نام گذاری ترکیبات شیمیایی — از صفر تا صد

نام گذاری ترکیبات شیمیایی (Chemical Compounds Nomenclature) شامل استاندارد و قوانینی است که توسط آیوپاک برای درک و ارتباط آسان‌تر در نوشتارهای شیمی ایجاد شده است. به طور کلی ترکیبات در شیمی به دو دسته ترکیبات معدنی و آلی تقسیم می‌شوند. در این مطلب از مجله فرادرس با قواعد نام گذاری ترکیبات آلی و معدنی با مثال‌های گوناگون بیشتر آشنا خواهید شد.

نام گذاری ترکیبات شیمیایی

تا زمانیکه تعداد کمی از ترکیبات شناخته شده بود و شیمی دانش جوانی به‌شمار می‌آمد، به خاطر سپردن نام آن‌ها کار دشواری به نظر نمی‌رسید. در گذشته، بیشتر نام ترکیبات از ظاهر فیزیکی، ویژگی‌ها، منشأ یا کاربرد آن‌ها گرفته می‌شد. نام‌هایی چون «شیر منیزی» (Milk of Magnesia)، گاز خنده، «سنگ آهک» (Limestone)، سود سوزآور نمونه‌هایی از این نوع نام گذاریِ ترکیبات شیمیایی هستند. پیش از نام گذاری ترکیبات توسط آیوپاک، ترکیبات جدید با توجه به سلیقه کاشف آن نام گذاری می‌شد.

تا به امروز بیش از ۲۰ میلیون ترکیب شناخته شده وجود دارد. برای درک و ارتباط آسان‌تر در نوشتارهای شیمی، شیمی‌دانان سال‌ها پیش قوانینی استاندارد برای نام گذاری ترکیبات شیمیایی به وجود آورده‌اند که از سوی جامعه جهانی پذیرفته شده است. این سیستم روش مناسبی برای نام گذاری ترکیبات ارائه می‌دهد. پیش از شروع و توضیح نام گذاری ترکیبات شیمیایی، باید نام گذاری ترکیبات آلی و معدنی را تفکیک کنیم.

اعداد یونانی و رومی

در نام گذاری ترکیبات شیمیایی استفاده از اعداد یونانی و رومی به عنوان استاندارد رایج است.

نام گذاری ترکیبات شیمیایی معدنی

«ترکیبات معدنی» (Inorganic Compound)، شامل تمام ترکیبات غیرآلی می‌شود. برخی ترکیبات که در ساختارشان کربن دارند مانند کربن مونوکسید $$(CO)$$، کربن دی‌اکسید $$(CO_۲)$$، کربن دی‌سولفید $$(CS_۲)$$، ترکیبات حاوی گروه سیانید $$(CN^-)$$ و گروهای کربنات $$(CO_۳^{۲-})$$ و بی‌کربنات $$(HCO_۳^-)$$ نیز جز ترکیبات معدنی در نظر گرفته شده‌اند.

نام گذاری ترکیبات شیمیایی یونی

در پوسته زمین «ترکیبات یونی» (Ionic Compounds) بسیاری که بخشی از ترکیبات معدنی هستند وجود دارد. سنگ آهک $$(CaCO_۳)$$ که نوعی سنگ رسوبی است، خاکستر سودا $$(Na_۲CO_۳)$$، که رسوب طبیعی و ژیپسیت $$[Al(OH)_۳]$$ که کانی است از جمله ترکیبات یونی هستند. مواد یونی همچنین در مواد خوراکی و غذاهای ما نیز وجود دارند. سدیم کلرید ($$NaCl$$) یا نمک خوراکی، کلسیم کربنات $$(CaCO_۳)$$ که به عنوان منبع کلسیم برای سلامت استخوان لازم است، پتاسیم کلرید $$(KCl)$$، که منبع پتاسیم برای تعادل مایعات در بدن و عملکرد عضلات است نمونه‌های مشهور از ترکیبات یونی در غذاهای ما هستند. پایداری ترکیبات یونی به‌طور کلی بسیار زیاد است. دلیل پایداری این ترکیبات، جاذبه قوی بین کاتیون‌ها و آنیون‌ها در ترکیبات یونی است.

ترکیبات یونی از نظر بار خنثی هستند. از آنجایی که بسیاری از عناصر توانایی تشکیل تنها یک نوع یون با بار قابل پیش‌بینی را دارند، فرمول بسیاری از این ترکیبات با توجه به عناصر تشکیل دهنده آن‌ها قابل نوشتن است.
برای نمونه در ترکیب سدیم و کلر باید فرمول آن $$NaCl$$ باشد زیرا سدیم در واکنش‌ها تنها کاتیون $$+۱$$ و کلر آنیون $$-۱$$ تشکیل می‌دهند و چون باید ترکیب خنثی باشد پس نسبت‌ها در فرمول به صورت یک به یک خواهد بود یعنی به ازای هر یون سدیم تنها یک یون کلر وجود دارد. با این حال ترکیب عنصر کلسیم و کلر به صورت $$CaCl_۲$$ است زیرا کلر همیشه کاتیون‌های $$+۲$$ و کلر همیشه آنیون‌های $$-۱$$ را تشکیل می‌دهد و برای خنثی بودن ترکیب یونی مد نظر به ازای هر یون کاتیون کلسیم $$Ca^{۲+}$$ باید دو یون کلر در ترکیب قرار بگیرد.

به یاد داشته باشید که:

• ترکیبات یونی همیشه شامل یون‌های مثبت و منفی هستند.
• در این ترکیبات مجموع بارهای مثبت و منفی باید برابر باشد.
• فرمول ترکیب یونی همیشه کوچک‌ترین نسبت ممکن یون‌ها را بیان می‌کند.

برخی ترکیبات یونی مانند $$NaCl$$ (نمک خوراکی) و $$NaHCO_۳$$ (جوش شیرین) نام‌های رایجی دارند که با توجه به نوع شناخت ما از آن‌ها به وجود آمده‌است. با این حال، شیمی‌ٰدانان نامگذاری یکپارچه و قانون‌مندی را بنا نهاد اند که در صورت ندانستن نام یک ترکیب می‌توان نام آن را از فرمول شیمیایی یا برعکس فرمول شیمیایی را از نام آن تعیین کرد.

برای نام گذاری ترکیب یونی در ابتدا باید آن را تشخیص داد. ترکیبات یونی معمولاً از ترکیب فلزات و نافلزات تشکیل شده‌اند. زمانی که یک فلز و چند نافلز را در یک ترکیب شیمیایی کنار هم در یک فرمول قرار بگیرند، می‌توان فرض کرد که یک ترکیب یونی است. ترکیبات یونی بر اساس فلز موجود در ترکیب به دو نوع دسته‌بندی می‌شوند.

