Belangrijkste nomenclatuurregels van de anorganische chemie
Blok 1: Benaming van mono-atomische ionen
Definitie
Mono-atomische ionen zijn enkelvoudige geladen deeltjes die bestaan uit één atoom dat elektronen heeft opgenomen of afgestaan. Een positief mono-atomisch ion wordt een kation genoemd; een negatief mono-atomisch ion is een anion.
Belangrijke concepten
Voor mono-atomische kationen – positieve ionen afkomstig van metalen – wordt de naam gevormd door de elementnaam, zonder extra achtervoegsel of wijziging: deze namen zijn identiek aan het betreffende neutrale element.
Voor mono-atomische anionen – negatieve ionen ontstaan uit niet-metalen – wordt de elementnaam voorzien van het achtervoegsel “-ide”. Dit duidt aan dat het een enkelvoudig negatief ion betreft, gevormd door opname van elektronen.
Termen:
Kation: geladen deeltje (ion) met een positieve lading, gevormd door elektronafgifte.
Anion: geladen deeltje (ion) met een negatieve lading, gevormd door elektronenopname.
Mono-atomisch: bestaand uit exact één atoom.
Element: fundamentele chemische stof met een bepaald aantal protonen.
-ide: achtervoegsel gebruikt bij mono-atomische anionen.
Formules en berekeningen
De notatie van een mono-atomisch ion volgt steeds het elementensymbool met daarachter de lading als superscript, bijvoorbeeld Na⁺, S²⁻, Fe³⁺. Er zijn geen complexe berekeningen vereist, maar wel moet nauwgezet op de juiste lading worden gelet, vooral bij overgangsmetalen die meerdere kationen kunnen vormen.
Praktijkvoorbeelden
Voorbeeld 1: Benaming van een kation - Ion: Al³⁺ - Uitleg: Het aluminiumatoom verliest drie elektronen en wordt een kation met lading +3. De naamgeving volgt rechtstreeks uit het element: de naam is "aluminium".
Voorbeeld 2: Benaming van een anion - Ion: N³⁻ - Uitleg: Het stikstofatoom neemt drie elektronen op en vormt het anion met lading -3. De naam wordt gevormd door het achtervoegsel “-ide”. De correcte benaming is "nitride".
Veel gemaakte fouten
Verkeerde toepassing van het achtervoegsel “-ide” op kationen, bijvoorbeeld “sodiumion” foutief als “natride”.
Vergeten het achtervoegsel “-ide” te gebruiken bij de benaming van mono-atomische anionen, bijvoorbeeld “zwavel” in plaats van “sulfide”.
Verkeerde notatie of verwarring tussen elementnaam (voor kationen) en anionnaam (voor anionen).
Onjuist gebruik van Engelse termen in Nederlandstalige context, bijvoorbeeld “oxide ion” in plaats van “oxide”.
Blok 2: Naamgeving van enkelvoudige verbindingen en gebruik van voorvoegsels
Definitie
Enkelvoudige anorganische verbindingen bestaan uit precies twee elementen (binair), waarbij men door middel van Grieks telwoorden (voorvoegsels) aangeeft hoeveel atomen van elk element aanwezig zijn, tenzij de aantallen eenduidig zijn door de verbinding zelf.
Belangrijke concepten
Het belangrijkste bij het benoemen van binaire verbindingen is het onderscheid tussen evidente (voor de hand liggende) verhoudingen en niet-evidente verhoudingen:
Evidente verhouding: Als er uit de systematische naam of uit de aard van de stof slechts één mogelijke samenstelling is, wordt geen voorvoegsel gebruikt.
Niet-evidente verhouding: Als een element met meerdere oxidatietoestanden voorkomt of meer dan één binding met hetzelfde element vormt, dan wordt een Grieks voorvoegsel gebruikt ter specificatie van het aantal atomen waaraan het element in de verbinding deelneemt.
Dit zorgt voor eenduidigheid, vooral wanneer elementen met verschillende valenties betrokken zijn.
