Sbírka příkladů z obecné chemie

Transkript

1 Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem Fakulta životního prostředí Sbírka příkladů z obecné chemie Tomáš Loučka Ústí nad Labem

2 Tomáš Loučka, Ústí nad Labem

3 Předmluva V průběhu tvorby učebních plánů Fakulty životního prostředí došlo ke stabilizaci výukového programu zaměřeného na výuku chemie. Zejména v předmětu "Obecná chemie" stále zřetelněji vyvstávala potřeba inovace příkladů zaměřených na názvosloví anorganických sloučenin, příkladů na vyčíslování chemických rovnic a příkladů na stechiometrické výpočty, která by dostatečně zachytila požadavky kladené na studenty na seminářích těchto předmětů. Počet příkladů byl proto podstatně rozšířen, u názvosloví koordinačních sloučenin jsou zmíněny i doporučené změny. Únor 2014 autor 3

4 Obsah 1. Chemické názvosloví Oxidační číslo Racionální názvosloví sloučenin Názvosloví binárních sloučenin Názvosloví kationtů Názvosloví kyselin Názvosloví atomových skupin Jiné substituované oxokyseliny a funkční deriváty kyselin Názvosloví aniontů Názvosloví solí Názvosloví podvojných solí Názvosloví podvojných oxidů Názvosloví oxid- a hydroxid solí Názvosloví koordinačních sloučenin Nové návrhy pro názvosloví koordinačních sloučenin Příklady pro ověřování znalostí z racionálního chemického názvosloví Vyčíslování chemických rovnic Vyčíslování chemických rovnic bez oxidačně redukční změny Vyčíslování oxidačně-redukčních rovnic Příklady na ověřování znalostí vyčíslování chemických rovnic Stechiometrické výpočty Stechiometrické výpočty příklady Řešení příkladů stechiometrických výpočtů Shrnutí výsledků příkladů stechiometrických výpočtů 203 4

5 Chemické názvosloví Chemické názvosloví, označované také jako chemická nomenklatura představuje soubor pravidel, podle kterých se tvoří názvy a vzorce chemických látek. Umožňuje jednoznačné určení chemického vzorce z názvu chemické látky nebo naopak. Chemické sloučeniny se pojmenovávají názvy racionálními (systematickými), triviálními a technickými. Technické se užívají v běžné praxi, nemají charakter chemických názvů a nebudou zde proto zmiňovány. Jde o pojmenování jako modrá skalice, ledek amonný, líh, hašené vápno apod. Triviální názvy jsou historického původu, nepodávají informace o složení dané sloučeniny, a jejich počet je omezován. Příkladem jsou voda, acetylén, amoniak apod. Racionální neboli systematický název sloučeniny podává informaci o její struktuře, popisuje součásti sloučeniny a jejich stechiometrické poměry. Základní podmínkou tvoření názvů chemických sloučenin a psaní chemických vzorců je znalost: a) názvů a symbolů chemických prvků, b) oxidačních čísel všech prvků ve sloučenině, c) zakončení v názvech sloučenin podle hodnoty oxidačního čísla, d) názvoslovných a číslovkových předpon. Abecední přehled prvků podle českých názvů je uveden v tabulce č. I, kde jsou zařazeny i odpovídající názvy latinské a symboly prvků. Většina názvů sloučenin je odvozena od názvů českých (např. dusičnany nebo sírany) nebo názvů latinských (např. oxidy, sulfidy). Některé sloučeniny dusíku, síry, antimonu a rtuti nemají názvy odvozené od latinských názvů uvedených v tabulce č. I. V případě dusíku mohou vycházet z francouzského pojmenování azote (např. HN 3 - kyselina azidovodíková), u síry z řeckého theion (např. thiokyseliny), u antimonu a rtuti z jiných latinských názvů stibium a mercurium. Tabulka č. I: Abecední přehled prvků, jejich latinských názvů a symbolů. Uvedeny jsou prvky do atomového čísla 100. Český název Latinský název Symbol Český název Latinský název Symbol Aktinium Actinium Ac Molybden Molybdaenum Mo Americium Americium Am Neodym Neodymium Nd Antimon Antimonium Sb Neon Neonum Ne Argon Argonum Ar Neptunium Neptunium Np Arsen Arsenicum As Nikl Niccolum Ni Astat Astatinum At Niob Niobium Nb Baryum Baryum Ba Olovo Plumbum Pb Berkelium Berkelium Bk Osmium Osmium Os Beryllium Beryllium Be Palladium Palladium Pd Bismut Bismuthum Bi Platina Platinum Pt Bor Borum B Plutonium Plutonium Pu Brom Bromum Br Polonium Polonium Po 5

6 Cer Cerium Ce Praseodym Praeseodymium Pr Cesium Caesium Cs Promethium Promethium Pm Cín Stannum Sn Protaktinium Protactinium Pa Curium Curium Cm Radium Radium Ra Draslík Kalium K Radon Radonum Rn Dusík Nitrogenium N Rhenium Rhenium Re Dysprosium Dysprosium Dy Rhodium Rhodium Rh Einsteinium Einsteinium Es Rtuť Hydrargum Hg Erbium Erbium Er Rubidium Rubidium Rb Europium Europium Eu Ruthenium Ruthenium Ru Fermium Fermium Fm Samarium Samarium Sm Fluor Fluorum F Selen Selenium Se Fosfor Phosphorus P Síra Sulfur S Francium Francium Fr Skandium Scandium Sc Gadolinium Gadolinium Gd Sodík Natrium Na Gallium Gallium Ga Stroncium Strontium Sr Germanium Germanium Ge Stříbro Argentum Ag Hafnium Hafnium Hf Tantal Tantallum Ta Helium Helium He Technecium Technetium Tc Hliník Aluminium Al Tellur Tellurium Te Holmium Holmium Ho Terbium Terbium Tb Hořčík Magnesium Mg Thallium Thallium Tl Chlor Chlorum Cl Thorium Thorium Th Chrom Chromium Cr Thulium Thulium Tm Indium Indium In Titan Titanum Ti Iridium Iridium Ir Uhlík Carboneum C Jod Iodum I Uran Uranium U Kadmium Cadmium Cd Vanad Vanadium V Kalifornium Californium Cf Vápník Calcium Ca Kobalt Cobaltum Co Vodík Hydrogenium H Krypton Kryptonum Kr Wolfram Wolframum W Křemík Silicium Si Xenon Xenonum Xe Kyslík Oxygenium O Ytterbium Ytterbium Yb Lanthan Lanthanum La Yttrium Yttrium Y Lithium Lithium Li Zinek Zincum Zn Lutecium Lutetium Lu Zirkonium Zirconium Zr Mangan Manganum Mn Zlato Aurum Au Měď Cuprum Cu Železo Ferrum Fe 6

7 Název sloučeniny vychází většinou ze základu nebo části základu názvu prvku a koncovky určené oxidačním číslem. Např. dusík s oxidačním číslem tři tvoří oxid N 2 O 3, název je tvořen kmenem dus- a příponou -itý, která odpovídá zakončení pro oxidy s oxidačním číslem tři. Název sloučeniny N 2 O 3 je proto oxid dusitý. Zakončení odpovídající daným oxidačním číslům pro jednotlivé sloučeniny (např. oxidy, kyseliny apod.), stejně jako určování oxidačního čísla bude probráno v následujících kapitolách. Základ kmene prvku může být doplněn nejen zakončením, ale i předponami, které jsou názvoslovné nebo číselné. Názvoslovné předpony se skládají ze slabik a vyjadřují přítomnost určitých atomů nebo jejich skupin. Např. kyselina thiosírová H 2 SO 3 S (většinou uváděná jako H 2 S 2 O 3 ) vyjadřuje předponou thio- náhradu jednoho atomu kyslíku v molekule kyseliny sírové H 2 SO 4 sírou. Číslovkové předpony vyjadřují stechiometrické poměry ve sloučenině. Rozlišují se číslovkové předpony jednoduché a násobné. Jednoduché jsou uvedeny v tabulce č. II. Tabulka č. II: Přehled jednoduchých číslovkových předpon. Název předpony Odpovídající číslo Název předpony Odpovídající číslo mono- 1 undeka- 11 di- 2 dodeka- 12 tri- 3 trideka- 13 tetra- 4 tetradeka- 14 penta- 5 pentadeka- 15 hexa- 6 hexadeka- 16 hepta- 7 heptadeka- 17 okta- 8 oktadeka- 18 nona- 9 nonadeka- 19 deka- 10 ikosa- 20 Např. Na 2 CS 3 je molekula odvozená od uhličitanu sodného Na 2 CO 3, v které byly všechny tři atomy kyslíku nahrazeny sírou. Záměnu kyslíku sírou vyjádříme názvoslovnou předponou thio-, počet vyměněných atomů kyslíku jednoduchou číslovkovou předponou tri-. Název se potom změní z původního názvu uhličitan sodný na trithiouhličitan sodný. Číslovková předpona mono- se zpravidla v názvu neuvádí. Násobné číslovkové předpony se používají k vyjádření počtu složitějších skupin v molekule zejména tam, kde by užití jednoduchých postrádalo jednoznačnost. Násobné číslovkové předpony se s výjimkou prvních tří tvoří pravidelně z uvedených jednoduchých číslovkových předpon přidáním -kis: tetrakis- (čtyřikrát), pentakis (pětkrát),...ikosakis (dvacetkrát). Dvakrát v násobné číslovkové předponě označujeme bis-, třikrát tris-. Všechny uvedené předpony (názvoslovné i číslovkové) se píší dohromady se složkou názvu. Např. Ca 5 F(PO 4 ) 3 má název fluorid tris(fosforečnan) pentavápenatý. 7

