Explicamos o que é a nomenclatura química e seus diferentes tipos. Além disso, as nomenclaturas em química orgânica e inorgânica.
Qual é a nomenclatura química?
Em química , o conjunto de regras e fórmulas que determinam a forma de nomear e representar os diversos compostos químicos conhecidos pelo homem é conhecido como nomenclatura (ou nomenclatura química) , dependendo dos elementos que os compõem e da proporção em cada elemento.
A importância da nomenclatura química reside na possibilidade de nomear, organizar e classificar os diversos tipos de compostos químicos , de forma que somente com o seu termo identificador você possa ter uma ideia de que tipo de elementos os compõem e, portanto, que tipo de reações podem ser esperadas desses compostos.
Existem três sistemas de nomenclatura química:
- Sistema estequiométrico ou sistemático (recomendado pela IUPAC). Nomeie os compostos com base no número de átomos de cada elemento que os compõe. Por exemplo: O composto Ni 2 O 3 é denominado trióxido de diníquel.
- Sistema funcional, clássico ou tradicional. Ele usa vários sufixos e prefixos (como -oso, -ico, hypo-, per-) dependendo da valência atômica dos elementos do composto. Este sistema de nomenclatura está obsoleto. Por exemplo: O composto Ni 2 O 3 é denominado óxido de níquel.
- Sistema STOCK. Neste sistema, o nome do composto inclui em algarismos romanos (e às vezes como um subscrito) a valência dos átomos presentes na molécula do composto. Por exemplo: O composto Ni 2 O 3 é denominado óxido de níquel (III).
Por outro lado, a nomenclatura química varia dependendo se se trata de compostos orgânicos ou inorgânicos .
Veja também: Número de Avogadro
Nomenclatura em química orgânica
Antes de falar sobre a nomenclatura dos diferentes tipos de compostos orgânicos, é necessário definir o termo “localizador”. O localizador é o número usado para indicar a posição de um átomo em uma cadeia ou ciclo de hidrocarboneto . Por exemplo, no caso de pentano (C 5 H 12 ) e ciclopentano (C 5 H 10 ), cada átomo de carbono é listado como mostrado na figura a seguir:
Por outro lado, é conveniente mencionar a tetravalência do carbono , o que significa que este elemento possui 4 valências, portanto, pode formar apenas 4 ligações com uma ampla combinação delas. Isso explica a razão pela qual em cada composto orgânico quase nunca veremos ou colocaremos um átomo de carbono com mais de 4 ligações.
Em química orgânica, existem principalmente dois sistemas de nomenclatura:
- Nomenclatura substituta. Um hidrogênio da estrutura de hidrocarboneto é substituído pelo grupo funcional correspondente. Dependendo se o grupo funcional atua como um substituinte ou como uma função principal, ele será denominado como um prefixo ou sufixo do nome do hidrocarboneto . Por exemplo:
- Função principal. Um hidrogênio no carbono 3 do pentano é substituído pelo grupo -OH (-ol). É denominado: 3-pentanol.
- Substituinte. Um hidrogênio do carbono 1 do pentano é substituído pelo grupo -Cl (cloro-), é denominado 1-cloropentano. Se um hidrogênio de carbono 2 for substituído, ele será denominado 2-cloropentano.
- Função principal. Um hidrogênio no carbono 3 do pentano é substituído pelo grupo -OH (-ol). É denominado: 3-pentanol.
Esclarecimento: Os hidrogênios nas estruturas acima são implícitos para simplificar. Cada união entre duas linhas significa que existe um átomo de carbono com seus respectivos hidrogênios, sempre respeitando a tetravalência.
- Nomenclatura de função radical. O nome do radical correspondente ao hidrocarboneto é colocado como um sufixo ou prefixo do nome do grupo funcional. No caso de ser um grupo funcional do tipo de função principal, seria, por exemplo, pentilamina ou 2-pentilamina. No caso de ser um grupo funcional do tipo substituinte, seria, por exemplo, cloreto de pentila (pode-se ver que é a mesma estrutura do 1-cloropentano, mas usando outra nomenclatura para nomeá-lo).
Prefixo Grupo funcional Prefixo Grupo funcional -F fluoro- -NO 2 nitro- -Cl cloro- -OU R-oxi- -Br bromo- -NÃO nitroso- -EU iodo- -N 3 azido-
Tabela 1 : Nomes de substituintes muito comuns.