Termen:
Voorvoegsel: Een toevoeging vóór de stam van de naam om het aantal atomen te specificeren.
Grieks voorvoegsel: Numerieke aanduidingen afgeleid uit het Grieks om aantallen systematisch te benoemen.
Evident: Eenduidig bepaald door de aard van de verbinding.
Formules en berekeningen
Het toepassen van voorvoegsels vereist een nauwkeurige analyse van de formule:
Maak duidelijk hoeveel atomen er van elk element in de verbinding aanwezig zijn.
Bij typisch binaire verbindingen tussen niet-metalen worden voorvoegsels bij beide elementen gebruikt, behalve bij het eerste element als het aantal daarvan 1 is en dat vanzelfsprekend is.
Het tweede element krijgt altijd zowel het passende voorvoegsel als het “-ide” achtervoegsel.
Voorvoegseloverzichtstabel
Getal | Voorvoegsel |
|---|---|
1 | mono |
2 | di |
3 | tri |
4 | tetra |
5 | penta |
6 | hexa |
7 | hepta |
8 | octa |
9 | nona |
10 | deca |
11 | undeca |
12 | dodeca |
veel | poly |
1/2 | hemi |
Praktijkvoorbeelden
Voorbeeld 1: Binaire verbinding die geen voorvoegsels vereist - Verbinding: NaCl - Analyse: In natriumchloride is slechts één verhouding mogelijk (Na⁺ en Cl⁻), dus is het aantal atomen van elk element evident. Er wordt geen voorvoegsel gebruikt, de naam is “natriumchloride”.
Voorbeeld 2: Binaire verbinding die voorvoegsels vereist - Verbinding: N₂O₄ - Analyse: Er zijn twee stikstofatomen en vier zuurstofatomen. Er zijn verschillende stikstofoxiden; dus het aantal atomen is niet evident. De naamgeving vereist het voorvoegsel "di-" voor stikstof en "tetra-" voor zuurstof: "distikstoftetraoxide".
Voorbeeld 3: Gebruik van ‘hemi’ in gehydrateerde verbindingen - Verbinding: CaSO₄·½H₂O - Analyse: De waterfractie is een halve mol per eenheid CaSO₄. Dit wordt benoemd als "calciumsulfaat hemihydraat".
Veel gemaakte fouten
Ten onrechte het weglaten van het voorvoegsel in gevallen waar het aantal niet evident is, bijvoorbeeld “stikstofoxide” in plaats van “distikstoftetraoxide”.
Verwarring tussen de toepassing van “mono-” als eerste voorvoegsel (meestal enkel bij het tweede element, bijvoorbeeld CO heet “koolstofmonoxide” en niet “monokoolstofoxide”).
Foutieve samenvoeging van voorvoegsels en elementnamen, bijvoorbeeld “dioxider” in plaats van “dioxide”.
Onnodig gebruik van het voorvoegsel “mono-” bij evidente verbindingen zoals NaCl (“natriummonochloride” is foutief).
Verkeerde aanpassing van het tweede element tot –ide bij complexe oxiden (bijvoorbeeld peroxiden of ozoniden), waarbij men soms onterecht het standaard “-ide” toepast.
Samenvatting
Deze les behandelt de nomenclatuurregels voor mono-atomische ionen en enkelvoudige anorganische verbindingen op gevorderd niveau, met focus op systematische benamingen:
Mono-atomische kationen krijgen zonder meer de naam van het element; mono-atomische anionen krijgen het achtervoegsel “-ide”.
In binaire verbindingen wordt het Grieks voorvoegsel toegevoegd wanneer het aantal atomen niet evident is, met strikte toepassing van de voorvoegelstabel.
De juiste toepassing van voorvoegsels en achtervoegsels voorkomt ambiguïteit en garandeert correcte, internationaal erkende benamingen.
Veelvoorkomende fouten betreffen het foutief toepassen of weglaten van voorvoegsels en foute toepassing van het achtervoegsel “-ide”.