8 1.1. Oxidační číslo Názvosloví anorganické chemie je vybudováno na pojmu oxidačního čísla, které je používáno v různém smyslu. Pro názvoslovné účely představuje oxidační číslo náboj, který by byl přítomen na atomu prvku, pokud by byly elektrony v každé vazbě přiděleny elektronegativnějšímu prvku. Údaje o elektronegativitě prvků lze nalézt v různých stupnicích elektronegativity prvků, ale i v tabulkách periodické soustavy prvků, kde jsou často jedním z údajů uvedených u každého prvku. Např. molekula vody může být znázorněna elektronovým strukturním vzorcem H O H V každé vazbě H - O je kyslík prvkem s větší elektronegativitou. Atom kyslíku tak kromě svých šesti valenčních elektronů získává navíc dva elektrony vodíku a má proto oxidační číslo -II. Každému atomu vodíku potom chybí jeden elektron, oxidační číslo atomu vodíku je proto I. Molekulu síranu sodného Na 2 SO 4 lze znázornit elektronovým strukturním vzorcem: O Na O S O Na O kde je atom kyslíku ve všech vazbách S - O elektronegativnějším prvkem než atom síry. Dva elektrony vazby S - O tak připadají atomu kyslíku. Také ve vazbě Na - O je elektronegativnějším prvkem kyslík, dva elektrony této vazby rovněž připadají atomu kyslíku. Každý z atomů kyslíku pak kromě svých šesti valenčních elektronů získává dva elektrony navíc. Všechny atomy kyslíku mají proto oxidační číslo -II. Atom síry v molekule síranu sodného ztrácí všech šest valenčních elektronů, které předá atomům kyslíku. Oxidační číslo síry je proto VI. Podobně každý z obou atomů sodíku měl původně jeden valenční elektron, který předal atomu kyslíku, a má proto oxidační číslo I. Oxidační číslo bývá označováno jako Stockovo číslo, píše se římskými číslicemi. Je-li oxidační číslo kladné, znaménko + se neuvádí. Je-li záporné, znaménko se píše před římskou číslicí. Např. Na 2 I O -II. K určování oxidačních čísel se běžně používají následující pravidla: 1) Oxidační číslo nula mají: a) volné atomy prvků v základním stavu (např. He), b) atomy v molekulách (např. H 2 ), c) atomy v krystalech (např. Na). 8

9 2) Oxidační číslo kyslíku ve sloučeninách je téměř vždy -II. Výjimkou jsou např. peroxidy, kdy je oxidační číslo kyslíku -I, a fluorid kyslíku O II F 2 -I. 3) Oxidační číslo vodíku je téměř vždy I. Výjimkou je vodík ve sloučeninách s kovy, v nichž je oxidační číslo vodíku -I, např. hydrid lithia Li I H -I. 4) Součet všech oxidačních čísel v molekule je roven nule. Např. v kyselině dusičné HNO 3 jsou oxidační čísla H I N V O 3 -II a jejich součet (-2) = 0. 5) Součet všech oxidačních čísel atomů ve vícejaderném iontu je roven náboji tohoto - iontu. Např. pro chloristanový anion ClO 4 s oxidačními čísly VII pro chlor a -II pro kyslík platí (-2) = - 1. V některých případech, zvláště u organických látek, je možné počítat průměrné oxidační číslo. Např. v molekule kyseliny šťavelové (COOH) 2 je průměrné oxidační číslo uhlíku III, neboť označíme-li průměrné oxidační číslo uhlíku x, musí platit rovnice 2.x + 4.(-2) = 0. Úlohy k procvičení k části ) Vyjmenujte všechny prvky, které ve svém symbolu obsahují písmena R nebo r (celkem 16 prvků). 2) Vyjmenujte všechny prvky, jejichž symbol tvoří jedno písmeno (celkem 14 prvků). 3) Vyjmenujte všechny prvky, u kterých jejich první písmeno českého názvu neodpovídá symbolu, přitom nerozlišujte c - k - ch a i - j. (celkem 18 prvků). 4) Určete oxidační čísla prvků v oxidech: BaO, Na 2 O, N 2 O, ClO 2, MnO 2, CO, CO 2, V 2 O 5. 5) Určete oxidační čísla prvků v peroxidech: H 2 O 2, BaO 2, Na 2 O 2. 6) Určete oxidační čísla hypotetického prvku M u kyselin: H 2 MO 2, H 2 MO 4, H 3 MO 5, H 4 MO 3, H 4 MO 4, H 4 MO 5, H 4 MO 6. 7) Určete oxidační číslo: a) síry ve sloučenině Na 2 S 2 O 7 b) fosforu ve sloučenině Na 2 H 2 P 2 O 7 Řešení úloh k části ) Ar, Br, Cr, Er, Fr, Ir, Kr, Pr, Sr, Zr, Ra, Rb, Re, Rh, Rn, Ru 2) B, C, F, H, I, K, N, O, P, S, U, V, W, Y 3) Ag, Al, Au, C, Ca, Cu, Fe, H, Hg, K, N, Na, O, P, Pb, Sb, Si, Sn 4) Ba II, Na I, N I, Cl IV, Mn IV, C II, C IV, V V 5) H I, Ba II, Na I, O -I 9

10 6) M II, M VI, M VII, M II, M IV, M VI, M VIII 7) a) S VI, b) P V 1.2. Racionální názvosloví sloučenin. Název většiny anorganických sloučenin je v českém názvosloví tvořen podstatným a přídavným jménem. Podstatné jméno udává druh sloučeniny (např. oxid) a většinou je odvozeno od elektronegativní části (v případě oxidu O -II ). Přídavné jméno charakterizuje elektropozitivní část sloučeniny. Při čtení názvu se dodržuje pořadí podstatné jméno - přídavné jméno. Příklad: název vzorec podstatné jméno přídavné jméno oxid sodný Na 2 O Názvosloví binárních sloučenin Pokud je elektronegativní část sloučeniny tvořena jen jedním prvkem, tvoří se název sloučeniny, t.j. podstatné jméno názvu, zakončením -id (chlorid, fluorid apod.). Přehled nejčastějších skupin se zakončením -id je uveden v tabulce III. Tabulka č. III: Přehled skupin se zakončením -id Podstatné jméno Podstatné jméno H - hydrid N 3- nitrid F - fluorid P 3- fosfid Cl - chlorid As 3- arsenid Br - bromid Sb 3- antimonid I - jodid C 4- karbid O 2- oxid B 3- borid S 2- sulfid Se 2- selenid Název hydrid se používá u sloučenin vodíku s kovy. U binárních sloučenin vodíku s nekovy lze použít jednoslovný název, v němž se na prvním místě uvádí název prvku (např. chlor) se zakončením -o (chloro-) a připojuje se slovo vodík (chlorovodík). Např. HCl chlorovodík HF fluorovodík HBr bromovodík HI jodovodík H 2 S sirovodík 10

