Jeg lærer nå om nomenklatur. Spesielt oxyanioner.
I utgangspunktet når du har et anion som er en kombinasjon av et ikke-metall med oksygen.
I følge boka mi:
Den ender med -ate for de vanligste oxyanionene i element. Det ender med -ite for oxyanionene som har samme ladning, men med ett oksygenatom mindre.
Eksempel:
$ \ ce {NO_3 ^ – \ innebærer} $ Nitrat
$ \ ce {NO_2 ^ – \ innebærer} $ Nitrite
Ok, hvis du gir meg en oxyanion som ender med -at, jeg vet at jeg rett og slett kan fjerne ett oksygenatom, og jeg får tak i det.
Men det jeg ikke forstår er hvordan vet boken at det $ \ ce {NO_3 ^ -} $ er nitrat: hvordan vet boken at $ \ ce {NO_3 ^ -} $ er «den vanligste oxyanionen for elementet» . Hvordan vet det at en ladning på $ -1 $ og $ 3 $ oksygenatomer skaper «den vanligste» Nitrogen-oxyanion?
Med andre ord, hva betyr det til og med «vanligste»?
Kommentarer
- Jeg ' Jeg er faktisk ikke sikker på dette, først trodde jeg det ville være noe å gjør med gruppens oksidasjonsnummer siden nitrat, sulfat og fosfat alle har sentralionen i gruppens oksidasjonsnummer. Men klorat ($ \ ce {ClO3 ^ -} $) ber om å variere. Jeg antar, som med mange kjemiske nomenklaturer, kan det bare skyldes " historiske grunner ". Håper noen andre kan gi et bedre svar.
- @orthocresol din rett, men der er ' også prefiks – en.wikipedia.org/wiki/Oxyanion
Svar
«Vanligste» betyr de former som oftest opptrer i hele kjemien, som jeg ganske sikkert tilsvarer løst den mest termodynamisk stabile oksidasjonstilstanden. Det er imidlertid ikke alltid slik at «-at» -ionen er den mest stabile, et eksempel, se koblingene for klor nedenfor).
Et detaljert svar krever å merke seg at nomenklaturen strekker seg utover bare «-ate» og «-ite». De fleste p-blokkelementer som danner oksoanioner en hel serie av dem, hver med det sentrale atomet i en oksidasjonstilstand to vekk fra hver nabo. For alle elementer unntatt de letteste ($ \ ce {C} $ og $ \ ce {N} $) og tyngste ($ \ ce {As} $, $ \ ce {Se} $, $ \ ce {Te} $ osv.), Vanligvis anses serien å inneholde fire medlemmer , selv om det ikke er garantert at alle er stabile eller kan karakteriseres (f.eks. « bromite » og « hyposulfite «).
Som nevnt i kommentarene til et annet svar, er det i tillegg til» -ite «og» -ate «suffiksene også» hypo- » og «per-» prefikser , der «hypo-» bare brukes med «-ite», og «per-» bare brukes med «-ate». Disse fire kombinasjonene brukes til å strekke serien oksoanioner for hvert element:
- Fosfor: perfosfat ($ \ ce {PO5 ^ {3 -}} $), fosfat ($ \ ce {PO4 ^ {3 -}} $), fosfitt ($ \ ce {PO3 ^ {3 -}} $), hypofosfitt ($ \ ce {H2PO2 ^ { -}} $)
- Svovel: persulfate ($ \ ce {SO5 ^ {2 -}} $), sulfat ($ \ ce {SO4 ^ {2 -}} $), sulfitt ($ \ ce { SO3 ^ {2 -}} $), hyposulfite («$ \ ce {SO2 ^ {2 -}} $»)
- Klor: perklorat ($ \ ce {ClO4 ^ {-}} $), klorat ($ \ ce {ClO3 ^ {-}} $), kloritt ($ \ ce {ClO2 ^ {-}} $), hypokloritt ($ \ ce {ClO ^ {-}} $)
- Brom: perbromat ($ \ ce {BrO4 ^ {-}} $), bromate ($ \ ce {BrO 3 ^ {-}} $), bromite («$ \ ce {BrO2 ^ {-}} $»), hypobromitt ($ \ ce {BrO ^ {-}} $)
- Jod: periodate ($ \ ce {IO4 ^ {-}} $), iodate ($ \ ce {IO3 ^ {-}} $), joditt ($ \ ce {IO2 ^ {-}} $), hypojoditt ($ \ ce {IO ^ {- }} $)
For karbon ble « karbonat » gitt preferanse, per den «vanligste» rubrikken, som den eneste kjente oksoanionen. For nitrogen ble bruk av prefikset unngått, for det jeg antar var enkelhets skyld. (Jeg vil hevde at nitrat og nitritt begge er vanlige nok i den naturlige verden til at en slik avgjørende faktor ville det ha vært hard konkurranse om «-ate» -suffikset.)
