nomenclature chimique

Chimie

2022

Nous expliquons ce qu'est la nomenclature chimique et ses différents types. Aussi, les nomenclatures en chimie organique et inorganique.

La nomenclature chimique nomme, organise et classe les différents composés chimiques.

Quelle est la nomenclature chimique ?

Dans chimie Il est connu sous le nom de nomenclature (ou nomenclature chimique) à l'ensemble de règles et de formules qui déterminent la façon de nommer et de représenter les différents composés chimiques connus du être humain, en fonction de la éléments qui les composent et le proportion dans chaque élément.

L'importance de la nomenclature chimique réside dans la possibilité de nommer, d'organiser et de classer les différents types de composants chimiques, de telle sorte que seul leur terme d'identification permet d'avoir une idée du type d'éléments qui les composent et, par conséquent, du type de réactions que l'on peut attendre de ces composés.

Il existe trois systèmes de nomenclature chimique :

  • Système stoechiométrique ou systématique (recommandé par l'IUPAC). Nommer les composés en fonction du nombre de atomes de chaque élément qui les compose. Par exemple : Le composé Ni2O3 est appelé trioxyde de dinickel.
  • Système fonctionnel, classique ou traditionnel. Il utilise divers suffixes et préfixes (tels que -oso, -ico, hypo-, per-) en fonction de la Valence élément atomique du composé. Ce système de nommage est en grande partie hors d'usage. Par exemple : Le composé Ni2O3 est appelé oxyde de nickel.
  • Système STOCK. Dans ce système, le nom du composé Inclut en chiffres romains (et parfois en indice) la valence des atomes présents dans la molécule composée. Par exemple : Le composé Ni2O3 est appelé oxyde nickel (III).

En revanche, la nomenclature chimique varie selon qu'il s'agit de composés organiques ou inorganique.

Nomenclature en chimie organique

Les hydrocarbures aromatiques peuvent être monocycliques ou polycycliques.

Avant de parler de la nomenclature des différents types de composés organiques, il est nécessaire de définir le terme « localisateur ». Le localisateur est le nombre utilisé pour indiquer la position d'un atome dans une chaîne ou un cycle d'hydrocarbures. Par exemple, dans le cas du pentane (C5H12) et du cyclopentane (C5H10), chaque atome de carbone est répertorié comme le montre la figure suivante :

D'autre part, il convient de mentionner la tétravalence du carbone, ce qui signifie que cet élément a 4 valences, par conséquent, il ne peut former que 4 liaisons avec une large combinaison d'entre elles. Cela explique la raison pour laquelle dans chaque composé organique nous ne verrons ou ne mettrons presque jamais un atome de carbone avec plus de 4 liaisons.

En chimie organique, il existe principalement deux systèmes de nomenclature :

  • Nomenclature de substitution. Un hydrogène de structure hydrocarbonée est remplacé par le groupe fonctionnel correspondant. Selon que le groupe fonctionnel agit en tant que substituant ou en tant que fonction principale, il sera nommé en préfixe ou en suffixe du nom du hydrocarbure. Par exemple:
    • Fonction principale. Un hydrogène sur le carbone 3 du pentane est remplacé par le groupe -OH (-ol). Il est nommé : 3-pentanol.
    • Substitut. Un hydrogène de carbone 1 du pentane est remplacé par le groupe -Cl (chloro-), il est nommé, 1-chloropentane. Si un hydrogène de carbone 2 est substitué, il est nommé 2-chloropentane.

Clarification : Les hydrogènes dans les structures ci-dessus sont implicites par souci de simplicité. Chaque union entre deux lignes signifie qu'il existe un atome de carbone avec ses hydrogènes correspondants, en respectant toujours la tétravalence.

  • Nomenclature des fonctions radicales. Le nom du radical correspondant à l'hydrocarbure est mis comme suffixe ou préfixe du nom du groupe fonctionnel. Dans le cas où il s'agirait d'un groupe fonctionnel de type fonction principale, il s'agirait par exemple de la pentylamine ou de la 2-pentylamine. S'il s'agit d'une fonction de type substituant, il s'agirait par exemple du chlorure de pentyle (on voit que c'est la même structure que le 1-chloropentane mais en utilisant une autre nomenclature pour le nommer).

