2.8: Jina la Kemikali

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Pata majina kwa aina ya kawaida ya misombo ya isokaboni kwa kutumia mbinu ya utaratibu

Nomenclature, mkusanyiko wa sheria za kutaja mambo, ni muhimu katika sayansi na katika hali nyingine nyingi. Moduli hii inaelezea mbinu ambayo hutumiwa kutaja misombo rahisi ya ioniki na Masi, kama vile NaCl, CaCO ₃, na N ₂ O ₄. Rahisi ya haya ni misombo ya binary, wale walio na vipengele viwili tu, lakini pia tutazingatia jinsi ya kutaja misombo ionic iliyo na ions polyatomic, na moja maalum, muhimu sana darasa la misombo inayojulikana kama asidi (sura zifuatazo katika maandishi haya zitazingatia haya misombo kwa undani zaidi). Sisi kikomo mawazo yetu hapa kwa misombo isokaboni, misombo ambayo ni linajumuisha hasa ya mambo mengine isipokuwa kaboni, na kufuata miongozo nomenclature mapendekezo na IUPAC. Sheria za misombo ya kikaboni, ambayo kaboni ni kipengele cha kanuni, itatendewa katika sura ya baadaye juu ya kemia ya kikaboni.

Ionic misombo

Ili kutaja kiwanja cha kawaida, tunahitaji kufikiria majibu ya maswali kadhaa. Kwanza, ni ionic kiwanja au Masi? Ikiwa kiwanja ni ionic, je, fomu ya chuma ya aina moja tu (malipo ya kudumu) au zaidi ya aina moja (malipo ya kutofautiana)? Je! Ions ni monatomic au polyatomic? Ikiwa kiwanja ni Masi, je, kina hidrojeni? Ikiwa ndivyo, je, pia ina oksijeni? Kutoka kwa majibu tunayopata, tunaweka kiwanja katika jamii inayofaa na kisha jina hilo ipasavyo.

Misombo yenye Ions Monatomic tu

Jina la kiwanja cha binary kilicho na ioni monatomiki lina jina la cation (jina la metali) likifuatiwa na jina la anioni (jina la elementi isiyo na metali na mwisho wake kubadilishwa na kiambishi cha kiambishi — ide). Mifano fulani hutolewa katika Jedwali 2.6.

Majina ya Baadhi ya misombo ya Ionic

NaCl, kloridi sodiamu	Na 2 O, oksidi ya sodiamu
KBr, bromidi ya potasi	CD, cadmium sulfidi
CaI 2, iodidi kalsiamu	Mg 3 N 2, nitridi ya magnesiamu
CSF, fluoride ya cesiamu	Ca 3 P 2, phosphide ya kalsiamu
LiCl, kloridi ya lithiamu	Al 4 C 3, carbudi ya alumini

Jedwali 2.6

Misombo yenye Ions Polyatomic

Misombo iliyo na ioni za polyatomiki huitwa sawa na yale yaliyo na ioni monatomiki tu, k.m. kwa kumtaja kwanza cation halafu anioni. Mifano zinaonyeshwa katika Jedwali 2.7.

Majina ya Baadhi ya Misombo ya Ionic ya Polyatomiki

KC 2 H 3 O 2, acetate ya potasiamu	NH 4 Cl, kloridi ya amonia
NaHCO 3, bicarbonate ya sodiamu	CaSO 4, sulfate ya kalsiamu
Al 2 (CO 3) 3, alumini carbonate	Mg 3 (PO 4) 2, phosphate ya magnesiamu

Jedwali 2.7

Kemia katika Maisha ya Kila siku

Ionic misombo katika makabati yako

Kila siku unakutana na kutumia idadi kubwa ya misombo ya ionic. Baadhi ya misombo hii, wapi hupatikana, na kile kinachotumiwa ni waliotajwa katika Jedwali 2.8. Angalia studio au viungo orodha ya bidhaa mbalimbali kwamba matumizi katika siku chache zijazo, na kuona kama wewe kukimbia katika yoyote ya wale katika meza hii, au kupata misombo nyingine ionic kwamba unaweza sasa jina au kuandika kama formula.