Mulige uregelmessigheter i strukturen i en serie inkluderer peroksoanioner ved høyt antall bundne oksygener (f.eks., Jeg tror persulfat og « perfosfat » er begge peroxo-arter) og variabelt antall bundet oksygener for en gitt oksidasjonstilstand i anioner av tyngre grunnstoffer (f.eks. metaperiodate, $ \ ce {IO4 -} $, versus orthoperiodate, $ \ ce {IO6 ^ {5 -}} $, som begge inneholder heptavalent jod). Det er også mulighet for andre ikke-oksoanionforbindelser av de sentrale atomer med oksygen som klordioksid , $ \ ce {ClO2} $ ; nitrogendioksid , $ \ ce {NO2} $; svovel dioksid , $ \ ce {SO2} $ og trioxide , $ \ ce { SO3} $; og (selvfølgelig) karbondioksid , $ \ ce {CO2} $.
Du kan finne referanser til oksoanioner av arsen , selen , antimon , og tellur også (lenker er til «-atene»), men etter min mening har disse en tendens til å gå mer mot oppførselen til oxo-anion- danner metaller, som enten bare har et enkelt, merkbart stabilt oksoanion ( kromat , molybdatat , tungstate osv.), eller bryt dette (hypo -) – ite / (per -) – spiste paradigme ganske dårlig (se f.eks. permanganat , $ \ ce {MnO4 -} $, kontra manganat , $ \ ce {MnO4 ^ { 2 -}} $).
Hvis du virkelig vil blåse på deg, kan du ta en titt på polymere oxo-anioner som polyfosfat ; eller for tiden bare teoretisk ortokarbonat ; eller ved jern, som tilsynelatende alle tre av de kjente oksoanionene er referert til som « ferrat «.
Svar
Historiske navngivningskonvensjoner dikterer at «-ate» -suffikset refererer til gruppen som inneholder kationen med en høyere oksidasjonstilstand enn den i den tilsvarende gruppen betegnet med «- ite «suffiks.
Når det gjelder nitrat, bærer nitrogen en +5 ladning; i nitritt er nitrogen et +3. For klorat er klor +5; i kloritt er det «s +3. Og så videre.
Kommentarer
- Det er imidlertid også prefikset per- som betegner en oksidasjonstilstand høyere enn bare en -ate.
- Og også ' hypo- ', som betegner en oksidasjonstilstand lavere enn ' -ite '. F.eks. hypokloritt, $ \ ce {ClO -} $.
- @bon I ble lært at " per- " er en forkortet form for " hyper- ", som passer fint sammen med " hypo- ".
- @ JasonPatterson Dette virker ganske sannsynlig.
- Prefikset " per- " skyldes Thomas Thompson (og er ikke en forkortelse for " hyper- " men snarere betegner det høyeste oksidet). Se MP Crosland ' s excelle nt tekst Historical Studies in the Language of Chemistry .