Skip to main content
Global

2.7 : Nomenclature chimique

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    193940

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Objectifs d'apprentissage
    • Déterminez les noms des types courants de composés inorganiques en utilisant une approche systématique.
    • Décrire comment nommer les composés covalents binaires, y compris les acides et les oxyacides.

    La nomenclature, un ensemble de règles permettant de nommer des objets, est importante en science et dans de nombreuses autres situations. Ce module décrit une approche utilisée pour nommer des composés ioniques et moléculaires simples, tels que NaCl, CaCO 3 et N 2 O 4. Les plus simples d'entre eux sont les composés binaires, ceux qui ne contiennent que deux éléments, mais nous verrons également comment nommer les composés ioniques contenant des ions polyatomiques, et une classe spécifique et très importante de composés appelés acides (les chapitres suivants de ce texte se concentreront sur ceux-ci composés de manière très détaillée). Nous limiterons ici notre attention aux composés inorganiques, composés principalement d'éléments autres que le carbone, et suivrons les directives de nomenclature proposées par l'IUPAC. Les règles relatives aux composés organiques, dont le carbone est l'élément principal, seront traitées dans un chapitre ultérieur sur la chimie organique.

    Composés ioniques

    Pour nommer un composé inorganique, nous devons examiner les réponses à plusieurs questions. Tout d'abord, le composé est-il ionique ou moléculaire ? Si le composé est ionique, le métal forme-t-il des ions d'un seul type (charge fixe) ou de plusieurs types (charge variable) ? Les ions sont-ils monatomiques ou polyatomiques ? Si le composé est moléculaire, contient-il de l'hydrogène ? Dans l'affirmative, contient-il également de l'oxygène ? À partir des réponses que nous obtenons, nous plaçons le composé dans une catégorie appropriée, puis nous le nommons en conséquence. Nous allons commencer par les règles de nomenclature des composés ioniques.

    Composés contenant uniquement des ions monoatomiques

    Le nom d'un composé binaire contenant des ions monatomiques comprend le nom du cation (le nom du métal) suivi du nom de l'anion (le nom de l'élément non métallique dont la terminaison est remplacée par le suffixe — ide). Quelques exemples sont donnés dans le tableau\(\PageIndex{2}\).

    Tableau\(\PageIndex{1}\) : Noms de certains composés ioniques
    NaCl, chlorure de sodium Na 2 O, oxyde de sodium
    KBr, bromure de potassium CdS, sulfure de cadmium
    CaI 2, iodure de calcium Mg 3 N 2, nitrure de magnésium
    CsF, fluorure de césium Ca 3 P 2, phosphure de calcium
    LiCl, chlorure de lithium Al 4 C 3, carbure d'aluminium

     

    Composés contenant des ions polyatomiques

    Les composés contenant des ions polyatomiques sont nommés de la même manière que ceux contenant uniquement des ions monoatomiques, sauf qu'il n'est pas nécessaire de passer à une terminaison — ide, puisque le suffixe est déjà présent dans le nom de l'anion. Des exemples sont présentés dans le tableau\(\PageIndex{2}\).

    CL, chlorure d'ammonium, sulfate de calcium C a S O indice 4 et phosphate de magnésium M g, indice 3 (indice P O 4) indice 2. » data-quail-id="54" data-mt-width="1246">

    Tableau\(\PageIndex{2}\) : Noms de certains composés ioniques polyatomiques
    KC 2 H 3 O 2, acétate de potassium (NH 4) Cl, chlorure d'ammonium
    NaHCO 3, bicarbonate de sodium CaSO 4, sulfate de calcium
    Al 2 (CO 3) 3, carbonate d'aluminium Mg 3 (PO 4) 2, phosphate de magnésium
    Composés ioniques dans vos armoires

    Chaque jour, vous rencontrez et utilisez un grand nombre de composés ioniques. Certains de ces composés, où ils se trouvent et à quoi ils servent sont répertoriés dans le tableau\(\PageIndex{3}\). Examinez l'étiquette ou la liste des ingrédients des différents produits que vous utiliserez au cours des prochains jours, et voyez si vous en rencontrez dans ce tableau, ou trouvez d'autres composés ioniques que vous pourriez désormais nommer ou écrire sous forme de formule.

