Jeg lærer nu om nomenklatur. Især oxyanioner.
Dybest set, når du har en anion, der er en kombination af et ikke-metal med ilt.
Ifølge min bog:
Den ender med -ate for de mest almindelige oxyanioner af element. Det slutter med -ite for oxyanioner, der har samme ladning, men med et iltatom mindre.
Eksempel:
$ \ ce {NO_3 ^ – \ antyder} $ Nitrat
$ \ ce {NO_2 ^ – \ implicerer} $ Nitrite
Ok, hvis du giver mig en oxyanion, der slutter med -at, jeg ved, at jeg simpelthen kan fjerne et iltatom, og jeg får den -ite.
Men hvad jeg ikke forstår, er hvordan bogen ved at $ \ ce {NO_3 ^ -} $ er nitrat: hvordan ved bogen, at $ \ ce {NO_3 ^ -} $ er “den mest almindelige oxyanion for elementet” . Hvordan ved det, at en afgift på $ -1 $ og $ 3 $ iltatomer skaber “den mest almindelige” Nitrogenoxyion?
Med andre ord, hvad betyder det endda med “mest almindelige”?
Kommentarer
- Jeg ' Jeg er faktisk ikke sikker på dette, først troede jeg, det ville være noget at gøre med gruppeoxidationsnummeret, da nitrat, sulfat og phosphat alle har den centrale ion i dets gruppeoxidationsnummer. Men klorat ($ \ ce {ClO3 ^ -} $) beder om at være anderledes. Jeg antager, som med mange kemiske nomenklaturer, kan det bare skyldes " historiske årsager ". Håber en anden kan give et bedre svar.
- @orthocresol din ret, men der er ' også præfiks – da.wikipedia.org/wiki/Oxyanion
Svar
“Mest almindelige” betyder de former, der hyppigst forekommer i hele kemiets omfang, som jeg ganske sikkert svarer til løst til den mest termodynamisk stabile oxidationstilstand. Det er ikke altid tilfældet, at “-at” -ionen er den mest stabile, dog som et eksempel, se linkene til klor nedenfor).
Et detaljeret svar nødvendiggør at bemærke, at nomenklaturen strækker sig ud over bare “-ate” og “-ite”. De fleste p-blokelementer, der danner oxo-anioner form en hel række af dem, hver med det centrale atom i en oxidationstilstand to væk fra hver nabo. For alle elementer undtagen de letteste ($ \ ce {C} $ og $ \ ce {N} $) og de tungeste ($ \ ce {Som} $, $ \ ce {Se} $, $ \ ce {Te} $ osv.), Normalt anses serien for at indeholde fire medlemmer , selvom det ikke er garanteret, at alle er stabile eller kan karakteriseres (f.eks. “ bromite ” og “ hyposulfite “).
Som bemærket i kommentarerne til et andet svar er der ud over suffikserne” -ite “og” -ate “også” hypo- ” og “per-” præfikser , hvor “hypo-” kun bruges med “-ite”, og “per-” kun bruges med “-ate”. Disse fire kombinationer bruges til at spænde over rækken af oxo-anioner for hvert element:
- Fosfor: perphosphat ($ \ ce {PO5 ^ {3 -}} $), fosfat ($ \ ce {PO4 ^ {3 -}} $), phosphit ($ \ ce {PO3 ^ {3 -}} $), hypophosphite ($ \ ce {H2PO2 ^ { -}} $)
- Svovl: persulfate ($ \ ce {SO5 ^ {2 -}} $), sulfat ($ \ ce {SO4 ^ {2 -}} $), sulfit ($ \ ce { SO3 ^ {2 -}} $), hyposulfit (“$ \ ce {SO2 ^ {2 -}} $”)
- Klor: perchlorat ($ \ ce {ClO4 ^ {-}} $), chlorat ($ \ ce {ClO3 ^ {-}} $), chlorit ($ \ ce {ClO2 ^ {-}} $), hypochlorit ($ \ ce {ClO ^ {-}} $)
- Brom: perbromat ($ \ ce {BrO4 ^ {-}} $), bromate ($ \ ce {BrO 3 ^ {-}} $), bromite (“$ \ ce {BrO2 ^ {-}} $”), hypobromit ($ \ ce {BrO ^ {-}} $)
- Jod: periodate ($ \ ce {IO4 ^ {-}} $), iodate ($ \ ce {IO3 ^ {-}} $), iodit ($ \ ce {IO2 ^ {-}} $), hypoiodit ($ \ ce {IO ^ {- }} $)
For kulstof blev “ carbonat ” foretrukket i henhold til den “mest almindelige” rubrik som den eneste kendte oxo-anion. For nitrogen blev brugen af præfikser undgået, for hvad jeg antager var enkelhedens skyld. (Jeg vil hævde, at nitrat og nitrit begge er almindelige nok i den naturlige verden, uden sådan en afgørende faktor ville der have været hård konkurrence om “-ate” -suffikset.)
Mulige uregelmæssigheder i strukturen inden for en serie inkluderer peroxo-anioner ved stort antal bundne oxygener (f.eks., Jeg tror persulfat og “ perphosphat ” er begge peroxo-arter) og variabelt antal bundne oxygener for en given oxidationstilstand i anioner af tungere grundstoffer (f.eks. metaperiodat, $ \ ce {IO4 -} $, versus orthoperiodat, $ \ ce {IO6 ^ {5 -}} $, som begge indeholder heptavalent iod). Der er også mulighed for andre ikke-oxo-anionforbindelser af de centrale atomer med ilt, såsom chlordioxid , $ \ ce {ClO2} $ ; nitrogendioxid , $ \ ce {NO2} $; svovl dioxid , $ \ ce {SO2} $ og trioxid , $ \ ce { SO3} $; og (selvfølgelig) kuldioxid , $ \ ce {CO2} $.
Du kan finde referencer til oxo-anioner af arsen , selen , antimon , og tellurium også (links er til “-ates”), men efter min mening har disse en tendens til at kant mere mod opførsel af oxo-anion- danner metaller, som enten kun har en enkelt mærkbart stabil oxo-anion ( kromat , molybdatat , wolframat osv.), eller bryd dette (hypo -) – ite / (per -) – spiste paradigme temmelig dårligt (se f.eks. permanganat , $ \ ce {MnO4 -} $ kontra manganat , $ \ ce {MnO4 ^ { 2 -}} $).
Hvis du virkelig vil sprænge dit sind, skal du kigge på polymere oxo-anioner som polyphosphat ; eller på nuværende tidspunkt kun teoretisk orthocarbonat ; eller ved jern, for hvilket tilsyneladende alle tre af de kendte oxo-anioner kaldes “ ferrat “.
Svar
Historiske navngivningskonventioner dikterer, at “-ate” -suffikset henviser til gruppen, der indeholder kationen med en højere oxidationstilstand end den i den tilsvarende gruppe betegnet med “- ite “suffiks.
I tilfælde af nitrat bærer nitrogen en +5 ladning; i nitrit er nitrogen et +3. For chlorat er chlor +5; i chlorit er det “s +3. Og så videre.
Kommentarer
- Der er dog også præfikset per- som angiver en oxidationstilstand højere end bare en -ate.
- Og også ' hypo- ', som angiver en oxidationstilstand lavere end ' -ite '. F.eks. hypochlorit, $ \ ce {ClO -} $.
- @bon I blev lært, at " per- " er en forkortet form for " hyper- ", som parres pænt med " hypo- ".
- @ JasonPatterson Dette virker ret sandsynligt.
- " per- " præfikset skyldes Thomas Thompson (og er ikke en forkortelse for " hyper- " men angiver snarere den højeste oxid). Se MP Crosland ' s excelle nt tekst Historiske studier på kemiets sprog .