Ang pag-aaral ng isang kawili-wiling paksa tulad ng kimika ay dapat magsimula sa mga pangunahing kaalaman, katulad ng pag-uuri at katawagan ng mga kemikal na compound. Makakatulong ito sa iyo na huwag mawala sa ganitong kumplikadong agham at ilagay ang lahat ng bagong kaalaman sa lugar nito.
Maikling tungkol sa mga pangunahing bagay
Ang katawagan ng mga compound ng kemikal ay isang sistema na kinabibilangan ng lahat ng pangalan ng mga kemikal, ang kanilang mga grupo, mga klase at mga tuntunin, sa tulong kung saan nagaganap ang pagbuo ng salita ng kanilang mga pangalan. Kailan ito nabuo?
Ang unang nomenclature ng chem. Ang mga compound ay binuo noong 1787 ng Commission of French chemists sa ilalim ng pamumuno ni A. L. Lavoisier. Hanggang sa oras na iyon, ang mga pangalan ay ibinigay sa mga sangkap nang arbitraryo: ayon sa ilang mga palatandaan, ayon sa mga paraan ng pagkuha, ayon sa pangalan ng nakatuklas, at iba pa. Ang bawat sangkap ay maaaring magkaroon ng ilang mga pangalan, iyon ay, mga kasingkahulugan. Nagpasya ang Komisyon na ang anumang sangkap ay dapat magkaroon lamang ng isang solong pangalan; ang pangalan ng isang kumplikadong sangkap ay maaaring binubuo ng dalawang salita na nagsasaad ng uriat ang kasarian ng koneksyon, at hindi dapat sumalungat sa mga pamantayan ng wika. Ang nomenclature na ito ng mga compound ng kemikal ay naging isang modelo para sa paglikha sa simula ng ika-19 na siglo ng mga nomenclature ng iba't ibang nasyonalidad, kabilang ang Russian. Ito ay tatalakayin pa.
Mga uri ng nomenclature ng mga kemikal na compound
Mukhang imposibleng maunawaan ang chemistry. Ngunit kung titingnan mo ang dalawang uri ng chemical nomenclature. mga koneksyon, makikita mo na ang lahat ay hindi masyadong kumplikado. Ano ang klasipikasyong ito? Narito ang dalawang uri ng chemical compound nomenclature:
- inorganic;
- organic.
Ano ang mga ito?
Mga simpleng substance
Ang chemical nomenclature ng inorganic compounds ay ang mga formula at pangalan ng substance. Ang pormula ng kemikal ay isang imahe ng mga simbolo at titik na sumasalamin sa komposisyon ng isang sangkap gamit ang Periodic system ni Dmitry Ivanovich Mendeleev. Ang pangalan ay ang larawan ng komposisyon ng isang sangkap gamit ang isang tiyak na salita o grupo ng mga salita. Ang pagtatayo ng mga formula ay isinasagawa alinsunod sa mga tuntunin ng nomenclature ng mga kemikal na compound, at, gamit ang mga ito, ang pagtatalaga ay ibinibigay.
Ang pangalan ng ilang elemento ay nabuo mula sa ugat ng mga pangalang ito sa Latin. Halimbawa:
- С - Carbon, lat. carboneum, ugat na "carb". Mga halimbawa ng mga compound: CaC - calcium carbide; CaCO3 - calcium carbonate.
- N - Nitrogen, lat. nitrogenium, ugat na "nitr". Mga halimbawa ng mga compound: NaNO3 - sodium nitrate; Ca3N2 - calcium nitride.
- H - Hydrogen, lat. hydrogenium,hydro root. Mga halimbawa ng mga compound: NaOH - sodium hydroxide; NaH - sodium hydride.
- O - Oxygen, lat. oxygenium, ugat na "ox". Mga halimbawa ng mga compound: CaO - calcium oxide; NaOH - sodium hydroxide.
- Fe - Bakal, lat. ferrum, ugat "ferr". Mga halimbawa ng compound: K2FeO4 - potassium ferrate at iba pa.