Tabela 2: Nomes de radicais orgânicos muito comuns.
Nomenclatura de hidrocarbonetos
Hidrocarbonetos são compostos feitos de átomos de carbono (C) e hidrogênio (H). Eles são classificados em:
- Hidrocarbonetos alifáticos. Eles são compostos não aromáticos. Se sua estrutura se fecha e forma um ciclo, eles são chamados de compostos alicíclicos. Por exemplo:
- Alcanos São compostos de natureza acíclica (que não formam ciclos) e saturados (todos os seus átomos de carbono estão ligados entre si por ligações covalentes simples). Eles respondem à fórmula geral C n H 2n + 2 , onde n representa o número de átomos de carbono. Em todos os casos, o sufixo -ano é usado para nomeá-los. Pode ser:
- Alcanos lineares. Eles têm uma cadeia linear. Para nomeá-los, o sufixo -ano será combinado com o prefixo que denota o número de átomos de carbono presentes. Por exemplo, hexano tem 6 átomos de carbono (hex-) (C 6 H 14 ). Na Tabela 3, alguns exemplos.
Nome Quantidade de carbonos Nome Quantidade de carbonos metano 1 heptano 7 etano 2 octano 8 propano 3 nonano 9 butano 4 reitor 10 pentano 5 undecano onze hexano 6 dodecano 12
- Alcanos lineares. Eles têm uma cadeia linear. Para nomeá-los, o sufixo -ano será combinado com o prefixo que denota o número de átomos de carbono presentes. Por exemplo, hexano tem 6 átomos de carbono (hex-) (C 6 H 14 ). Na Tabela 3, alguns exemplos.
- Alcanos São compostos de natureza acíclica (que não formam ciclos) e saturados (todos os seus átomos de carbono estão ligados entre si por ligações covalentes simples). Eles respondem à fórmula geral C n H 2n + 2 , onde n representa o número de átomos de carbono. Em todos os casos, o sufixo -ano é usado para nomeá-los. Pode ser:
Tabela 3: Nomes de alcanos de acordo com a quantidade de átomos de carbono que sua estrutura contém.
- Quando há uma ligação dupla carbono-carbono, o sufixo -eno é usado (em vez de -ano como em alcanos) e os respectivos prefixos de número são adicionados se o composto tiver mais de uma ligação dupla, por exemplo -dieno, -trieno, -tetraene.
- Quando existe uma ligação tripla carbono-carbono, o sufixo -ino é usado e os respectivos prefixos de número são adicionados se o composto tiver mais de uma ligação tripla, por exemplo, -diino, -triino, -tetraino.
- Quando existem ligações duplas e triplas carbono-carbono, o sufixo -enino é usado e os respectivos prefixos numéricos são adicionados se houver várias dessas ligações múltiplas, por exemplo, -dienino, -trienino, -tetraenino.
- A localização da ligação múltipla é indicada pelo número do primeiro carbono dessa ligação.
- Se houver ramos, a cadeia mais longa com o maior número de ligações duplas ou triplas é escolhida como a cadeia principal. A corrente é escolhida considerando que a localização da ligação dupla ou tripla seja a menor possível.
- Os radicais orgânicos que vêm de alquenos são nomeados substituindo o sufixo -eno por -enil (se atuar como um substituinte, -enil) e os radicais provenientes de alcinos são substituídos por -ino por -inil (se atua como um substituinte, – inyl).
Composto Substituinte Composto Substituinte eteno etenil etino etinil propeno propenil gorjeta propinil buteno butenil butino butinil penteno pentenil pentino pentinil hexeno hexenil hexina hexinil hepteno heptenil heptina heptinil octeno octenil Outubro octinil Tabela 4: Nomes de radicais substituintes de alcenos e alcinos.