Kila siku Ionic misombo

Kiwanja cha Ionic	Tumia
NaCl, kloridi sodiamu	chumvi ya kawaida ya meza
I, iodidi ya potasiamu	aliongeza kwa chumvi “iodized” kwa afya ya tezi
NaF, fluoride ya sodiamu	viungo katika dawa ya meno
NaHCO 3, bicarbonate ya sodiamu	kuoka soda; kutumika katika kupikia (na kama antacid)
Na 2 CO 3, sodiamu carbonate	kuosha soda; kutumika katika mawakala kusafisha
Naocl, hypochlorite ya sodiamu	viungo vilivyotumika katika bleach ya kaya
CaCO 3 calcium carbonate	viungo katika antacids
Mg (OH) 2, hidroksidi magnesiamu	viungo katika antacids
Al (OH) 3, hidroksidi ya alumini	viungo katika antacids
NaOH, hidroksidi ya sod	lye; kutumika kama safi ya kukimbia
K 3 PO 4, phosphate ya potasiamu	vidonge vya chakula (madhumuni mengi)
MgSO 4, sulfate ya magnesiamu	aliongeza kwa maji yaliyotakaswa
Na 2 HPO 4, sodium phosphate hidrojeni	wakala wa kupambana na caking; kutumika katika bidhaa za unga
Na 2 SO 3, sodiamu sulfite	kihifadhi

Jedwali 2.8

Misombo Zilizo na Ioni ya Chuma na Malipo ya kutofautiana

Wengi wa metali za mpito na baadhi ya metali kuu za kikundi zinaweza kuunda cations mbili au zaidi na mashtaka tofauti. Misombo ya metali hizi zilizo na nonmetali zinaitwa kwa njia sawa na misombo katika jamii ya kwanza, isipokuwa malipo ya ioni ya chuma huelezwa na namba ya Kirumi katika mabano baada ya jina la chuma. Malipo ya ion ya chuma yanatambuliwa kutoka kwa fomu ya kiwanja na malipo ya anion. Kwa mfano, fikiria misombo ya ionic ya binary ya chuma na klorini. Iron kawaida huonyesha malipo ya aidha 2+au 3+ (angalia Mchoro 2.29), na kanuni mbili zinazofanana za kiwanja ni FeCl ₂ na FeCl ₃. Jina rahisi zaidi, “kloridi ya chuma,” litakuwa, katika kesi hii, litakuwa lisilo na maana, kwani halitofautisha kati ya misombo hii miwili. Katika hali kama hii, malipo ya ion ya chuma yanajumuishwa kama namba ya Kirumi katika mabano mara moja kufuatia jina la chuma. Misombo hii miwili ni kisha isiyojulikana kwa jina la chuma (II) kloridi na chuma (III) kloridi, kwa mtiririko huo. Mifano mingine hutolewa katika Jedwali 2.9.

Baadhi ya misombo ya Ionic na Ions za Chuma za Kushtakiwa

Kiwanja	Jina
FeCl 2	chuma (II) kloridi
FeCl 3	chuma (III) kloridi
Hg 2 O	zebaki (I) oksidi
Go	zebaki (II) oksidi
SNF 2	bati (II) fluoride
SNF 4	bati (IV) fluoride

Jedwali 2.9

Nje ya tarehe nomenclature kutumika viambishi — ic na — ous kuteua metali na mashtaka ya juu na chini, kwa mtiririko huo: Iron (III) kloridi, FeCl ₃, awali ilikuwa inaitwa feri chloride, na chuma (II) kloridi, FeCl ₂, ilikuwa inajulikana kama feri chloride. Ingawa mkataba huu wa kumtaja umetelekezwa kwa kiasi kikubwa na jumuiya ya kisayansi, inabakia kutumika na baadhi ya makundi ya sekta. Kwa mfano, unaweza kuona maneno ya fluoride ya stannous kwenye tube ya dawa ya meno. Hii inawakilisha formula SnF ₂, ambayo inaitwa vizuri zaidi ya bati (II) fluoride. Fluoridi nyingine ya bati ni SNF ₄, ambayo hapo awali iliitwa fluoride ya stannic lakini sasa inaitwa bati (IV) fluoride.