11 Podobně se tvoří i název kyanovodík pro HCN. Názvy sloučenin vodíku s prvky III. - VI. podskupiny periodického systému se tvoří zakončením -an, připojeným buď ke kmeni nebo části kmene latinského názvu prvku. Např. AlH 3 alan BH 3 boran SiH 4 silan PH 3 fosfan B 2 H 6 diboran Si 2 H 6 disilan P 2 H 4 difosfan H 2 S sulfan H 2 S 2 disulfan H 2 S n polysulfan H 2 Se selan H 2 Te tellan Uvedené názvy se používají i pro pojmenování derivátů těchto sloučenin. Např. SiH 2 Cl 2 dichlorsilan As(C 2 H 5 ) 3 triethylarsan Elektropozitivní část binárních sloučenin se označuje přídavným jménem, vytvořeným z názvu prvku a přípony vyjadřující příslušnou hodnotu kladného oxidačního čísla. Přípony příslušející oxidačním číslům jsou uvedeny v tabulce V. Stejné zakončení se používá i pro hydroxidy, kationty a soli. Tabulka č. IIII: Přehled přípon přídavných jmén názvů binárních sloučenin, hydroxidů a solí Hodnota oxidačního čísla I II III IV V VI VII VIII Přípony přídavných jmén názvů binárních sloučenin, hydroxidů a solí -ný -natý -itý -ičitý -ičný, -ečný -ový -istý -ičelý Např. Cl 2 O 7 je oxid chloristý, AlP fosfid hlinitý, NaCl chlorid sodný. V některých případech se u elektropozitivní části názvu binární sloučeniny užívá podstatného jména v druhém pádu: a) u peroxidů, např. H 2 O 2 peroxid vodíku, BaO 2 peroxid barya, b) u nevalenčních sloučenin, např. Fe 3 C karbid triželeza, CaC 2 dikarbid vápníku. 11

12 V ojedinělých případech se u binárních sloučenin užívají triviální názvy, např. u vody H 2 O, amoniaku NH 3, hydrazinu NH 2.NH 2 resp. N 2 H 4. Úlohy k procvičení k části ) Napište vzorce oxidu kademnatého, železitého, rtuťnatého, ruthenistého, železnatého, rutheničelého, hlinitého, jodistého, vanadičného, siřičitého, osmičelého, fosforečného, galitého. 2) Napište vzorce sulfidu rhenistého, antimonitého, stříbrného, cíničitého, arseničného, antimoničného, olovnatého a amonného. 3) Pojmenujte: a) AuCl 3, CoCl 2, PCl 5, KI, FeBr 2, NH 4 I, TlI 3, EuCl 3, MoCl 5, YBr 3, CaF 2 b) Cu 2 O, Eu 2 O 3, Sc 2 O 3, BeO, SO 3, NO 2, Cl 2 O 7, Li 2 O, Na 2 S, Al 2 S 3, CS 2, Tl 2 Se 3, SiS 2 c) AlN, Mg 3 N 2, ZrN, TiN, HfN, Mg 3 P 2, GaAs, Th 3 P 4, Fe 3 C, B 4 C, YC 2, Co 3 C, SiC 4) Napište vzorce látek: alan, diboran, silan, diarsan, stiban, sulfan, german, bismutan, polysulfan, bromsilan, chlorgerman, hexachlordisilan, hydrid draselný, hydrid hořečnatý, hydrid lithný. 5) Napište vzorce dikarbidu ceru, dikarbidu trichromu, karbidu triniklu, boridu niobičitého, hexaboridu europia, nitridu zinečnatého, nitridu vápenatého, fosfidu železitého, fosfidu triwolframu. Řešení úloh k části ) CdO, Fe 2 O 3, HgO, Ru 2 O 7, FeO, RuO 4, Al 2 O 3, I 2 O 7, V 2 O 5, SO 2, OsO 4, P 2 O 5, Ga 2 O 3 2) Re 2 S 7, Sb 2 S 3, Ag 2 S, SnS 2, As 2 S 5, Sb 2 S 5, PbS, (NH 4 ) 2 S 3) a) chlorid zlatitý, chlorid kobaltnatý, chlorid fosforečný, jodid draselný, bromid železnatý, jodid amonný, jodid thallitý, chlorid europitý, chlorid molybdeničný, bromid yttritý, fluorid vápenatý b) oxid měďný, oxid europitý, oxid skanditý, oxid berylnatý, oxid sírový, oxid dusičitý, oxid chloristý, oxid lithný, sulfid sodný, sulfid hlinitý, sulfid uhličitý, selenid thallitý, sulfid křemičitý c) nitrid hlinitý, nitrid hořečnatý, nitrid zirkonitý, nitrid titanitý, nitrid hafnitý, fosfid hořečnatý, arsenid gallitý, fosfid thoričitý, karbid triželeza, karbid tetraboru, dikarbid yttria, karbid trikobaltu, karbid křemičitý 4) AlH 3, B 2 H 6, SiH 4, As 2 H 4, SbH 3, H 2 S, GeH 4, BiH 3, H 2 S n, SiH 3 Br, GeH 3 Cl, Si 2 Cl 6, KH, MgH 2, LiH 5) CeC 2, Cr 3 C 2, Ni 3 C, Nb 3 B 4, EuB 6, Zn 3 N 2, Ca 3 N 2, FeP, W 3 P Názvosloví kationtů Velikost náboje iontu (aniontu i kationtu) se vyjadřuje Ewensovým-Bassettovým číslem, uvedeným jako pravý horní index. Píše se arabskou číslicí se znaménkem + nebo - za číslicí, např. Ti

13 A) Názvosloví jednoatomových kationtů Názvy jednoatomových kationtů se tvoří z kmene nebo části kmene českého názvu prvku a z přípon uvedených v tabulce V. Např. K + kation draselný, Al 3+ kation hlinitý, Ca 2+ kation vápenatý, Ce 4+ kation ceričitý B) Názvosloví víceatomových kationtů. Jde o kationty vzniklé adicí protonu na sloučeninu prvku s vodíkem nebo jejich substitučních derivátů.např. NH 3 + H + = NH 4 +. Název je odvozen od kmene názvu sloučeniny prvku s vodíkem a zakončením -onium nebo -ium. Např. NH 4 + amonium, SCl 3 + trichlorsulfonium, AsH 4 + arsonium, H 3 O + oxonium Úlohy k procvičení k části ) Pojmenujte kationty Na +, Ce 3+, Bi 3+, Mg 2+, Fe 2+, Fe 3+, Sn 4+, Sb 5+, Hg 2+, Au 3+, Ag +, Pt 4+, Ru 3+, Rh 3+, Pd 2+, NH 4 +, H 3 O +, PH 4 +, SbH ) Napište vzorce: kation strontnatý, ceričitý, draselný, antimonitý, tetrachlorfosfonium, stibonium, jodonium. Řešení úloh k části ) kation sodný, ceritý, bismutitý, hořečnatý, železnatý, železitý, cíničitý, antimoničný, rtuťnatý, zlatitý, stříbrný, platičitý, ruthenitý, rhoditý, paladnatý; amonium (kation amonný), oxonium, fosfonium, stibonium 2) Sr 2+, Ce 4+, K +, Sb 3+, PCl 4 +, SbH 4 +, H 2 I Názvosloví kyselin A) Binární kyseliny Jde o kyseliny tvořené vodíkem a nekovem. Název se skládá z podstatného jména kyselina a přídavného jména, které se vytvoří složením českého názvu nekovu spojeného pomocí -o- s názvem vodík a příponou -ová. Např. kyselina jod-o-vodík-ová. HCl kyselina chlorovodíková HF kyselina fluorovodíková HBr kyselina bromovodíková HI kyselina jodovodíková H 2 S kyselina sirovodíková Pro přesnost je třeba podotknout, že označení kyselina se v těchto případech používá pro roztoky uvedených látek ve vodě. B) Složitější kyseliny 13