• نوع اول: در نوع اول، فلز موجود در ترکیب باری ثابت دارد و از ترکیبی به ترکیب دیگر بار آن تغییر نمی‌کند سدیم با بار $$+۱$$ نمونه‌ای از این فلزات است که ترکیبات مختلف همیشه بار یکسانی دارد.
• نوع دوم: در نوع دوم، فلز موجود در ترکیب می‌تواند در ترکیبات بارهای متفاوتی داشته باشد. به عبارت دیگر فلز مورد نظر می‌تواند کاتیون‌هایی با بارهای متفاوت داشته باشد و بار آن باید برای ترکیب مورد نظر مشخص شود. برای مثال، برخی از فلزات گروه اصلی مانند سرب و قلع بیش از یک نوع کاتیون را تشکیل می‌دهند. بیشتر فلزات واسطه از این نوع هستند. هر چند در فلزات واسطه برخی عنصرها مانند روی و نقره در تمام ترکیبات خود کاتیون‌هایی با بار یکسان تشکیل می‌دهند.

به اتم یا گروهی از اتم‌ها که بار مثبت یا منفی داشته باشند یون گفته می‌شود. در واکنش‌های شیمیایی، تعداد پروتون‌ها که ذراتی بار مثبت هستند ثابت می‌ماند اما اتم‌ها یا ترکیبات با گرفتن الکترون به آنیون که ترکیباتی با بار منفی هستند یا با از دست دادن الکترون به کاتیون که ترکیباتی با بار مثبت هستند تبدیل می‌شوند.

برای مثال اتم سدیم با از دست دادن یک الکترون به کاتیون سدیم تبدیل می‌شود و با $$Na^+$$ نمایش داده می‌شود. همین‌طور کلر با گرفتن یک الکترون به یون کلرید $$(Cl^-)$$ تبدیل می‌شود.

ترکیباتی که از کاتیون‌ها و آنیون‌ها به وجود می‌آیند ترکیبات یونی نامیده می‌شوند. نمک خوراکی یا سدیم کلرید $$(NaCl)$$ نمونه‌ای شناخته شده از ترکیباتی یونی است که در زندگی روزمره به‌طور مرتب با آن سر و کار داریم.

برخی اتم‌ها می‌توانند بیش از یک الکترون بگیرند یا از دست بدهند. یون‌هایی مانند $$Mg^{۲+}$$، $$Fe^{۳+}$$، $$S^{۲-}$$ و $$N^{۳-}$$ نمونه‌هایی از این دست اتم‌ها هستند. به چنین یون‌هایی که تنها از یک اتم تشکیل شده‌اند یون‌های تک اتمی می‌گویند. در جدول زیر می‌توانید برخی از یون‌های تک اتمی را مشاهده کنید. به‌طور کلی به جز چند مورد استثنا، عناصر فلزی با از دست الکترون، کاتیون‌ها را ایجاد می‌کنند. نافلزات تمایل بیشتری برای دریافت الکترون دارند و به آنیون تبدیل می‌شوند.

ترکیب واکنش‌پذیرترین فلزات (سبز) و واکنش‌پذیرترین نافلزات (آبی) ترکیبات یونی را تشکیل می‌دهند.

در شکل زیر یون‌های تک اتمی بر اساس جایگاهی که در جدول تناوبی دارند مرتب شده‌اند. باید توجه داشته باشید که $$Hg_۲^{۲+}$$ از دو اتم تشکیل شده است.

کاتیون ها

نام کاتیون‌های فلزی از نام عنصر سازنده آن گرفته شده است. در بین کاتیون‌ها، یون آمونیوم $$(NH^{۴+})$$ از این اصل پیروی نمی‌کند.

نام گذاری ترکیبات یونی دوتایی

ترکیبات یونی که تنها از دو عنصر ایجاد شده‌اند «ترکیبات دوتایی» (Binary Compounds) نام دارند. نام گذاری در ترکیبات دوتایی به طریق زیر انجام می‌شود. ابتدا نام عنصر کاتیون فلزی و سپس نام آنیون نافلزی آورده می‌شود. در این ترکیبات نام آنیون با افزودن پسوند «ید» به نام عنصر ساخته می‌شود.

در جدول زیر نام برخی از آنیون‌های رایج قرار دارد که نام گذاری آن‌ها با استفاده از پسوند «ید» صورت گرفته و با توجه به موقعیی که در جدول تناوبی دارند فهرست شده است.

توضیح: برای آنیون $$C_۲^{۲-}$$ نیز از واژه کاربید استفاده می‌شود.

نام پایه برخی از رایج‌ترین نافلزات و بارهای آن‌ها در ترکیبات یونی در جدول زیر آورده شده است.

ترکیبات یونی دوتایی حاوی فلزی که بیش از یک نوع کاتیون تشکیل می‌دهند.

برخی از فلزات واسطه مانند آهن، مس، نیکل، کبالت، کروم و منگنز می‌توانند بیشتر از یک کاتیون تشکیل دهند. در چنین مواردی برای نام گذاری ترکیبات از اعداد رومی برای مشخص کردن کاتیون استفاده می‌شود. این روش به عنوان «سیستم استاک» (Stock System) شناخته می‌شود.

آهن دو کاتیون $$Fe^{۲+}$$ و $$Fe^{۳+}$$ دارد. به‌طور سنتی به کاتیونی که بار مثبت کمتری دارد پسوند «اوس» (ous) و کاتیونی که بار بیشتری دارد پیوند «یک» (ic) افزوده می‌شود.

ترکیباتی که یون آهن با کلر می‌سازد به این ترتیب است:

برخی از محدودیت‌های نام گذاری با استفاده از پسوند «اوس» (ous) و «یک» (ic) عبارتند از:

• پسوندها اطلاعاتی در مورد بارهای واقعی کاتیون‌ها نمی‌دهد؛ مثلاً پسوند «یک» (ic) برای آهن به $$Fe^{۳+}$$ و برای مس به $$Cu^{۲+}$$ اشاره می‌کند.

فریک: $$Fe^{۳+}$$
کوپریک: $$Cu^{۲+}$$

• از این روش نام گذاری تنها می‌توانستند برای دو کاتیون یک عنصر استفاده کنند. در حالیکه برخی از عناصر بیش از دو کاتیون تشکیل می‌دهند.

به دلیل وجود چنین محدودیت‌هایی استفاده از اعداد رومی در نام گذاری ترکیبات شیمیایی رایج شد. در این روش نام گذاری به ازای هر بار مثبت از عدد رومی متناظر با آن استفاده می‌کنند.

نام کاتیون + (بار کاتیون به شکل عدد رومی داخل پرانتز) + نام آنیون + ید

برای مثال کاتیون‌های عنصر منگنز با روش نام گذاری اعداد یونی به صورت زیر انجام می‌شود. که به ترتیب به صورت منگنز دو اکسید، منگنز سه اکسید، منگنز چهار اکسید خوانده می‌شوند.

به همین ترتیب نام ترکیبات یون آهن با کلر که پیش‌تر فروس کلرید و فریک کلرید نام داشتند به ترتیب آهن دو کلرید و آهن سه کلرید خوانده می‌شوند.

در جدول زیر نام برخی از فلزات که بیش از یک کاتیون تشکیل می‌دهند آورده شده است تا بیشتر با چنین فلزاتی آشنا شوید.