Ionic hydrates

Misombo ya ioniki ambayo ina molekuli ya maji kama vipengele muhimu vya fuwele zao huitwa hydrates. Jina la hidrati ioniki linatokana na kuongeza neno kwa jina kwa kiwanja cha anhydrasi (maana yake “si hidrati”) kinachoonyesha idadi ya molekuli za maji zinazohusishwa na kila kitengo cha formula cha kiwanja. Neno lililoongezwa linaanza na kiambishi awali cha Kigiriki kinachoashiria idadi ya molekuli za maji (tazama Jedwali 2.10) na kuishia na “hydrate.” Kwa mfano, anhydrous kiwanja shaba (II) sulfate pia ipo kama hydrate zenye molekuli tano maji na aitwaye shaba (II) sulfate pentahydrate. Kuosha soda ni jina la kawaida kwa hydrate ya carbonate ya sodiamu iliyo na molekuli 10 za maji; jina la utaratibu ni decahydrate ya sodiamu

Fomu za hydrates ya ionic zimeandikwa kwa kuongezea dot inayozingatia wima, mgawo unaowakilisha idadi ya molekuli za maji, na formula ya maji. Mifano mbili zilizotajwa katika aya iliyotangulia zinawakilishwa na formula

$$\text{shaba (II) sulfate pentahydrate}{\text{CuSO}}_{4}5{\text{H}}_2\text{O}$$

$$\text{sodium carbonate decahydr}{\text{Na}}_2{\text{USHIRIKIANO}}_{3}10{\text{H}}_2\text{O}$$

Viambishi vya majina

Idadi	Kiambishi awali	Idadi	Kiambishi awali
1 (wakati mwingine hutolewa)	mono-	6	hexa-
2	di-	7	hepta-
3	tri-	8	octa-
4	tetra-	9	nona-
5	penta-	10	deca-

Jedwali 2.10

Mfano 2.13

Kumtaja Ionic Misombo

Jina la misombo ya ionic ifuatayo

(a) Fe ₂ S ₃

(b) sababu

(c) GaN

(d) MgSO ₄ · 7H ₂ O

(e) Ti ₂ (SO ₄₃)

Suluhisho

Anioni katika misombo hii zina chaji hasi ya kudumu (S ^2-, Se ^2-, N ^3-, na${\text{KWA HIVYO}}_4{}^{\mathrm{2—}}),$na misombo lazima iwe neutral. Kwa sababu idadi ya mashtaka mazuri katika kila kiwanja lazima iwe sawa na idadi ya mashtaka hasi, ions chanya lazima Fe ³⁺, Cu ²⁺, Ga ³⁺, Mg ²⁺, na Ti ³⁺. Mashtaka haya hutumiwa katika majina ya ions za chuma:

(a) chuma (III) sulfidi

(b) shaba (II) selenide

(c) nitridi ya galliamu (III)

(d) magnesium sulfate heptahydrate

(e) titanium (III) sulfate

Angalia Kujifunza Yako

Andika kanuni za misombo ya ionic ifuatayo:

(a) chromium (III) phosphide

(b) zebaki (II) sulfidi

(c) manganese (II) phosphate

(d) shaba (I) oksidi

(e) chuma (III) kloridi dihydrate

Jibu:

(a) CRP; (b) HGs; (c) Mn ₃ (PO ₄) ₂; (d) Cu ₂ O; (e) FeCl ₃ · 2H ₂ O

Kemia katika Maisha ya Kila siku

Erin Brockovich na Ukolezi wa Chromium

Mapema miaka ya 1990, karani wa faili wa kisheria Erin Brockovich (Kielelezo 2.32) aligundua kiwango cha juu cha magonjwa makubwa katika mji mdogo wa Hinckley, California. Uchunguzi wake hatimaye uliunganisha magonjwa hayo na maji ya chini yaliyochafuliwa na Cr (VI) iliyotumiwa na Pacific Gas & Electric (PG&E) kupambana na kutu katika bomba la gesi asilia jirani. Kama ilivyoigizwa katika filamu Erin Brockovich (ambayo Julia Roberts alishinda Oscar), Erin na mwanasheria Edward Masry walimshtaki PG&E kwa kuchafua maji karibu na Hinckley mwaka 1993. Makazi waliyoyashinda mwaka 1996—$ milioni 333—ilikuwa kiasi kikubwa zaidi kilichowahi tuzo kwa kesi ya hatua ya moja kwa moja nchini Marekani wakati huo.

Kielelezo 2.32 (a) Erin Brockovich iligundua kwamba Cr (VI), kutumiwa na PG&E, alikuwa machafu Hinckley, California, maji. (b) Ioni ya Cr (VI) mara nyingi iko katika maji kama chromate ya ions polyatomic,${\text{CRO}}_4{}^{\mathrm{2—}}$(kushoto), na dichromate,${\text{Cr}}_2{\text{O}}_7{}^{\mathrm{2—}}$(kulia).

Misombo ya Chromium hutumiwa sana katika sekta, kama vile mipako ya chrome, katika kutengeneza rangi, kama vihifadhi, na kuzuia kutu katika maji ya baridi ya mnara, kama ilitokea karibu na Hinckley. Katika mazingira, chromium ipo hasa katika fomu za Cr (III) au Cr (VI). Cr (III), kiungo cha virutubisho vingi vya vitamini na lishe, huunda misombo ambayo haipatikani sana katika maji, na ina sumu kali. Lakini Cr (VI) ni sumu zaidi na huunda misombo ambayo ni sababu ya mumunyifu katika maji. Mfiduo wa kiasi kidogo cha Cr (VI) unaweza kusababisha uharibifu wa mifumo ya kupumua, utumbo, na kinga, pamoja na figo, ini, damu, na ngozi.

Licha ya jitihada za kusafishwa, uchafuzi wa maji ya chini ya ardhi ya Cr (VI) bado ni tatizo katika Hinckley na maeneo mengine duniani kote. Utafiti wa mwaka 2010 uliofanywa na Kundi la Kazi la Mazingira uligundua kuwa kati ya miji 35 ya Marekani iliyojaribiwa, 31 ilikuwa na viwango vya juu vya Cr (VI) katika maji yao ya bomba kuliko lengo la afya ya umma la sehemu 0.02 kwa bilioni iliyowekwa na Shirika la Ulinzi wa Mazingira la California.

Misombo ya Masi (Covalent)

Tabia za kuunganisha za misombo ya molekuli isiyo ya kawaida ni tofauti na misombo ya ioniki, na huitwa kwa kutumia mfumo tofauti pia. Mashtaka ya cations na anions kulazimisha uwiano wao katika misombo ionic, hivyo kubainisha majina ya ions hutoa taarifa za kutosha kuamua formula kemikali. Hata hivyo, kwa sababu covalent bonding inaruhusu tofauti kubwa katika uwiano mchanganyiko wa atomi katika molekuli, majina ya misombo ya Masi lazima wazi kutambua uwiano huu.