    Tableau\(\PageIndex{3}\) : Composés ioniques courants
    Composé ionique Nom Utiliser
    NaCl chlorure de sodium sel de table ordinaire
    KI iodure de potassium ajouté au sel « iodé » pour la santé thyroïdienne
    NaF fluorure de sodium ingrédient dans le dentifrice
    NahCo 3 bicarbonate de sodium bicarbonate de soude ; utilisé en cuisine (et dans les antiacides)
    Na 2 CO 3 carbonate de sodium bicarbonate de soude ; utilisé dans les produits de nettoyage
    NaOCl hypochlorite de sodium ingrédient actif de l'agent de blanchiment domestique
    CaCO 3 carbonate de calcium ingrédient dans les antiacides
    Mg (OH) 2 hydroxyde de magnésium ingrédient dans les antiacides
    Al (OH) 3 hydroxyde d'aluminium ingrédient dans les antiacides
    NaOH hydroxyde de sodium lessive ; utilisée comme nettoyant pour drains
    K 3 PO 4 phosphate de potassium additif alimentaire (à de nombreuses fins)
    MgSO 4 sulfate de magnésium ajouté à de l'eau purifiée
    Non 2 HP 4 hydrogénophosphate de sodium agent antiagglomérant ; utilisé dans les produits en poudre
    Na 2 SO 3 sulfite de sodium agent conservateur

    Composés contenant un ion métallique à charge variable

    La plupart des métaux de transition peuvent former au moins deux cations avec des charges différentes. Les composés de ces métaux avec des éléments non métalliques sont nommés de la même manière que les composés de la première catégorie, sauf que la charge de l'ion métallique est spécifiée par un chiffre romain entre parenthèses après le nom du métal. La charge de l'ion métallique est déterminée à partir de la formule du composé et de la charge de l'anion. Prenons l'exemple des composés ioniques binaires de fer et de chlore. Le fer présente généralement une charge de 2+ ou de 3+, et les deux formules de composés correspondantes sont FeCl 2 et FeCl 3. Le nom le plus simple, « chlorure de fer », sera, dans ce cas, ambigu, car il ne fait pas de distinction entre ces deux composés. Dans de tels cas, la charge de l'ion métallique est incluse sous forme de chiffre romain entre parenthèses immédiatement après le nom du métal. Ces deux composés sont ensuite nommés sans ambiguïté chlorure de fer (II) et chlorure de fer (III), respectivement. D'autres exemples sont fournis dans le tableau\(\PageIndex{4}\).

    Tableau\(\PageIndex{4}\) : Noms de certains composés ioniques de métaux de transition
    Composé ionique de métal de transition Nom
    FéCl 3 chlorure de fer (III)
    Hg 2 O oxyde de mercure (I)
    Go oxyde de mercure (II)
    Coupe 3 (PO 42) phosphate de cuivre (II)

    La nomenclature obsolète utilisait les suffixes — ic et — ous pour désigner les métaux ayant des charges plus élevées et plus faibles, respectivement : le chlorure de fer (III), FeCl 3, était auparavant appelé chlorure ferrique, et le chlorure de fer (II), FeCl 2, était connu sous le nom de chlorure ferreux. Bien que cette convention de dénomination ait été largement abandonnée par la communauté scientifique, elle est toujours utilisée par certains secteurs de l'industrie. Par exemple, vous pouvez voir les mots « fluorure stanneux » sur un tube de dentifrice. Cela représente la formule SnF 2, qui est plus précisément appelée fluorure d'étain (II). L'autre fluorure d'étain est le SnF 4, qui était auparavant appelé fluorure stannique mais qui est maintenant appelé fluorure d'étain (IV).

    Exemple\(\PageIndex{1}\): Naming Ionic Compounds

    Nommez les composés ioniques suivants, qui contiennent un métal pouvant avoir plusieurs charges ioniques :

    1. Fe 2 S 3
    2. CUSE
    3. GaN
    4. CRCl 3
    5. Ti 2 (ISO 43)
    Solution

    Les anions de ces composés ont une charge négative fixe (S 2−, Se 2 −, N 3−, Cl − et\(\ce{SO4^2-}\)), et les composés doivent être neutres. Comme le nombre total de charges positives dans chaque composé doit être égal au nombre total de charges négatives, les ions positifs doivent être Fe 3 +, Cu 2 +, Ga 3 +, Cr 3 + et Ti 3 + . Ces charges sont utilisées dans les noms des ions métalliques :

    1. sulfure de fer (III)
    2. séléniure de cuivre (II)
    3. nitrure de gallium (III)
    4. chlorure de chrome (III)
    5. sulfate de titane (III)
    Exercice\(\PageIndex{1}\)