Ang mga prefix ay ginagamit upang ilarawan ang bilang ng mga atom sa isang tambalan. Sa talahanayan, para sa mga halimbawa, ang mga sangkap ng parehong organic at inorganic na chemistry ay kinuha.
| Bilang ng mga atom | Pfix | Halimbawa |
| 1 | mono- | carbon monoxide - CO |
| 2 | di- | carbon dioxide - CO2 |
| 3 | tatlo- | sodium triphosphate - Na5R3O10 |
| 4 | tetro- | sodium tetrahydroxoaluminate - Na[Al(OH)4] |
| 5 | penta- | pentanol - С5Н11OH |
| 6 | hexa- | hexane - C6H14 |
| 7 | hepta- | heptene - C7H14 |
| 8 | octa- | octine - C8H14 |
| 9 | nona- | nonane - C9H20 |
| 10 | deca- | Dean - C10H22 |
Organicsubstance
Sa mga compound ng organic chemistry, ang lahat ay hindi kasing simple ng inorganics. Ang katotohanan ay ang mga prinsipyo ng kemikal na nomenclature ng mga organic compound ay batay sa tatlong uri ng nomenclature nang sabay-sabay. Sa unang tingin, ito ay tila nakakagulat at nakakalito. Gayunpaman, ang mga ito ay medyo simple. Narito ang mga uri ng chemical compound nomenclature:
- makasaysayan o walang halaga;
- systematic o international;
- makatuwiran.
Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga ito upang bigyan ng pangalan ang isang partikular na organic compound. Isaalang-alang natin ang bawat isa sa kanila at tiyakin na ang mga katawagan ng mga pangunahing klase ng mga compound ng kemikal ay hindi masyadong kumplikado gaya ng tila.
Trivial
Ito ang pinakaunang katawagan na lumitaw sa simula ng pagbuo ng organikong kimika, nang walang pag-uuri ng mga sangkap o teorya ng istruktura ng kanilang mga compound. Ang mga organikong compound ay itinalaga ng mga random na pangalan ayon sa pinagmulan ng produksyon. Halimbawa, malic acid, oxalic acid. Gayundin, ang natatanging pamantayan kung saan ibinigay ang mga pangalan ay kulay, amoy at mga katangian ng kemikal. Gayunpaman, ang huli ay bihirang nagsilbing dahilan, dahil sa panahong ito medyo maliit na impormasyon ang nalalaman tungkol sa mga posibilidad ng organikong mundo. Gayunpaman, maraming mga pangalan ng medyo luma at makitid na nomenclature na ito ay madalas na ginagamit hanggang sa araw na ito. Halimbawa: acetic acid, urea, indigo (purple crystals), toluene, alanine, butyric acid at marami pang iba.
Rational
Ang katawagang itolumitaw mula sa sandaling lumitaw ang pag-uuri at pinag-isang teorya ng istraktura ng mga organikong compound. Ito ay may pambansang katangian. Nakukuha ng mga organikong compound ang kanilang mga pangalan mula sa uri o klase kung saan sila nabibilang, ayon sa kanilang mga kemikal at pisikal na katangian (acetylenes, ketones, alcohols, ethylenes, aldehydes, at iba pa). Sa kasalukuyan, ang gayong katawagan ay ginagamit lamang sa mga kaso kung saan nagbibigay ito ng visual at mas detalyadong ideya ng pinag-uusapang tambalan. Halimbawa: methyl acetylene, dimethyl ketone, methyl alcohol, methylamine, chloroacetic acid at mga katulad nito. Kaya, mula sa pangalan ay agad na nagiging malinaw kung ano ang binubuo ng organic compound, ngunit hindi pa matukoy ang eksaktong lokasyon ng mga substituent group.
International
Ang buong pangalan nito ay ang sistematikong internasyonal na nomenclature ng mga kemikal na compound na IUPAC (IUPAC, International Union of Pure and Applied Chemistry, International Union of Pure and Applied Chemistry). Ito ay binuo at inirerekomenda ng mga kongreso ng IUPAC noong 1957 at 1965. Ang mga tuntunin ng internasyonal na katawagan, na inilathala noong 1979, ay nakolekta sa Blue Book.
