
ب) تركيبات دوتايي نافلز با نافلز
ج) تركيب هاي دوتايي هيدروژن و نافلز كه در واقع يك نوع تركيب دوتايي نافلز با نافلز است.
الف) تركيبات دوتايي فلز – نافلز:
– فرمول نويسي:
– براي نوشتن فرمول شيميايي اين تركيبات بايد به روش زير عمل نماييم:
۱- نماد شيميايي فلز را سمت چپ و نماد شيميايي غيرفلز را سمت راست مي نويسيم. درست مانند جايگاه آنها در جدول تناوبي.
۲- ظرفيت فلز را انديس غيرفلز و ظرفيت غيرفلز را انديس فلز قرار مي دهيم.
۳- در صورت امكان انديسها را ساده مي كنيم.
مثال: مي خواهيم فرمول تركيب اكسيژن با آلومينيم را بنويسيم:
۱- نماد شيميايي فلز يعني نماد آلومينيم (Al) را سمت چپ و نماد شيميايي غير فلز يعني اكسيژن (O) را سمت راست مي نويسيم.
Al O
۲- ظرفيت فلز آلومينيم ۳ است كه به عنوان انديس غيرفلز قرار مي دهيم(Al O3). ظرفیت غیر فلز یعنی اکسیژن برابر ۲ است که به عنوان اندیس برای فلز قرار می دهیم. یعنی:
Al2O3
3- 2 با ۳ ساده نمي شود. بنابراين فرمول ما بدون تغيير مي ماند.
Al2O3
– نامگذاري:
براي نامگذاري اين تركيبات به روش زير عمل مي كنيم:
۱- ابتدا نام فلز را مي نويسيم.
۲- اگر فلز ما چند ظرفيتي بود ظرفيتي را كه در تركيب ما دارد، به صورت اعداد يوناني در پرانتز نمايش مي دهيم. اعداد يوناني به شكل زير هستند:
1- I 6-VI
2- II 7- VII
3-III 8- VIII
4- IV 9- IX
5- V 10- X
۳- نام غيرفلز را نوشته و پسوند ” يد” را به انتهاي آن مي افزاييم. در بعضي از غيرفلزها با افزودن پسوند “يد” نام غيرفلز مقداري تغيير مي يابد. به عنوان مثال:
اكسيژن —— اكسيد نيتروژن —— نيتريد
گوگرد (سولفور) ——-سولفيد فسفر ——– فسفيد
هيدروژن ——- هيدريد
اگر توجه نماييد فرمول شيميايي تركيب را از چپ به راست خوانديم، يعني همانطور كه نوشته بوديم. ابتدا فلز و سپس غيرفلز. در حالت كلي از الگوي زير پيروي مي نماييم:
” نام فلز + (ظرفيت فلزهاي چند ظرفيتي با اعداد يوناني) + نام غيرفلز + يد”
مثال: نام تركيب زير را بنويسيد.
Al2O3
۱- نام فلز را مي نويسيم: ” آلومينيم”
۲- فلز ما چند ظرفيتي نيست بنابراين نياز به نوشتن ظرفيت ندارد.
۳- نام غيرفلز را مي نويسيم. ” آلومينيم اكسيژن”
۴- پسوند ” يد” را افزوده و در صورت نياز نام غيرفلز را تغيير مي دهيم.
آلومينيم اكسيد
ب) تركيبات دوتايي نافلز – نافلز:
– فرمول نويسي:
براي نوشتن فرمول اين تركيبات شما بايد تشخيص بدهيد كه خاصيت فلزي كدام غيرفلز بيشتر است، سپس اين غيرفلز را فلز فرض كرده و فرمول نويسي را تقريباً مانند فرمول نويسي تركيبات فلز – نافلز انجام مي دهيم. براي تشخيص اينكه كدام يك از غيرفلزهاي ما ضعيف تر است از سري زير مي توان استفاده نمود:
Si – B – P- H- C – S – I – Br – N – Cl – O -F
در سري فوق عناصري كه سمت چپ قرار دارند غيرفلزهاي ضعيف تري هستند و هرچه از چپ به راست پيش مي رويم غيرفلزها قويتر مي شوند.
