Nomenklatura chemii nieorganicznej: Różnice pomiędzy wersjami

Wysiłki w celu opracowania spójnego systemu nazewnictwa związków nieorganicznych podejmowane były od lat 40. XX wieku. Wraz z rozwojem chemii nieorganicznej i pojawiającymi się tendencjami do ujednolicenia nazewnictwa związków organicznych i nieorganicznych zmieniały się zalecenia dotyczące nazewnictwa systematycznego i akceptowanego nazewnictwa tradycyjnego oraz nazw pośrednich. Wytyczne te opracowywane są od 2001 roku przez ''{{j|en|Division of Chemical Nomenclature and Structure Representation}}'' [[Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej|Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej]], a wcześniej przez ''{{j|en|IUPAC Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry}}''. Najnowsza publikacja (stan na rok 2016), tzw. ''{{j|en|Red Book}}'', z zaleceniami dotyczącymi m.in. nazewnictwa rekomendowanego, akceptowanego i niewskazanego, pochodzi z roku 2005. Zalecenia te obejmują symbole i nazewnictwo [[pierwiastek chemiczny|pierwiastków chemicznych]] oraz [[związki nieorganiczne|związków nieorganicznych]]. IUPAC proponuje trzy ogólne systemy nomenklaturowe oraz dwa uzupełniające dla [[kwasy tlenowe|kwasów tlenowych]] i ich [[pochodna (chemia)|pochodnych]], np. [[anion]]ów, [[sole|soli]] i [[estry|estrów]]. Ponadto odrębne rozdziały poświęcone są [[związki kompleksowe|związkom koordynacyjnym]] i [[związki metaloorganiczne|metaloorganicznym]] oraz ciałom stałym{{r|<ref name="Red Book 2005}}" />.

System nazewnictwa nieorganicznego opracowywany jest przez IUPAC w [[Język angielski|języku angielskim]], a następnie dostosowywany do innych języków przez odpowiednie organizacje współpracujące z IUPAC. W Polsce jest to Podkomisja Nomenklatury Nieorganicznej [[Polskie Towarzystwo Chemiczne|Polskiego Towarzystwa Chemicznego]], której ostatnie zalecenia zostały opublikowane w roku 1998 i były możliwie wiernym tłumaczeniem tzw. ''{{j|en|Red Book I}}'' z 1990 roku{{r|<ref name="PTCh1998}}" />. BrakW jest2021 tłumaczeńroku naPTChem językopublikował polskiroboczą nowszychwersję tłumaczenia niektórych rozdziałów zaleceń IUPAC z 2005 roku<ref>{{cytuj|url = https://ktch.ptchem.pl/wp-content/uploads/2021/11/Red_Book_2005-PL_2016-11-03.pdf |tytuł = Materiały w trakcie opracowywania |data = 2021-11 |opublikowany = Komisja Terminologii Chemicznej Polskiego Towarzystwa Chemicznego |dostęp = o |data dostępu = 2024-03-05}}</ref>.

Zarówno IUPAC, jak i PTChem zalecają stosowanie nomenklatury systematycznej{{r|<ref name="Red Book 2005|" /><ref name="PTCh1998}}" />, jednak dla wybranych kwasów tlenowych i ich pochodnych o ugruntowanym nazewnictwie akceptowane są także nazwy tradycyjne{{r|<ref name="IR-8.1|" /><ref name="IR-8.5|" /><ref name="IR-8.2}}" />.

Wzory chemiczne służą do symbolicznego zapisu składu pierwiastkowego lub budowy chemicznej danej substancji. W chemii nieorganicznej IUPAC wyróżnia trzy podstawowe typy wzorów chemicznych{{r|<ref name="IR-4}}" />:

Można zastosować również '''wzór półempiryczny''', będący formą pośrednią pomiędzy wzorem empirycznym a sumarycznym, np. dla dziesięciowodnego [[Tetraboran sodu|boraksu]]{{r|<ref name="Schubert}}" />:

O kolejności symboli pierwiastków we wzorze decyduje w pierwszym rzędzie ich przybliżona [[elektroujemność]]{{r|<ref name="IR-4}}" />. W związkach nieorganicznych wyróżnia się zazwyczaj składnik elektrododatni (np. [[metale|metal]]) i elektroujemny (np. [[niemetale|niemetal]] lub [[reszta kwasowa]]). W pierwszej kolejności we wzorze podaje się składnik elektrododatni, a następnie składnik elektroujemny, np.