    Préfixe Groupe fonctionnel Préfixe Groupe fonctionnel
    -F fluoro- -NO2 nitro-
    -Cl chlore- -OU R-oxy-
    -Fr brome- -NON nitreux-
    -JE iode- -N3 azido-

    Tableau 1 : Noms de substituants très courants.

    Tableau 2 : Noms de radicaux organiques très courants.

Nomenclature des hydrocarbures

Les hydrocarbures sont des composés constitués d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Ils sont classés en :

  • Hydrocarbures aliphatiques. Ce sont des composés non aromatiques. Si leur structure se ferme et forme un cycle, ils sont appelés composés alicycliques. Par exemple:
    • Alcanes Ce sont des composés de nature acyclique (qui ne forment pas de cycles) et saturés (tous leurs atomes de carbone sont liés les uns aux autres par des liaisons covalentes Facile). Ils répondent à la formule générale CnH2n + 2, où m représente le nombre d'atomes de carbone. Dans tous les cas, le suffixe -ano est utilisé pour les nommer. Ils peuvent être:
      • Alcanes linéaires. Ils ont une chaîne linéaire. Pour les nommer, le suffixe -ano sera combiné avec le préfixe qui désigne le nombre d'atomes de carbone présents. Par exemple, l'hexane a 6 atomes de carbone (hex-) (C6H14). Quelques exemples sont présentés dans le tableau 3.

        nom Quantité de carbone nom Quantité de carbone
        méthane 1 heptane 7
        éthane 2 octane 8
        propane 3 nonano 9
        butane 4 doyen 10
        pentane 5 undécane 11
        hexane 6 dodécane 12

        Tableau 3 : Noms des alcanes selon la quantité d'atomes de carbone que contient leur structure.

      • Alcanes ramifiés. Si elles ne sont pas linéaires mais ramifiées, la plus longue chaîne hydrocarbonée avec le plus de ramifications (la chaîne principale) doit être trouvée, ses atomes de carbone sont comptés à partir de l'extrémité la plus proche de la ramification et les ramifications sont nommées en indiquant leur position dans la chaîne principale ( comme nous l'avons vu avec le localisateur), en remplaçant le suffixe -ano par -il (voir Tableau 2) et en ajoutant les préfixes numériques correspondants au cas où il y aurait deux ou plusieurs chaînes égales. La chaîne principale est choisie de manière à avoir la plus petite combinaison possible de localisateurs. Enfin la chaîne principale est nommée normalement. Par exemple, le 5-éthyl-2-méthylheptane a un squelette heptane (hep-, 7 atomes de carbone) avec un radical méthyle (CH3-) sur le deuxième atome de carbone et un radical éthyle (C2H5-) sur le cinquième. . Il s'agit de la plus petite combinaison possible de positions de branchement pour ce composé.
      • Radicaux alcanes (produits en perdant un atome d'hydrogène attaché à l'un de ses carbones). Ils sont nommés en substituant le suffixe -ano à -ilo et en l'indiquant par un tiret dans le Liaison chimique Par exemple, à partir du méthane (CH4), le radical méthyle (CH3-) est obtenu. (Voir Tableau 2). Il convient de préciser que, pour la nomenclature, la terminaison -il peut également être utilisée pour les radicaux lorsqu'ils agissent comme substituants. Par exemple:
    • Cycloalcanes. Ce sont des composés alicycliques qui répondent à la formule générale CnH2n. Ils sont nommés d'après les alcanes linéaires mais en ajoutant le préfixe cyclo- au nom, par exemple, cyclobutane, cyclopropane, 3-isopropyl-1-méthyl-cyclopentane. Dans ces cas, la plus petite combinaison possible des nombres d'atomes qui ont des substituants doit également être choisie. Par exemple:
    • Alcènes et alcynes. Ce sont des hydrocarbures insaturés, car ils ont une double (alcènes) ou triple (alcynes) liaison carbone-carbone. Ils répondent respectivement à formules général CnH2n et CnH2n-2. Ils portent le même nom que les alcanes, mais des règles différentes s'appliquent à eux en fonction de l'emplacement de leurs multiples liaisons :
      • Lorsqu'il existe une double liaison carbone-carbone, le suffixe -ène est utilisé (au lieu de -ane comme dans les alcanes) et les préfixes numériques respectifs sont ajoutés si le composé a plus d'une double liaison, par exemple -diène, -triène, -tétraène.
      • Lorsqu'il existe une triple liaison carbone-carbone, le suffixe -ino est utilisé et les préfixes numériques respectifs sont ajoutés si le composé a plus d'une triple liaison, par exemple -diino, -triino, -tetraino.
      • Lorsqu'il existe des doubles et triples liaisons carbone-carbone, le suffixe -enino est utilisé et les préfixes numériques respectifs sont ajoutés s'il existe plusieurs de ces liaisons multiples, par exemple, -dienino, -trienino, -tetraenino.
      • L'emplacement de la liaison multiple est indiqué par le numéro du premier carbone de cette liaison.
      • S'il y a des ramifications, la chaîne la plus longue avec le plus grand nombre de doubles ou triples liaisons est choisie comme chaîne principale. La chaîne est choisie en cherchant à ce que l'emplacement de la double ou triple liaison soit le plus petit possible.
      • Les radicaux organiques qui proviennent des alcènes sont nommés en substituant le suffixe -eno pour -ényle (s'il agit comme substituant, -ényle) et les radicaux provenant d'alcynes sont substitués -ino pour -inyle (s'il agit comme substituant, -inyle ).
        Composé Substitut Composé Substitut
        éthène éthényle éthyne éthinyle
        propène propényle pointe propynyle
        butène butényle butino butynyle
        pentène pentényle pentine pentynyle
        hexène hexényle hexine hexinyle
        heptène heptényle heptine heptinyle
        octène octényle octobre octinyle