14 Jde především o kyselinu kyanovodíkovou HCN a její deriváty. Název kyselina kyanovodíková je vytvořen spojením názvu skupiny kyan- (CN) pomocí -o- s názvem vodík a zakončením -ová. Od kyseliny kyanovodíkové jsou odvozeny následující kyseliny: funkční vzorec strukturní vzorec kyselina kyanatá HOCN H-O-C N kyselina isokyanatá HNCO H-N=C=O kyselina fulminová HONC H-O-N=C Jde o tři různé kyseliny, lišící se strukturou, která určuje pořadí prvků ve vzorci. C) Kyslíkaté kyseliny (oxokyseliny) Názvy jsou tvořeny podstatným jménem kyselina a přídavným jménem, které se vytvoří ze základu českého názvu centrálního atomu a zakončením podle jeho oxidačního čísla. Např. název oxokyseliny dusíku s oxidačním číslem V se tvoří následovně: centrální atom přípona pro oxidační číslo V dus-ík -ičná kyselina dus-ičná Přípony tvořící názvy kyselin odpovídající kladným oxidačním číslům, jsou uvedeny v tabulce V, z níž je patrná i podobnost zakončení oxidů a kyselin. Tabulka č. IV: Přípony přídavných jmén v názvech oxokyselin a oxidů podle hodnoty oxidačního čísla Oxidační číslo Přípony přídavného jména v názvu oxokyseliny Přípony přídavného jména v názvu oxidu I -ná -ný II -natá -natý III -itá -itý IV -ičitá -ičitý V -ičná,-ečná -ičný,-ečný VI -ová -ový VII -istá -istý VIII -ičelá -ičelý Pokud prvek se stejným oxidačním číslem tvoří několik kyselin s jedním atomem prvku v molekule (např. HPO 3 a H 3 PO 4 ), připojuje se k názvu kyseliny předpona hydrogen spolu s číslovkou udávající počet atomů vodíku. Např. HPO 3 kyselina hydrogenfosforečná H 3 PO 4 kyselina trihydrogenfosforečná V názvech kyselin s jedním atomem vodíku se předpona mono- neuvádí. 14

15 Pokud kyseliny obsahují více stejných centrálních atomů (isopolykyseliny), je nutné počet centrálních atomů vyjádřit číslovkou. Např. H 2 S 2 O 7 je kyselina dihydrogendisírová, H 2 S 3 O 10 kyselina dihydrogentrisírová. Pokud je název kyseliny určen počtem atomů vodíku, počtem centrálních atomů a zakončením názvu centrálního atomu (které je určeno oxidačním číslem), je počet atomů kyslíku jednoznačně určen. Např. název kyselina dihydrogendisírová určuje dva atomy síry, dva atomy vodíku a oxidační stupeň síry VI. Protože je nutné dodržet podmínku, že součet všech oxidačních čísel v neutrální molekule je roven nule, musí být atomů kyslíku sedm. H 2 S I+2.VI+7.(-II)=0 Jednoznačnost názvu kyseliny lze dodržet i obráceným postupem, tedy označením počtů atomů kyslíku a centrálních atomů, spolu s vyjádřením oxidačního čísla centrálního atomu zakončením. Potom lze uvedené kyseliny nazvat také takto: H 2 S 2 O 7 kyselina heptaoxodisírová H 3 PO 4 kyselina tetraoxofosforečná H 2 S 3 O 10 kyselina dekaoxotrisírová. D) Peroxokyseliny Peroxokyseliny jsou kyseliny vytvořené záměnou kyslíku - O - dvěma atomy kyslíku - O - O -. Přítomnost skupiny - O - O - se vyjádří použitím předpony peroxo- před názvem kyseliny. Např. kyselina peroxosírová má vzorec H 2 SO 5. U méně známých kyselin je vhodnější použít funkční vzorec místo vzorce sumárního. Sumární vzorec Název Funkční vzorec H 2 CO 4 kyselina peroxouhličitá (HO)CO(OOH) H 2 CO 5 kyselina diperoxouhličitá CO(OOH) 2 H 2 S 2 O 8 kyselina peroxodisírová H 2 S 2 O 6 (O 2 ) Oba atomy kyslíku ve vazbě - O - O - mají dohromady oxidační číslo -II, tedy (O 2 ) -II. Potom podmínka nulového součtu všech oxidačních čísel platí i pro peroxokyseliny, např. pro kyselinu peroxodisírovou: H 2 S 2 O 6 (O 2 ) 2.I+2.VI+6.(-II)+(-II)=0 E) Thiokyseliny Atomy kyslíku v oxokyselinách mohou být nahrazeny i atomy síry. Potom se jedná o thiokyseliny. V názvu se náhrada atomu kyslíku sírou vyjádří předponou thio-. Počet nahrazených atomů kyslíku se v názvu označí jednoduchou číslovkovou předponou. Předpona mono se neuvádí. Např. H 2 SO 4.. kyselina sírová H 2 SO 3 S.. kys. thiosírová H 2 CO 3.. kyselina uhličitá H 2 CS 3.. kys. trithiouhličitá HOCN.. kyselina kyanatá HSCN.. kys. thiokyanatá 15

16 Často se u thiokyselin neužívá vzorec funkční, ale sumární. Sumární vzorec H 2 S 2 O 3 H 2 S 2 O 2 Úlohy k procvičení k části Funkční vzorec kyselina thiosírová H 2 SO 3 S kyselina thiosiřičitá H 2 SO 2 S 1. Pojmenujte kyseliny HCN, HI, H 2 SeO 4, HMnO 4, HIO 4, HReO 3, H 3 IO 5, H 5 IO 6, HReO 4, HBrO, H 3 ReO 5, H 3 ReO 4, H 4 Si 2 O 6, H 6 Si 2 O 7, H 2 Si 2 O 5, H 4 P 2 O 7, H 5 P 3 O 10, H 4 P 2 O Napište vzorce kyseliny bromité, bromičné, bromisté, tetrahydrogenkřemičité, hexaoxotelurové. 3. Napište vzorce kyseliny thiokyanaté, dithiotrihydrogenfosforečné, trithioarsenité, tetrathioarseničné, trithiouhličité. 4. Pojmenujte peroxokyseliny: NO(OOH), NO 2 (OOH), CO(OOH) 2, H 4 P 2 O 8, H 3 PO 5, H 2 S 2 O 8, H 2 SO 5. Řešení úloh k části kyselina kyanovodíková, jodovodíková, selenová, manganistá, jodistá, rheničná, trihydrogenjodistá (pentaoxojodistá), pentahydrogenjodistá (hexaoxojodistá), rhenistá, bromná, trihydrogenrhenistá (pentaoxorhenistá), trihydrogenrheničná (tetraoxorheničná), tetrahydrogendikřemičitá (hexaoxodikřemičitá), hexahydrogendikřemičitá (heptaoxodikřemičitá), dihydrogendikřemičitá (pentaoxodikřemičitá), tetrahydrogendifosforečná (heptaoxodifosforečná), pentahydrogentrifosforečná (dekaoxotrifosforečná), tetrahydrogendifosforičitá (hexaoxodifosforičitá). 2. HBrO 2, HBrO 3, HBrO 4, H 4 SiO 4, H 6 TeO 6 3. HSCN, H 3 PO 2 S 2, H 3 AsS 3, H 3 AsS 4, H 2 CS 3 4. kyselina peroxodusitá, peroxodusičná, diperoxouhličitá, tetrahydrogenperoxodifosforečná, trihydrogenperoxofosforečná, dihydrogenperoxodisírová, peroxosírová Názvosloví atomových skupin V některých anorganických sloučeninách je elektropozitivní částí sloučeniny atomová skupina. Bez ohledu na velikost náboje mají názvy těchto skupin zakončení -yl. V tabulce VI jsou uvedeny nejčastěji se vyskytující atomové skupiny. 16

17 Tabulka č. V: Nejčastější atomové skupiny Skupina Název Skupina Název OH (0) hydroxyl UO 2 (1,2+) uranyl CO (2+) karbonyl SO (2+) NO (1,2+) nitrosyl SO 2 (2+) thionyl nebo sulfinyl sulfuryl nebo sulfonyl NO 2 (1+) nitryl PO (3+) fosforyl VO (1,2,3+) vanadyl ClO(0) chlorosyl Některé z uvedených skupin mohou být i elektroneutrální. Označení hydroxyl platí pro neutrální skupinu OH. Pro anion OH - se používá označení hydroxidový anion. Mají-li atomové skupiny stejného složení různý náboj, uvádí se oxidační číslo centrálního atomu nebo v případě iontu číslo Ewansovo-Bassettovo. Např. UO 2 + uranyl (1+) nebo uranyl (V) UO 2 2+ uranyl (2+) nebo uranyl (VI) V názvech sloučenin se název atomové skupiny používá ve 2. pádě. Např. NO 2 F fluorid nitrylu Úlohy k procvičení k části ) Napište vzorce chloridu karbonylu, sulfidu nitrosylu, chloridu nitrylu. 2) Pojmenujte NOHSO 4, SOBr 2. Řešení úloh k části ) COCl 2, NOS, NO 2 Cl 2) hydrogensíran nitrosylu, bromid thionylu Jiné substituované oxokyseliny a funkční deriváty kyselin Formální záměnou skupiny OH v molekule kyseliny atomem halogenu získáme halogenkyseliny. Např. kyselina sírová kyselina chlorosírová funkční vzorec funkční vzorec stechiom. vzorec SO 2 (OH) 2 SO 2 (OH)Cl HSO 3 Cl 17