ترکیبات سه تایی

از پسوند «-ید» برای نام گذاری گروهای آنیونی مانند هیدروکسید و سیانید نیز استفاده می‌شود؛ بنابراین ترکیبات $$LiOH$$ و $$KCN$$ به ترتیب لیتیم هیدروکسید و پتاسیم سیانید نامیده می‌شوند. به چنین ترکیباتی که از سه عنصر تشکیل می‌شوند «ترکیبات سه‌تایی» (Ternary Compounds) می‌گویند.

در جدول زیر نام برخی از رایج‌ترین کاتیون‌ها و آنیون‌ها فهرست شده است.

توضیح: همان‌طور که در جدول نیز آمده است، جیوه (I)، به صورت جفت یون است!

ترکیبات یونی چند اتمی

یون‌ها همین چنین می‌تواند نتیجه ترکیب چند اتم باشند. یون‌هایی مانند $$OH^-$$ (یون هیدروکسید)، $$CN^-$$ (یون سیانید) و $$NH_۴^+$$ (یون آمونیوم) که بیش از یک اتم دارند «یون‌های چند اتمی» (Polyatomic Ions) نام دارند.

در جدول زیر یون‌های چند اتمی رایج همراه با فرمول آن‌ها فهرست شده اند. به عنوان مثال، $$NaNO_۲$$ با توجه به کاتیون $$Na^+$$ (سدیم) و آنیون چند اتمی آن، $$NO_۲^-$$ (نیتریت) سدیم نیتریت نام گذاری شده است.

به همین ترتیب ترکیب $$SO_۴^{۲-}$$ و آهن به صورت این $$FeSO_۴$$ نوشته می‌شود به دلیل خنثی بودن ترکیب یونی و اینکه در این ترکیب بار سولفات $$-۲$$ است پس در نام گذاری کاتیون $$+۲$$ آهن خواهیم داشت.

$$FeSO_4$$: آهن (II) سولفات

اگر ترکیب یونی از یک کاتیون و آنیون چند اتمی تشکیل شده باشد برای نام گذاری از نام هر دو یون استفاده می‌شود. به عنوان مثال ترکیب $$NH_۴$$ و $$NO_۳$$ که هر دو یون‌های چند اتمی هستند به صورت زیر نوشته می‌شود.

$$NH_4NO_3$$: آمونیوم نیترات

با توجه به جدول یون‌های چند اتمی باید بتوانید در فرمول شیمیایی ترکیبات این یون‌ها را تشخیص دهید. بیشتر یون‌های چند اتمی را «اکسی‌آنیون‌ها» (Oxyanions) شامل می‌شوند. اکسی‌آنیون‌ها، آنیون‌های حاوی اکسیژن و یک عنصر دیگر هستند. در این دسته از ترکیبات برخی از یون‌های چند اتمی همسان بر اساس تعداد اکسیژن نام گذاری می‌شوند.
اگر در ترکیب‌های همسان، یونی که اکسیژن بیشتری دارد پسوند «ات» (-ate) و یونی که تعداد کمتری اکسیژن دارد پسوند «یت» (-ite) می‌گیرد.

برای مثال ترکیب نیتروژن و اکسیژن در یون‌های چند اتمی به شکل‌های $$NO_۳$$ و $$NO_۲$$ است. پس خواهیم داشت:

$$NO_3$$: تعداد اکسیژن بیشتری دارد پس نیترات نوشته می‌شود.

$$NO_2$$: تعداد اکسیژن کمتری دارد پس نیتریت نوشته می‌شود.

برای یون‌هایی که تعداد بیشتر یا کمتری اکسیژن در ترکیب خود دارند از پیشوندهای «هیپو» (hypo-) به معنی کمتر از، و «پر» (per-) به معنای بیش از، استفاده می‌شود. برای مثال ترکیب کلر و اکسیژن یون‌های چند اتمی زیر را تشکیل می‌دهند.

$$ClO^-$$: هیپوکلریت

$$ClO_2^-$$: کلریت

$$ClO_3^-$$: کلرات

$$ClO_4^-$$: پرکلرات

در جدول فرمول و نام برخی از ترکیبات یونی که شامل یون‌های چند اتمی هستند و همچنین کاربرد آن‌ها در پزشکی و صنعت فهرست شده است.

مثال نام گذاری ترکیبات یونی

مثال۱: نام ترکیب‌های زیر را مشخص کنید.

الف: $$Cu{(NO_3)}_2$$

ب: $$KH_2PO_4$$

پ: $$NH_4ClO_3$$

باید توجه داشته باشید که موردهای الف و ب ترکیبی از فلز و نافلز هستند پس می توانیم نتیجه بگیریم که ترکیبی یونی هستند. اما ترکیب سوم هیچ عنصر فلزی ندارد اما گروه آمونیوم در این ترکیب نقش کاتیون را دارد و این ترکیب نیز ترکیبی یونی به شمار می‌آید.

الف: یون نیترات $$(NO_3^-)$$ یک بار منفی دارد، بنابراین یون مس باید دو بار مثبت داشته باشد تا ترکیبی خنثی داشته باشیم. با توجه به اینکه مس می‌تواند $$۱+$$ و $$۲+$$ بار داشته باشد پس خواهیم داشت.

$$Cu{(NO_3)}_2$$: مس (II) نیترات

ب: در این ترکیب کاتیون یون پتاسیم $$(K^+)$$ و آنیون یون چند اتمی دی‌هیدروژن فسفات $$(H_2PO_4^-)$$ است. چون پتاسیم تنها یون $$K^+$$ را ایجاد می‌کند نیازی به آوردن (I) در نام ترکیب نیست.

$$KH_2PO_4$$: پتاسیم دی‌هیدروژن فسفات

پ: این ترکیب از دو یون چند اتمی تشکیل شده است که در آن یون آمونیوم $$(NH_4^+)$$ نقش کاتیون و کلرات $$(ClO_3^-)$$ نقش آنیون را دارد.

$$NH_4ClO_3$$: آمونیوم کلرات

مثال۲: فرمول‌های شیمیایی ترکیبات زیر را بنویسید.

در پرسش‌هایی که نام ترکیبات را می‌دهند و فرمول ترکیب از شما خواسته می‌شود باید به اعداد رومی داخل پرانتز توجه کنید و بار عنصر مورد نظر را به دست آورید.

الف:

عدد رومی در نام ترکیب نشان دهنده این است که جیوه $$+۱$$ بار دارد. با اینحا باید توجه کنید که جیوه (I) یونی دو اتمی به صورت $$Hg_۲^{۲+}$$ است و یون نیترات نیز به صورت $$NO_۲^-$$ است.

جیوه (I) نیتریت: $$Hg_2(NO_2)_2$$

ب: سزیم در گروه اول (1A) جدول تناوبی قرار دارد و هر یون سزیم تنها یک $$+۱$$ ایجاد می‌کند و گوگرد $$-۲$$ دارد.

