Ich lerne jetzt etwas über Nomenklatur. Insbesondere Oxyanionen.
Grundsätzlich, wenn Sie ein Anion haben, das eine Kombination aus ist ein Nichtmetall mit Sauerstoff.
Laut meinem Buch:
Es endet mit -ate für die häufigsten Oxyanionen der Element. Es endet mit -ite für die Oxyanionen, die die gleiche Ladung haben, aber mit einem Sauerstoffatom weniger.
Beispiel:
$ \ ce {NO_3 ^ – \ impliziert} $ Nitrat
$ \ ce {NO_2 ^ – \ impliziert} $ Nitrit
Ok, wenn Sie mir ein Oxyanion geben, das mit endet -ate, ich weiß, dass ich einfach ein Sauerstoffatom entfernen kann und die -ite bekomme.
Aber was ich nicht verstehe, ist, woher das Buch das weiß $ \ ce {NO_3 ^ -} $ ist Nitrat: Woher weiß das Buch, dass $ \ ce {NO_3 ^ -} $ „das häufigste Oxyanion für das Element“ . Woher weiß es, dass eine Ladung von $ -1 $ und $ 3 $ Sauerstoffatomen „das häufigste“ Stickstoffoxyanion erzeugt?
Mit anderen Worten, was bedeutet es überhaupt mit „am häufigsten“?
Kommentare
- Ich ' bin mir da eigentlich nicht sicher, zuerst dachte ich, es wäre etwas zu tun tun mit der Gruppenoxidationszahl, da Nitrat, Sulfat und Phosphat alle das Zentralion in seiner Gruppenoxidationszahl aufweisen. Aber Chlorat ($ \ ce {ClO3 ^ -} $) scheint sich zu unterscheiden. Ich denke, wie bei vielen chemischen Nomenklaturen kann dies nur auf " historische Gründe " zurückzuführen sein. Hoffe, jemand anderes kann eine bessere Antwort geben.
- @orthocresol Ihr Recht, aber es gibt ' auch das Präfix – en.wikipedia.org/wiki/Oxyanion
Antwort
„Am häufigsten“ bedeutet die Formen, die im gesamten Bereich der Chemie am häufigsten vorkommen, von denen ich ziemlich sicher bin, dass sie lose dem thermodynamisch stabilsten Oxidationszustand entsprechen. Es ist jedoch nicht immer der Fall, dass das „-ate“ -Ion am stabilsten ist – as Ein Beispiel finden Sie unter den folgenden Links zu Chlor.
Für eine detaillierte Antwort muss angemerkt werden, dass die Nomenklatur über „-ate“ und „-ite“ hinausgeht. Die meisten p-Block-Elemente, die Oxoanionen bilden, bilden sich eine ganze Reihe von ihnen, jedes mit dem Zentralatom in einer Oxidationsstufe, zwei von jedem Nachbarn entfernt. Für alle Elemente außer den leichtesten ($ \ ce {C} $ und $ \ ce {N} $) und schwersten ($ \ ce) {As} $, $ \ ce {Se} $, $ \ ce {Te} $ usw.), normalerweise wird angenommen, dass die Serie vier Mitglieder , obwohl nicht garantiert werden kann, dass alle stabil sind oder charakterisiert werden können (z. B. „ Bromit “ und „ Hyposulfit „).
Wie in den Kommentaren zu einer anderen Antwort erwähnt, gibt es neben den Suffixen“ -ite „und“ -ate „auch das“ Hypo- “ und „per-“ Präfixe , wobei „hypo-“ nur mit „-ite“ und „per-“ nur mit „-ate“ verwendet wird. Diese vier Kombinationen werden verwendet, um die Reihe der Oxoanionen für jedes Element zu überspannen:
- Phosphor: Perphosphat ($ \ ce {PO5 ^ {3 -}} $), Phosphat ($ \ ce {PO4 ^ {3 -}} $), Phosphit ($ \ ce {PO3 ^ {3 -}} $), Hypophosphit ($ \ ce {H2PO2 ^ { -}} $)
- Schwefel: Persulfat ($ \ ce {SO5 ^ {2 -}} $), sulfat ($ \ ce {SO4 ^ {2 -}} $), sulfit ($ \ ce { SO3 ^ {2 -}} $), Hyposulfit („$ \ ce {SO2 ^ {2 -}} $“)
- Chlor: Perchlorat ($ \ ce {ClO4 ^ {-}} $), Chlorat ($ \ ce {ClO3 ^ {-}} $), Chlorit ($ \ ce {ClO2 ^ {-}} $), Hypochlorit ($ \ ce {ClO ^ {-}} $)
- Brom: Perbromat ($ \ ce {BrO4 ^ {-}} $), Bromat ($ \ ce {BrO 3 ^ {-}} $), Bromit („$ \ ce {BrO2 ^ {-}} $“), Hypobromit ($ \ ce {BrO ^ {-}} $)
- Jod: periodate ($ \ ce {IO4 ^ {-}} $), iodate ($ \ ce {IO3 ^ {-}} $), Iodit ($ \ ce {IO2 ^ {-}} $), Hypoiodit ($ \ ce {IO ^ {- }} $)
Für Kohlenstoff wurde „ Carbonat “ gemäß der „häufigsten“ Rubrik als bevorzugt das einzige bekannte Oxoanion. Bei Stickstoff wurde die Verwendung der Präfixe vermieden, was ich der Einfachheit halber annehme. (Ich würde argumentieren, dass Nitrat und Nitrit in der natürlichen Welt häufig genug sind, ohne Ein solcher entscheidender Faktor wäre eine harte Konkurrenz um das Suffix „-ate“ gewesen.)
