15

http://khaneashimiardabil.ir

 

13

http://khaneashimiardabil.ir

12

http://khaneashimiardabil.ir

11

http://khaneashimiardabil.ir

 

 

نامگذاری ترکیبات ساده

قبل از اینکه ساختار پایه اجسام شیمیایی بنا نهاده شود، ترکیبات با نام افراد، محلها، و خواص ویژه نامگذاری شده بودند. برای نمونه نمک گلوبر (سدیم سولفات، کشف شده توسط جی. آر. گلوبر)، نمک آمونیاک (آمونیوم کلرید، برگرفته شده از نام خدای باستانی مصری آمون از معبد نزدیک مکان بوجود آمده جسم)، و سودا شوینده (سدیم کربنات، استفاده شده برای نرم کردن آب شستشو) را می توان ذکر کرد. امروزه میلیونها ترکیبات متعدد شناخته شده اند و هزاران ترکیب دیگر نیز سالانه کشف می شوند. بدون یک سیستم نامگذاری ترکیبات، نوشتن نام ، با این زیادی اجسام یک وظیفه نا امید کننده خواهد شد. نامگذاری شیمیایی نامگذاری سیستماتیک ترکیبات شیمیایی است.

اگر یک ترکیب در تقسیم بندی آلی قرار نگیرد،  آن ترکیب بایستی معدنی باشد. ترکیبات معدنی ترکیبات عناصر دیگر غیر از کربن هستند. تعداد کمی استثنا در این شکل طبقه بندی شامل کربن مونو کسید، کربن دی اکسید، کربناتها، و سیانیدها می شوند؛ که همگی دارای کربن هستند و بطور کلی هنوز جزو معدنی ها محسوب می شوند.

در این بخش، ما در مورد نامگذاری تعدادی از ترکیبات معدنی ساده بحث خواهیم کرد. در ابتدا ما به نامگذاری ترکیبات یونی، بعد از آن، به تعدادی از ترکیبات مولکولی ساده، شامل ترکیبات مولکولی دوتایی (ترکیبات مولکولی دو عنصری) و اسیدها، و در نهایت، به هیدراتهای ترکیبات یونی خواهیم پرداخت. هیدراتهای ترکیبات یونی دارای مولکولهای آب آزاد همراه با ترکیبات یونی هستند.

همانطوریکه ما در بخش قبلی دیدیم، ترکیبات یونی، اجسامی هستند که از یونها تشکیل شده اند. اغلب ترکیبات یونی شامل اتمهای یک فلز و یک غیر فلز، برای مثال،NaCl می شوند. (نمکهای آمونیوم، مانند NH₄Cl، یک استثنا برجسته هستند.) شما نامگذاری یک ترکیب یونی را با نامیدن کاتیون آن در اول و سپس آنیون آن در ادامه انجام  می دهید. برای مثال،

 

 

پتاسیم          سولفات

نام کاتیون       نام آنیون

قبل از اینکه شما بتوانید ترکیبات یونی را نامگذاری کنید، شما باید توانایی نوشتن نام یونها را داشته باشید.

ساده ترین یونها تک اتمی هستند. یک یون تک اتمی یونی تشکیل شده از یک اتم است. جدول یونهای تک اتمی معمول عناصر گروه اصلی را فهرست کرده است. قبل از اینکه شما به جدول نگاه کنید اول شما با قواعد پیشگویی بار روی چنین یونهایی و سپس به قواعد نامگذاری یونهای تک اتمی آشنا شوید.

 

 

قواعد پیشگویی بار یونهای تک اتمی

1. اغلب عناصر فلزی گروه اصلی یک کاتیون تک اتمی با بار برابر شماره گروه در جدول تناوبی (عدد رومی) را دارند. مثال: آلومینیوم، در گروه IIIA، یون تک اتمی Al³⁺ دارد.

2. تعدادی از عناصر فلزی با عدد اتمی بالا از قاعده قبلی استثنا هستند؛ آنها بیش از یک کاتیون دارند. این عناصر علاوه بر داشتن کاتیون با بار برابر شماره گروه، کاتیون متعارف با بار برابر شماره گروه منها 2 را نیز دارند. مثال: کاتیون متعارف سرب Pb²⁺ است. (شماره گروه 4 است؛ بار 2-4 است.) علاوه بر ترکیبات دارای Pb²⁺، برخی ترکیبات سرب دارای Pb⁴⁺ هستند.

3. اغلب فلزات واسطه بیش از یک کاتیون تک اتمی با بار متفاوت تشکیل می دهند. بیشتر این عناصر یک یون با بار 2+ دارند. مثال: آهن کاتیونهای متعارف Fe²⁺ و Fe³⁺ را دارد. مس کاینونهای متعارف Cu⁺ و Cu²⁺ را دارد.

4. بار آنیون تک اتمی برای یک عنصر غیر فلزی گروه اصلی برابر با شماره گروه منهای 8 است. مثال: اکسیژن آنیون تک اتمی O^2- را دارد. (شماره گروه 6 است: بار 8-6 است.)

عناصر نشان داده شده رنگی ترکیبات یونهای تک اتمی ندارند.

http://khaneashimiardabil.ir

ژل ضدعفونی کننده غیر الکلی

هفتمین مسابقه ملی فناوری نانو

 

http://khaneashimiardabil.ir

ترکیبات آلی

یک طبقه مهم از اجسام مولکولی ترکیبات آلی هستند که کربن ترکیب شده با سایر عناصر، نظیر هیدروژن، اکسیژن، و نیتروژن دارند. شیمی آلی بخشی از شیمی است که با این ترکیبات در ارتباط است . از نظر تاریخی، ترکیبات آلی از موادی که فقط از موجود زنده می توانستند تولید بشوند، محدود شده بودند و فرض شده بود که با توجه به منبع طبیعیشان دارای "نیروی حیاتی" هستند. وقتی شیمیدان آلمانی، فردریش وهلر اوره (ترکیب مولکولی در ادرار انسان، CH₄N₂O، شکل1) را از ترکیب مولکولی آمونیاک (NH₃) و سیانیک اسید (HNCO) سنتز کرد، مفهوم نیروی حیاتی در 1828 رد شد. کار وی بطور روشنی ثابت کرد که یک ترکییب معین خواه از موجود زنده بدست آمده یا سنتز شده باشد، دقیقا یکی است.

شکل 1

مدل مولکولی اوره (CH₄N₂O)

اوره اولین مولکول آلی توسط یک شیمیدان از ترکیبات غیر آلی سنتز شد.

ترکیبات آلی قسمت عمده همه ترکیبات شناخته شده را می سازند. از 1975، بیش از 13 میلیون (60%) اجسام ثبت شده در ثبت مواد بین المللی با عنوان آلی فهرست شده است. شما هر روز با ترکیبات آلی هم در مواد زنده و هم در مواد غیر زنده مواجه می شوید. پروتئینها، آمینو اسیدها، آنزیمها، و DNA که سازنده بدن شما هستند همگی یا مولکولهای آلی یا حاوی مولکولهای آلی هستند. شکر خوراکی، روغن بادام زمینی، داروهای آنتی بیوتیکی، و متانول (شوینده شیشه جلوی ماشین) همگی مولکولهای آلی هستند. شیمی آلی و ترکیبات بوجود آمده با واکنشهای مولکولهای آلی احتمالا تشکیل دهنده اکثریت مواد موجود در اطراف شما در حال خواندن متن این صفحه هستند.

ساده ترین ترکیبات آلی هیدروکربنها هستند. هیدروکربنها ترکیباتی هستندکه فقط دارای هیدروژن و کربن هستند. مثالهای عادی شامل متان (CH₄)، اتان (C₂H₆)، پروپان (C₃H₈)، استیلن (C₂H₂)، و بنزن (C₆H₆) هستند. هیدروکربنها اغلب به عنوان منبع انرژی برای گرم کردن خانه ها، سوخت موتورها، و تولید برق استفاده شده اند. همچنان هیدروکربنها مواد آغازین برای اغلب پلاستیکها هستند. قسمت اعظم تحرک و راحتی تمدن فعلی ما بر اساس قیمت پایین و وجود هیدرو کربنها بنا شده است.

شیمی مولکولهای آلی اغلب با گروه اتمهای موجود در مولکول که خواص منحصر بفردی دارند، تعیین شده است. یک گروه عاملی یک قسمت واکنش پذیر مولکول است که واکنشهای قابل پیشگویی را انجام می دهند. وقتی شما از اصطلاح الکل، که یک ترکیب مولکولی است، استفاده می کنید، شما در عمل یک مولکول شیمیایی که یک گروه عاملی OH- را دارد مد نظر دارید. متیل الکل فرمول شیمیایی CH₃OH دارد. واژه اتر یک مولکول آلی دارای یک اتم اکسیژن بین دو اتم کربن، همانند دی اتیل اتر (CH₃CH₂OCH₂CH₃) را نشان می دهد. جدول 1 چندین مثال از گروههای عاملی آلی همراه با مثال ترکیبات را نشان می دهد.

 

جدول 1 مثالهایی از گروههای عاملی آلی
گروه عاملی	نام گروه عاملی	نمونه مولکول	استفاده عمومی
-OH	الکل	متیل الکل (CH3OH)	شوینده شیشه ماشین
-O-	اتر	دی متیل اتر (CH3OCH3)	حلال
-COOH	کربوکسیلیک اسید	استیک اسید (CH3COOH)	اسید سرکه

 

بررسی مفهوم 

تشخیص دهید که کدام یک ازترکیبات ذیل می توانند هیدروکربن، الکل، اتر، یا کربوکسیلیک اسید باشند؟

http://khaneashimiardabil.ir

مثال 2-3

نوشتن فرمول یونی، با یونهای معلوم

الف. کروم(III) اکسید به صورت رنگدانه سبز رنگ  مصرف می شود. این ترکیب از یونهای Cr³⁺ و O^2- تشکیل شده است. فرمول کروم (III) اکسید چه هست؟

ب. استرونسیم اکسید ترکیب تشکیل شده از یونهای Sr²⁺ و O^2- است. فرمول این ترکیب را بنویسید.

 

استراتژی مسئله بخاطر اینکه ترکیب خنثی است، مجموع بارهای مثبت و منفی صفر است. ترکیب یونی CaCl₂، با یک یون Ca²⁺ و دو یون ^–Cl را در نظر بگیرید. مجموع بارها 0 = (1-) × 2 + (2+) ×1 است.

توجه شود که تعداد یونهای کلسیم در CaCl₂ با اندازه بار یون کلرید (1) برابر است. در حالیکه تعداد یونهای کلرید در CaCl₂ برابر با بار یون کلسیم (2) است. در کل، شما اندازه بار روی هر یون را برای بدست آوردن زیرنویس برای یون دیگر بدست آورید. شما نیاز به ساده کردن فرمول بدست آمده با این روش خواهید داشت در نتیجه فرمول ساده ترین تسبت یونها را بیان می کند.

حل الف. شما می توانید به خنثی بودن الکتریکی با اختصاص بار آنیون به تعداد کاتیونها و بار کاتیون به تعداد آنیونها برسید. دو یون Cr³⁺  بار کل +6، و سه یون O^2- بار کل -6 را دارند که ترکیبشان بار شبکه را صفر می کند.ساده ترین نسبت Cr³⁺  به O^2- 2:3 است، و فرمولش Cr₂O₃ است. توجه شود که بار (بدون علامتش) روی یک یون زیرنویس یون دیگر می شود.

ب. شما می توانید ببنید که تعداد برابر از یونهای Sr²⁺ و O^2- ترکیب خنثی را خواهد داد. بدین ترتیب فرمول SrO است. اگر شما از واحدهای بار برای پیدا کردن زیرنویس استفاده کنید، شما خواهید داشت:

فرمول نهایی SrO است، زیرا که این فرمول ساده ترین نسبت یونها را می دهد.

 

بررسی جواب

در موقع نوشتن فرمولهای یونی، همیشه مطمئن باشید فرمولی که شما می نویسید کوچکترین نسبت عدد کل یونها را نشان بدهد. برای نمونه، با استفاده از تکنیک استفاده شده در این مثال، Pb⁴⁺ و O^2- با ترکیب شدن Pb₂O₄ را  می دهد، گرچه، فرمول درست PbO₂ است، که کوچکترین نسبت عدد کل یونها را نشان می دهد.

تمرین:پتاسیم کرومات یک ترکیب مهم کروم است  که از یونهای K⁺ و CrO₄^2- تشکیل شده است. فرمول ترکیب را بنویسید.

مسئله ها

1-فرمول ترکیبی هر یک از جفت یونهای ذیل را بنویسید.

2- فرمول ترکیبی هر یک از جفت یونهای ذیل را بنویسید.

http://khaneashimiardabil.ir

 

لوح تقدیر