سزیم سولفید: $$Cs_2S$$

پ: در کلسیم فسفات، هر یون کلسیم $$+۲$$ و یون فسفات $$-۳$$ دارد. ترکیب باید از نظر بار خنثی باشد، پس باید مجموع بارهای مثبت و منفی برابر با صفر شوند.

$$3(+2)+2(-3)=0$$

پس فرمول ترکیب برابر است با:

کلسیم فسفات: $$Ca_3(PO_4)_2$$

مثال3: ترکیب کروم و برم با فرمول شیمیایی $$CrBr_۳$$ چه نام دارد؟

پاسخ: در $$CrBr_۳$$، بار کروم باید $$+۳$$ باشد تا ترکیب با سه آنیون $$Br^-$$ ترکیبی خنثی شود. نام کروم به صورت کروم (III) و نام کامل ترکیب به صورت زیر نوشته می‌شود.

$$CrBr_3$$: کروم (III) برمید

مثال4: ترکیب کربن و اکسیژن به صورت $$CuO$$ چه نام دارد؟

پاسخ: در این ترکیب بار مس باید $$+۲$$ باشد تا با بار $$-۲$$ ترکیبی خنثی بسازد. بنابراین نام کاتیون، مس (II) خواهد شد و و نام کامل ترکیب به صورت زیر نوشته می‌شود.

$$CuO$$: مس (II) اکسید

مثال ۵: ترکیبی با فرمول شیمیایی $$Li_۲Cr_۲O_۷$$ چه نام دارد؟

پاسخ: با توجه به فرمول شیمیایی کاتیون موجود در ترکیب، عنصر لیتیم است که با یون چند اتمی دی‌کرومات$$(Cr_۲O_۷)$$ ترکیب شده است. نام کامل ترکیب به صورت زیر نوشته می‌شود.

$$Li_2Cr_2O_7$$: لیتیم دی‌کرومات

نام گذاری ترکیبات مولکولی

ترکیبات مولکولی بر خلاف ترکیبات یونی که از شبکه منظمی از یون‌ها ساخته شده‌اند، واحدهای مجزایی دارند که معمولاً از عنصرهای نافلزی ساخته می‌شوند. ترکیبات مولکولی، بیشتر به شکل ترکیبات دوتایی هستند و مانند ترکیبات یونی دوتایی نام گذاری می‌شوند. ابتدا نام عنصر اول می‌آید و پسوند «ید» (ide) به نام عنصر دوم افزوده می‌شود.

زمانی که دو عنصر یکسان، ترکیبات متفاوتی تشکیل می‌دهند برای رفع ابهام از اعداد یونانی برای نشان دادن تعداد عنصرها استفاده می‌شود.

در نام گذاری ترکیباتی که دارای پیشوندِ تعداد هستند به موارد زیر توجه کنید:

• پیشوند «مونو» برای عنصر اول به کار نمی‌رود و حذف می‌شود. برای نمونه هنگام نام گذاری ترکیب $$PCl_3$$، مونو فسفر تری‌کلرید اشتباه است و باید فسفر تری‌کلرید نامیده شود. وقتی پیشوندی برای عنصر اول نوشته نمی‌شود به این معنی است که از آن عنصر در ترکیب تنها یک عدد وجود دارد.

• گاهی اوقات، در نام گذاری اکسیدها حرف «آ» (a) از انتها پیشوند حذف می‌شود. برای مثال در $$N_2O_4$$ حرف انتهای تترا حذف می‌شود و به جای تترااکسید، تتراکسید نوشته می‌شود.

استثناها

نام برخی از ترکیبات حاوی هیدروژن با این سیستم نام گذاری همخوانی ندارد یا حتی اشاره‌ای به هیدروژن هم نمی‌کنند و نام رایج آن‌ها استفاده می‌شود. این بی نظمی حتی در نوشتن فرمول برخی از این ترکیبات نیز وجود دارد؛ مثلاً در آب و هیدروژن سولفید ابتدا $$H$$ نوشته شده در حالیکه در سایر ترکیبات چنین نیست!

نوشتن فرمول مولکولی
اگر نام ترکیبی مولکولی را داشته باشیم و بخواهیم فرمول آن را بنویسم به سادگی انجام می‌شود و کار دشوار نیست؛ مثلاً در ترکیب مولکولی آرسنیک تری‌فلوئورید مشخص است که این ترکیب یک اتم آرسنیک $$(As)$$ و سه اتم فلوئور $$(F)$$ دارد و با توجه به ترتیب نام گذاری آرسنیک عنصر اول و فلوئور عنصر دوم خواهد بود در نتیجه فرمول آن به صورت $$AsF_3$$ نوشته می‌شود.

ترکیبات کووالانسی

ترکیب کووالانسی، ترکیباتی مولکولی هستند که عنصرهای تشکیل‌دهنده آن از طریق پیوند کووالانسی با هم پیوند دارند. نام گذاری ترکیبات کووالانسی نیز به روش نام گذاری ترکیبات مولکولی انجام می‌شود.

مثال نام گذاری ترکیبات مولکولی

مثال اول: نام ترکیبات زیر را بنویسید.

مثال دوم: فرمول ترکیباتی با نام‌های زیر را بنویسید.

نام گذاری ترکیبات کوئوردیناسی

فلزات واسطه تمایل به تشکیل یون کمپلکس دارند. یون کمپلکس از یک یون فلزی که در مرکز قرار دارد و به چند لیگاند متصل است تشکیل شده است. لیگاند ، دهنده جفت‌الکترون است که با فلز پیوند ایجاد می کند. ترکیب یون کمپلکس با یک یا چند یون با بار مخالف ترکیب خنثی ایجاد می کند که ترکیب کوئوردیناسیون نام دارد.

ترکیب نشان داده شده در زیر با فرمول $$[Co(NH_3)_6]Cl_3$$ ترکیب کوئوردیناسیونی است. یون کمپلکس حاوی یک یون فلزی مرکزی متصل به یک یا چند لیگاند است.

در سال 1893، آلفرد ورنر پیشنهاد کرد که یون فلزی مرکزی دو نوع برهمکنش دارد.

1. ظرفیت اولیه: حالت اکسیداسیون روی اتم فلز مرکزی
2. ظرفیت ثانویه: تعداد مولکول‌ها یا یون‌هایی است که مستقیماً به اتم فلز متصل می‌شوند و با نام عدد کوئوردیناسیون شناخته می‌شود.

مثلا در $$CoCl_3.6NH_3$$ ظرفیت اولیه ۳+ و عدد کوئوردیناسیون که تعداد مولکول‌های آمونیاک است که مستقیما به اتم مرکزی متصل می‌شوند برابر با ۶ است. اعداد کوئوردینانسی میتواند دربازه 2تا12باشد . رایج ترین اعداد کوئوردینانسی 6 و 4 هستند.

• $$[Co(NH_3)_6]^{3+}$$: عدد کوئوردیناسیون ۶ دارد.
• $$[PdCl_4]^{2-}$$: عدد کوئوردیناسیون 4 دارد.

تعدادی از رایج‌ترین لیگاندها در جدول زیر فهرست شده‌اند.