        Tableau 4 : Noms des radicaux substituants des alcènes et des alcynes.


  • Hydrocarbures aromatiques. Ils sont connus sous le nom d'arènes. Ce sont des composés cycliques conjugués (alternant une liaison simple et une liaison multiple dans leur structure). Ils ont des anneaux de structures plates et très stables du fait de la conjugaison. Beaucoup incluent le benzène (C6H6) et ses dérivés, bien qu'il existe de nombreuses autres variétés de composés aromatiques. Ils peuvent être classés en :
    • Monocyclique. Ils sont nommés à partir de dérivations du nom du benzène (ou d'un autre composé aromatique), énumérant ses substituants avec des préfixes numérateurs (locators). Si le cycle aromatique comporte plusieurs substituants, ils sont nommés par ordre alphabétique, en recherchant toujours la plus petite combinaison possible de localisateurs. Si un substituant implique un cycle, celui-ci est placé en position un dans le cycle aromatique, et il continue à être nommé selon l'ordre alphabétique du reste des substituants. D'autre part, le radical du cycle benzénique est appelé phényle (s'il agit comme substituant, -phényle). Par exemple:

      Une autre façon de définir la position des substituants dans les hydrocarbures aromatiques consiste à utiliser la nomenclature ortho, méta et para. Cela consiste à localiser la position d'autres substituants à partir de la position d'un substituant initial, par exemple :
    • Polycyclique. Ils sont principalement nommés par leur nom générique, car ce sont des composés très spécifiques. Mais le suffixe -eno ou -enyl peut également être utilisé pour eux. Ces polycycles peuvent être formés de plusieurs cycles aromatiques fusionnés, ou reliés par des liaisons C-C. Dans ces composés, les localisateurs sont généralement mis avec des numéros pour la structure principale (celle avec le plus de cycles) et avec des numéros avec des « primes » pour la structure secondaire. Par exemple:
  • Alcools. Les alcools sont des composés organiques qui contiennent un groupe hydroxyle (-OH).Leur structure est formée en substituant un H au groupe -OH dans un hydrocarbure, par conséquent, ils sont définis par la formule générale R-OH, où R est n'importe quelle chaîne hydrocarbonée. Ils sont nommés en utilisant le suffixe -ol au lieu de la terminaison -o de l'hydrocarbure correspondant. Si le groupe -OH agit comme un substituant, alors il est nommé hydroxy-. Si un composé a plusieurs groupes hydroxyle, il est appelé polyol ou polyol, et il est nommé par des préfixes de numérotation.
  • Phénols Les phénols sont similaires aux alcools, mais ont le groupe hydroxyle attaché à un cycle benzénique aromatique, plutôt qu'un hydrocarbure linéaire. Ils répondent à la formule Ar-OH. Pour les nommer, le suffixe -ol est également utilisé avec celui de l'hydrocarbure aromatique. Voici quelques exemples d'alcools et de phénols :
  • Éthers Les éthers sont régis par la formule générale R-O-R', où les radicaux aux extrémités (R- et R'-) peuvent être des groupes identiques ou différents du groupe alkyle ou aryle. Les éthers sont nommés d'après la fin de chaque groupe alkyle ou aryle par ordre alphabétique, suivi du mot « éther ». Par exemple:
  • Amines Ce sont des composés organiques dérivés de l'ammoniac par substitution d'un ou de certains de ses hydrogènes par des radicaux alkyle ou aryle, obtenant respectivement des amines aliphatiques et des amines aromatiques. Dans les deux cas, ils sont nommés en utilisant le suffixe -amine ou le nom général est conservé. Par exemple:
  • Acides carboxyliques. Ce sont des composés organiques qui ont un groupe carboxyle (-COOH) dans leur structure. Ce groupe fonctionnel est composé d'un groupe hydroxyle (-OH) et d'un groupe carbonyle (-C = O). Pour les nommer, la chaîne avec le plus grand nombre de carbones qui contient le groupe carboxyle est considérée comme la chaîne principale. Ensuite, il est utilisé comme terminaison -ico ou -oico pour les nommer. Par exemple:
  • Aldéhydes et cétones. Ce sont des composés organiques qui ont une fonction carbonyle. Si le carbonyle se trouve à une extrémité de la chaîne hydrocarbonée, on parlera d'aldéhyde, et il sera à son tour lié à un hydrogène et à un groupe alkyle ou aryle. On parlera de cétones lorsque le carbonyle est dans la chaîne hydrocarbonée et lié par l'atome de carbone à des groupes alkyle ou aryle des deux côtés. Pour nommer les aldéhydes, le suffixe -al est utilisé à la fin du nom du composé, suivant les mêmes règles de numérotation selon le nombre d'atomes. Ils peuvent également être nommés en utilisant le nom général de l'acide carboxylique dont ils proviennent et en changeant le suffixe -ico en -aldéhyde. Par exemple:

    Pour nommer les cétones, le suffixe -one est utilisé à la fin du nom du composé, suivant les mêmes règles de numérotation selon le nombre d'atomes. Vous pouvez également nommer les deux radicaux attachés au groupe carbonyle suivis du mot cétone. Par exemple:
  • Esters Il ne faut pas les confondre avec les éthers, car ce sont des acides dont l'hydrogène est remplacé par un radical alkyle ou aryle. Ils sont nommés en remplaçant le suffixe -ico de l'acide par -ate, suivi du nom du radical qui remplace l'hydrogène, sans le mot « acide ». Par exemple:
  • Amides Il ne faut pas les confondre avec les amines. Ce sont des composés organiques qui sont produits en substituant le groupe -OH d'un acide de référence au groupe -NH2. Ils sont nommés en substituant -amide à l'extrémité -ico de l'acide de référence. Par exemple:
  • Halogénures d'acide. Ce sont des composés organiques dérivés d'un acide carboxylique dans lequel le groupe -OH est remplacé par un atome d'un élément halogène. Ils sont nommés en substituant -yl au suffixe -ico et le mot "acide" au nom de l'halogénure. Par exemple:
  • Anhydrides d'acide. Ce sont des composés organiques dérivés d'acides carboxyliques. Ils peuvent être symétriques ou asymétriques. S'ils sont symétriques, ils sont nommés en remplaçant le mot acide par "anhydride". Par exemple : l'anhydride acétique (de acide acétique). S'ils ne le sont pas, les deux acides sont combinés et précédés du mot « anhydride ». Par exemple:
  • Nitriles. Ce sont des composés organiques qui ont le groupe fonctionnel -CN. Dans ce cas, la terminaison -ico de l'acide de référence est remplacée par -nitrile. Par exemple:

Nomenclature en chimie inorganique

Les sels sont le produit de l'union de substances acides et basiques.
  • Oxydes. Ce sont des composés qui se forment avec l'oxygène et d'autres élément métallique ou non métallique. Ils sont nommés à l'aide de préfixes en fonction du nombre d'atomes que possède chaque molécule d'oxyde. Par exemple : trioxyde de digalium (Ga2O3), monoxyde de carbone (CO). Lorsque l'élément oxydé est métallique, on les appelle oxydes basiques ; lorsqu'il est non métallique, ils sont appelés anhydrides ou oxydes d'acide. En général, l'oxygène dans les oxydes a un état d'oxydation de -2.
  • Peroxydes Ce sont des composés formés par la combinaison du groupe peroxo (-O-O-) O2-2 et d'un autre élément chimique. Généralement, l'oxygène a l'état d'oxydation -1 dans le groupe peroxo. Ils sont nommés de la même manière que les oxydes mais avec le mot « peroxyde ». Par exemple : peroxyde de calcium (CaO2), peroxyde de dihydrogène (H2O2).
  • Superoxydes Ils sont également connus sous le nom d'hyperoxydes. L'oxygène a un état d'oxydation de -½ dans ces composés. Ils sont régulièrement nommés d'après les oxydes, mais en utilisant le mot "hyperoxyde" ou "superoxyde". Par exemple : le superoxyde ou hyperoxyde de potassium (KO2).
  • Hydrures Ce sont des composés formés par l'hydrogène et un autre élément. Lorsque l'autre élément est métallique, ils sont appelés hydrures métalliques et lorsqu'il n'est pas métallique, ils sont appelés hydrures non métalliques. Sa nomenclature dépend de la nature métallique ou non métallique de l'autre élément, bien que dans certains cas les noms communs soient utilisés, comme dans l'ammoniac (ou le trihydrure d'azote).
    • hydrures métalliques. Pour les nommer, le préfixe numérique est utilisé en fonction du nombre d'atomes d'hydrogène suivi du terme « hydrure ». Par exemple : monohydrure de potassium (KH), tétrahydrure de plomb (PbH4).
    • Hydrures non métalliques. La terminaison -ide est ajoutée à l'élément non métallique, puis la phrase "hydrogène" est ajoutée. On les trouve généralement dans état gazeux. Par exemple : fluorure d'hydrogène (HF (g)), séléniure de dihydrogène (H2Se (g)).
  • Oxacides. Ce sont des composés qui sont également appelés oxoacides ou oxyacides (et populairement « acides »). Ce sont des acides qui contiennent de l'oxygène. Sa nomenclature nécessite l'utilisation du préfixe correspondant au nombre d'atomes d'oxygène, suivi du mot « oxo » attaché au nom du non-métal se terminant par « -ate ». À la fin, la phrase « hydrogène » est ajoutée. Par exemple : le tétraoxosulfate d'hydrogène ou l'acide sulfurique (H2SO4), le dioxosulfate d'hydrogène ou l'acide hyposulfureux (H2SO2).
  • Hydraacides. Ce sont des composés formés d'hydrogène et d'un non-métal. En les dissolvant dans L'eau ils donnent des solutions acides. Ils sont nommés en utilisant le préfixe « acide » suivi du nom du non-métal, mais avec la terminaison « hydrique ». Par exemple : acide fluorhydrique (HF (aq)), acide chlorhydrique (HCl (aq)), hydrogène sulfuré (H2S (aq)), acide séléhydrique (H2Se (aq)). A chaque fois que la formule d'un hydracide est représentée, il faut préciser qu'il est en solution aqueuse (aq) (sinon, il peut être confondu avec un hydrure non métallique).
  • Hydroxydes ou socles. Ce sont des composés formés par l'union d'un oxyde basique et de l'eau. Ils sont reconnus par le groupe fonctionnel -OH. Ils sont nommés de manière générique hydroxyde, attachés aux préfixes respectifs en fonction de la quantité de groupes hydroxyle présents. Par exemple : dihydroxyde de plomb ou hydroxyde de plomb (II) (Pb (OH) 2), lithium (LiOH).