در صورتيكه نمي توانيد سري فوق را به خاطر بسپاريد از اصول هشتگانه ابتداي مقاله پيروي نماييد.
براي فرمول نويسي تركيبات نافلز – نافلز به ترتيب زير عمل مي كنيم:
۱- با توجه به توضيحات بالا نافلز ضعيف تر را شناسايي مي كنيم.
۲- نماد شيميايي نافلز ضعيف تر را سمت چپ و نماد شيميايي نافلز قوييتر را سمت راست مي نويسيم.
۳- ظرفيت غيرفلز سمت چپ را انديس غيرفلز سمت راست قرار داده و ظرفيت غيرفلز سمت راست را انديس غيرفلز سمت چپ قرار مي دهيم.
۴- در صورت امكان انديس ها را ساده مي كنيم.
توجه نماييد غيرفلز سمت راست يا قويتر با كمترين ظرفيت خود در تركيب شركت مي نمايد.
مثال: مي خواهيم فرمول تركيبات بدست آمده از فسفر و كلر را بدست آوريم.
۱- فسفر نسبت به كلرغيرفلز ضعيف تري است.
۲- نماد شيميايي فسفر را سمت چپ و كلر را سمت راست مي نويسيم.
PCl
3- كلر از كمترين ظرفيت خود يعني ۱ استفاده مي نمايد ولي فسفر داراي دو ظرفيت ۳ و ۵ است بنابراين دو تركيب خواهيم داشت.
PCl3
PCl5
4- انديس ها ساده تر نمي شوند.
– نامگذاري:
برای نامگذاری این ترکیبات از الگوی زیر استفاده می نماییم:
” تعداد اتمهای عنصر سمت چپ با لفظ یونانی + نام عنصر + تعداد اتمهای عنصر سمت راست با لفظ یونانی + نام عنصر سمت راست + ید”
اگر تعداد عنصر سمت راست یک باش از ذکر تعداد خودداری می نماییم. لفظ های یونانی برای اعداد مختلف عبارتند از:
۱ مونو ۲ دی ۳ تری ۴ تترا ۵ پنتا ۶ هگزا ۷ هپتا ۸ اکتا ۹ نونا ۱۰ دکا
گاهی اوقات تعداد اتمهای سمت چپ را ذکر نمی کنند.
مثال:
فسفر تری کلرید PCl3 فسفر پنتا كلريد PCl5
دي فسفر پنتا اكسيد P2O5 دي بور تريوكسيد B2O3
سيليسيم ديوكسيد SiO2 كربن مونوكسيد CO
گاهي اوقات اين تركيبات را مانند تركيبات دوتايي فلزهاي چند ظرفيتي با نافلزها نامگذاري مي نمايند، اين روش غلط نيست ولي روش فوق بهتر است، به مثال هاي زير توجه كنيد:
يد(III) فلوئوريد IF3 يد(V) فلوئوريد IF5 نيتروژن(III) اكسيد N2O3
اما مثال هاي زير به هيچ وجه درست نيستند:
يد(III) تري فلوئوريد IF3 دي نيتروژن(III) اكسيد N2O3
ج) تركيبات دوتايي هيدروژن – نافلز:
– فرمول نويسي:
براي نوشتن فرمول اين تركيبات بايد به سري زير توجه نماييم:
Si – B – P- H- C – S – I – Br – N – Cl – O -F
نماد عناصري كه سمت چپ هيدروژن قرار دارند در سمت چپ نماد هيدروژن نوشته مي شود و نماد عناصري كه در سمت راست قرار دارند در سمت راست نماد هيدروژن نوشته مي شود، البته استثناهايي مانند:
NH3 , CH4
نيز وجود دارند. كه با اينكه از لحاظ غيرفلزي بودن قويتر از هيدروژن هستند، ولي نمادها در سمت چپ هيدروژن قرار مي گيرد.