انواع لیگاند

• لیگاند تک‌دندانه: لیگاندهایی که فقط یک جفت‌الکترون به فلز مرکزی می‌دهند.
• لیگاندهای دودندانه: لیگاندهایی که دو جفت‌الکترون به فلز مرکزی می‌دهند.
• لیگاندهای چنددندانه: لیگاندهایی که بیش از دو جفت‌الکترون به فلز مرکزی می‌دهند. رایج ترین لیگاند پلی دندانه یون «اتیلن دی آمین تترا استات» (Ethylenediaminetetraacetate | EDTA) است.

در شکل زیر لیگاند «اتیلن دیامین» (Ethylenediamine) که به $$Co^{۳+}$$ متصل است لیگاندی دو دندانه و $$EDTA$$ لیگاند چنددندانه است.

لیگاند EDTA کاملاً پیرامون فلز پوشش می دهد و شش جفت‌الکترون با فلزی مرکزی به اشتراک می گذارد. به یون‌های کمپلکس حاوی لیگاند دو دندانه یا چند دندانه کیلیت (chelate | key-late) می گویند.

شکل فضایی یون‌های کمپلکس تا حدی به عدد کوئوردینانسی آن‌ها بستگی دارد. عدد کوئوردینانسی 2، هندسه خطی و عدد کوئوردینانسی 6 منجر به هندسه هشت وجهی می‌شود.

قواعد نام گذاری ترکیبات کوئوردیناسی

مانند تمام ترکیبات یونی در ترکیبات کوئوردیناسی نیز ابتدا نام کاتیون و سپس نام آنیون می آید.

۱. نام گذاری لیگاندها

• برخی از لیگاندها نام‌های ویژه‌ای دارند مثلا:
  • $$H_۲O$$: اکوا
  • $$NH_۳$$: آمین
  • $$CO$$: کربونیل
• لیگاندهای آنیونی همراه با پسوند نام گذاری می‌شوند.
  •  اگر نام آنیون به «ید» (ide) ختم شود با «و» (o) جایگزین می‌شود.
  • اگر نام آنیون به «ات» (ate) ختم شود با «آتو» (ato) جایگزین می‌شود.
  • اگر نام آنیون به «یت» (ite) ختم شود با «یتو» (ito) جایگزین می‌شود.

در جدول زیر نام برخی از لیگاندهای رایج آورده شده است.

• اگر در کمپلکس چند لیگاند متفاوت باشد، نام لیگاندها به ترتیب حروف الفبای انگلیسی می آیند.
  • آمین $$(NH_3)$$ > کلرو $$(Cl^-)$$, > نیترو $$(NO_2^-)$$
• برای لیگاندهای یکسان از اعداد یونانی به عنوان پیشوند برای نشان دادن تعداد لیگاندها استفاده می‌شود.
  • تری‌کلرو، سه لیگاند $$(Cl^-)$$ را نشان می دهد.
  • تتراآمین، چهارلیگاند $$(NH_3)$$ را نشان می دهد.
• اگر در نام لیگاند پیشوندهای یونانی داشته باشد، نام لیگاند در پرانتز قرار می گیرد و از و از بیس (2)، تریس (3) یا تتراکیس (4) برای نشان دادن عدد استفاده کنید.
  استفاده می‌شود.
  • مثلا: تریس (اتیلن دی آمین) سه لیگاند اتیلن دی آمین را نشان می دهد.

۲. نام گذاری فلز

• هنگامی که یون کمپلکس، کاتیون است به صورت زیر نوشته می‌شود:

(عدد اکسیداسیون به صورت رومی) + نام فلز

• • $$Co^{3+}$$: کبالت (III) 
  • $$Pt^{2+}$$: پلاتین (II)
  • $$Cu^+$$: مس (I)
• هنگامی که یون کمپلکس، آنیون است به صورت زیر نوشته می‌شود:

(عدد اکسیداسیون به صورت رومی) + پسوند -ات + نام فلز

• • $$Co^{3+}$$: کبالتات (III) 
  • $$Pt^{2+}$$: پلاتینات (II)
  • $$Cu^+$$: کوپرات (I)

در جدول زیر نام برخی از فلزات رایج در کمپلکس‌های آنیونی فهرست شده است.

3. نام کمپلکس: در نهایت نام کمپلکس به صورت زیر نوشته می‌شود.

نام فلز + نام لیگاند

• $$[Pt(NH_3)_2Cl_4]^{2-}$$: دی آمین تتراکلروپلاتینات (II) که فلز مرکزی آنیون است.
• $$[Co(NH_3)_6]^{3+}$$: هگزا آمین کبالت (III) که فلز مرکزی کاتیون است.

مثال نام گذاری ترکیبات کوئوردیناسی

مثال اول: ترکیب $$[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2$$ را نام گذاری کنید.

لیگاندها بدون توجه به پیشوندها به ترتیب حروف الفبای انگلیسی مرتب می‌شوند. در این ترکیب اکوآ بر کلرو مقدم‌تر است.

مثال دوم: ترکیب $$K_3[Fe(CN)_6]$$ را نام گذاری کنید.

مثال سوم: ترکیب $$[Co(NH_3)_5Cl]Cl_2$$ را نام گذاری کنید.

پیشوند «پنتا» تعداد آمین ترکیب را نشان می‌دهد. لیگاندها بدون توجه به پیشوندها به ترتیب حروف الفبای انگلیسی مرتب می‌شوند. در این ترکیب «آمین» بر «کلرو» مقدم‌تر است.

مثال چهارم: ترکیب $$[Fe(en)_2(NO_2)_2]_2SO_4$$ را نام گذاری کنید.

چون نام اتیلن دی‌آمین پسوند «دی» دارد، به جای «دی» از «بیس» برای نشان دادن دو لیگاند en استفاده می‌شود و به دلیل کاتیون بودن کمپلکس از نام لاتین آهن (فرات) استفاده نمی‌شود و آهن (III) صحیح است.

نام گذاری اسیدها

اسیدها موادی هستند که وقتی در آب حل می‌شوند یون‌های هیدروژن تولید می کنند. در ساختار اسید، یک یا چند یون هیدروژن به آنیونی متصل است. نام گذاری اسیدها براساس اکسیژن داشتن یا نداشتن آنیون انجام می‌شود.

• اگر نام آنیون به «ید» (ide) ختم شود، اسید با پیشوند «هیدرو» (hydro) و پسوند «یک» (ic) نام گذاری می‌شود. برای نمونه $$HCN$$ و $$H_2S$$ محلول در آب به ترتیب اسیدهای هیدروسیانیک و هیدروسولفوریک نامیده می‌شوند.
• اگر آنیون در ساختارش اکسیژن داشته باشد، نام اسید از ریشه نام آنیون گرفته می‌شود و پسوند «یک» (ic) یا «اوس» (ous) در انتهای آن می‌آید.
• اگر نام آنیون به «ات» (ate) ختم شود، پسوند «یک» (ic) می گیرد. به عنوان مثال، $$H_2SO_4$$ حاوی آنیون سولفات $$(SO_4^{2-})$$ است پس سولفوریک اسید نامیده می‌شود. $$H_3PO_4$$ حاوی آنیون فسفات $$(PO_4^{3-})$$ است و فسفریک اسید نام گذاری می‌شود.
• اگر نام آنیون «یت» (ite) ختم شود، «یت» با «اوس» (ous) جایگزین می‌شود. به عنوان مثال، $$H_2SO_3$$ که حاوی سولفیت $$(SO_3^{2-})$$ است و سولفوروس اسید نام می گیرد.

