تسمية المركبات غير العضوية

كما هو الحال مع المركبات الكيميائية الأيونية، فإن نظام تسمية المركبات التساهمية يتيح للكيميائيين كتابة الصيغة الجزيئية من الاسم وأيضا يتيح كتابة الاسم من الصيغة الجزيئية، والآن سنقوم بتوضيح قواعد تسمية المركبات التساهمية البسيطة، والمكونة من المركبات الكيميائية غير العضوية.

مقدمة في الصيغة الجزيئية

• عندما يصنع الكيميائيون مركبا جديدا، فإنهم في البداية قد لا يعرفون صيغته الجزيئية أو البنائية، في مثل هذه الحالات فإنهم يبدأون عادة بتحديد صيغته التجريبية، من خلال قيمة الأعداد النسبية لذرات العناصر في المركب، حيث تكون مخفضة إلى أصغر عدد صحيح ممكن.

• ونظرًا لأن الصيغة التجريبية تستند إلى قياسات تجريبية لأعداد الذرات في عينة من المركب المراد معرفة صيغته، فإنها تظهر فقط نسب أعداد العناصر الموجودة، كما يمكننا أن نقوم بتوضيح الفرق بين الصيغ التجريبية والصيغ الجزيئية باستخدام مركب البيوتان، وهو عبارة عن مركب تساهمي يستخدم كوقود في الولاعات التي تستخدم لمرة واحدة، أن الصيغة الجزيئية للبوتان هي عبارة عن C4H10، كما أن نسبة ذرات الكربون إلى ذرات الهيدروجين في البيوتان هي 4:10، والتي يمكن أن نقوم بانقاصها إلى 2: 5، لذلك فإن الصيغة التجريبية للبيوتان هي عبارة عن C2H5.

• أما بالنسبة لوحدة الصيغة هي عبارة عن التجميع المطلق للذرات أو الأيونات، حيث تكون ممثلة بالصيغة التجريبية لمركب ما، سواء كان هذا المركب أيونيا أم تساهميا، يحتوي مركب البيوتان على الصيغة التجريبية C2H5، ولكنه يحتوي على وحدتي صيغة من C2H5، مما يعطي الصيغة الجزيئية لـ C4H10.

• ونظرا لأن المركبات الأيونية لا تحتوي على جزيئات منفصلة، فإنه يتم استخدام الصيغ التجريبية للإشارة إلى تركيبات هذه المركبات، حيث أنه يجب أن تكون جميع المركبات سواء أكانت أيونية أو تساهمية، محايدة أو متعادلة كهربائياً (electrically neutral).

• وبالتالي عندما تكون متعادلة كهربائيا، فإن الشحنة الموجبة والسالبة في وحدة الصيغة يجب أن تلغي بعضهما البعض تماما، بحيث تكون الشحنة تساوي صفر أي متعادلة، إذا كان للكاتيون والأنيون شحنة متساوية الحجم مثل أيون الصوديوم +Na وأيون الكلور −Cl، فيجب أن يكون للمركب نسبة تساوي  1: 1 من الكاتيونات إلى الأنيونات، كما ويجب أن تكون الصيغة التجريبية هي كالتالي NaCl.

• أما إذا لم تكن الشحنات بنفس الحجم، فإنه عندها يلزم وجود نسبة كاتيون إلى أنيون غير النسبة (1 : 1) وذلك لإنتاج مركب محايد، كما في حالة أيون المغنيسيوم Mg+2  وأيون الكلور −Cl، على سبيل المثال فإن هناك حاجة إلى اثنين من أيونات الكلور Cl لموازنة الشحنتين الموجبتين على كل أيون المغنيسيوم Mg+2، مما يعطي صيغة تجريبية كالتالي MgCl2، وبنفس الطريقة فإن صيغة المركب الأيوني الذي يحتوي على أيونات الصوديوم Na والأكسجين O2 هي كالتالي Na2O.

• لا تحتوي المركبات الأيونية على جزيئات منفصلة، لذلك فإنها تستخدم الصيغ التجريبية للإشارة إلى تركيباتها.

تسمية المركبات الأيونية الثنائية (Binary Ionic Compounds)

• يطلق على المركب الأيوني الذي يحتوي على عنصرين فقط أحدهما موجود في صورة كاتيون والآخر على شكل أنيون مركب أيوني ثنائي.

• أحد الأمثلة على المركبات الأيونية الثنائية هو مركب كلوريد المغنيسيوم MgCl2، وهو عبارة عن مادة تخثر تستخدم في تحضير التوفو من فول الصويا.

• بالنسبة للمركبات الأيونية الثنائية، يمكن أيضًا الحصول على الرموز في الصيغة التجريبية عن طريق تقاطع الشحنات (Crossing charges): حيث يتم استخدم القيمة المطلقة للشحنة على أحد الأيونات كرمز للأيون الآخر.