18 Záměnou skupiny OH v molekule oxokyseliny skupinou NH 2 získáme amidokyseliny. Např. kyselina amidosírová SO 2 (OH)NH 2 resp. HSO 3 NH 2. Pokud je zaměněna skupina OH ve dvou molekulách oxokyseliny s vazbou na jednu skupinu NH, vznikají imidokyseliny. Např. (HSO 3 ) 2 NH kyselina imido-bis(sírová). Pokud je zaměněna skupina OH ve třech molekulách oxokyselin s vazbou na atom dusíku vznikají nitridokyseliny. Např. (HSO 3 ) 3 N kyselina nitrido-tris(sírová). Záměnou všech skupin OH ve vzorci oxokyselin získáme funkční deriváty kyselin. Záměnou všech skupin OH atomy halogenů vznikají halogenidy kyselin. Názvy halogenidů kyselin se tvoří použitím názvů atomových skupin (část ). Např. SO 2 Cl 2 vzniká záměnou dvou skupin OH v molekule kyseliny sírové SO 2 (OH) 2 atomy chloru. Název vzniklé sloučeniny je chlorid sulfurylu. Záměnou všech skupin OH v molekule oxokyselin skupinami NH 2 vznikají amidy kyselin. Název amidů kyselin se tvoří buď použitím názvů atomových skupin nebo uvedením podstatného jména amid před názvem kyseliny. Např. SO 2 (NH 2 ) 2 je amid sulfurylu nebo amid kyseliny sírové. Úlohy k procvičení k části ) Napište vzorce chloridu fosforylu (V), fluoridu sulfurylu, amidu kyseliny siřičité, kyseliny amidosírové, kyseliny difluorofosforečné, dusičnanu nitrylu. 2) Pojmenujte PO(NH 2 ) 3, HSO 3 Cl, CO(NH 2 ) 2, HSO 3 F, UO 2 (NO 3 ) 2, SOBr 2. Řešení úloh k části ) POCl 3, SO 2 F 2, SO(NH 2 ) 2, HSO 3 NH 2, HPO 2 F 2, NO 2 NO 3 2) amid fosforylu (V) nebo amid kyseliny fosforečné, kyselina chlorosírová, amid karbonylu nebo amid kyseliny uhličité, kyselina fluorosírová, dusičnan uranylu (VI), bromid thionylu Názvosloví aniontů Názvy aniontů jsou složeny z podstatného jména anion a z přídavného jména. V názvech jednoatomových aniontů je přídavné jméno vytvořeno z kmene (nebo části kmene) názvu prvku a zakončení -idový. Např. F - anion fluoridový I - anion jodidový Cl - anion chloridový S 2- anion sulfidový Stejný způsob tvoření názvů se používá i pro některé víceatomové bezkyslíkaté anionty a anion hydroxidový. Např. CN - anion kyanidový OH - anion hydroxidový 18

19 V názvech kyslíkatých aniontů je přídavné jméno vytvořeno z názvu příslušné kyseliny, v kterém se zakončení -á nahradí zakončením -anový. Např. HNO 2 kyselina dusit-á NO 2 - anion dusit-anový Vyjímkou jsou anionty odvozené od kyselin s centrálním atomem s oxidačním číslem VI. V tomto případě se zakončení kyseliny -ová mění na zakončení aniontu -anový. Např. H 2 SO 4 kyselina sírová SO 4 - anion síranový (nikoli sírovanový) Stejné pravidlo platí i pro anionty odvozené od peroxokyselin, thiokyselin a isopolykyselin. Např. S 2 O 8 2- anion peroxodisíranový CS 3 2- anion trithiouhličitanový S 2 O 7 2- anion disíranový Pokud prvek se stejným oxidačním číslem tvoří několik aniontů se stejným počtem atomů prvku, lišících se však počtem nábojů (IO 5 4- a IO 6 5- ), rozlišují se anionty: Např. a) názvem uvádějícím počet atomů kyslíku (anion pentaoxojodista- nový nebo hexaoxojodistanový), b) názvem uvádějícím náboj aniontu (Ewensovo - Bassettovo číslo). IO 5 3- anion jodistanový (3-) IO 6 5- anion jodistanový (5-) Náboj se uvádí za názvem, arabskou číslicí v závorce. Pokud anion vznikl adicí protonů, uvádíme v názvu počet atomů vodíku, v případě, že atom vodíku je jen jeden, předponu mono neuvádíme. Např. H 2 PO 4 - anion dihydrogenfosforečnanový HPO 4 - anion hydrogenfosforečnanový HSO 4 - anion hydrogensíranový Úlohy k procvičení k části Pojmenujte anionty ClO -, ClO 2 -, ClO 3 -, ClO 4 -, SeO 4 2-, Br -, F -, CO 3 2-, PO 3 3-, BO 3 3-, S 2 O 5 2-, S 2 O 3 2-, SCN -, AsS 3 3-, S 2 O 2 2-, AsS Napište vzorce aniontu chloridového, dusičnanového, dusitanového, peroxodisíranového (2-), diperoxouhličitanového (2-), síranového, hydrogenfosforečnanového (2-), křemičitanového (4-), železanového (2-), dekaoxotrisíranového (2-), oktaoxotrikřemičitanového (4-). 19

20 Řešení úloh k části anion chlornanový, chloritanový, chlorečnanový, chloristanový, selenanový, bromidový, fluoridový, uhličitanový, fosforitanový (3-), boritanový (3-), disiřičitanový (2-), thiosíranový, thiokyanatanový, trithioarsenitanový (3-), thiosiřičitanový (2-), tetrathioarseničnanový (3-) 2. Cl -, NO 3 -, NO 2 -, S 2 O 8 2-, CO 5 2-, SO 4 2-, HPO 4 2-, SiO 4 4-, FeO 4 2-, S 3 O 10 2-, Si 3 O Názvosloví solí Názvy solí jsou tvořeny podstatným a přídavným jménem. Podstatné jméno je odvozeno od názvu kyseliny, přídavné jméno je totožné s přídavným jménem kationtu (část ). A) Soli binárních kyselin Podstatné jméno názvu solí binárních kyselin se tvoří zakončením -id, připojeným ke kmeni nebo části kmene názvu prvku. Přídavné jméno je totožné s přídavným jménem kationtu: NaCl chlor-id sodný B) Soli složitějších bezkyslíkatých kyselin Tvoří se buď zakončením -id a připojením přídavného jména kationtu: KCN kyan-id draselný, nebo změnou zakončení kyseliny -á na zakončení -an a připojením přídavného jména kationtu: HOCN kyselina kyanatá HSCN kyselina thiokyanatá C) Soli kyslíkatých kyselin KOCN kyanatan draselný NH 4 SCN thiokyanatan amonný. Podstatné jméno názvu je tvořeno z názvu kyseliny, kde se zakončení -á nahrazuje -an. Např. kyselina siřičitá - siřičitan. Výjimkou jsou kyslíkaté kyseliny prvku s oxidačním číslem VI, kde se zakončení kyseliny -ová změní nahradí an (nikoli -ovan). Např. H 2 SO 4 kyselina sír-ová a sír-an (nikoli sírovan). Příklady: NaClO chlornan sodný KNO 2 dusitan draselný (NH 4 ) 2 SO 3 siřičitan amonný LiNO 3 dusičnan lithný Fe 2 (SO 4 ) 3 síran železitý KMnO 4 manganistan draselný Názvy solí odvozených od peroxokyselin, thiokyselin a isopolykyselin se tvoří stejným způsobem. Např. K 2 CS 3 trithiouhličitan draselný KNO 4 peroxodusičnan draselný Na 2 S 2 O 5 disiřičitan disodný. Stejným způsobem se tvoří i názvy hydrogensolí. 20