کاربرد این قوانین را می توان در نام اسیدهای اکسیژن‌دار کلر مشاهده کرد.

اسامی اسیدهایی که اکسیژن ندارند در جدول زیر فهرست شده است.

اسیدهایی که در ساختار خود اکسیژن دارند در جدول زیر فهرست شده است.

نام گذاری بازها

ماده‌ای که در محلول‌های آبی قادر به تولید یون هیدروکسید $$(OH^-)$$ باشد به عنوان باز شناخته می‌شود. در نام گذاری بازها، پسوند هیدروکسید به نامشان افزوده می‌شود. در زیر نام برخی از بازها آورده شده است.

در تعریف باز، نیازی نیست در ساختار ماده مورد نظر یون هیدروکسید وجود داشته باشد تا به عنوان باز در نظر گرفته شود. هر ماده‌ای که در محلول‌های آبی یون هیدروکسید تولید کند به عنوان باز طبقه‌بندی می‌شود. برای مثال آمونیاک $$(NH_3)$$ در ساختار خود، یون هیدروکسید ندارد و در حالت گازی و به صورت مایع خالص به عنوان یک باز شناخته می‌شود. آمونیاک هنگام حل شدن در آب باعث تولید یون‌های $$OH^-$$ و $$NH_4^+$$ می‌شود.

نام گذاری هیدرات ها

به ترکیباتی که در ساختارشان مولکول آب وجود داشته باشد باشد هیدرات می‌گویند. مولکول‌های آب می‌توانند با حرارت دیدن از ساختار هیدرات‌ها خارج شوند که در آن صورت با نام «ان‌هیدرات» (Anhydrous) شناخته می‌شوند. نام گذاری هیدرات‌ها به روش زیر انجام می‌شود.

به انگلیسی: نام ترکیب یونی + تعداد مولکول آب به یونانی+هیدرات

به فارسی: نام ترکیب یونی + تعداد مولکول آب + آبه

به‌طور معمول ۵ مولکول آب در ساختار مس (II) سولفات وجود دارد که با نام مس (II) سولفات پنج‌آبه شناخته می‌شود. مس (II) سولفات با حرارت دیدن و خارج شدن مولکول‌های آب به نام مس (II) سولفات بدون‌آب نامیده می‌شود.

نام گذاری ترکیبات آلی

«ترکیبات آلی» (Organic Compound)، ترکیباتی هستند که بر پایه کربن ساخته می‌شوند و در ساختارشان کربن با عنصرهایی مانند هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد پیوند دارد.

هیدروکربن ها

هیدروکربن‌ها ساده‌ترین ترکیبات آلی هستند. در ساختار این دسته از ترکیبات آلی تنها کربن و هیدروژن وجود دارد. از هیدروکربن‌ها به عنوان سوخت برای گرمایش خانگی و صنعتی، تولید الکتریسیته، تامین انرژی موتورهای درون‌سوز و همچنین به عنوان خوراک صنایع شیمیایی استفاده می‌کنند. به آلکن‌ها و آلکین‌ها به دلیل هیدروژن کمتری که دارند، هیدروکربن‌های غیراشباع می‌گویند.

نام گذاری آلکان ها

نام گذاری الکان‌ها براساس زنجیر اصلی انجام می‌شود. آلکان‌ها ساده‌ترین دسته هیدروکربن‌ها هستند. در جدول زیر ۱۰ آلکان راست زنجیر اول فهرست شده است. به جز چهار آلکان اول یعنی متان، اتان، پروپان و بوتان نام سایر آلکان‌ها با پیشوندهای یونانی شروع می‌شود و همگی به پسوند ««ان» (ane) ختم می‌شوند.

نام چهار آلکان اول نیز، از دیگر ترکیبات گرفته شده است.

• متان از متانول
• اتان از اتر
• پروپان از پروپانوئیک اسید
• بوتان از بوتیریک یا بوتانوییک اسید

روش سیستماتیک نام گذاری ترکیبات آلکان‌ها بر اساس آیوپاک با شناسایی زنجیره‌های هیدروکربنی است. در نام گذاری آن‌ها تعداد کربن زنجیره اصلی با پیشوند عدد یونانی ابتدا و در انتها پسوند «آن» می‌گیرد.

نام آلکان: تعداد کربن زنجیره اصلی به یونانی + ان

گروهی از اتم‌ها که جایگزین اتم‌های هیدروژن در زنجیره اصلی می‌شوند شاخه فرعی، جانشین، زنجیر جانبی یا «استخلاف» (Substituent) نام دارند و به گروهای آلکیلی معروف هستند. در جدول زیر برخی از آلکیل‌ها فهرست شده‌اند.

قواعد نام گذاری آلکان‌ها

• شمارش تعداد کربن از سمتی شروع می‌شود که به استخلاف روی زنجیر نزدیک‌تر باشد.
• اگر از هر سمت دو استخلاف با شماره کربن برابر وجود داشت، نزدیک‌تر بودن استخلاف دوم را باید بررسی کرد.
• اگر دو یا چند استخلاف روی زنجیر اصلی وجود داشته باشد، هر استخلاف یک عدد می‌گیرد و به ترتیب حروف الفبای انگلیسی با خط فاصله بین کلمات و اعداد فهرست می‌شوند.
• تعداد استخلاف‌های یکسان با استفاده از اعداد یونانی نشان داده می‌شوند.
• موقعیت اعداد استخلاف‌های یکسان با استفاده از عدد مشخص می‌شوند.
• مرتب کردن بر اساس حروف الفبا بدون در نظر گرفتن پیشوندها صورت می‌گیرد.

در نهایت ترکیب به صورت زیر نام گذاری می‌شود.

(عدد استخلاف)-(نام استخلاف)(نام زنجیره اصلی)

نام برخی از آلکان‌های راست زنجیر در جدول زیر آورده شده است.

گاهی برای تمایز بین آلکان‌های راست زنجیر اصلی از ایزومرهای آن همراه با حرف انگلیسی n کوچک همراه است که از واژه normal گرفته شده است. برای مثال در مبحث ایزومرها به بوتانی که ساختاری خطی دارد «n-بوتان» (n-butane) و به دیگر ایزومر آن که با نام رسمی ۲-متیل پروپان شناخته می‌شود ایزوبوتان» (Isobutane) گفته می‌شود.

مثال نام گذاری آلکان ها

مثال اول: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: تعیین زنجیره اصلی ترکیب، بلندترین زنجیر در این ترکیب پنج اتم کربن دارد. پس در نتیجه پیشوند پنتا می گیرد و در انتها پسوند ان می‌آید. زنجیر اصلی در اینجا پنتان نام دارد.

گام دوم: تعیین استخلاف، ترکیب یک استخلاف آلکیلی دارد. با توجه به جدول نام استخلاف اتیل است.