– نامگذاري:
براي نامگذاري اين تركيبات ابتدا نام هيدروژن را نوشته و سپس نام غيرفلز را پسون ” يد ” ذكر مي نماييم. مانند:
هيدروژن يديد HI هيدروژن برميد HBr هيدروژن سولفيد H2S
اگر نماد شيميايي عنصر سمت چپ نماد شيميايي هيدروژن قرار بگيرد از روش نامگذاري غيرفلز غيرفلز استفاده مي نماييم.
مثال:
كربن تترا هيدريد CH4 نيتروژن تري هيدريد NH3
برخي از تركيبات هيدروژن با نافلزها داراي نام هاي قديمي هستند كه اغلب از اين نامها استفاده مي شود:
تركيب نام علمي نام قديمي
H2O هيدروژن اكسيد آب
NH3 نيتروژن تري اكسيد آمونياك
CH4 كربن تترا هيدريد متان
SiH4 سيليسيم تترا هيدريد سيلان
بيشتر تركيبات دوتايي هيدروژن با نافلزات وقتي در آب حل مي شوند، محلول اسيدي به وجود مي آورند از اين رو براي نامگذاري اين تركيب ها كه اسيدهاي بدون اكسيژن يا اسيدهاي دوتايي ناميده مي شوند، روش خاصي بكار مي رود. تركيباتي كه در آنها نماد شيميايي هيدروژن سمت راست نوشته مي شود خاصيت اسيدي نداشته و بنابراين از اين قاعده مستثناء هستند.
برای نامگذاری اسیدهای دوتایی از الگوی زیر باید پیروی نمود:
” هیدرو + نام نافلز + یک + اسید”
مثال:
HF هیدروفلئوریک اسید HI هیدرویدیک اسید
H2S هیدرو سولفوریک اسید HBr هیدروبرمیک اسید
HCl اگر داراي حالت گازي باشد هيدروژن كلريد ناميده شده و اگر داراي حالت مايع باشد يا محلول آبي داشته باشد آنرا هيدروكلريك اسيد مي ناميم.
۲ – روش فرمول نویسی و نامگذاری ترکیبات چندتایی معدنی:
در ابتدا توصيه مي شود كه مبحث نامگذاري تركيبات دوتايي معدني را مطالعه نماييد.
این ترکیبات به چهار دسته هیدروکسیدها یا بازها، اسيدهاي اكسيژن دار، بنيانها و نمكها تقسيم مي شوند. بجز نمكها سه گروه ديگر تقريباً از سه نوع اتم تشكيل شده اند و اغلب به گروه سه تايي ها معروفند.
الف) هيدروكسيدها يا بازها:
– فرمول نويسي:
هيدروكسيدها يا بازها تركيباتي هستند كه حاوي يون -OH هستند كه اين يون هيدروكسيد ناميده
مي شود. اين تركيبات اغلب مختص فلزات هستند و از واكنش اكسيد فلزات يا خود فلزات با آب به وجود مي آيند.
براي نوشتن فرمول هيدروكسيدها نماد شيميايي فلز را سمت چپ نوشته و -OH را در سمت
راست آن مي نويسيم.اگر ظرفيت فلز بيشتر از يك بود OH را داخل پرانتز قرار داده و ظرفيت فلز را به عنوان انديس براي OH قرار مي دهيم. لازم به ذكر است كه ظرفيت -OH برابر يك است وقتي در تركيب قرار مي گيرد – ( منفي) آنرا حذف مي كنيم.
مثال:
NaOH Ca(OH)2 Fe(OH)3
– نامگذاري:
براي نامگذاري اين تركيبات ابتدا نام فلز را ذكر مي كنيم، درصورتيكه فلز چند ظرفيتي باشد، ظرفيت فلز را با اعداد يوناني داخل پرانتز بعد از نام فلز ذكر مي كنيم. سپس لفظ هيدروكسيد را به انتها نام تركيب اضافه مي نماييم.