    Écrivez les formules des composés ioniques suivants :

    1. phosphure de chrome (III)
    2. sulfure de mercure (II)
    3. phosphate de manganèse (II)
    4. oxyde de cuivre (I)
    5. fluorure de chrome (VI)
    Répondez à une

    CRP

    Réponse b

    HGs

    Réponse c

    Homme 3 (PO 4) 2

    Réponse d

    Tasse 2 L

    Réponse e

    CRf 6

    Erin Brokovich et la contamination au chrome

    Au début des années 1990, la préposée aux dossiers juridiques Erin Brockovich (Figure\(\PageIndex{2}\)) a découvert un taux élevé de maladies graves dans la petite ville de Hinckley, en Californie. Son enquête a finalement établi un lien entre les maladies et les eaux souterraines contaminées par le Cr (VI) utilisé par Pacific Gas & Electric (PG&E) pour lutter contre la corrosion dans un gazoduc voisin. Comme le montre le film Erin Brokovich (pour lequel Julia Roberts a remporté un Oscar), Erin et l'avocat Edward Masry ont poursuivi PG&E pour avoir contaminé l'eau près de Hinckley en 1993. Le règlement qu'ils ont obtenu en 1996, soit 333 millions de dollars, était le montant le plus élevé jamais accordé pour une action directe aux États-Unis à l'époque.

    alt
    Figure \(\PageIndex{2}\): (a) Erin Brockovich a découvert que le Cr (VI), utilisé par PG&E, avait contaminé l'alimentation en eau de Hinckley, en Californie. (b) L'ion Cr (VI) est souvent présent dans l'eau sous forme de chromate\(\ce{CrO4^2-}\) (à gauche) et de dichromate\(\ce{Cr2O7^2-}\) (à droite) d'ions polyatomiques.

    Les composés du chrome sont largement utilisés dans l'industrie, notamment pour le chromage, la fabrication de colorants, comme agents de conservation et pour prévenir la corrosion de l'eau des tours de refroidissement, comme cela s'est produit près de Hinckley. Dans l'environnement, le chrome existe principalement sous forme de Cr (III) ou de Cr (VI). Le Cr (III), un ingrédient de nombreux suppléments vitaminiques et nutritionnels, forme des composés peu solubles dans l'eau et présente une faible toxicité. Le Cr (VI), en revanche, est beaucoup plus toxique et forme des composés raisonnablement solubles dans l'eau. L'exposition à de petites quantités de Cr (VI) peut endommager les systèmes respiratoire, gastro-intestinal et immunitaire, ainsi que les reins, le foie, le sang et la peau.

    Malgré les efforts de nettoyage, la contamination des eaux souterraines au Cr (VI) demeure un problème à Hinckley et dans d'autres régions du monde. Une étude réalisée en 2010 par l'Environmental Working Group a révélé que sur 35 villes américaines testées, 31 présentaient des niveaux de Cr (VI) supérieurs à l'objectif de santé publique de 0,02 partie par milliard fixé par l'Agence de protection de l'environnement de Californie.

     

    Composés moléculaires (covalents)

    Les caractéristiques de liaison des composés moléculaires inorganiques sont différentes de celles des composés ioniques, et ils sont également nommés en utilisant un système différent. Les charges des cations et des anions dictent leurs rapports dans les composés ioniques, de sorte que le fait de spécifier les noms des ions fournit suffisamment d'informations pour déterminer les formules chimiques. Cependant, étant donné que la liaison covalente permet une variation significative des rapports de combinaison des atomes d'une molécule, les noms des composés moléculaires doivent identifier explicitement ces rapports.

    Composés composés de deux éléments

    Lorsque deux éléments non métalliques forment un composé moléculaire, plusieurs rapports de combinaison sont souvent possibles. Par example, le carbone et l'oxygène peuvent former les composés CO et CO 2. Comme il s'agit de substances différentes aux propriétés différentes, elles ne peuvent pas toutes deux porter le même nom (elles ne peuvent pas toutes deux être appelées oxyde de carbone). Pour remédier à cette situation, nous utilisons une méthode de dénomination quelque peu similaire à celle utilisée pour les composés ioniques, mais avec des préfixes supplémentaires pour spécifier le nombre d'atomes de chaque élément. Le nom de l'élément le plus métallique (celui qui se trouve le plus à gauche et/ou en bas du tableau périodique) est le premier, suivi du nom de l'élément le plus non métallique (celui qui se trouve le plus à droite et/ou en haut) dont la fin est remplacée par le suffixe — ide. Le nombre d'atomes de chaque élément est désigné par les préfixes grecs indiqués dans le tableau\(\PageIndex{5}\).