21 Např. D) Hydratované soli KHSO 4 hydrogensíran draselný K 2 HPO 4 hydrogenfosforečnan didraselný KH 2 PO 4 dihydrogenfosforečnan draselný Jde o adiční sloučeniny solí s vodou. Vzorec hydratované soli se skládá ze dvou částí: ze vzorce soli a z určitého počtu molekul vody. Obě části se oddělují tečkou. Např. CuSO 4.5H 2 O. V názvu se přítomnost vody vyjadřuje slovem hydrát, počet molekul vody číslovkovou předponou. Název soli je uveden v 2. pádu. Např. CuSO 4. 5H 2 O je pentahydrát síranu měďnatého. Úlohy k procvičení k části ) Pojmenujte soli: K 2 S 2 O 7, NH 4 NO 2, K 3 PO 4, KMnO 4, CaHPO 4, Al 2 (SO 4 ) 3, NaB 5 O 8, Na 7 HNb 6 O 16.15H 2 O, LiH 2 PO 4, K 2 H 4 TeO 6, K 2 Cr 2 O 7, Al 2 (SiO 3 ) 3, Ba 2 Si 2 O 6. 2) Napište vzorce těchto látek: chlornan sodný, uhličitan hořečnatý, chroman sodný, bis(fosforečnan) trivápenatý, hydrogenfosforečnan disodný, tetraoxofosforečnan hlinitý, heptaoxotetraboritan sodný, heptamolybdenan trivápenatý, hydrogenuhličitan sodný, hydrogensulfid draselný, nonadekaoxohexamolybdenan sodný. 3) Pojmenujte tyto soli: PtCl 4, CS 2, Al 2 S 3, AuCl 3, Tl 2 Se 3, SiS 2. 4) Napište vzorce těchto látek: thiokyanatan barnatý, trithiouhličitan vápenatý, trithioantimoničnan trisodný, tetrathiocíničitan tetraamonný, dithiomolybdenan vápenatý. Řešení úloh k časti ) disíran didraselný (heptaoxodisíran draselný), dusitan amonný, fosforečnan tridraselný (tetraoxofosforečnan draselný), manganistan draselný, hydrogenfosforečnan vápenatý, síran hlinitý, pentaboritan sodný (oktaoxopentaboritan sodný), pentadekahydrát hydrogenhexaniobičitanu heptasodného, dihydrogenfosforečnan lithný, tetrahydrogenteluran didraselný, dichroman didraselný (heptaoxodichroman draselný), křemičitan hlinitý, dikřemičitan dibarnatý (hexaoxodikřemičitan barnatý) 2) NaClO, MgCO 3, Na 2 CrO 4, Ca 3 (PO 4 ) 2, Na 2 HPO 4, AlPO 4, Na 2 B 4 O 7, Ca 3 Mo 7 O 24, NaHCO 3, KHS, Na 2 Mo 6 O 19 3) chlorid platičitý, sulfid uhličitý, sulfid hlinitý, chlorid zlatitý, selenid thallitý, sulfid křemičitý 4) Ba(SCN) 2, CaCS 3, Na 3 SbOS 3, (NH 4 ) 4 SnS 4, CaMoO 2 S Názvosloví podvojných solí Podvojné soli obsahují dva různé kationty nebo dva různé anionty. 21

22 A) Podvojné soli se dvěma různými kationty Ve vzorcích se kationty uvádějí v pořadí hodnoty oxidačního čísla kationtů, tedy podle velikosti náboje, např. K I Al III (SO 4 ) 2. Je-li oxidační číslo obou kationtů shodné, je určeno pořadí abecedně podle symbolů prvků, např. Ca II Mg II (CO 3 ) 2. Je-li jedním z kationtů vícejaderný kation, např. NH 4 +, uvádí se ve skupině kationtů stejného mocenství jako poslední, např. NaNH 4 HPO 4. V názvu se dodržuje pořadí ve vzorci, oba kationty se oddělují pomlčkou. Např. KAl(SO 4 ) 2 síran draselno-hlinitý CaMg(CO 3 ) 2 uhličitan vápenato-hořečnatý (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 síran amonno-železnatý B) Podvojné soli se dvěma anionty Anionty se řadí v abecedním pořadí symbolů prvků. Pokud se jedná o vícejaderné anionty, řadí se v pořadí symbolů centrálních atomů. Pořadí se dodržuje ve vzorcích i v názvech. Názvy jednotlivých aniontů se od sebe oddělují pomlčkou, např. Ca 5 F(PO 4 ) 3 fluorid-tris(fosforečnan) pentavápenatý. Uvedená pravidla platí i pro soli potrojné a složitější, např. Na 6 ClF(SO 4 ) 2 chlorid-fluorid-bis(síran) hexasodný. Úlohy k procvičení k části ) Pojmenujte podvojné soli: PBrCl 2, KMgF 3, KNaCO 3, Li 2 NiF 4, NaNH 4 HPO 4. 4H 2 O, K 2 Cd(CN) 4. 2) Napište vzorce látek: dichlorid-fluorid antimonitý, dusičnan sodno-thalný, hexahydrát fosforečnanu amonno-hořečnatého, síran draselno-hlinitý, bis(uhličitan)-difluorid triměďnatý, tetrakyanid didraselno-zinečnatý, trikřemičitan draselno-hlinitý. 3) Určete, v čem jsou vzorec nebo pojmenování sloučenin chybné: Na 6 ClF(SO 4 ) 2 chlorid-fluorid-disíran hexasodný PSCl 3 sulfid-trichlorid fosforitý Řešení úloh k části ) bromid-dichlorid fosforitý, trifluorid draselno-hořečnatý, uhličitan draselno-sodný, tetrafluorid dilithno-nikelnatý, tetrahydrát hydrogenfosforečnanu sodno-amonného, tetrakyanid didraselno-kademnatý 2) SbCl 2 F, NaTl(NO 3 ) 2, NH 4 MgPO 4.6H 2 O, KAl(SO 4 ) 2, Cu 3 (CO 3 ) 2 F 2, K 2 Zn(CN) 4, KAlSi 3 O 8 3) Správné vzorce a pojmenování: Na 6 ClF(SO 4 ) 2 chlorid-fluorid-bis(síran) hexasodný, PCl 3 S trichlorid-sulfid fosforečný 22

23 Názvosloví podvojných oxidů Podvojné oxidy se skládají ze dvou oxidů. Vzorec se vyjádří buď formou vzorců jednotlivých oxidů oddělených tečkou (např. FeO.TiO 2 ) nebo sumárním vzorcem (FeTiO 3 ). Pro pořadí oxidů platí stejná pravidla jako pro podvojné soli. Např. FeCr 2 O 4 je tetraoxid železnato-dichromitý (pořadí podle oxidačního stupně), FeTiO 3 je trioxid železnato-titaničitý. Úlohy k procvičení k části ) Pojmenujte podvojné oxidy MgTiO 3, Fe 3 O 4, NaNbO 3, KNbO 3, Na 2 WO 4, Mg 2 TiO 4. 2) Napište vzorce trioxidu barnato-titaničitého, trioxidu olovnato-titaničitého, trioxidu lithno-niobičného, tetraoxidu olovnato-diželezitého, tetraoxidu disodnomolybdenového. Řešení úloh k části ) trioxid hořečnato-titaničitý, tetraoxid železnato-diželezitý, trioxid sodno-niobičný, trioxid draselno-niobičný, tetraoxid disodno-wolframový, tetraoxid dihořečnatotitaničitý 2) BaTiO 3 (BaO.TiO 2 ), PbTiO 3 (PbO.TiO 2 ), LiNbO 3 (Li 2 O.Nb 2 O 5 ), PbFe 2 O 4 (PbO.Fe 2 O 3 ), Na 2 MoO 4 (Na 2 O.MoO 3 ) Názvosloví oxid- a hydroxid solí Hydroxid soli, resp. oxid soli, kromě dalších aniontů obsahují anionty hydroxidové OH -, resp. elektronegativní část molekuly odpovídající oxidům O 2-. Pro psaní vzorců a tvoření názvů platí stejná pravidla jako pro podvojné soli. Např. Úlohy k části Cu 2 Cl(OH) 3 chlorid-trihydroxid diměďnatý BiCl(O) chlorid-oxid bismutitý (v tomto případě musí být pro oxid použita závorka, jinak dojde k záměně s chlornanem) AlO(OH) oxid-hydroxid hlinitý 1) Pojmenujte PCl 3 O, LaF(O), CrCl 2 O 2, MgCl(OH) 2) Napište vzorce látek: chlorid-oxid bismutitý, dichlorid-dioxid uranový, trifluorid-oxid fosforečný, dichlorid-trioxid dizirkoničitý, dichlorid-hexahydroxid tetracínatý. Řešení úloh k části ) trichlorid-oxid fosforečný, fluorid-oxid lanthanitý, dichlorid-dioxid chromový, chloridhydroxid hořečnatý 2) BiCl(O), UCl 2 O 2, PF 3 O, Zr 2 Cl 2 O 3, Sn 4 Cl 2 (OH) 6 23