Ang pundasyon ng sistematikong katawagan ng mga kemikal na compound ay ang modernong teorya ng istraktura at pag-uuri ng mga organikong sangkap. Ang sistemang ito ay naglalayong malutas ang pangunahing problema ng nomenclature: ang pangalan ng lahat ng mga organikong compound ay dapat isama ang tamang mga pangalan ng mga substituent (function) at ang kanilang suporta - hydrocarbonkalansay. Dapat itong maging ganoon na magagamit ito upang matukoy ang tanging tamang pormula ng istruktura.
Ang pagnanais na lumikha ng isang unitary chemical nomenclature para sa mga organic compound ay nagmula noong 80s ng XIX century. Nangyari ito pagkatapos ng paglikha ni Alexander Mikhailovich Butlerov ng teorya ng istraktura ng kemikal, kung saan mayroong apat na pangunahing probisyon na nagsasabi tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga atomo sa isang molekula, ang kababalaghan ng isomerism, ang ugnayan sa pagitan ng istraktura at mga katangian ng isang sangkap, gayundin ang impluwensya ng mga atomo sa isa't isa. Ang kaganapang ito ay naganap noong 1892 sa Congress of Chemists sa Geneva, na inaprubahan ang mga patakaran para sa mga katawagan ng mga organic compound. Ang mga patakarang ito ay kasama sa mga organikong tinatawag na Geneva nomenclature. Batay dito, ginawa ang sikat na Beilstein reference book.
Natural, sa paglipas ng panahon, lumaki ang dami ng mga organic compound. Para sa kadahilanang ito, ang nomenclature ay naging mas kumplikado sa lahat ng oras, at ang mga bagong karagdagan ay lumitaw, na inihayag at pinagtibay sa susunod na kongreso, na ginanap noong 1930 sa lungsod ng Liege. Ang mga inobasyon ay batay sa kaginhawahan at pagiging maikli. At ngayon ang sistematikong internasyonal na katawagan ay nakuha na ang ilan sa mga probisyon ng parehong Geneva at Liege.
Kaya, ang tatlong uri ng systematization na ito ay ang mga pangunahing prinsipyo ng chemical nomenclature ng mga organic compound.
Pag-uuri ng mga simpleng compound
Ngayon ay oras na upang pamilyar sa pinakakawili-wili: ang pag-uuri ng parehong mga organic at inorganic na substance.
Ngayon ang mundolibu-libong iba't ibang inorganic compound ang kilala. Ito ay halos imposible na malaman ang lahat ng kanilang mga pangalan, mga formula at mga katangian. Samakatuwid, ang lahat ng mga sangkap ng inorganic na kimika ay nahahati sa mga klase na nagpapangkat sa lahat ng mga compound ayon sa isang katulad na istraktura at mga katangian. Ang klasipikasyong ito ay ipinapakita sa talahanayan sa ibaba.
| Mga di-organikong sangkap | |
| Simple | Metal (metal) |
| Non-metallic (non-metal) | |
| Amphoteric (amphigens) | |
| Noble gases (aerogens) | |
| Complex | Oxides |
| Hydoxides (bases) | |
| S alts | |
| Binary Compound | |
| Acid | |
Para sa unang dibisyon, ginamit namin kung gaano karaming elemento ang binubuo ng isang substance. Kung mula sa mga atom ng isang elemento, kung gayon ito ay simple, at kung mula sa dalawa o higit pa - kumplikado.
Isaalang-alang natin ang bawat klase ng mga simpleng substance:
- Ang mga metal ay ang mga elementong matatagpuan sa una, pangalawa, pangatlong pangkat (maliban sa boron) ng periodic table ng D. I. Mendeleev, pati na rin ang mga elemento ng mga dekada, lantonoid at octinoids. Ang lahat ng metal ay may karaniwang pisikal na (ductility, thermal at electrical conductivity, metallic luster) at kemikal (pagbabawas, pakikipag-ugnayan sa tubig, acid, at iba pa).
