Номенклатура неорганической химии, Рекомендации ИЮПАК 2005 г. — это версия Номенклатуры неорганической химии 2005 г. (которая неофициально называется Красной книгой ). Это сборник правил наименования неорганических соединений, рекомендованных Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК).
Издание 2005 года заменяет предыдущие рекомендации Номенклатура Красная книга по неорганической химии, Рекомендации ИЮПАК 1990 г. (Красная книга I) и «где уместно» (sic) Номенклатура по неорганической химии II, Рекомендации ИЮПАК 2000 г. (Красная книга II) .
Рекомендации занимают более 300 страниц [1] , а полный текст можно загрузить с сайта IUPAC. [2] Были внесены исправления. [3]
Помимо реорганизации содержания, есть новый раздел по металлоорганическим соединениям и формальный список элементов, которые следует использовать вместо списков электроотрицательности при секвенировании элементов в формулах и названиях. Концепция предпочтительного названия ИЮПАК (PIN), часть пересмотренной синей книги для наименования органических соединений, пока не принята для неорганических соединений. Однако существуют руководящие принципы относительно того, какой метод наименования следует принять.
Рекомендации описывают несколько различных способов наименования соединений. Это:
Кроме того, существуют следующие рекомендации:
Для простого соединения, такого как AlCl 3 , различные соглашения о наименовании дают следующее:
В рекомендациях использование электроотрицательности элементов для секвенирования было заменено формальным списком, который в общих чертах основан на электроотрицательности. Рекомендации по-прежнему используют термины электроположительный и электроотрицательный для обозначения относительного положения элемента в этом списке.
Простое практическое правило игнорирования лантаноидов и актинидов:
Полный список, от самой высокой до самой низкой «электроотрицательности» (с добавлением элементов 112–118, которые еще не были названы в 2005 году, к соответствующим группам):
Примечание: «рассматривать отдельно» означает использовать таблицу решений для каждого компонента.
Неопределенный образец просто берет название элемента. Например, образец углерода (который может быть алмазом, графитом и т. д. или смесью) будет назван углеродом.
Это указывается символом элемента, за которым следует символ Пирсона для кристаллической формы. (Обратите внимание, что в рекомендациях второй символ специально выделен курсивом.)
Примерами являются Pn , красный фосфор; Asn , аморфный мышьяк.
Композиционные названия несут мало структурной информации и рекомендуются для использования, когда структурная информация недоступна или не нуждается в передаче. Стехиометрические названия являются самыми простыми и отражают либо эмпирическую формулу, либо молекулярную формулу. Порядок элементов соответствует формальному списку электроотрицательностей для бинарных соединений и списку электроотрицательностей для группировки элементов в два класса, которые затем упорядочиваются в алфавитном порядке. Пропорции указываются с помощью ди-, три- и т. д. (См. числовой множитель ИЮПАК .) Там, где известно о наличии сложных катионов или анионов, они называются по своему собственному праву, а затем эти названия используются как часть названия соединения.
В бинарных соединениях более электроположительный элемент ставится в формуле первым. Используется формальный список. Название наиболее электроотрицательного элемента модифицируется так, чтобы оно заканчивалось на -ide, а название более электроположительного элемента остается неизменным.
Берем бинарное соединение натрия и хлора: хлор находится первым в списке, поэтому он стоит последним в названии. Другие примеры:
Ниже приведены иллюстрации этих принципов.
Четвертичное соединение 1:1:1:1 между бромом, хлором, йодом и фосфором:
Тройное соединение 2:1:5 сурьмы, меди и калия может быть названо двумя способами в зависимости от того, какой элемент(ы) обозначен(ы) как электроотрицательный(е).
Одноатомные катионы получают путем указания названия элемента и его заряда в скобках, например:
Иногда необходимо использовать сокращенную форму названия элемента, например, гермид для германия, поскольку германид относится к GeH.−
3.