Misombo Inajumuisha Vipengele viwili

Wakati vipengele viwili vya nonmetallic vinaunda kiwanja cha Masi, uwiano wa mchanganyiko kadhaa huwezekana mara nyingi. Kwa mfano, kaboni na oksijeni zinaweza kuunda misombo CO na CO ₂. Kwa kuwa hizi ni dutu tofauti zenye tabia tofauti, haziwezi zote mbili kuwa na jina moja (haziwezi kuitwa oksidi kaboni). Ili kukabiliana na hali hii, tunatumia njia ya kumtaja ambayo ni sawa na ile iliyotumiwa kwa misombo ya ioniki, lakini kwa viambishi awali vilivyoongezwa kutaja idadi ya atomi za kila elementi. Jina la elementi ya metali zaidi (moja mbali zaidi upande wa kushoto na/au chini ya meza ya mara kwa mara) ni ya kwanza, ikifuatiwa na jina la elementi isiyo na metali zaidi (moja mbali zaidi kuelekea kulia na/au juu) huku mwisho wake umebadilishwa kuwa kiambishi cha kiambishi — ide. Idadi ya atomi za kila elementi huteuliwa na viambishi awali vya Kigiriki vinavyoonyeshwa katika Jedwali 2.10.

Wakati atomi moja tu ya kipengele cha kwanza iko, kiambishi awali mono - kawaida hufutwa kutoka sehemu hiyo. Hivyo, CO inaitwa monoxide kaboni, na CO ₂ inaitwa dioksidi kaboni. Wakati vowels mbili ziko karibu, a katika kiambishi awali cha Kigiriki ni kawaida imeshuka. Baadhi ya mifano mingine ni inavyoonekana katika Jedwali 2.11.

Majina ya baadhi ya misombo Masi linajumuisha mambo mawili

Kiwanja	Jina	Kiwanja	Jina
HIVYO 2	svaveldioxid	bCl 3	boroni trichloride
HIVYO 3	sulfuri trioxide	SF 6	sulfuri hexafluoride
NO 2	kaboni ya nitrojeni	PF 5	fosforasi pentafluoride
KATIKA 2 YA 4	tetroksidi ya ditrojeni	P 4 HADI 10	decaoxide ya tetrafosforasi
KATIKA 2 YA 5	pentoksidi ya dinitrojeni	KAMA 7	iodini heptafluoride

Jedwali 2.11

Kuna majina machache ya kawaida ambayo utakutana unapoendelea kujifunza kemia yako. Kwa mfano, ingawa NO mara nyingi huitwa oksidi ya nitriki, jina lake sahihi ni monoxide ya nitrojeni. Vilevile, N ₂ O inajulikana kama oksidi ya nitrojeni ingawa sheria zetu zingetaja jina la monoksidi ya dinitrojeni. (Na H ₂ O kawaida huitwa maji, si monoxide ya dihidrojeni.) Unapaswa kufanya kumbukumbu majina ya kawaida ya misombo unapokutana nao.

Mfano 2.14

Kutaja misombo Covalent

Jina la misombo ya covalent ifuatayo:

(a) SF ₆

(b) N ₂ O ₃

(c) Cl ₂ O ₇

(d) P ₄ O ₆

Suluhisho

Kwa sababu misombo hii inajumuisha tu ya nonmetali, tunatumia viambishi awali kutaja idadi ya atomi za kila elementi:

(a) hexafluoride ya sulfuri

(b) trioksidi ya dinitrojeni

(c) hepoxide ya diklorini

(d) hexoxide ya tetraphosphorus

Angalia Kujifunza Yako

Andika formula kwa misombo ifuatayo:

(a) pentakloridi ya fosforasi

(b) monoksidi ya dinitrojeni

(c) iodini heptafluoride

(d) tetrakloridi kaboni

Jibu:

(a) PCL ₅; (b) N ₂ O; (c) IF ₇; (d) cCl ₄

Unganisha na Kujifunza

Tovuti ifuatayo hutoa mazoezi kwa kutaja misombo ya kemikali na kuandika formula za kemikali. Unaweza kuchagua misombo ya ionic ya binary, polyatomic, na ya kutofautiana, pamoja na misombo ya Masi.