- Monocíclico. Eles são nomeados de derivações do nome de benzeno (ou algum outro composto aromático), listando seus substituintes com prefixos numeradores (localizadores). Se o anel aromático possui vários substituintes, eles são nomeados em ordem alfabética, sempre procurando a menor combinação possível de localizadores. Se algum substituinte envolver um anel, este é colocado na posição um no anel aromático e continua a ser nomeado de acordo com a ordem alfabética dos demais substituintes. Por outro lado, o radical do anel benzênico é denominado fenil (se atua como um substituinte, -fenil). Por exemplo:
Outra forma de definir a posição dos substituintes nos hidrocarbonetos aromáticos é usando a nomenclatura orto, meta e para. Consiste em localizar a posição de outros substituintes com base na posição de um substituinte inicial, por exemplo:
- Policíclico. Eles são nomeados principalmente por seus nomes genéricos, uma vez que são compostos muito específicos. Mas você também pode usar o sufixo -eno ou -enyl para eles. Esses policiclos podem ser formados por vários anéis aromáticos fundidos ou conectados por ligações CC. Nestes compostos, os localizadores são geralmente colocados com números para a estrutura principal (aquela com mais ciclos) e com números com “prêmios” para a estrutura secundária. Por exemplo:
Para nomear cetonas, o sufixo -ona é usado no final do nome do composto, seguindo as mesmas regras de numeração de acordo com o número de átomos. Você também pode nomear os dois radicais ligados ao grupo carbonila seguido pela palavra cetona. Por exemplo:
Nomenclatura em química inorgânica
- Óxidos . Eles são compostos formados com oxigênio e algum outro elemento metálico ou não metálico . Eles são nomeados usando prefixos de acordo com o número de átomos que cada molécula de óxido possui. Por exemplo: trióxido de digálio (Ga 2 O 3 ), monóxido de carbono (CO). Quando o elemento oxidado é metálico, eles são chamados de óxidos básicos; quando não são metálicos, são chamados de anidridos ou óxidos de ácido. Geralmente, o oxigênio em óxidos tem um estado de oxidação -2.
- Peróxidos São compostos formados pela combinação do grupo peroxo (-OO-) O 2 -2 e outro elemento químico . Geralmente, o oxigênio tem estado de oxidação -1 no grupo peroxo. Eles são nomeados da mesma forma que óxidos, mas com a palavra “peróxido”. Por exemplo: peróxido de cálcio (CaO 2 ), peróxido de dihidrogênio (H 2 O 2 ).
- Superóxidos Eles também são conhecidos como hiperóxidos. O oxigênio tem um estado de oxidação -½ nesses compostos. Eles são regularmente nomeados após óxidos, mas usando a palavra “hiperóxido” ou “superóxido”. Por exemplo: superóxido ou hiperóxido de potássio (KO 2 ).
- Hidretos Eles são compostos formados por hidrogênio e outro elemento. Quando o outro elemento é metálico, eles são chamados de hidretos metálicos e quando não é metálico são chamados de hidretos não metálicos. Sua nomenclatura depende da natureza metálica ou não metálica do outro elemento, embora em alguns casos os nomes comuns sejam usados, como na amônia (ou tri-hidreto de nitrogênio).
- Hidretos metálicos. Para nomeá-los, o prefixo numérico é usado de acordo com o número de átomos de hidrogênio seguido pelo termo “hidreto”. Por exemplo: monohidreto de potássio (KH), tetrahidreto de chumbo (PbH 4 ).
- Hidretos não metálicos. A terminação -ide é adicionada ao elemento não metálico e então a frase “de hidrogênio” é adicionada. Eles geralmente estão no estado gasoso . Por exemplo: fluoreto de hidrogénio (HF (g) ), di-seleneto de (H 2 SE (g) ).
- Oxácidos. São compostos também chamados de oxiácidos ou oxiácidos (e popularmente “ácidos”). Eles são ácidos que contêm oxigênio. Sua nomenclatura requer o uso do prefixo correspondente ao número de átomos de oxigênio, seguido pela palavra “oxo” anexada ao nome do não metal terminado em “-ato”. No final, a frase “hidrogênio” é adicionada. Por exemplo: tetraoxossulfato de hidrogênio ou ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), dioxossulfato de hidrogênio ou ácido hipossulfuroso (H 2 SO 2 ).
- Hidrácidos. Eles são compostos formados por hidrogênio e um não metal. Quando dissolvidos em água, dão soluções ácidas. Eles são nomeados usando o prefixo “ácido” seguido do nome do não-metal, mas com a terminação “hídrico”. Por exemplo: ácido fluorídrico (HF (aq) ), ácido clorídrico (HCl (aq) ), sulfeto de hidrogênio (H 2 S (aq) ), ácido seleídrico (H 2 Se (aq) ). Sempre que a fórmula de um hidrácido for representada, deve-se esclarecer que ele se encontra em solução aquosa (aq) (caso contrário, pode ser confundido com um hidreto não metálico).