مثال:
سديم هيدروكسيد NaOH كلسيم هيدروكسيد Ca(OH)2 آهن (III) هيدروكسيدFe(OH)3
ب) اسيدهاي اكسيژندار:
اسيدهاي اكسيژن دار از واكنش اكسيدهاي غيرفلزات با آب به وجود مي آيند. و از دو بخش هيدروژن و آنيون چند اتمي حاوي اكسيژن و نافلز تشكيل شده اند.
– فرمول نويسي:
براي فرمول نويسي اسيدهاي اكسيژن دار از فرمول اكسيدهاي غيرفلز مربوطه استفاده مي كنيم به اين ترتيب كه:
۱- ابتدا فرمول اكسيد مربوطه رامي نويسيم.
۲- سپس اكسيد مربوطه را با يك مولكول آب جمع مي كنيم و اتمهاي هيدروژن را سمت چپ، اتمهاي غيرفلزرا وسط و اتمهاي اكسيژن را در انتها يعني در سمت راست مي نويسيم.
۴- در صورت امكان تعداد اتمها را ساده مي كنيم.
۵- اگر عنصر غير فلز داراي اكسيدهاي متفاوتي بود براي تمام اكسيدها مي توان مراحل ذكر شده را انجام داد و به اسيدهاي متفاوت دست يافت.
مثال: مي خواهيم فرمول اسيدهاي اكسيژندار كلر را بنويسيم.
۱- اين عنصر داراي ۴ ظرفيت است، كه عبارتند از ۵،۳،۱ و ۷ كه فرمول اكسيدهاي آن عبارتند از :
Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7
2- هر اكسيد را با يك مولكول آب جمع مي كنيم.
Cl2O + H2O —> H2Cl2O2
Cl2O3 + H2O —> H2Cl2O4
Cl2O5 + H2O —> H2Cl2O6
Cl2O7 + H2O —> H2Cl2O8
۳- تعداد اتمها را ساده مي كنيم و فرمول اسيدها تعيين مي شود.
HClO – HClO2 – HClO3 – HClO4
تذکر : اکسیدهای حاصل از برخی عنصرها مانند فسفر و بور را بایستی با ۳ مولکول آب جمع نماییم.
مثال:
P2O3 + 3H2O —> H6P2O6 ===> H3PO3
P2O5 + 3H2O —> H6P2O8 ===> H3PO4
B2O3 + 3H2O —> H6B2O4 ===> H3BO3
– نامگذاري:
اگر غيرفلز ما چهار ظرفيتي باشد، براي نامگذاري اسيدهاي آن از روش زير استفاده مي كنيم كه براي ساير غيرفلزها نيز قابل تعميم است.
۱- براي اسيد حاصل از كمترين ظرفيت از پيشوند ” هيپو” و براي اسيد حاصل از بيشترين ظرفيت از پيشوند ” پِر” استفاده مي كنيم. دو ظرفيت مياني پيشوند ندارند.
۲- نام غيرفلز را مي نويسيم.
۳- براي دو ظرفيت كمتر از پسوند ” و” و برای دو ظرفیت بیشتر از پسوند ” ایک” استفاده می کنیم.
۴- در انتها لفظ اسید را اضافه می کنیم.
مثال: می خواهیم اسیدهای حاصل از کلر را نام گذاری نماییم.
۱- هیپو HClO
– HClO2
– HClO3
پر HClO4
۲- هیپو کلر HClO
– کلر HClO2
– کلر HClO3
پر کلر HClO4
۳- هیپو کلرو HClO
– کلرو HClO2
– کلریک HClO3
پر کلریک HClO4
۴- هیپو کلرو اسید HClO
– کلرو اسید HClO2
– کلریک اسید HClO3
پر کلریک اسید HClO4
برای غیرفلزات ۳ ظرفیتی از سه حالت اول استفاده می کنیم. براي دو ظرفيتي ها از دو حالت وسط و براي تك ظرفيتي ها از حالت سوم استفاده مي كنيم.
مثال: اسيدهاي حاصل از گوگرد (سه ظرفيتي)، فسفر( ۲ ظرفيتي) و بور(يك ظرفيتي) را نامگذاري نماييد.