Многоатомные катионы одного и того же элемента называются по названию элемента с предшествующими суффиксами ди-, три- и т. д. , например:
Многоатомные катионы, состоящие из разных элементов, называются либо заместительно, либо аддитивно, например:
Одноатомные анионы называются как элемент, модифицированный с окончанием -ide. Заряд следует в скобках (необязательно для 1−), например:
Некоторые элементы берут свое латинское название в качестве корня, например
Многоатомные анионы одного и того же элемента называются по названию элемента с добавлением ди-, три- и т. д. , например:
или иногда как альтернатива, полученная из замещающего имени, например
Многоатомные анионы, состоящие из разных элементов, называются либо заместительно, либо аддитивно, окончания имен -ид и -ат соответственно, например:
Полный список альтернативных приемлемых несистематических названий катионов и анионов находится в рекомендациях. Многие анионы имеют названия, полученные от неорганических кислот, и они будут рассмотрены позже.
Наличие неспаренных электронов может быть обозначено знаком " · ". Например:
Использование термина гидрат все еще приемлемо, например Na 2 SO 4 ·10H 2 O, декагидрат сульфата натрия. Рекомендуемый метод — называть его сульфат натрия—вода(1/10). Аналогично, другие примеры решетчатых соединений:
В качестве альтернативы префиксам ди-, три- можно использовать либо заряд, либо степень окисления. Рекомендуется использовать заряд, поскольку степень окисления может быть неоднозначной и открытой для обсуждения.
Этот метод наименования обычно следует установленной органической номенклатуре ИЮПАК. Гидридам элементов главной группы (группы 13–17) даются базовые названия -анов , например, боран, BH 3 . Приемлемыми альтернативными названиями для некоторых родительских гидридов являются вода, а не оксидан, и аммиак, а не азан. В этих случаях базовое название предназначено для использования для замещенных производных.
В этом разделе рекомендаций рассматривается наименование соединений, содержащих кольца и цепи.
Если соединение имеет нестандартную связь по сравнению с исходным гидридом, например, PCl 5, используется лямбда-конвенция. Например:
К названию родительского гидрида добавляется префикс ди-, три- и т. д. Примеры:
В рекомендациях описываются три способа присвоения «родительских» названий гомоядерным моноциклическим гидридам (т.е. отдельным кольцам, состоящим из одного элемента):
За стехиометрическим названием следует число атомов водорода в скобках. Например, B 2 H 6 , диборан(6). Дополнительную структурную информацию можно передать, добавив префиксы «структурного дескриптора» клозо -, нидо -, арахно -, гифо -, кладо -.
Существует полностью систематический метод нумерации атомов в кластерах гидрида бора и метод описания положения мостиковых атомов водорода с использованием символа μ.
Для металлоорганических соединений основной группы 13–16 рекомендуется использовать заместительную номенклатуру. Примеры:
Для металлоорганических соединений групп 1–2 можно использовать аддитивное (указывающее на молекулярный агрегат) или композиционное наименование. Примеры:
Однако в рекомендации отмечается, что будущие проекты по номенклатуре будут охватывать эти соединения.
Это наименование было разработано в основном для координационных соединений, хотя оно может применяться более широко. Примеры:
Рекомендации включают в себя блок-схему, которую можно очень кратко изложить:
Если название аниона заканчивается на -ide, то как лиганд его название меняется на -o. Например, хлорид-анион Cl − становится хлоридо. Это отличие от наименования органических соединений и заместительного наименования, где хлор рассматривается как нейтральный и становится хлором, как в PCl 3 , который может быть назван либо заместительно, либо аддитивно как трихлорфосфан или трихлорофосфор соответственно.
Аналогично, если названия анионов заканчиваются на -ите, -ат, то названия лигандов будут -ито, -ато.
Нейтральные лиганды не меняют названия, за исключением следующих:
Лиганды располагаются в алфавитном порядке по названию и предшествуют названию центрального атома. Количество координирующих лигандов указывается префиксами ди-, три-, тетра-, пента- и т. д. для простых лигандов или бис-, трис-, тетракис- и т. д. для сложных лигандов. Например:
Если имеются различные центральные атомы, они упорядочиваются с использованием списка электроотрицательностей.