Dla uniknięcia wątpliwości, IUPAC zdefiniował sekwencję pierwszeństwa pierwiastków pod względem elektroujemności{{r|<ref name="IR-4}}" />. Są one uszeregowane generalnie [[Grupa układu okresowego|grupami]] i [[Prawo okresowości Mendelejewa|okresami]] układu okresowego, poczynając od [[fluor]]u, a kończąc na [[radon]]ie{{r|<ref name="VI}}" />:

Dla gazów szlachetnych przyjmuje się pierwszeństwo przed litowcami. Wodór umiejscowiony jest pomiędzy azotowcami a tlenowcami. [[Tlen]] ma pierwszeństwo przed wszystkimi fluorowcami{{r|<ref name="VI}}" />. Przykłady:

Drugim kryterium kolejności zapisu symboli pierwiastków we wzorze jest porządek alfanumeryczny, np. {{chem2|AlK(SO4)2}} (Al&nbsp;<&nbsp;K). Symbole jednoliterowe poprzedzają dwuliterowe (np. B&nbsp;<&nbsp;Be), a grupy pierwiastków sortuje się według symbolu pierwszego pierwiastka (np. {{nowrap|{{chem2|NI3}} < {{chem2|PCl3}}}}){{r|<ref name="IR-4}}" />.

Sole złożone, [[addukt]]y (w tym [[hydraty]]) itp. zapisuje się, wymieniając w porządku alfabetycznym poszczególne składniki i rozdzielając je kropką w połowie wysokości znaków{{r|<ref name="IR-2.5.1}}" />, np.:

Alternatywnie wzory takie można zapisać w sposób{{r|<ref name="RB2005_81}}" />:

Stosowanie nomenklatury systematycznej zaleca się szczególnie dla nowych związków. IUPAC proponuje różne systemy nomenklaturowe, a wybór właściwego zależy od budowy związku i potrzeb autora, np. czy istotny jest skład [[stechiometria|stechiometryczny]], czy wskazanie budowy [[jon centralny|jonu centralnego]]{{r|<ref name="Red Book 2005}}" />:

W systemie tym przedstawia się jedynie skład atomowy cząsteczki poprzez podanie liczby atomów lub centrów koordynacyjnych (np. reszt kwasowych){{r|<ref name="IR-5}}" />. Odwrotnie niż we wzorze chemicznym, w nazwie podaje się najpierw składnik bardziej elektroujemny, np. [[Tlenek żelaza(III)|tritlenek diżelaza]], {{chem2|Fe2O3}}, [[Siarczan sodu|trioksydosiarczan disodu]], {{chem2|Na2SO3}} lub [[Błękit pruski|tris(heksacyjanidożelazian) tetrażelaza]], {{chem2|Fe4[Fe(CN)6]3}}. Liczbę atomów lub jonów określa się za pomocą [[Nomenklatura chemii nieorganicznej#przedrostki zwielokrotniające|przedrostków zwielokrotniających]]: di-, tri-, tetra-, penta- itd. W celu uniknięcia niejednoznaczności dla jonów złożonych stosuje się przedrostki: bis-, tris-, tetrakis-, pentakis- itd., np.:

Przedrostek „mono-” podaje się jedynie w szczególnych przypadkach dla podkreślenia stechiometrii{{r|<ref name="RB2005 str 70}}" />.

Przykładowo, dla związku o wzorze {{chem2|K2S}} poprawne są następujące nazwy{{r|<ref name="RB2005 str 136}}" />:

Stosowanie końcówek awy/owy dla wskazania stopnia utlenienia pierwiastka elektrododatniego (np. kationu) nie jest akceptowane przez IUPAC{{r|<ref name="RB2005 str. 252}}" />. Jego nazwę podaje się w formie rzeczownika w [[dopełniacz (przypadek)|dopełniaczu]], a nie przymiotnika, np.:

Nazwy anionów homopoliatomowych tworzy się, dodając do nazwy anionu jednoatomowego przedrostek zwielokrotniający. IUPAC dopuszcza stosowanie kilku nazw tradycyjnych{{r|<ref name="IR-5}}" />:

Nomenklatura podstawnikowa jest systemem zbliżonym do nomenklatury związków organicznych. Podstawą tworzenia nazwy w tym systemie jest [[wodorek macierzysty]], tj. [[wodorki|wodorek]] pierwiastka stanowiącego [[atom centralny]]{{r|<ref name="IR-6}}" />. Nazwa wodorku powinna być nazwą systematyczną, np. boran ([[Borowodory|{{chem2|BH3}}]]), metan ([[metan|{{chem2|CH4}}]]){{u|metan}}, silan ([[Krzemowodory|{{chem2|SiH4}}]]), azan ([[amoniak|{{chem2|NH3}}]]), fosfan ([[fosforowodór|{{chem2|PH3}}]]), oksydan ([[woda|{{chem2|H2O}}]]), sulfan ([[siarkowodór|{{chem2|H2S}}]]), selan ([[selenowodór|{{chem2|H2Se}}]]){{r|<ref name="IR-6.1}}" />. Standardowe wodorki zawierają następującą liczbę atomów wodoru:

W systemie tym wymienia się alfabetycznie kolejne [[Ligand (chemia)|ligandy]] [[atom centralny|atomu centralnego]] (w razie potrzeby stosując przedrostki zwielokrotniające, di-, tri- itp.), kończąc nazwą tego atomu{{r|<ref name="IR-7}}" />. Dla pochodnych (soli, estrów, anionów) nazwę atomu zastępuje się nazwą anionu, dodając w razie potrzeby ładunek jonu, np.:

Jest to system przewidziany do tworzenia systematycznych nazw kwasów tlenowych i ich pochodnych{{r|<ref name="RB2005_12}}" />.

Dla pochodnych kwasów, w których atom tlenu lub [[grupa hydroksylowa]] zostały zastąpione innym atomem lub grupą, można zastosować ''nomenklaturę wymiany funkcyjnej'', w której wymiana wskazana jest przez przedrostki (p) i wrostki (w), np.

| chlorydooksygenian(1−) wapnia{{refn|Ze względu na ustaloną kolejność pierwiastków (wszystkie fluorowce przed tlenem, zob. [[#Kolejność symboli pierwiastków we wzorze sumarycznym|sekwencję]]), nazwy systematyczne podhalogeninów mają kolejność odwrotną od tradycyjnej, stąd ''chlorydooksygenian(1−) wapnia''. Ponieważ jednak w pozostałych kwasach tlenowych halogenowców i ich solach o kolejności w nazwie decyduje atom centralny, np. ''oksydochloran(5−) wapnia'' dla {{chem2|Ca(ClO3)2}}, dopuszcza się stosowanie analogicznych nazw dla podhalogeninów, np. ''oksydochloran(1−) wapnia''{{r|<ref name="RB2005_336}}" />.|nazwa=tab2ref1|grupa=mini}}<br />lub oksydochloran(1−) wapnia{{r|tab2ref1|grupa1=mini}}

Związki typu [[addukt]]ów mają nazwy systematyczne składające się z nazw poszczególnych komponentów rozdzielonych [[Pauza i półpauza|pauzami]], po których w nawiasie podaje się zawartość poszczególnych komponentów w związku. O kolejności komponentów decyduje liczba cząsteczek w związku, a następnie porządek alfabetyczny. Wyjątkiem jest woda, umieszczana zawsze na końcu nazwy. Nazwy komponentów można tworzyć, stosując nazewnictwo konstytucyjne, podstawnikowe lub addytywne. Dla związków addycyjnych zawierających wodę akceptowane są nazwy zawierające słowo „hydrat” („wodzian”){{r|<ref name="IR-5.5}}" />.

* {{chem2|CaCl2*8NH3}}: chlorek wapnia – {{pauza}}amoniak (1/8)

** siarczan sodu – {{pauza}}woda (1/10)

W systematycznej nomenklaturze chemicznej stosuje się szereg przedrostków określających cechy geometryczne i strukturalne, np. ''cis'', ''trans'', ''cyklo'', ''katena'', ''sym'' oraz litery greckie, np. μ, λ, Δ. Przedrostki te należy pisać kursywą (poza literami greckimi) i oddzielać od dalszej części nazwy łącznikiem, np. [[Kwas metafosforowy|kwas ''cyklo''-trifosforowy]]. Do przedrostków tego typu częściej spotykanych w chemii nieorganicznej należą{{r|<ref name="V}}" />:

Podkomisja Nomenklatury Nieorganicznej PTChem zaleca stosowanie międzynarodowych przedrostków zwielokrotniających (greckich lub łacińskich){{r|<ref name="PTCh1998}}" />. Według niektórych autorów, ze względu na ugruntowane nazwy tradycyjne, dopuszcza się stosowanie przedrostków polskich{{r|<ref name="skrypt|Walkowiak}}." />

Wybrane przedrostki zwielokrotniające{{r|<ref name="skrypt|IV}}:" />

Nazwy wybranych [[Ligand (chemia)|ligandów]] częściej spotykanych w nazwach addytywnych i konstytucyjnych nieorganicznych związków chemicznych{{r|<ref name="PTCh1998|" /><ref name="IX}}" />:

* {{chem2|\sF}}, {{chem2|\sCl}}, {{chem2|\sBr}}, {{chem2|\sI}}: fluorydo, chlorydo, bromido, jodydo{{refn|grupa=uwaga|Nazwy „fluorydo”, „chlorydo”, „bromido”, „jodydo” są tłumaczeniem angielskich nazw ''{{j|en|fluorido}}'', ''{{j|en|chlorido}}'', ''{{j|en|bromido}}'', ''{{j|en|iodido}}'', wprowadzonych w 2005 roku{{odn|''Red Book''|2005|s=10–11}} i niemających jeszcze oficjalnych polskich odpowiedników zalecanych przez Polskie Towarzystwo Chemiczne. Są one jednak zgodne z nazwami zawartymi we wstępnym tłumaczeniu ''Nomenklatury chemii organicznej'' opublikowanym przez PTChem w 2016 roku{{r|<ref name="BlueBookPL}}" />. Stosowanie dawniej zalecanych nazw „fluoro”, „chloro”, „bromo” i „jodo” należy obecnie ograniczyć do przedrostków w [[#Nomenklatura wymiany funkcyjnej|nomenklaturze wymiany funkcyjnej]]{{odn|''Red Book''|2005|s=138}}.}}

„Liczba Stocka” oznacza [[stopień utlenienia]] pierwiastka lub centrum koordynacyjnego zapisywaną w nazwie [[Związek chemiczny|związku chemicznego]] bezpośrednio po danym składniku. Współczesny format zapisu to liczba rzymska w nawiasie okrągłym, bez spacji pomiędzy członem nazwy a nawiasem. IUPAC zdecydowanie zaleca stosowanie liczb Stocka dla wskazania wartościowości metalu w solach zamiast dawniej używanych końcówek -awy/-owy oraz przedrostków pod-/nad-.

Nazewnictwo to nie jest nazewnictwem systematycznym i nie jest wyszczególniane jako zalecane zarówno przez IUPAC, jak i Polskie Towarzystwo Chemiczne (PTChem){{r|<ref name="Red Book 2005|" /><ref name="PTCh1998|" /><ref name="IUPAC1940|" /><ref name="IUPAC1957|" /><ref name="IUPAC1970|" /><ref name="IUPAC1998}}" />. Nazewnictwo to pojawiło się jako „obowiązkowe” w wydanej w 1999 roku przez PTChem publikacji ''Nomenklatura związków chemicznych. Poradnik dla nauczycieli'', a według jej autorów przedstawiała obowiązujące zasady nazewnictwa związków nieorganicznych i opierała się na wydanym rok wcześniej przez PTChem polskim tłumaczeniu ''Nomenklatury związków nieorganicznych''{{r|<ref name="Kluz}}" />, w którym jednak nazewnictwo tego typu nie zostało w żadnym miejscu wspomniane{{r|<ref name="PTCh1998}}" />. Stosowanie liczby Stocka zalecane jest natomiast w nazwach [[związki kompleksowe|związków kompleksowych]]. Liczby Stocka należy też używać w nazwach tradycyjnych, które mogą być niejednoznaczne, np. {{chem2|MnO4(2-)}} – manganian(VI); {{chem2|MnO4(3-)}} – manganian(V).

* po lewej: [[kwas fosfinowy]] (zwycz.: kwas podfosforawy{{refn|Dawna nazwa kwasu fosfinowego, „kwas podfosforawy”{{r|<ref name="IUPAC1957|" /><ref name="Trzebiatowski}}" />, nie odzwierciedla występowania wiązania {{chem2|P\sH}} i nie jest wymieniana w nazwach akceptowanych przez IUPAC począwszy od roku 1970{{r|<ref name="IUPAC1970}}" />.|nazwa=tab3ref1|grupa=mini}}; IUPAC: dihydrydohydroksydooksydofosfor), {{chem2|HPH2O2}}

Poniżej przedstawiono zestawienie wybranych tradycyjnych (półsystematycznych) nazw kwasów tlenowych, które są akceptowane przez IUPAC{{r|<ref name="IR-8.1}}" />. Akceptowane są także odpowiednie nazwy pochodnych (np. [[anion]]ów, [[sole|soli]] i [[estry|estrów]]), które tworzy się, zastępując końcówki „-awy” i „-owy”, odpowiednio końcówkami „-yn/-in” i „-an”.

IUPAC akceptuje nazwy tradycyjne także dla niektórych pochodnych kwasów tlenowych, w których atom tlenu zastąpiony został innym atomem{{r|<ref name="IR-8.2}}" />:

Dla wybranych [[wodorosole|wodorosoli]] i wodoroanionów IUPAC akceptuje uproszczoną nomenklaturę wodorową, w której pomija się nawiasy i ładunek anionu. Ze względu na możliwe niejednoznaczności IUPAC nie zaleca stosowania tego typu uproszczeń poza poniższą listą{{r|<ref name="IR-8.5}}" />: