Somo la somo la kuvutia kama kemia linapaswa kuanza na misingi, yaani uainishaji na mpangilio wa majina wa michanganyiko ya kemikali. Hii itakusaidia usipotee katika sayansi changamano na kuweka maarifa mapya mahali pake.
Kwa ufupi kuhusu mambo makuu
Neno la majina ya michanganyiko ya kemikali ni mfumo unaojumuisha majina yote ya kemikali, vikundi vyake, madaraja na kanuni, kwa usaidizi ambao uundaji wa maneno wa majina yao hufanyika. Ilitengenezwa lini?
Namna ya jina la kwanza la kemia. misombo ilitengenezwa mnamo 1787 na Tume ya wanakemia wa Ufaransa chini ya uongozi wa A. L. Lavoisier. Hadi wakati huo, majina yalipewa vitu kwa kiholela: kulingana na ishara zingine, kulingana na njia za kupata, kulingana na jina la mgunduzi, na kadhalika. Kila dutu inaweza kuwa na majina kadhaa, ambayo ni, visawe. Tume iliamua kwamba kitu chochote kiwe na jina moja tu; jina la dutu changamano linaweza kuwa na maneno mawili yanayoonyesha ainana jinsia ya uhusiano, na haipaswi kupingana na kanuni za lugha. Nomenclature hii ya misombo ya kemikali ikawa mfano wa uumbaji mwanzoni mwa karne ya 19 ya majina ya mataifa mbalimbali, ikiwa ni pamoja na Kirusi. Hili litajadiliwa zaidi.
Aina za nomenclature ya misombo ya kemikali
Inaonekana ni vigumu kuelewa kemia. Lakini ukiangalia aina mbili za nomenclature ya kemikali. miunganisho, unaweza kuona kwamba kila kitu sio ngumu sana. Uainishaji huu ni nini? Hapa kuna aina mbili za majina ya mchanganyiko wa kemikali:
- inorganic;
- organic.
Ni nini?
Vitu rahisi
Namna ya kemikali ya nomino ya misombo isokaboni ni fomula na majina ya dutu. Fomula ya kemikali ni picha ya alama na herufi zinazoonyesha muundo wa dutu kwa kutumia mfumo wa Kipindi wa Dmitry Ivanovich Mendeleev. Jina ni taswira ya utunzi wa dutu kwa kutumia neno au kikundi maalum cha maneno. Uundaji wa fomula unafanywa kulingana na sheria za muundo wa majina ya misombo ya kemikali, na, kwa kuzitumia, jina hupewa.
Jina la baadhi ya vipengele limeundwa kutokana na mzizi wa majina haya katika Kilatini. Kwa mfano:
- С - Carbon, lat. carboneum, mizizi "carb". Mifano ya misombo: CaC - carbudi ya kalsiamu; CaCO3 - calcium carbonate.
- N - Nitrojeni, lat. nitrojeni, mizizi "nitr". Mifano ya misombo: NaNO3 - nitrati ya sodiamu; Ca3N2 - nitridi ya kalsiamu.
- H - Hidrojeni, lat. hidrojeni,mizizi ya hydro. Mifano ya misombo: NaOH - hidroksidi ya sodiamu; NaH - hidridi ya sodiamu.
- O - Oksijeni, lat. oksijeni, mizizi "ng'ombe". Mifano ya misombo: CaO - oksidi ya kalsiamu; NaOH - hidroksidi sodiamu.
- Fe - Iron, lat. ferrum, mzizi "ferr". Mifano mchanganyiko: K2FeO4 - ferrate ya potasiamu na kadhalika.
Viambishi awali hutumika kuelezea idadi ya atomi katika kiwanja. Katika jedwali, kwa mifano, vitu vya kemia ogani na isokaboni huchukuliwa.
| Idadi ya atomi | Kiambishi awali | Mfano |
| 1 | mono- | kaboni monoksidi - CO |
| 2 | di- | kaboni dioksidi - CO2 |
| 3 | tatu- | sodium triphosphate - Na5R3O10 |
| 4 | tetro- | sodiamu 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 |
Haidutu
Kwa mchanganyiko wa kemia-hai, kila kitu si rahisi kama ilivyo kwa isokaboni. Ukweli ni kwamba kanuni za nomenclature ya kemikali ya misombo ya kikaboni inategemea aina tatu za majina mara moja. Kwa mtazamo wa kwanza, hii inaonekana ya kushangaza na ya kuchanganya. Hata hivyo, wao ni rahisi sana. Hapa kuna aina za nomenclature ya mchanganyiko wa kemikali:
- kihistoria au kidogo;
- utaratibu au kimataifa;
- kimantiki.
Kwa sasa, zinatumika kutoa jina kwa kampaundi fulani ya kikaboni. Wacha tuzingatie kila moja yao na tuhakikishe kwamba muundo wa majina wa tabaka kuu za misombo ya kemikali sio ngumu kama inavyoonekana.
Kidogo
Hii ni neno la kwanza kabisa lililotokea mwanzoni mwa ukuzaji wa kemia-hai, wakati hapakuwa na uainishaji wa dutu wala nadharia ya muundo wa misombo yao. Misombo ya kikaboni ilipewa majina ya nasibu kulingana na chanzo cha uzalishaji. Kwa mfano, asidi ya malic, asidi oxalic. Pia, vigezo vya kutofautisha ambavyo majina yalitolewa ni rangi, harufu na mali za kemikali. Walakini, mwisho huo haukutumika kama sababu, kwa sababu katika kipindi hiki habari kidogo ilijulikana juu ya uwezekano wa ulimwengu wa kikaboni. Walakini, majina mengi ya nomenclature hii ya zamani na nyembamba hutumiwa mara nyingi hadi leo. Kwa mfano: asidi asetiki, urea, indigo (fuwele zambarau), toluini, alanine, asidi ya butyric na nyingine nyingi.
Kimsingi
Neno hili la majinailiibuka kutoka wakati uainishaji na nadharia ya umoja ya muundo wa misombo ya kikaboni ilionekana. Ina tabia ya kitaifa. Misombo ya kikaboni hupata majina yao kutoka kwa aina au darasa ambalo ni lao, kulingana na sifa zao za kemikali na kimwili (asetilini, ketoni, alkoholi, ethylenes, aldehydes, na kadhalika). Kwa sasa, nomenclature kama hiyo hutumiwa tu katika hali ambapo inatoa maoni ya kuona na ya kina zaidi ya kiwanja kinachohusika. Kwa mfano: methyl asetilini, dimethyl ketone, pombe ya methyl, methylamine, asidi ya kloroasetiki na kadhalika. Kwa hivyo, kutokana na jina inakuwa wazi mara moja kile kiwanja cha kikaboni kinajumuisha, lakini eneo kamili la vikundi mbadala bado halijabainishwa.
Kimataifa
Jina lake kamili ni utaratibu wa majina wa kimataifa wa misombo ya kemikali IUPAC (IUPAC, Muungano wa Kimataifa wa Kemia Safi na Inayotumika, Muungano wa Kimataifa wa Kemia Safi na Inayotumika). Ilitengenezwa na kupendekezwa na mikutano ya IUPAC mnamo 1957 na 1965. Sheria za utaratibu wa majina ya kimataifa, zilizochapishwa mwaka wa 1979, zilikusanywa katika Kitabu cha Blue Book.
Msingi wa utaratibu wa utaratibu wa majina wa misombo ya kemikali ni nadharia ya kisasa ya muundo na uainishaji wa dutu za kikaboni. Mfumo huu unalenga kutatua tatizo kuu la nomenclature: jina la misombo yote ya kikaboni lazima iwe na majina sahihi ya substituents (kazi) na msaada wao - hydrocarbon.mifupa. Ni lazima iwe hivyo kwamba inaweza kutumika kubainisha fomula sahihi pekee ya muundo.
Hamu ya kuunda nomenclature ya kemikali ya umoja kwa misombo ya kikaboni ilianza miaka ya 80 ya karne ya XIX. Hii ilitokea baada ya kuundwa kwa Alexander Mikhailovich Butlerov wa nadharia ya muundo wa kemikali, ambayo kulikuwa na vifungu vinne ambavyo vinaelezea juu ya mpangilio wa atomi kwenye molekuli, jambo la isomerism, uhusiano kati ya muundo na mali ya dutu. pamoja na ushawishi wa atomi kwa kila mmoja. Tukio hili lilifanyika mwaka wa 1892 katika Kongamano la Wanakemia huko Geneva, ambalo liliidhinisha sheria za utaratibu wa majina ya misombo ya kikaboni. Sheria hizi zilijumuishwa katika kikaboni kinachoitwa nomenclature ya Geneva. Kwa msingi wake, kitabu maarufu cha marejeleo cha Beilstein kiliundwa.
Kwa kawaida, baada ya muda, kiasi cha misombo ya kikaboni kilikua. Kwa sababu hii, nomenclature ikawa ngumu zaidi wakati wote, na nyongeza mpya ziliibuka, ambazo zilitangazwa na kupitishwa katika kongamano lililofuata, lililofanyika mnamo 1930 katika jiji la Liege. Ubunifu ulitegemea urahisi na ufupi. Na sasa utaratibu wa utaratibu wa majina wa kimataifa umechukua baadhi ya masharti ya Geneva na Liege.
Kwa hivyo, aina hizi tatu za uwekaji utaratibu ni kanuni za kimsingi za muundo wa majina wa kemikali wa michanganyiko ya kikaboni.
Uainishaji wa misombo rahisi
Sasa ni wakati wa kuzoeana na mambo ya kuvutia zaidi: uainishaji wa vitu vya kikaboni na isokaboni.
Sasa duniamaelfu ya misombo mbalimbali isokaboni inajulikana. Karibu haiwezekani kujua majina yao yote, fomula na mali. Kwa hiyo, vitu vyote vya kemia ya isokaboni vimegawanywa katika madarasa ambayo huweka misombo yote kulingana na muundo na mali sawa. Uainishaji huu umeonyeshwa katika jedwali hapa chini.
| Vitu isokaboni | |
| Rahisi | Chuma (vyuma) |
| Zisizo za metali (zisizo za metali) | |
| Amphoteric (amfijeni) | |
| Gesi nzuri (aerojeni) | |
| Ngumu | Oksidi |
| Hidroksidi (besi) | |
| Chumvi | |
| Binary Compounds | |
| Asidi | |
Kwa kitengo cha kwanza, tulitumia ni vipengele vingapi vinavyojumuisha dutu. Ikiwa kutoka kwa atomi za kipengele kimoja, basi ni rahisi, na ikiwa kutoka kwa mbili au zaidi - changamano.
Hebu tuzingatie kila darasa la dutu rahisi:
- Metali ni vipengele vilivyo katika kundi la kwanza, la pili, la tatu (isipokuwa boroni) la jedwali la mara kwa mara la D. I. Mendeleev, pamoja na vipengele vya miongo, lantonoids na octinoids. Metali zote zina sifa za kawaida za kimwili (ductility, mafuta na umeme, mng'aro wa metali) na kemikali (kupunguza, mwingiliano na maji, asidi, na kadhalika).
- Vyama visivyo na metali vinajumuisha vipengele vyote vya vikundi vya nane, saba, sita (isipokuwa polonium), pamoja na arseniki, fosforasi, kaboni (kutoka kundi la tano), silicon, kaboni (kutoka kundi la nne) na boroni. (kutoka wa tatu).
- AmphotericMichanganyiko ni misombo hiyo ambayo inaweza kuonyesha mali ya yasiyo ya metali na metali. Kwa mfano, alumini, zinki, beriliamu na kadhalika.
- Gesi adhimu (zisizoziweka) ni pamoja na vipengele vya kundi la nane: radoni, xeon, kryptoni, argon, neon, heli. Sifa yao ya kawaida ni shughuli ya chini.
Kwa kuwa vitu vyote sahili vinaundwa na atomi za kipengele sawa cha Jedwali la Periodic, majina yao kwa kawaida hupatana na majina ya vipengele hivi vya kemikali vya jedwali.
Ili kutofautisha kati ya dhana ya "kipengele cha kemikali" na "dutu rahisi", licha ya kufanana kwa majina, unahitaji kuelewa yafuatayo: kwa msaada wa kwanza, dutu ngumu huundwa, inamfunga. atomi za vitu vingine, haiwezi kuzingatiwa kama dutu tofauti. Dhana ya pili inatujulisha kwamba dutu hii ina mali yake mwenyewe, bila kuhusishwa na wengine. Kwa mfano, kuna oksijeni ambayo ni sehemu ya maji, na kuna oksijeni ambayo tunapumua. Katika kisa cha kwanza, kipengele kama sehemu ya kitu kizima ni maji, na katika kesi ya pili, kama dutu yenyewe, ambayo kiumbe hai hupumua.
Sasa zingatia kila darasa la dutu changamano:
- Oksidi ni dutu changamano inayojumuisha vipengele viwili, kimojawapo ni oksijeni. Oksidi ni: msingi (wakati unayeyushwa katika maji, huunda besi), amphoteric (iliyoundwa kwa msaada wa metali za amphoteric), asidi (iliyoundwa na zisizo za metali katika hali ya oxidation kutoka +4 hadi +7), mara mbili (iliyoundwa na ushiriki wa metali katika tofautidigrii za vioksidishaji) na kutotengeneza kwa chumvi (kwa mfano, NO, CO, N2O na nyinginezo).
- Hidroksidi ni pamoja na vitu ambavyo vina kundi katika muundo wake - OH (kikundi hidroksili). Nazo ni: msingi, amphoteric na tindikali.
- Chumvi huitwa misombo changamano kama hii, ambayo ni pamoja na unganisho wa chuma na anion ya mabaki ya asidi. Chumvi ni: kati (cation ya chuma + anion mabaki ya asidi); tindikali (cation ya chuma + atomi ya hidrojeni isiyobadilishwa) + mabaki ya asidi); msingi (cation ya chuma + mabaki ya asidi + kikundi cha hydroxyl); mara mbili (cations mbili za chuma + mabaki ya asidi); mchanganyiko (unganisho wa chuma + mabaki mawili ya asidi).
- Mchanganyiko wa jozi ni muunganisho wa vipengele viwili au mchanganyiko wa vipengele vingi, ikijumuisha si zaidi ya kano moja, anioni, au kipashio changamano, au anion. Kwa mfano, KF, CCl4, NH3 na kadhalika.
- Asidi ni pamoja na vitu changamano ambavyo kani zao ni ioni za hidrojeni pekee. Anions zao hasi huitwa mabaki ya asidi. Michanganyiko hii changamano inaweza kuwa na oksijeni au anoksiki, monobasic au dibasic (kulingana na idadi ya atomi za hidrojeni), nguvu au dhaifu.
Uainishaji wa misombo ya kikaboni
Kama unavyojua, uainishaji wowote unatokana na vipengele fulani. Uainishaji wa kisasa wa misombo ya kikaboni inategemea vipengele viwili muhimu zaidi:
- muundo wa mifupa ya kaboni;
- uwepo wa vikundi vya utendaji katika molekuli.
Kundi tendaji ni zile atomi au kundi la atomi ambazo sifa za dutu hutegemea. Huamua kiwanja fulani ni cha aina gani.
| Hidrokaboni | ||
| Acyclic | Kikomo | |
| Bila kikomo | Ethilini | |
| Asetilini | ||
| Diene | ||
| Mzunguko | Cycloalkanes | |
| Ya kunukia | ||
- pombe (-OH);
- aldehydes (-COH);
- asidi kaboksili (-COOH);
- amini (-NH2).
Kwa dhana ya mgawanyiko wa kwanza wa hidrokaboni katika madarasa ya mzunguko na acyclic, ni muhimu kufahamiana na aina za minyororo ya kaboni:
- Mstari (kaboni zimepangwa kwa mstari ulionyooka).
- Ina matawi (moja ya kaboni za mnyororo ina bondi na kaboni nyingine tatu, yaani, tawi huundwa).
- Imefungwa (atomi za kaboni huunda pete au mzunguko).
Kaboni hizo ambazo zina mizunguko katika muundo wake huitwa mzunguko, na zilizosalia huitwa acyclic.
Maelezo mafupi ya kila darasa la misombo ya kikaboni
- Hidrokaboni zilizojaa (alkanes) hazina uwezo wa kuongeza hidrojeni na vipengele vingine vyovyote. Fomula yao ya jumla ni C H2n+2. Mwakilishi rahisi zaidi wa alkanes ni methane (CH4). Misombo yote inayofuata ya darasa hili ni sawa na methane katika muundo wao nasifa, lakini hutofautiana nayo katika utungaji na kikundi kimoja au zaidi -CH2-. Msururu kama huo wa misombo ambayo hutii muundo huu inaitwa homologous. Alkanes zinaweza kuingia katika uingizwaji, mwako, mtengano na athari za isomerization (kubadilika kuwa kaboni zenye matawi).
- Cycloalkanes ni sawa na alkanes, lakini zina muundo wa mzunguko. Fomula yao ni C H2n. Wanaweza kushiriki katika miitikio ya nyongeza (kwa mfano, hidrojeni, kuwa alkane), uingizwaji na uondoaji hidrojeni (utoaji wa hidrojeni).
- Hidrokaboni zisizojaa za mfululizo wa ethilini (alkenes) hujumuisha hidrokaboni zenye fomula ya jumla C H2n. Kiwakilishi rahisi zaidi ni ethilini - C2H4. Wana dhamana moja mara mbili katika muundo wao. Dutu za darasa hili zinahusika katika athari za kujumlisha, mwako, uoksidishaji, upolimishaji (mchakato wa kuchanganya molekuli ndogo zinazofanana na kuwa kubwa).
- Hidrokaboni za Diene (alkadienes) zina fomula C H2n-2. Tayari zina bondi mbili na zinaweza kuingiza miitikio ya kuongeza na upolimishaji.
- Asetilini (alkynes) hutofautiana na madarasa mengine kwa kuwa na bondi moja tatu. Fomula yao ya jumla ni C H2n-2. Kiwakilishi rahisi - asetilini - C2H2. Ingiza katika nyongeza, uoksidishaji na miitikio ya upolimishaji.
- Hidrokaboni zenye kunukia (arenes) zimeitwa hivyo kwa sababu baadhi yake zina harufu ya kupendeza. Wana muundo wa mzunguko. Fomula yao ya jumla ni CH2n-6. Mwakilishi rahisi zaidi ni benzene - C6H6. Wanaweza kuathiriwa na utokaji wa hewa (ubadilishaji wa atomi za hidrojeni na atomi za halojeni), nitration, kuongeza na oksidi.