- Kabilang sa mga hindi metal ang lahat ng elemento ng ikawalo, ikapito, ikaanim (maliban sa polonium) na mga grupo, gayundin ang arsenic, phosphorus, carbon (mula sa ikalimang pangkat), silicon, carbon (mula sa ikaapat na pangkat) at boron (mula sa pangatlo).
- AmphotericAng mga compound ay ang mga compound na maaaring magpakita ng mga katangian ng parehong di-metal at metal. Halimbawa, aluminum, zinc, beryllium at iba pa.
- Ang Noble (inert) na mga gas ay kinabibilangan ng mga elemento ng ikawalong pangkat: radon, xeon, krypton, argon, neon, helium. Ang kanilang karaniwang pag-aari ay mababa ang aktibidad.
Dahil ang lahat ng mga simpleng substance ay binubuo ng mga atomo ng parehong elemento ng Periodic Table, ang kanilang mga pangalan ay kadalasang tumutugma sa mga pangalan ng mga kemikal na elementong ito ng talahanayan.
Upang makilala ang mga konsepto ng "elementong kemikal" at "simpleng sangkap", sa kabila ng pagkakapareho ng mga pangalan, kailangan mong maunawaan ang mga sumusunod: sa tulong ng una, nabuo ang isang kumplikadong sangkap, nagbubuklod ito sa ang mga atomo ng iba pang mga elemento, hindi ito maituturing na hiwalay na mga sangkap. Ipinapaalam sa amin ng pangalawang konsepto na ang sangkap na ito ay may sariling mga katangian, nang hindi nauugnay sa iba. Halimbawa, mayroong oxygen na bahagi ng tubig, at mayroong oxygen na ating nilalanghap. Sa unang kaso, ang elemento bilang bahagi ng kabuuan ay tubig, at sa pangalawang kaso, bilang isang sangkap sa sarili nito, na hinihinga ng organismo ng mga nabubuhay na nilalang.
Ngayon isaalang-alang ang bawat klase ng mga kumplikadong sangkap:
-
Ang
- Oxides ay isang kumplikadong substance na binubuo ng dalawang elemento, isa sa mga ito ay oxygen. Ang mga oxide ay: basic (kapag natunaw sa tubig, nabubuo ang mga ito sa mga base), amphoteric (nabubuo sa tulong ng mga amphoteric metal), acidic (nabubuo ng mga di-metal sa mga estado ng oksihenasyon mula +4 hanggang +7), doble (nabuo sa pakikilahok ng mga metal sa iba't ibangoxidizing degrees) at hindi bumubuo ng asin (halimbawa, NO, CO, N2O at iba pa).
- AngHydroxides ay kinabibilangan ng mga substance na mayroong isang grupo sa kanilang komposisyon - OH (hydroxyl group). Ang mga ito ay: basic, amphoteric at acidic.
- Ang mga asin ay tinatawag na mga kumplikadong compound, na kinabibilangan ng metal cation at anion ng acid residue. Ang mga asin ay: daluyan (metal cation + acid residue anion); acidic (metal cation + unsubstituted hydrogen atom(s) + acid residue); basic (metal cation + acid residue + hydroxyl group); doble (dalawang metal cation + acid residue); halo-halong (metal cation + dalawang acid residues).
- Ang binary compound ay isang two-element compound o isang multi-element compound, kabilang ang hindi hihigit sa isang cation, o anion, o isang complex na cation, o anion. Halimbawa, KF, CCl4, NH3 at iba pa.
- Ang mga acid ay kinabibilangan ng mga kumplikadong sangkap na ang mga kasyon ay eksklusibong mga hydrogen ions. Ang kanilang mga negatibong anion ay tinatawag na acid residues. Ang mga kumplikadong compound na ito ay maaaring maging oxygenated o anoxic, monobasic o dibasic (depende sa bilang ng mga hydrogen atoms), malakas o mahina.
Pag-uuri ng mga organikong compound
Tulad ng alam mo, ang anumang pag-uuri ay batay sa ilang partikular na feature. Ang modernong pag-uuri ng mga organikong compound ay batay sa dalawang pinakamahalagang katangian:
- istruktura ng carbon skeleton;
- presensya ng mga functional na grupo sa molekula.