  • Vous sortez. Les sels sont le produit de l'union de substances acides et basiques. Ils sont nommés selon leur classification : neutre, acide, basique et mixte.
    • Sels neutres. Ils sont formés par la réaction entre un acide et une base ou un hydroxyde, libérant de l'eau dans le processus. Ils peuvent être binaires et ternaires selon que l'acide est un hydracide ou un oxacide.
      • Si l'acide est un hydracide, ils sont appelés sels haloïdes. Ils sont nommés à l'aide du suffixe -uro sur l'élément non métallique, et du préfixe correspondant à la quantité de cet élément. Par exemple : chlorure de sodium (NaCl), trichlorure de fer (FeCl3).
      • Si l'acide est un oxacide, on les appelle aussi oxysels ou sels ternaires. Ils sont nommés en utilisant le préfixe numérique selon la quantité de groupes "oxo" (quantité d'oxygène O2-), et le suffixe -ate dans le non-métal, suivi de l'état d'oxydation du non-métal écrit en chiffres romains et entre parenthèses. Ils peuvent également être nommés en utilisant le nom de l'anion suivi du nom du métal. Par exemple : tétraoxosulfate de calcium (VI) (Ca2+, S6+, O2-) ou sulfate de calcium (Ca2+, (SO4) 2-) (CaSO4), tétraoxyphosphate de sodium (V) (Na1+, P5+, O2-) ou phosphate de sodium (Na1 +, (PO4) 3-) (Na3PO4).
    • Sels acides. Ils sont formés par le remplacement de l'hydrogène dans un acide par des atomes de métal. Sa nomenclature est la même que celle des sels neutres ternaires, mais en ajoutant le mot « hydrogène ». Par exemple : l'hydrogénosulfate de sodium (VI) (NaHSO4), un hydrogène d'acide sulfurique (H2SO4) est échangé contre un atome de sodium, l'hydrogénocarbonate de potassium (KHCO3), un hydrogène d'acide carbonique (H2CO3) est échangé contre un atome de potassium .
    • Sels basiques. Ils sont formés en remplaçant les groupes hydroxyle d'une base par les anions d'un acide. Sa nomenclature dépend d'un ou d'un oxacide.
      • Si l'acide est un hydracide, le nom du non-métal avec le suffixe -ide est utilisé et le préfixe du nombre de groupes -OH est précédé du terme « hydroxy ». A la fin, l'état d'oxydation du métal est réglé si nécessaire. Par exemple : FeCl (OH) 2 serait du dihydroxychlorure de fer (III).
      • Si l'acide est un oxacide, le terme "hydroxy" est utilisé avec son numéro de préfixe correspondant. Ensuite, le suffixe correspondant au nombre de groupes "oxo" est ajouté et la terminaison -ate est ajoutée au non-métal, suivie de son état d'oxydation écrit en chiffres romains et entre parenthèses. Enfin, le nom du métal est mis suivi de son état d'oxydation écrit en chiffres romains et entre parenthèses. Par exemple : Ni2 (OH) 4SO3 serait le tétrahydroxytrioxosulfate (IV) de nickel (III).
    • Sels mélangés. Ils sont produits en remplaçant les hydrogènes d'un acide par des atomes métalliques de différents hydroxydes. Sa nomenclature est identique à celle des sels acides, mais comprenant les deux éléments. Par exemple : le tétraoxosulfate de sodium et de potassium (NaKSO4).

Nomenclature IUPAC

L'IUPAC (acronyme de International Union of Pure and Applied Chemistry, c'est-à-dire International Union of Pure and Applied Chemistry) est le organisation International dédié à l'établissement des règles universelles de nomenclature chimique.

Son système, proposé comme un système simple et fédérateur, est connu sous le nom de nomenclature IUPAC et diffère de la nomenclature traditionnelle en ce qu'il est plus précis dans la dénomination des composés, car non seulement il les nomme mais clarifie également la quantité de chaque élément chimique. le composé.

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