Mögliche Strukturunregelmäßigkeiten innerhalb einer Reihe umfassen Peroxoanionen bei einer hohen Anzahl gebundener Sauerstoffatome (zIch glaube, dass Persulfat und „ Perphosphat “ beide Peroxospezies sind) und eine variable Anzahl von gebundenen Sauerstoff für eine gegebene Oxidationsstufe in Anionen schwererer Elemente (z. B. Metaperiodat, $ \ ce {IO4 -} $ gegenüber Orthoperiodat, $ \ ce {IO6 ^ {5 -}} $, die beide siebenwertiges Jod enthalten). Es besteht auch die Möglichkeit für andere Nicht-Oxo-Anionen-Verbindungen der Zentralatome mit Sauerstoff wie Chlordioxid , $ \ ce {ClO2} $ ;; Stickstoffdioxid , $ \ ce {NO2} $; Schwefel Dioxid , $ \ ce {SO2} $ und Trioxid , $ \ ce { SO3} $; und (natürlich) Kohlendioxid , $ \ ce {CO2} $.
Sie finden Verweise auf Oxoanionen von Arsen , Selen , Antimon und Tellur ebenfalls (Links beziehen sich auf die „-ates“), aber meiner Meinung nach tendieren diese eher zum Verhalten von Oxo-Anionen- Bildung von Metallen, die entweder nur ein einziges merklich stabiles Oxoanion aufweisen ( Chromat , Molybdat , Wolframat usw.) oder brechen Sie dieses (hypo -) – ite / (per -) – aß Paradigma ziemlich schlecht (siehe z. B. Permanganat , $ \ ce {MnO4 -} $ gegenüber Manganat , $ \ ce {MnO4 ^ { 2 -}} $).
Wenn Sie wirklich umhauen möchten, schauen Sie sich die polymeren Oxoanionen wie Polyphosphat ; oder beim derzeit nur theoretischen Orthocarbonat ; oder bei Eisen, für das anscheinend alle drei bekannten Oxoanionen als „ Ferrat “ bezeichnet werden.
Antwort
Historische Namenskonventionen schreiben vor, dass sich das Suffix „-ate“ auf die Gruppe bezieht, die das Kation mit einer höheren Oxidationsstufe enthält als die entsprechende Gruppe, die mit „-“ gekennzeichnet ist ite „Suffix.
Im Fall von Nitrat trägt Stickstoff eine Ladung von +5; in Nitrit ist Stickstoff +3. Für Chlorat beträgt Chlor +5; in Chlorit ist es +3. Und so weiter.
Kommentare
- Es gibt jedoch auch das Präfix per-, das eine Oxidationsstufe bezeichnet höher als nur ein -ate.
- Und auch ' hypo- ', was eine Oxidationsstufe bezeichnet, die niedriger als ist ' -ite '. ZB Hypochlorit, $ \ ce {ClO -} $.
- @bon I. wurde gelehrt, dass " per- " eine abgekürzte Form von " hyper- ", die sich gut mit " hypo- " kombinieren lässt.
- @ JasonPatterson Dies scheint sehr wahrscheinlich zu sein.
- Das Präfix " per " ist auf Thomas Thompson zurückzuführen (und ist es nicht) eine Abkürzung für " hyper- " bezeichnet jedoch eher das höchste Oxid). Siehe MP Crosland ' s excelle nt text Historische Studien in der Sprache der Chemie .