asidi binary

Baadhi ya misombo yenye hidrojeni ni wanachama wa darasa muhimu la vitu vinavyojulikana kama asidi. Kemia ya misombo hii inachunguzwa kwa undani zaidi katika sura za baadaye za maandiko haya, lakini kwa sasa, itatosha kutambua kwamba asidi nyingi hutoa ions hidrojeni, H ⁺, wakati wa kufutwa katika maji. Ili kutaja mali hii ya kemikali tofauti, mchanganyiko wa maji na asidi hupewa jina linalotokana na jina la kiwanja. Ikiwa kiwanja ni asidi ya binary (yenye hidrojeni na kipengele kingine cha nonmetallic):

1. Neno “hidrojeni” linabadilishwa kuwa kiambishi awali hydro-
2. Jina lingine la kipengele lisilo la metali linabadilishwa kwa kuongeza kiambishi - ic
3. Neno “asidi” linaongezwa kama neno la pili

Kwa mfano, wakati gesi HCl (hidrojeni hidrojeni) hupasuka katika maji, suluhisho huitwa asidi hidrokloric. Mifano mingine kadhaa ya nomenclature hii inavyoonekana katika Jedwali 2.12.

Majina ya Baadhi ya Asidi Rahisi

Jina la Gesi	Jina la Acid
HF (g), fluoride ya hidrojeni	HF (aq), asidi hidrofluoriki
HCl (g), kloridi hidrojeni	HCl (aq), asidi hidrokloriki
HbR (g), bromidi ya hidrojeni	HbR (aq), asidi hydrobromic
HI (g), iodidi ya hidrojeni	HI (aq), asidi hidrojeni
H 2 S (g), sulfidi hidrojeni	H 2 S (aq), asidi hydrosulfuriki

Jedwali 2.12

Oxyacids

Misombo mingi iliyo na vipengele vitatu au zaidi (kama vile misombo ya kikaboni au misombo ya uratibu) inakabiliwa na sheria maalumu za majina ambazo utajifunza baadaye. Hata hivyo, tutajadili kwa ufupi misombo muhimu inayojulikana kama oxyacids, misombo iliyo na hidrojeni, oksijeni, na angalau kipengele kingine, na imefungwa kwa njia ya kutoa mali tindikali kwa kiwanja (utajifunza maelezo haya katika sura ya baadaye). Oxyacids ya kawaida hujumuisha hidrojeni pamoja na ioni ya polyatomiki, yenye oksijeni. Kuita jina la oxyacids:

1. Omit “hidrojeni”
2. Anza na jina la mizizi ya anion
3. Badilisha — tarehe na — barafu, au — tovuti na — yetu
4. Ongeza “asidi”

Kwa mfano, fikiria H ₂ CO ₃ (ambayo unaweza kujaribiwa kuiita “carbonate hidrojeni”). Kwa jina hili kwa usahihi, “hidrojeni” imeachwa; the — wakala wa carbonate hubadilishwa na — ic; na asidi imeongezwa—hivyo jina lake ni asidi kaboni. Mifano mingine hutolewa katika Jedwali 2.13. Kuna baadhi ya tofauti kwa njia ya kumtaja kwa ujumla (kwa mfano, H ₂ SO ₄ inaitwa asidi sulfuriki, si asidi sulfiki, na H ₂ SO ₃ ni sulfuri, si sulfasi, asidi).

Majina ya Oxyacids ya kawaida

Mfumo	Jina Anion	Jina la Acid
HC 2 H 3 O 2	asetiki	asidi asetiki
NO 3	nitreti	asidi ya nitriki
NO 2	nitriti	asidi ya nitrous
chlo 4	perchlorate	asidi perchloric
H 2 CO 3	kaboni	asidi kaboni
H 2 HIVYO 4	sulfate	asidi sulfuriki
H 2 HIVYO 3	sulfiti	asidi sulfurasi
H 3 PO 4	fosfati	asidi fosforasi

Jedwali 2.13