Ang functional group ay ang mga atom o isang pangkat ng mga atom kung saan nakasalalay ang mga katangian ng mga substance. Tinutukoy nila kung saang klase kabilang ang isang partikular na tambalan.
| Hydrocarbons | ||
| Acyclic | Limit | |
| Walang limitasyon | Ethylene | |
| Acetylene | ||
| Diene | ||
| Cyclic | Cycloalkanes | |
| Aromatic | ||
- alcohols (-OH);
- aldehydes (-COH);
- carboxylic acids (-COOH);
- amines (-NH2).
Para sa konsepto ng unang paghahati ng mga hydrocarbon sa mga cyclic at acyclic na klase, kinakailangan na pamilyar sa mga uri ng carbon chain:
- Linear (nakaayos ang mga carbon sa isang tuwid na linya).
- Branched (isa sa mga carbon ng chain ay may bond sa iba pang tatlong carbon, iyon ay, isang sangay ang nabuo).
- Sarado (ang mga carbon atom ay bumubuo ng singsing o cycle).
Tinatawag na cyclic ang mga carbon na may mga cycle sa kanilang istraktura, at ang iba ay tinatawag na acyclic.
Isang maikling paglalarawan ng bawat klase ng mga organic compound
- Ang mga saturated hydrocarbon (alkanes) ay walang kakayahang magdagdag ng hydrogen at anumang iba pang elemento. Ang kanilang pangkalahatang formula ay C H2n+2. Ang pinakasimpleng kinatawan ng alkanes ay methane (CH4). Ang lahat ng kasunod na compound ng klase na ito ay katulad ng methane sa kanilang istraktura atmga katangian, ngunit naiiba dito sa komposisyon ng isa o higit pang mga pangkat -CH2-. Ang ganitong serye ng mga compound na sumusunod sa pattern na ito ay tinatawag na homologous. Ang mga alkane ay maaaring pumasok sa mga reaksyon ng substitution, combustion, decomposition at isomerization (pagbabago sa mga branched carbon). Ang
- Cycloalkanes ay katulad ng mga alkane, ngunit may cyclic na istraktura. Ang kanilang formula ay C H2n. Maaari silang lumahok sa mga reaksyon sa karagdagan (halimbawa, hydrogen, nagiging alkanes), pagpapalit at dehydrogenation (hydrogen abstraction). Ang
- Unsaturated hydrocarbons ng ethylene series (alkenes) ay kinabibilangan ng mga hydrocarbon na may pangkalahatang formula na C H2n. Ang pinakasimpleng kinatawan ay ethylene - C2H4. Mayroon silang isang double bond sa kanilang istraktura. Ang mga sangkap ng klase na ito ay kasangkot sa mga reaksyon ng karagdagan, pagkasunog, oksihenasyon, polimerisasyon (ang proseso ng pagsasama-sama ng maliliit na magkaparehong molekula sa mas malalaking molekula). Ang
- Diene (alkadienes) hydrocarbons ay may formula na C H2n-2. Mayroon na silang dalawang dobleng bono at nakakapasok sa mga reaksyon ng karagdagan at polimerisasyon. Ang
- Acetylene (alkynes) ay naiiba sa ibang mga klase sa pagkakaroon ng isang triple bond. Ang kanilang pangkalahatang formula ay C H2n-2. Ang pinakasimpleng kinatawan - acetylene - C2H2. Ipasok sa mga reaksyon ng karagdagan, oksihenasyon at polimerisasyon. Ang
- Aromatic hydrocarbons (arenes) ay pinangalanan dahil ang ilan sa mga ito ay may kaaya-ayang amoy. Mayroon silang cyclic na istraktura. Ang kanilang pangkalahatang formula ay CH2n-6. Ang pinakasimpleng kinatawan ay benzene - C6H6. Maaari silang sumailalim sa mga reaksyon ng halogenation (pagpapalit ng mga atomo ng hydrogen ng mga atomo ng halogen), nitrasyon, pagdaragdag at oksihenasyon.