۱- H2SO2 هیپو سولفورو اسید
H2SO3 – سولفورو اسید
H2SO4 – سولفوریک اسید
۲- H2PO3 فسفرو اسید
H2PO4 فسفریک اسید
۳- H2BO3 برمیک اسید
ج) بنيان ها:
– فرمول نويسي:
بنيانها آنيونهاي بارداري هستند كه از اسيدها بدست مي آيند. به اين روش كه يك +H از فرمول
اسيد جدا مي شود و در نهايت بنيان حاصل مي گردد. به تعداد هيدروژن هاي جدا شده روي بنيان باقيمانده علامت منفي قرار مي گيرد كه نشان دهنده ظرفيت بنيان نيز مي باشد.
مثال: فرمول بنيانهاي حاصل از اسيد فسفريك را بنويسيد.
H3PO4 —> H+ + H2PO4-
H3PO4 —> 2H+ + HPO42-
H3PO4 —> 3H+ + PO23-
– نامگذاري:
براي نامگذاري بنيانها از نام اسيدي استفاده مي كنيم كه بنيان از آن نتيجه شده است:
۱- تعداد هيدروژن هاي موجود در بنيان را با لفظ ” بي” براي يك هيدروژن و “دي” براي دو هيدروژن معين مي كنيم.
۲- نام هيدروژن را ذكر مي كنيم.
۳- اگر پسوند اسيدمان ” و ” بود به ” يت” و اگر ” ايك” بود به ” ات ” تبديل مي كنيم.
۴- لفظ اسيد را از انتهاي نام حذف مي كنيم.
مثال: نام بنيان هاي حاصل از فسفريك اسيد و سولفورو اسيد را بنويسيد.
H2PO4- دي هيدروژن فسفات
HPO42- بي هيدروژن فسفات
PO43- فسفات
HSO3- هيدروژن سولفيت
SO32- سولفيت
تذكر: وقتي كه بنيان داراي يك هيدروژن است گاهي فقط از لفظ “بي” استفاده مي كنيم يعني ديگر هيدروژن را ذكرنمي كنيم. و گاهي فقط نام هيدروژن را ذكر مي كنيم، بدون ذكر لفظ “بي”.
مانند: بي هيدروژن كربنات ، هيدروژن كربنات و بي كربنات كه همه براي نامگذاري بنيان -HCO3 صحيح است.
د) نمكها:
نمكها حاصل واكنش اسيدها و بازها هستند. وداراي يك قسمت فلزي به صورت يون هاي فلزي يا كاتيون و يك قسمت غيرفلزي به صورت آنيون هاي با بار منفي يا بنيان ها مي باشند.
– فرمول نويسي:
براي نوشتن فرمول نمكها:
۱- ابتدا نماد كاتيون يا فلز را سمت چپ مي نويسيم.
۲- سپس نماد غيرفلز يا بنيان را مي آوريم.
۳- ظرفيت فلز را انديس بنيان و ظرفيت بنيان را كه همان تعداد بارهاي منفي آن است، انديس فلز قرار مي دهيم.
۴ – انديس ها را ساده مي كنيم.
۵- اگر انديس بنيان بيشتر از يك بود كل بنيان را داخل پرانتز قرار مي دهيم.
مثال: فرمول نمك حاصل از كلسيم و دي هيدروژن فسفات را بنويسيد.
1- Ca2+ H2PO4-
2- Ca1 (H2PO4)2
3- Ca(H2PO4)2 فرمول نهايي نمك
– نامگذاري:
براي نامگذاري نمكهاي حاصل از بنيانها به روش زير عمل مي نماييم:
۱- نام فلز را ذكر مي نماييم.
۲- اگر فلز ما چند ظرفيتي بود، ظرفيت فلز را با اعداد يوناني داخل پرانتز نمايش مي دهيم.
۳- نام بنيان را بدون تغيير ذكر مي كنيم.
مثال:
Ca(H2PO4)2 كلسيم دي هيدروژن فسفات
Sn(HSO4)4 قلع(IV) بي سولفات
لینک کوتاه مطلب
برای کپی کلیک کنید