گام سوم: شماره‌گذاری زنجیر اصلی، برای تعیین موقعیت استخلاف‌ها زنجیر اصلی شماره‌گذاری می‌شود. شماره‌کذاری از سمتی شروع می‌شود که به استخلاف نزدیک‌تر باشد. در این ترکیب موقعیت گروه آلکیلی روی کربن شماره ۳ است.

گام چهارم: نام گذاری ترکیبات شیمیایی

۳-اتیل‌پنتان

مثال دوم: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: تعیین زنجیره اصلی ترکیب، بلندترین زنجیر در این ترکیب هشت اتم کربن دارد. پس در نتیجه پیشوند اوکت می‌گیرد و در انتها پسوند ان می‌آید. زنجیر اصلی در اینجا اکتان نام دارد.

گام دوم: تعیین استخلاف، ترکیب سه استخلاف آلکیلی دارد. با توجه به جدول نام استخلاف‌ها اتیل و متیل است.

گام سوم: شماره‌گذاری زنجیر اصلی، دو استخلاف متیل از هر دو سمت یک فاصله دارند، پس استخلاف اتیل برای تعیین جهت شماره‌گذاری ملاک قرار می‌گیرد. استخلاف اتیل روی کربن شماره ۴ و دو استخلاف متیل روی کربن‌های ۲ و ۷ قرار می‌گیرند.

گام چهارم: نام گذاری ترکیب، استخلاف‌ها بر اساس حروف الفبای انگلیسی مرتب می‌شوند و تعداد استخلاف‌های یکسان با اعداد یونانی مشخص می‌شوند. در این ترکیب نام اتیل ابتدا و سپس متیل می‌آید. چون دو استخلاف متیل داریم از پیشوند «دی» برای مشخص کردن تعداد آن‌ها استفاده می‌شود.

۴-اتیل-۲ و ۷ دی‌متیل‌اکتان

مثال سوم: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: تعیین زنجیره اصلی ترکیب، بلندترین زنجیر در این ترکیب پنج اتم کربن دارد. پس در نتیجه پیشوند پنتا می گیرد و در انتها پسوند ان می‌آید. زنجیر اصلی در اینجا پنتان نام دارد.

گام دوم: تعیین استخلاف، ترکیب دو استخلاف آلکیلی دارد که هر دو استخلاف متیل هستند.

گام سوم: شماره‌گذاری زنجیر اصلی، چون استخلاف‌ها به یک اندازه از هر سر زنجیر فاصله دارند و هر دو نیز یکسان هستند شروع شماره‌گذاری از هر دو سمت یکسان است.

گام چهارم: نام گذاری ترکیب، موقعیت و تعداد استخلاف‌های یکسان با اعداد یونانی مشخص می‌شوند.

۲ و ۴-دی‌متیل‌پنتان

نام گذاری ترکیبات شیمیایی آلکن‌ ها

آلکن‌ها گروه دیگری از هیدروکربن‌ها هستند که در ساختارشان حداقل یک پیوند دوگانه کربن-کرین وجود دارد. ساده‌ترین آلکن، اتن $$(C_2H_4)$$ است که اتیلن نیز نامیده می‌شود. فرمول عمومی الکن‌های غیرحلقوی $$C_nH_{2n}$$ است.

اتن عامل رسیدن برخی میوه‌ها مانند موز است. این میوه‌ها هنگام رسیدن شروع به آزادسازی گاز اتن می‌کنند که موجب رسیده شدن سایر میوه‌ها می‌شود. در جدول زیر نام و ساختار چند آلکن فهرست شده است.

نام گذاری آلکن‌ها از همان قواعد نام گذاری آلکان‌ها پیروی می‌کنند.

نام آلکن: تعداد کربن زنجیره اصلی به یونانی + ـِ‌ن

قواعدنام گذاری ترکیبات شیمیایی آلکن‌ها

• زنجیره اصلی باید شامل پیوند دوگانه باشد.
• نام زنجیره اصلی پیوند «ـِ‌ن» (ene) می‌گیرد.
• شماره‌گذاری زنجیر اصلی از سمتی آغاز می‌شود که پیوند دوگانه کمترین شماره ممکن را بگیرد.
• پیش از نام زنجیر اصلی، موقعیت پیوند دوگانه با عدد مشخص می‌شود.

مثال چهارم: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: تعیین زنجیره اصلی ترکیب، طولانی‌ترین زنجیره کربن باید شامل پیوند دوگانه باشد. زنجیر اصلی در این ترکیب ۶ کربن دارد بنابراین نام آن هگزن است.

گام دوم: تعیین استخلاف، ترکیب دواستخلاف متیل دارد.

گام سوم: شماره‌گذاری زنجیر اصلی، همان‌طور که بالاتر نیز گفته شد در شماره‌گذاری آلکن‌ها، پیوند دوگانه باید کمترین شماره را داشته باشد. پیوند دوگانه در این ترکیب از هر دو سر روی کربن شماره ۳ قرار می‌گیرد. استخلاف‌های متیل در موقعیت‌های ۳ و ۴ هستند.

گام چهارم: نام گذاری ترکیب، موقعیت گروه‌های آلکیلی و پیوند دوگانه با عدد مشخص می‌شود و چون دو استخلاف یکسان در این ترکیب وجود دارد از اعداد یونانی برای مشخص کردن تعداد آن‌ها استفاده می‌شود. نام ترکیب به صورت زیر نوشته می‌شود.

۳ و ۴-دی‌متیل-۳-هگزن

نام گذاری آلکین ها

آلکین‌ها گروه دیگری از هیدروکربن‌ها هستند که در ساختارشان حداقل یک پیوند سه‌گانه کربن-کربن وجود دارد. نام گذاری آلکین‌ها نیز از همان قواعد نام گذاری آلکن‌ها پیروی می‌کند. ساده‌ترین آلکین، اتین $$(C_2H_2)$$ است که به نام استیلن نیز شناخته می‌شود.

استیلن معمولاً به عنوان سوخت در جوشکاری استفاده می‌شود. فرمول عمومی آلکین‌های غیرحلقوی $$C_nH_{2n-2}$$ است. در جدول زیر نام و ساختار چند آلکین‌ فهرست شده است.

نام گذاری آلکین‌ها از همان قواعد نام گذاری ترکیبات شیمیایی آلکان‌ها پیروی می‌کنند.

نام آلکین: تعداد کربن زنجیره اصلی به یونانی + ین

قواعد نام گذاری آلکین‌ها

• زنجیره اصلی باید شامل پیوند سه‌گانه باشد.
• نام زنجیره اصلی پیوند «ین» (yne) می‌گیرد.
• شماره‌گذاری زنجیر اصلی از سمتی آغاز می‌شود که پیوند سه‌گانه کمترین شماره ممکن را بگیرد.
• پیش از نام زنجیر اصلی، موقعیت پیوند سه‌گانه با عدد مشخص می‌شود.

مثال پنجم: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: تعیین زنجیره اصلی ترکیب، طولانی‌ترین زنجیره کربن باید شامل پیوند سه‌گانه باشد. زنجیر اصلی در این ترکیب ۵ کربن دارد بنابراین نام آن پنتین است.