- Hidróxidos ou bases . Eles são compostos formados pela união de um óxido básico e água. Eles são reconhecidos pelo grupo funcional -OH. Eles são genericamente denominados como hidróxidos, anexados aos respectivos prefixos dependendo da quantidade de grupos hidroxila presentes. Por exemplo: dihidróxido de chumbo ou hidróxido de chumbo (II) (Pb (OH) 2 ), hidróxido de lítio (LiOH).
- Você sai. Os sais são o produto da união de substâncias ácidas e básicas. Eles são nomeados de acordo com sua classificação: neutros, ácidos, básicos e mistos.
- Sais neutros. São formados pela reação entre um ácido e uma base ou hidróxido, liberando água no processo. Eles podem ser binários e ternários, dependendo se o ácido é um hidrácido ou um oxácido.
- Se o ácido for um hidrácido, eles são chamados de sais halóides. Eles são nomeados usando o sufixo -uro no elemento não metálico, e o prefixo correspondente à quantidade desse elemento. Por exemplo: cloreto de sódio (NaCl), tricloreto de ferro (FeCl 3 ).
- Se o ácido for um oxácido, eles também são chamados de oxisaltos ou sais ternários. Eles são nomeados usando o prefixo numérico de acordo com a quantidade de grupos “oxo” (quantidade de oxigênio O 2- ) e o sufixo -ato no não metal, seguido pelo estado de oxidação do não metal escrito em algarismos romanos e entre parênteses. Eles também podem ser nomeados usando o nome do ânion seguido pelo nome do metal. Por exemplo: tetraoxossulfato de cálcio (VI) (Ca 2+ , S 6+ , O 2- ) ou sulfato de cálcio (Ca 2+ , (SO 4 ) 2- ) (CaSO 4 ), tetraoxifosfato de sódio (V) (Na 1+ , P 5+ , O 2- ) ou fosfato de sódio (Na1+ , (PO 4 ) 3- ) (Na 3 PO 4 ).
- Sais ácidos. Eles são formados pela substituição do hidrogênio em um ácido por átomos de metal. Sua nomenclatura é a mesma dos sais neutros ternários, mas acrescentando a palavra “hidrogênio”. Por exemplo: hidrogenossulfato de sódio (VI) (NaHSO 4 ), um hidrogênio de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) é trocado por um átomo de sódio, hidrogenocarbonato de potássio (KHCO 3 ), um hidrogênio de ácido carbônico (H 2 CO 3 ) para um átomo de potássio.
- Sais básicos. Eles são formados pela substituição dos grupos hidroxila de uma base pelos ânions de um ácido. Sua nomenclatura depende de ou de um oxácido.
- Se o ácido for um hidrácido, o nome do não metal é usado com o sufixo -ide e o número do prefixo do número de grupos -OH é anexado, seguido pelo termo “hidroxi”. No final, o estado de oxidação do metal é definido, se necessário. Por exemplo: FeCl (OH) 2 seria dihidroxicloreto de ferro (III).
- Se o ácido for um oxácido, o termo “hidroxi” é usado com seu número de prefixo correspondente. Em seguida, o sufixo correspondente à quantidade de grupos “oxo” é adicionado e o -ato de terminação é adicionado ao não metal, seguido por seu estado de oxidação escrito em algarismos romanos e entre parênteses. Por fim, coloque o nome do metal seguido de seu estado de oxidação escrito em algarismos romanos e entre parênteses. Por exemplo: Ni 2 (OH) 4 SO 3 seria níquel (III) tetrahidroxitrioxossulfato (IV).
- Sais mistos. Eles são produzidos substituindo os hidrogênios de um ácido por átomos de metal de diferentes hidróxidos. Sua nomenclatura é idêntica à dos sais ácidos, mas inclui os dois elementos. Por exemplo: tetraoxossulfato de sódio e potássio (NaKSO 4 ).
- Sais neutros. São formados pela reação entre um ácido e uma base ou hidróxido, liberando água no processo. Eles podem ser binários e ternários, dependendo se o ácido é um hidrácido ou um oxácido.
Nomenclatura IUPAC
A IUPAC (sigla da União Internacional de Química Pura e Aplicada, ou seja, União Internacional de Química Pura e Aplicada ) é a