Лиганды могут соединять два или более центров. Префикс μ используется для указания мостикового лиганда как в формуле, так и в названии. Например, димерная форма трихлорида алюминия :
Этот пример иллюстрирует порядок мостиковых и немостиковых лигандов одного и того же типа. В формуле мостиковые лиганды следуют за немостиковыми, тогда как в названии мостиковые лиганды предшествуют немостиковым. Обратите внимание на использование соглашения каппа для указания того, что на каждом алюминии есть два концевых хлорида.
Если имеется более двух мостиковых центров, индекс мостиковой связи добавляется как нижний индекс. Например, в базовом ацетате бериллия , который можно визуализировать как тетраэдрическое расположение атомов Be, связанных 6 ацетатными ионами, образующими клетку с центральным оксидным анионом, формула и название следующие:
μ 4 описывает мостиковое соединение центрального оксидного иона. (Обратите внимание на использование соглашения каппа для описания мостикового соединения ацетатного иона, в котором участвуют оба атома кислорода.) В названии, где лиганд участвует в различных режимах мостикового соединения, множественное мостиковое соединение указано в порядке убывания сложности, например, мостиковое соединение μ 3 перед мостиком μ 2 .
Соглашение о каппах используется для указания того, какие атомы лиганда связываются с центральным атомом, а в полинуклеарных видах — какие атомы, как мостиковые, так и не мостиковые, связываются с каким центральным атомом. Для монодентатных лигандов нет двусмысленности относительно того, какой атом образует связь с центральным атомом. Однако, когда лиганд имеет более одного атома, который может связываться с центральным атомом, соглашение о каппах используется для указания того, какие атомы в лиганде образуют связь. Атомный символ элемента выделяется курсивом и ему предшествует каппа, κ. Эти символы размещаются после части имени лиганда, которая представляет кольцо, цепь и т. д., где расположен лиганд. Например:
Если существует более одной связи, образованной лигандом определенным элементом, числовой верхний индекс указывает количество. Например:
В полинуклеарных комплексах использование символа каппа расширено двумя связанными способами. Во-первых, чтобы указать, какие лигирующие атомы связываются с каким центральным атомом, и, во-вторых, чтобы указать для мостикового лиганда, какие центральные атомы участвуют. Центральные атомы должны быть идентифицированы, т. е. путем присвоения им номеров. (Это формально рассматривается в рекомендациях). Чтобы указать, какие лигирующие атомы в лиганде связываются с каким центральным атомом, номера центральных атомов предшествуют символу каппа, а числовой верхний индекс указывает количество лигатур, за которым следует атомный символ. Несколько вхождений разделяются запятыми.
Примеры:
Систематизировано использование η для обозначения тактильности. Использование η 1 не рекомендуется. Когда спецификация вовлеченных атомов неоднозначна, положение атомов должно быть указано. Это проиллюстрировано примерами:
Для любого координационного числа выше 2 возможна более чем одна координационная геометрия. Например, четырехкоординационные координационные соединения могут быть тетраэдрическими, квадратно-плоскими, квадратно-пирамидальными или иметь форму качелей. Для описания геометрии используется полиэдрический символ . Индекс конфигурации определяется из положений лигандов и вместе с полиэдрическим символом помещается в начале названия. Например, в комплексе ( SP -4-3)-(ацетонитрил)дихлоро(пиридин)платина(II) ( SP -4-3) в начале названия описывает квадратно-плоскую геометрию, 4 координаты с индексом конфигурации 3, указывающим положение лигандов вокруг центрального атома. Для получения более подробной информации см. полиэдрический символ .
Номенклатура присадок обычно рекомендуется для металлоорганических соединений групп 3-12 (переходные металлы и цинк, кадмий и ртуть).