• تتمثل إحدى طرق الحصول على الرموز في الصيغة التجريبية في (Crossing charges)، من الضروري في بعض الأحيان تقليل الاشتراكات إلى أبسط نسبة لكتابة الصيغة التجريبية، على سبيل المثال، فإن المركب المكون من Mg+2 و O-2، وباستخدام القيم المطلقة للشحنات على الأيونات كرموز، تعطي الصيغة Mg2O2، وهذا يبسط إلى أن يصل إلى صيغته التجريبية الصحيحة MgO، حيث تحتوي الصيغة التجريبية على أيون Mg+2  وأيون O2− واحد.

•  المركبات المكونة من عنصر معدني واحد ولا فلزي واحد (مثل الأكاسيد المعدنية، الهيدروكسيدات، الهالوجينات والكبريتيدات)، نبدأ بوضع اسم المعدن + اللافلزية مع مقطع ide، أمثلة على ذلك: Al2O3  أكسيد الألمنيوم، Ba(OH)2 هيدروكسيد الباريوم، KCl كلوريد البوتاسيوم، ZnS كبريتيد الزنك.

• والآن للتسمية فإنه لا يتم استخدام الاختصارات العددية (Numerical prefixes) بكلمة ما مطلقًا كما سيذكر لاحقا.

•  إذا كان المعدن موجودًا في حالات أكسدة أكثر من واحدة فإنه يتم تضمين رقم الأكسدة عند القيام بالتسمية: بعض الأمثلة على ذلك: نبدأ بالشق السالب ثم الموجب FeCl3 كلوريد الحديد (III) (كلوريد الحديديك)، FeCl2 كلوريد الحديد الثنائي (كلوريد الحديدوز)، أكسيد النحاس CuO (II)، بينما أكسيد النحاس (I) Cu2O.

تسمية المركبات الجزيئية الثنائية (Naming Binary Molecular Compounds):

• المركبات الجزيئية الثنائية هي عبارة عن مركبات من مادتين غير فلزيتين (مثل أكاسيد اللافلزات)، حيث يتم البدء باسم العنصر الأقل كهروسلبية + العنصر الآخر مع إضافة مقطع ide.

• البادئات العددية أو الاختصارات تسبق أسماء كلا المادتين غير الفلزيتين، من الأمثلة على ذلك: أول أكسيد الكربون (carbon monoxide أو  CO)، N2O5 خامس أكسيد ثنائي النيتروجين (dinitrogen pentoxide)، CCl4 رابع كلوريد الكربون (carbon tetrachloride)، كبريتيد الهيدروجين H2S.

• حيث أن الاختصارات هي كالتالي (Numerical prefixes):

تسمية الأحماض وأملاحها:

• إن مفهوم برونستد لوري (Brønsted-Lowry) للأحماض والقواعد كالتالي: الحمض هو مانح للبروتون، أما القاعدة فهي مستقبل للبروتون.

• أولا الأحماض المائية: الهيدريدات الغازية اللافلزية ذات المكونات المائية هي عبارة عن محاليل حمضية، على سبيل المثال: HCl حمض الهيدروكلوريك  (مائي كلوريد الهيدروجين)، كملح: كلوريد، بطريقة مماثلة: HBr حمض الهيدروبروميك، كملح: بروميد، H2S حامض الكبريتيك، كملح: كبريتيد، HCN حمض الهيدروسيانيك، كملح: السيانيد.

• أحماض أوكسو (oxo-acids):

مجموعات الذرة مركزية + -OH، البروتونات تنفصل عن الأكسجين. في الأملاح تظهر كأنيونات متعددة الذرات، إذا كانت هناك حالة أكسدة واحدة ممكنة فقط للذرة المركزية: الذرة المركزية + حمض مع مقطع ic، على سبيل المثال H2CO3 حمض الكربونيك، كملح: كربونات.

أما إذا كان هناك نوعان من حالات الأكسدة المحتملة للذرة المركزية: أعلى رقم أقوم بإضافة مقطع -ic كمحض، كملح أضيف -ate، أقل الرقم: أضيف مقطع -ous كحمض، وكملح أضيف ite، مثال على ما سبق: H2SO4 حامض الكبريتيك، كملح: كبريتات، H2SO3 حامض الكبريتيك، كملح: كبريتيت.

إذا كان هناك أكثر من عددين محتملين من الأكسدة للذرة المركزية، تستخدم البادئات مثلا: HClO حمض هيبوكلوروس أو حمض الهيدروكلوريك، كملح: هيبوكلوريت، HClO2 حمض الكلور كملح: كلوريت، HClO3 حمض الكلوريك كملح: كلورات، HClO4 حمض البيركلوريك، كملح: فوق كلورات.

• يمكن أن تكون أعداد الأكسدة أيضًا تستخدم مع المعادن في الأنيونات كالتالي: MnO4 -2-: المنجنات (السادس) أو المنجنات فقط، MnO4- المنغنات (السابع) أو البيرمنجنات، أما بالنسبة لـ 4- [Fe(CN)6] سداسي فرات (II) أو فيروسيانيد، 3- [Fe(CN)6] سداسي فرات (III) أو فيريسيانيد.