24 Názvosloví koordinačních sloučenin Koordinační neboli komplexní částice představují molekulu nebo ion, sestávající z centrálního atomu, ke kterému náleží několik atomových skupin, molekul nebo iontů, které nazýváme ligandy. Počet ligandů je větší než oxidační číslo centrálního atomu. Např. koordinační částice anion [Fe(CN) 6 ] 4- sestává z centrálního atomu Fe s oxidačním číslem II, na nějž je vázáno šest ligandů, aniontů CN -. Sloučenina, která obsahuje jednu nebo více koordinačních částic, se nazývá koordinační neboli komplexní sloučenina. Ligandy jsou buď elektroneutrální molekuly, nebo atomové skupiny (např. H 2 O), nebo anionty (např. F - ). Poskytují jeden nebo více elektronových párů pro vytvoření koordinační vazby mezi nimi a centrálním atomem. Nejdůležitější neutrální a aniontové ligandy jsou uvedeny v tabulce VIII. Tabulka č. VI: Přehled názvů nejdůležitějších neutrálních a aniontových ligandů Aniontový ligand Neutrální ligand vzorec název vzorec název F - fluoro H 2 O aqua Cl - chloro NH 3 ammin I - jodo NO nitrosyl - NO 2 nitro CO karbonyl - NO 3 nitrato OH - hydroxo CN - kyano SCN - thiokyanato Vzorec celé koordinační částice je v hranaté závorce. Na prvním místě se uvádí symbol centrálního atomu. Za ním následují vzorce ligandů. Je-li v koordinační částici více různých ligandů, uvádějí se v abecedním pořadí podle začátečních písmen jejich názvů (nikoli vzorců) bez přihlédnutí k jejich náboji a k číslovkovým předponám. Vzorce ligandů složené ze dvou nebo více atomů (např. CN) se dávají do kulatých závorek, např. komplexní částice [Fe(CO)(CN) 6 ] 3-. V názvu se nejprve uvádějí ligandy ve stejném pořadí jako ve vzorci. Názvy ligandů se od sebe oddělují pomlčkou. Název centrálního atomu se uvádí až po názvech ligandů. Název posledního ligandu se od názvu centrálního atomu neodděluje. Kladné oxidační číslo centrálního atomu se vyjadřuje příslušným zakončením a příponou -ový. Např. [Fe(CO)(CN) 5 ] 3- je anion karbonyl-pentakyanoželeznatanový (3-). Je-li oxidační číslo centrálního atomu záporné, je zakončení -id, bez ohledu na jeho hodnotu. Je-li oxidační číslo centrálního atomu nula, nemá centrální atom žádné zakončení a používá se v 1. nebo v 2. pádě. Např. [Co(CO) 4 ] - je anion tetrakarbonylkobaltidový (1-). [Ni(CO) 4 ] je tetrakarbonylnikl nebo tetrakarbonyl niklu Názvy celých koordinačních sloučenin sestávají z podstatného a přídavného jména. Pravidla pro názvosloví koordinačních sloučenin jsou obdobná jako pro názvosloví anorganických solí. 24

25 a) Je-li koordinační sloučenina tvořena koordinačním kationtem a jednoduchým aniontem, je podstatným jménem název aniontu. Přídavné jméno je vytvořeno z názvu koordinační částice podle výše uvedených pravidel. Např. koordinační sloučenina o vzorci [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 sestává z jednoduchých chloridových aniontů Cl - a koordinační částice [Co(NH 3 ) 6 ] 3+, t.j. kationtu hexaamminkobaltitového. Název sloučeniny je tedy chlorid hexaamminkobaltitý. b) Je-li koordinační sloučenina tvořena jednoduchým kationtem a koordinační částicí v aniontu, je podstatné jméno tvořeno názvem centrálního atomu se zakončením odpovídajícím jeho oxidačnímu číslu a předponami určenými názvy ligandů s udáním jejich počtu. Např. koordinační sloučenina K 3 [Co(NO 2 ) 6 ] je tvořena jednoduchými kationty K + a aniontem [Co(NO 2 ) 6 ] 3-, t.j. aniontem hexanitrokobaltitanovým (3-). Název sloučeniny je potom hexanitrokobaltitan draselný. c) Je-li koordinační sloučenina tvořena koordinační částici v aniontu i v kationtu, podstatné jméno je tvořeno aniontem, přídavné jméno kationtem. Např. [Fe II (NH 3 ) 6 ][Fe(CO) 4 ] je koordinační sloučenina s názvem tetrakarbonylferrid (2-) hexaamminželeznatý. d) Je-li koordinační sloučenina tvořena elektroneutrální částicí, skládá se název z přídavného jména, vytvořeného z názvu centrálního atomu se zakončením odpovídajícím jeho oxidačnímu číslu a z předpon určenými názvy ligandů s udáním jejich počtu, a z podstatného jména komplex. Např. koordinační sloučenina [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] je triammin-trichlorokobaltitý komplex. Úlohy k části ) Pojmenujte látky: [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl, [Pt II (NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ], [Au(OH) 4 ] -, [PtCl 6 ] 2-, [Co(NH 3 ) 6 ] 3+, [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ], Na 2 [SiF 6 ], [Co(NH 3 ) 5 (H 2 O)] 3+, [Al(H 2 O) 6 ] 3+, [CuCl 4 ] 2-, K 3 [Fe(CN) 6 ]. 2) Napište vzorce látek: pentakyano-nitrosylželezitan sodný, anion hexakyanoželeznatanový, anion hexakyanokobaltitanový, kation pentaaqua-hydroxohlinitý, kation pentaammin-chlorokobaltitý, chloristan hexaaquanikelnatý, tetrakyanonikl draselný, anion tetrahydroxohlinitanový, hexakyanoželeznatan draselný. Řešení úloh k části ) chlorid diamminstříbrný, tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý, anion tetrahydroxozlatitanový, anion hexachloroplatičitanový, kation hexaamminkobaltitý, triammintrichlorokobaltitý komplex, hexafluorokřemičitan sodný, kation pentaamminaquakobaltitý, kation hexaaquahlinitý, anion tetrachloroměďnatanový, hexakyanoželezitan draselný. 2) Na 2 [Fe(CN) 5 (NO)], [Fe(CN) 6 ] 4-, [Co(CN) 6 ] 3-, [Al(H 2 O) 5 (OH)] 2+, [Co(NH 3 ) 5 Cl] 2+, [Ni(H 2 O) 6 ](ClO 4 ) 2, K 4 [Ni(CN) 4 ], [Al(OH) 4 ] -, K 4 [Fe(CN) 6 ] 25

26 1.3. Nové návrhy pro názvosloví koordinačních sloučenin Názvosloví koordinačních sloučenin vytváří Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii ( IUPAC, zkratka pro International Union of Pure and Applied Chemistry). Poslední úprava pochází z roku 2004 (IUPAC Provisional Recommendation Nomenclature of Inorganic Chemistry 2004). Tato doporučení byla zahrnuta do názvoslovných doporučení anorganické chemie IUPAC 2005 (tzv. Red Book Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005). Doporučené názvosloví koordinačních sloučenim je zde krátce uvedeno tak, aby studentům univerzity byly zřejmé i doporučené změny v názvosloví koordinačních sloučenin i když oficiálně změny vyhlášeny nebyly. V češtině tyto změny nebyly dosud (leden 2014) oficiálně vydány. Jsou zde proto vysvětleny, nejsou ale dále užívány. Ligandy, které byly uvedeny v tabulce č. VI, jsou znovu uvedeny v následující tabulce č. VII, kde je vedle původního názvu uveden i název doporučený. Uvedené doporučení se týká pouze aniontových ligandů. Neutrální ligandy zůstávají beze změny. Tabulka č. VII: Přehled názvů nejdůležitějších aniontových ligandů Aniontové ligandy vzorec původní název nově doporučený název F - fluoro fluorido Cl - chloro chlorido Br - bromo bromido I - jodo jodido NO 2 - NO 3 - nitro nitrato původní název se nemění původní název se nemění OH - hydroxo hydroxido CN - kyano kyanido SCN - thiokyanato původní název se nemění V následující tabulce č. IIX je pro ilustraci uvedeno několik příkladů. Tabulka č. IIX. Porovnání původních a nově doporučených názvů několika vybraných koordinačních sloučenin. vzorec původní název nově doporučený název [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl chlorid diamminstříbrný beze změny [Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ] tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý tetrachloridoplatnatan tetraamminplatnatý 26