Вслед за ферроценом — первым сэндвичевым соединением с центральным атомом Fe, координированным с двумя параллельными циклопентадиенильными кольцами — названия для соединений с похожей структурой, такими как осмоцен и ванадоцен, являются общепринятыми. Рекомендация заключается в том, что окончание названия оцен должно быть ограничено соединениями, где есть дискретные молекулы бис(η 5 -циклопентадиенил)металла (и замещенных по кольцу аналогов), где циклопентадиенильные кольца по существу параллельны, а металл находится в d-блоке. Терминология НЕ применяется к соединениям элементов s- или p-блока, таким как Ba(C 5 H 5 ) 2 или Sn(C 5 H 5 ) 2 .
Примерами соединений, соответствующих критериям, являются:
Примерами соединений, которые не следует называть металлоценами, являются:
В полинуклеарных соединениях со связями металл-металл они показаны после названия элемента следующим образом: (3 Os — Os ) в Decacarbonyldihydridotriosmium . Пара скобок содержит количество образованных связей (если больше 1), за которыми следуют выделенные курсивом атомные символы элементов, разделенные «длинным тире».
Геометрии многоядерных кластеров могут различаться по сложности. Можно использовать дескриптор, например, тетраэдро, или дескриптор CEP, например, Td -(13)-Δ 4 - closo ]. это определяется сложностью кластера. Ниже приведены некоторые примеры дескрипторов и эквивалентов CEP. (Дескрипторы CEP названы в честь Кейси, Эванса и Пауэлла, которые описали систему. [4]
Примеры:
декакарбонилдимарганец10.png/1280px-Mn2(CO)10.png)
бис(пентакарбонилмарганец)( Mn — Mn )
додекакарбонилтетрародий12.png/1280px-Rh4(CO)12.png)
три-мк-карбонил-1:2к2С ; 1 :3к2С ; 2 : 3к2С - нонакарбонил- 1к2С , 2к2С , 3к2С , 4к3С - [ Т d - ( 13 )- Δ 4 - клозо ]-тетрародий(6 Rh - Rh )
или три-μ-карбонил-1:2κ 2 С ;1:3к 2 С ;2:3к 2 С -нонакарбонил- 1к 2 С ,2к 2 С ,3к 2 С ,4к 3 С -тетраэдро-тетрародий(6 Rh - Rh )
Рекомендации включают описание водородных названий кислот. Следующие примеры иллюстрируют метод:
Обратите внимание, что отличие от метода композиционного наименования (сероводород), как и в методе наименования водорода, заключается в том, что между электроположительными и электроотрицательными компонентами НЕТ пробела.
Этот метод не дает структурной информации о положении гидронов (атомов водорода). Если эта информация должна быть передана, то следует использовать название добавки (см. список ниже для примеров).
Рекомендации дают полный список приемлемых названий для распространенных кислот и связанных с ними анионов. Выборка из этого списка показана ниже.
Стехиометрические фазы именуются по составу. Нестехиометрические фазы более сложны. Где возможно, следует использовать формулы, но при необходимости можно использовать такие наименования, как:
Обычно названия минералов не следует использовать для указания химического состава. Однако название минерала может использоваться для указания типа структуры в формуле, например
Простая запись может использоваться в тех случаях, когда имеется мало информации о механизме изменчивости или ее передача не требуется:
Если существует непрерывный диапазон состава, это можно записать, например, K(Br,Cl) для смеси KBr и KCl и (Li 2 ,Mg)Cl 2 для смеси LiCl и MgCl 2 . Рекомендуется использовать следующий обобщенный метод, например
Обратите внимание, что катионные вакансии в CoO можно описать как CoO 1−x
Точечные дефекты, симметрия узлов и занятость узлов можно описать с помощью обозначений Крёгера–Винка , при этом следует отметить, что ИЮПАК предпочитает обозначать вакансии как V, а не V (элемент ванадий).
Для указания кристаллической формы соединения или элемента можно использовать символ Пирсона . Использование Strukturbericht (например, A1 и т. д.) или греческих букв недопустимо. За символом Пирсона может следовать пространственная группа и формула прототипа. Примеры:
Рекомендуется идентифицировать полиморфы (например, для ZnS , где две формы — цинковая обманка (кубическая) и вюрцит (гексагональная)), как ZnS( c ) и ZnS( h ) соответственно.