گام دوم: تعیین استخلاف، دو گروه آلکیلی متیل و ایزوپروپیل در ترکیب وجود دارد.

گام سوم: شماره‌گذاری زنجیر اصلی، هنگام شماره‌گذاری زنجیر اصلی، پیوند سه‌گانه باید کمترین شماره را داشته باشد. پیوند سه‌گانه در این ترکیب روی کربن شماره ۱ قرار می‌گیرد. استخلاف‌های ایزوپروپیل و متیل به ترتیب در موقعیت‌های ۳ و ۴ هستند.

گام چهارم: نام گذاری ترکیب، موقعیت گروه‌های آلکیلی و پیوند سه‌گانه با عدد مشخص می‌شوند. استخلاف‌ها به ترتیب حروف الفبای انگلیسی در نام ترکیب قرار می‌گیرند. نام ترکیب به صورت زیر نوشته می‌شود.

۳-ایزوپروپیل-۴-متیل-۱-پنتین

آلدهیدها و کتون ها

آلدهیدها و کتون‌ها گروهی از ترکیبات آلی هستند که در ساختار آن‌ها گروه عاملی کربونیل وجود دارد. گروه کربونیل از پیوند دوگانه کربن-اکسیژن تشکیل شده است که دو گروه اتم به کربن متصل هستند. در کربونیل، اکسیژن الکترونگاتیوی بالاتری نسبت به کربن دارد. قطبیت گروه کربونیل به شدت بر خواص فیزیکی و شیمیایی آلدهیدها و کتون‌ها تأثیر می‌گذارد. در کربونیل بار جزئی منفی $$(\delta^-)$$ روی اکسیژن و بار جزئی مثبت $$(\delta^+)$$ روی کربن است.

نام گذاری ترکیبات شیمیایی آلدهیدها

فرمالدهید $$(CH_2O)$$ از آشناترین ترکیبات خانواده آلدهیدها، گازی با بوی تند است. از مخلوط فرمالدهید با آب، «فرمالین» (Formalin) تولید می‌شود که ماده‌ای نگهدارنده و ضدعفونی‌کننده است. فرمالدهید همچنین در دود چوب نیز وجود دارد و باکتری‌ها را از بین می‌برد و به همین دلیل از روش دودی کردن برای نگهداری مواد غذایی استفاده می‌شود.

آلدهیدهای آروماتیک رایحه خوشایندی دارند. وانیلین $$(C_8H_8O_3)$$ علت بوی وانیل، سینامالدهید $$(C_9H_8O)$$ علت بوی دارچین و بنزآلدهید $$(C_7H_6O)$$ عامل بوی بادام است.

در آلدهیدها، کربن گروه کربوکسیل حداقل با یک هیدروژن پیوند دارد. آلدهیدهای ساده با توجه به تعداد اتم‌های کربن در طولانی‌ترین زنجیره کربن که شامل گروه کربونیل است نام‌گذاری می‌شوند. در انتهای نام آلدهیدها که از نام آلکان‌های هم کربن گرفته شده، پسوند «ال» (al) می‌آید.

آلدهیدهای با زنجیر یک تا چهار کربن معمولاً با نام‌های رایج خود نیز نامیده می‌شوند و در انتهای نام آن‌ها «آلدهید» می‌آید. در ساختار آلدهیدها، گروه کربونیل همیشه کربن انتهایی است.

مثال: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: طولانی‌ترین زنجیره کربنی حاوی گروه کربونیل چهار کربن دارد. با افزودن پسوند پسوند «ال» (al) به انتهای نام بوتان، نام آن بوتانال است.

گام دوم: با شروع شماره‌گذاری از گروه کربونیل، گروه آلکیلی روی زنجیره روی کربن شماره ۳ قرار می‌گیرد. در این ترکیب تنها یک استخلاف داریم که متیل است.

گام سوم: نام گذاری ترکیبات شیمیایی

۳-متیل‌بوتانال

نام گذاری ترکیبات شیمیایی کتون ها

به دلیل نقش مهمی که این دسته از ترکیبات در شیمی آلی داشته‌اند نام‌های رایج آن‌ها همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ مثلاً نام استون $$(C_۳H_۶O)$$ به عنوان شناخته شده‌ترین کتون با نام رسمی پروپانون، توسط آیوپاک حفظ شده است. استون جزء اصلی پاک کننده لاک است. کاروون $$(C_{۱۰}H_{۱۴}O)$$ دلیل بوی نعناع، ۲-هپتانون $$(C_۷H_{۱۴}O)$$ دلیل بوی میخک و یونون $$(C_{۱۳}H_{۲۰}O)$$ که بوی تمشک را ایجاد می‌کند از دیگر ترکیات خانواده کتون هستند.

در کتون‌ها، کربنِ گروه کربوکسیل با دو گروه آلکیل پیوند دارد. برای نام گذاری، طولانی‌ترین زنجیر کربن که شامل گروه کربونیل است تعیین می‌شود و با توجه به نامِ آلکان زنجیر اصلی، پسوند «اون» (one) در انتهای نام می‌آید.

برای کتون‌های حلقوی، پیشوند «سیکلو» (cyclo) پیش از نام کتون استفاده می‌شود.

مثال: ترکیب زیر را نام گذاری کنید.

گام اول: طولانی‌ترین زنجیره کربنی حاوی گروه کربونیل پنج کربن دارد. با افزودن پسوند «اون» به انتهای نام پنتان، نام آن پنتانون است.

گام دوم: شماره‌گذاری از سمتی شروع می‌شود که گروه کربونیل کمترین شماره را بگیرد. در این ترکیب گروه کربونیل روی کربن شماره ۲ قرار می‌گیرد.

گام سوم: در این ترکیب تنها یک استخلاف داریم که متیل است و روی کربن شماره ۴ قرار دارد.

گام چهارم: نام گذاری ترکیب

۴-متیل-۲-پنتانون

فیلم آموزش شیمی عمومی – جامع و با مفاهیم کلیدی در فرادرس

کلیک کنید

الکل ها، فنول ها، تیول ها و اترها

الکل‌ها و فنول‌ها در ساختاار خود گروهای عاملی هیدروکسیل $$-OH$$ دارند. تیول‌ها با گروه عاملی $$-SH$$ مشخص می‌شوند و اترها نیز در ساختار خود گروه عاملی $$R–O–R$$ را دارند.

نام گذاری ترکیبات شیمیایی الکل‌‌ ها

الکل‌ها دسته‌ای از ترکیبات آلی هستند که در ساختار آن‌ها گروه عاملی هیدروکسیل $$-OH$$ وجود دارد. اتانول که آشناترین الکل است از از تخمیر گلوکز میوه‌ها و غلات تولید می‌شود. برای افزایش عدد اکتان، سوختن کامل و همچنین کاهش سطح برخی آلاینده‌ها مانند مونوکسید کربن و پیش سازهای ازن اتانول را به بنزین اضافه می‌کنند.

$$C_6H_{12}O_6rightarrow 2CH_3CH_2OH+2CO_2$$