27 [Au(OH) 4 ] - anion tetrahydroxozlatitanový anion tetrahydroxidozlatitanový [PtCl 6 ] 2- anion hexachloroplatičitanový anion hexachloridoplatičitanový [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ kation hexaamminkobaltitý beze změny [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] triammin-trichlorokobaltitý komplex triammin-trichloridokobaltitý komplex Na 2 [SiF 6 ] hexafluorokřemičitan sodný hexafluoridokřemičitan sodný [Co(NH 3 ) 5 (H 2 O)] 3+ kation pentaammin-aquakobaltitý beze změny [Al(H 2 O) 6 ] 3+ kation hexaaquahlinitý beze změny [CuCl 4 ] 2- anion tetrachloroměďnatanový anion tetrachloridoměďnatanový K 3 [Fe(CN) 6 ] hexakyanoželezitan draselný hexakyanidoželezitan draselný [Fe(CN) 6 ] 4- anion hexakyanoželeznatanový anion hexakyanidoželeznatanový Na 2 [Fe(CN) 5 (NO)] pentakyano-nitrosylželezitan sodný pentakyanido-nitrosylželezitan sodný [Co(CN) 6 ] 3- anion hexakyanokobaltitanový anion hexakyanidokobaltitanový [Al(H 2 O) 5 (OH)] 2+ kation pentaaqua-hydroxohlinitý kation pentaaqua-hydroxidohlinitý [Co(NH 3 ) 5 Cl] 2+ kation pentaammin-chlorokobaltitý kation pentaamminchloridokobaltitý [Ni(H 2 O) 6 ](ClO 4 ) 2 chloristan hexaaquanikelnatý beze změny K 4 [Ni(CN) 4 ] tetrakyanonikl draselný tetrakyanidonikl draselný [Al(OH) 4 ] - anion tetrahydroxohlinitanový anion tetrahydroxidohlinitanový K 4 [Fe(CN) 6 ] hexakyanoželeznatan draselný hexakyanidoželeznatan draselný Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 hexakyanoželeznatan železitý hexakyanidoželeznatan železitý K 3 [Co(NO 2 ) 6 ] hexanitrokobaltitan draselný beze změny 27

28 [Ni(CO) 4 ] tetrakarbonylnikl nebo tetrakarbonyl niklu beze změny [Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ] diammin-dichloroplatnatý komplex diammin-dichloridoplatnatý komplex [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] triammin-trichlorokobaltitý komplex triammin-trichloridokobaltitý komplex [Co(NH 3 ) 5 (H 2 O)]Cl 3 chlorid pentaammin-aquakobaltitý beze změny [Cr(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl chlorid tetraammin-dichlorochromitý chlorid tetraammindichloridochromitý K 3 [CoI(CN) 5 ] jodo-pentakyanokobaltitan draselný jodido-pentakyanidokobaltitan draselný NH 4 [Cr(NH 3 ) 2 (SCN) 4 ] diammin-tetrathiokynatochromitan amonný beze změny K[AgF 4 ] tetrafluorostříbřitan draselný tetrafluoridostříbřitan draselný Cs[ICl 4 ] tetrachlorojoditan cesný tetrachloridojoditan cesný [Ni(H 2 O) 6 ](ClO 4 ) 2 chloristan hexaaquanikelnatý beze změny [Co(NH 3 ) 5 I]Br 2 bromid pentaammin-jodokobaltitý bromid pentaammin-jodidokobaltitý Na[Ag(CN) 2 ] dikyanostříbrnan sodný dikyanidostříbrnan sodný [Pb(OH) 4 ] 2- anion tetrahydroxoolovnatanový anion tetrahydroxidoolovnatanový (NH 4 ) 2 [PbCl 6 ] hexachloroolovičitan amonný hexachloridoolovičitan amonný Cu 2 [HgI 4 ] tetrajodortuťnatan diměďný tetrajodidortuťnatan diměďný K[BiI 4 ] tetrajodobismutitan draselný tetrajodidobismutitan draselný K 2 [TeBr 6 ] hexabromoteluričitan draselný hexabromidoteluričitan draselný K[CuCl 3 ] trichloroměďnatan draselný trichloridoměďnatan draselný [Cd(NH 3 ) 4 ](OH) 2 hydroxid tetraamminkademnatý beze změny Na[Cr(OH) 4 ] tetrahydroxochromitan sodný tetrahydroxidochromitan sodný [Al(H 2 O) 5 (OH)] 2+ kation pentaaqua-hydroxohlinitý kation pentaaqua-hydroxidohlinitý Na 3 [FeF 6 ] hexafluoroželezitan sodný hexafluoridoželezitan trisodný (NH 4 ) 2 [SnCl 6 ] hexachlorocíničitan amonný hexachloridocíničitan amonný [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 chlorid pentaammin-chlorokobaltitý chlorid pentaamminchloridokobaltitý [Co(NH 3 ) 5 (H 2 O)]Cl 3 chlorid pentaammin-aquakobaltitý beze změny 28

29 K 3 [Cr(SCN) 6 ].4H 2 O Co[Hg(SCN) 4 ] tetrahydrát hexathiokyanatochromitanu draselného tetrathiokyanatortuťnatan kobaltnatý beze změny beze změny Na 3 [Mn(CN) 6 ] hexakyanomanganitan sodný hexakyanidomanganitan sodný Na[Sb(OH) 6 ] hexahydroxoantimoničnan sodný hexahydroxidoantimoničnan sodný 1.4. Příklady pro ověřování znalostí z racionálního chemického názvosloví V následujících tabulkách jsou příklady na procvičování názvosloví ve dvou variantách. První variantou je tabulka č. IX kdy student doplňuje názvy sloučenin podle vzorců, druhou variantou je tabulka č. X, kdy student doplňuje vzorce podle názvu. Pro dané pořadové číslo se vždy jedná o stejnou látku. Tabulka č. IX. Doplňte správný název sloučeniny Pořadí č. Vzorec Název sloučeniny 1 H 2 SO 3 S 2 H 2 S 2 O 3 3 N 2 O 3 4 H 2 SO 4 5 Na 2 CS 3 6 Na 2 CO 3 7 Na 2 SO 4 8 OF 2 9 HNO ClO 4 11 BaO 12 Na 2 O 13 ClO 2 14 MnO 2 15 CO 16 CO 2 17 V 2 O 5 18 H 2 O 2 19 BaO 2 20 Na 2 O 2 21 Na 2 S 2 O 7 22 Na 2 S 2 O 7 23 Na 2 H 2 P 2 O 7 24 Na 2 H 2 P 2 O 7 25 H 2 [PtCl 6 ] 29

30 26 HCl 27 HI 28 HBr 29 H 2 S 30 HCN 31 BH 3 32 B 2 H 6 33 Si 2 H 6 34 P 2 H 4 35 H 2 S 2 36 H 2 S n 37 H 2 Se 38 H 2 Te 39 SiH 2 Cl 2 40 As(C 2 H 5 ) 3 41 AlP 42 Fe 3 C 43 CaC 2 44 NH 3 45 NH 2 NH 2 46 CdO 47 Fe 2 O 3 48 CoCl 2 49 PCl 5 50 Kl 51 FeBr 2 52 TiI 3 53 EuCl 3 54 MoCl 3 55 YBr 3 56 CaF 2 57 Cu 2 O 58 Eu 2 O 3 59 Sc 2 O 3 60 BeO 61 SO 3 62 NO 2 63 Li 2 O 64 Na 2 S 65 CS 2 66 Tl 2 Se 3 67 SiS 2 68 AlN 69 Mg 3 N 2 70 ZrN 71 TiN 72 HfN 73 Mg 3 P 2 30

31 74 GaAs 75 Th 3 P 4 76 B 4 C 77 YC 2 78 Co 3 C 79 SiC 80 NH AsH SCl H 3 O + 84 Na + 85 Ce Bi Mg Fe Fe Sn Sb Hg Au Ag + 95 Pt Ru Pd PH SbH HCN 101 HNCO 102 HONC 103 HPO H 3 PO H 2 S 2 O H 2 S 3 O H 2 S 3 O H 2 SO H 2 CO H 2 CO H 2 S 2 O H 2 CO H 2 S 2 O H 2 SeO HMnO HReO H 3 IO H 3 IO HReO HBrO 31