    Tableau\(\PageIndex{5}\) : Préfixes de nomenclature
    Numéro Préfixe   Numéro Préfixe
    1 (parfois omis) mono-   6 hexa-
    2 di- 7 hepta-
    3 tri- 8 octa-
    4 tétra- 9 nona-
    5 penta- 10 déca-

    Lorsqu'un seul atome du premier élément est présent, le préfixe mono - est généralement supprimé de cette partie. Ainsi,\(\ce{CO}\) on l'appelle monoxyde de carbone et on l'\(\ce{CO2}\)appelle dioxyde de carbone. Lorsque deux voyelles sont adjacentes, le a du préfixe grec est généralement supprimé. D'autres exemples sont présentés dans le tableau\(\PageIndex{6}\).

    Tableau\(\PageIndex{6}\) : Noms de certains composés moléculaires composés de deux éléments
    Composé Nom   Composé Nom
    DONC 2 dioxyde de soufre   BCL 3 trichlorure de bore
    DONC 3 trioxyde de soufre SF 6 hexafluorure de soufre
    N° 2 dioxyde d'azote PF 5 pentafluorure de phosphore
    N° 2 DE 4 tétroxyde de diazote P 4 DE 10 décaoxyde de tétraphosphore
    N° 2 DE 5 pentoxyde de diazote SI 7 heptafluorure d'iode

    Il existe quelques noms communs que vous rencontrerez au fur et à mesure que vous poursuivrez vos études de chimie. Par exemple, bien que le NO soit souvent appelé oxyde nitrique, son nom propre est monoxyde d'azote. De même, le N 2 O est connu sous le nom de protoxyde d'azote, même si nos règles spécifient le nom monoxyde d'azote. (Et le H 2 O est généralement appelé eau, pas monoxyde de dihydrogène.) Vous devez vous engager à mémoriser les noms communs des composés lorsque vous les rencontrez.

    Exemple\(\PageIndex{2}\): Naming Covalent Compounds

    Nommez les composés covalents suivants :

    1. SF 6
    2. N° 2 DE 3
    3. Cl 2 O 7
    4. P 4 DE 6
    Solution

    Comme ces composés sont uniquement composés de substances non métalliques, nous utilisons des préfixes pour désigner le nombre d'atomes de chaque élément :

    1. hexafluorure de soufre
    2. trioxyde de diazote
    3. heptoxyde dichloré
    4. hexoxyde de tétraphosphore
    Exercice\(\PageIndex{2}\)

    Écrivez les formules pour les composés suivants :

    1. pentachlorure de phosphore
    2. monoxyde de diazote
    3. heptafluorure d'iode
    4. tétrachlorure de carbone
    Répondez à une

    PCl 5

    Réponse b

    N 2 O

    Réponse c

    SI 7

    Réponse d

    CCl 4

     

    Acides binaires

    Certains composés contenant de l'hydrogène appartiennent à une classe importante de substances appelées acides. La chimie de ces composés est explorée plus en détail dans les chapitres suivants de ce texte, mais pour l'instant, il suffira de noter que de nombreux acides libèrent des ions hydrogène, H +, lorsqu'ils sont dissous dans l'eau. Pour désigner cette propriété chimique distincte, un mélange d'eau et d'acide reçoit un nom dérivé du nom du composé. Si le composé est un acide binaire (composé d'hydrogène et d'un autre élément non métallique) :

    1. Le mot « hydrogène » est remplacé par le préfixe hydro-
    2. Le nom de l'autre élément non métallique est modifié en ajoutant le suffixe - ic
    3. Le mot « acide » est ajouté en tant que deuxième mot

    Par exemple, lorsque le gaz\(\ce{HCl}\) (chlorure d'hydrogène) est dissous dans de l'eau, la solution est appelée acide chlorhydrique. Plusieurs autres exemples de cette nomenclature sont présentés dans le tableau\(\PageIndex{7}\).

    Tableau\(\PageIndex{7}\) : Noms de certains acides simples
    Nom du gaz Nom de l'acide
    HF (g), fluorure d'hydrogène HF (aq), acide fluorhydrique
    HCl (g), chlorure d'hydrogène HCl (aq), acide chlorhydrique
    HBr (g), bromure d'hydrogène HBr (aq), acide bromhydrique
    HI (g), iodure d'hydrogène HI (aq), acide iodhydrique
    H 2 S (g), sulfure d'hydrogène H 2 S (aq), acide hydrosulfurique

    Oxyacides

    De nombreux composés contenant trois éléments ou plus (tels que les composés organiques ou les composés de coordination) sont soumis à des règles de nomenclature spécialisées que vous apprendrez plus tard. Cependant, nous aborderons brièvement les composés importants appelés oxyacides, composés qui contiennent de l'hydrogène, de l'oxygène et au moins un autre élément, et qui sont liés de manière à conférer des propriétés acides au composé (vous en apprendrez plus à ce sujet dans un chapitre ultérieur). Les oxyacides typiques sont constitués d'hydrogène combiné à un ion polyatomique contenant de l'oxygène. Pour nommer les oxyacides :

    1. Omettre « hydrogène »
    2. Commencez par le nom de racine de l'anion
    3. Remplacez — date par — ic, ou — article par — ou — article par — ous
    4. Ajouter « acide »

    Prenons l'exemple du H 2 CO 3 (que vous pourriez être tenté d'appeler « carbonate d'hydrogène »). Pour le nommer correctement, « hydrogène » est omis ; le — ate de carbonate est remplacé par — ic ; et de l'acide est ajouté, de sorte que son nom est acide carbonique. D'autres exemples sont donnés dans le tableau\(\PageIndex{8}\). Il existe quelques exceptions à la méthode générale de dénomination (par exemple, H 2 SO 4 est appelé acide sulfurique, et non acide sulfique, et H 2 SO 3 est un acide sulfureux et non sulfureux).

    Tableau\(\PageIndex{8}\) : Noms des oxyacides courants
    Formule Nom de l'anion Nom de l'acide
    HC 2 H 3 O 2 acétate acide acétique
    N° 3 nitrate acide nitrique
    N° 2 nitrite acide nitreux
    Chloé 4 perchlorate acide perchlorique
    H 2 CO 3 carbonate acide carbonique
    H 2 SO 4 sulfate acide sulfurique
    H 2 SO 3 sulfite acide sulfureux
    H 3 PO 4 phosphate acide phosphorique

     

    Résumé

    Les chimistes utilisent des règles de nomenclature pour nommer clairement les composés. Les composés ioniques et moléculaires sont nommés selon des méthodes quelque peu différentes. Les composés ioniques binaires sont généralement constitués d'un métal et d'un non-métal. Le nom du métal est écrit en premier, suivi du nom du métal non métallique dont la terminaison est remplacée par — ide. Par exemple, le K 2 O est appelé oxyde de potassium. Si le métal peut former des ions avec des charges différentes, un chiffre romain entre parenthèses suit le nom du métal pour spécifier sa charge. Ainsi, FeCl 2 est du chlorure de fer (II) et FeCl 3 est du chlorure de fer (III). Certains composés contiennent des ions polyatomiques ; les noms des ions polyatomiques courants doivent être mémorisés. Les composés moléculaires peuvent former des composés avec différents rapports de leurs éléments, de sorte que des préfixes sont utilisés pour spécifier le nombre d'atomes de chaque élément d'une molécule du composé. Les exemples incluent le SF 6, l'hexafluorure de soufre, et le N 2 O 4, le tétroxyde de diazote. Les acides constituent une classe importante de composés contenant de l'hydrogène et soumis à des règles de nomenclature spéciales. Les acides binaires sont nommés en utilisant le préfixe hydro-, en remplaçant le suffixe — ide par — ic et en ajoutant « acide » ; HCl est l'acide chlorhydrique. Les oxyacides sont nommés en changeant la terminaison de l'anion (-ate en — ic et -ite en -ous) et en ajoutant « acide » ; H 2 CO 3 est de l'acide carbonique.

    Lexique

    acide binaire
    composé contenant de l'hydrogène et un autre élément, lié de manière à lui conférer des propriétés acides (capacité à libérer des ions H+ lorsqu'il est dissous dans l'eau)
    composé binaire
    composé contenant deux éléments différents.
    oxyacide
    composé contenant de l'hydrogène, de l'oxygène et un autre élément, liés de manière à lui conférer des propriétés acides (capacité à libérer des ions H+ lorsqu'ils sont dissous dans l'eau)
    nomenclature
    système de règles pour nommer les objets d'intérêt