Mempelajari mata pelajaran yang begitu menarik seperti kimia harus dimulai dengan dasar-dasarnya, yaitu klasifikasi dan tata nama senyawa kimia. Ini akan membantu Anda untuk tidak tersesat dalam sains yang begitu rumit dan menempatkan semua pengetahuan baru pada tempatnya.
Secara singkat tentang hal-hal utama
Nomenklatur senyawa kimia adalah sistem yang mencakup semua nama bahan kimia, kelompoknya, kelas, dan aturannya, yang dengannya pembentukan kata dari namanya terjadi. Kapan dikembangkan?
Nomenklatur pertama kimia. senyawa dikembangkan pada tahun 1787 oleh Komisi kimiawan Perancis di bawah kepemimpinan A. L. Lavoisier. Sampai saat itu, nama diberikan kepada zat secara sewenang-wenang: menurut beberapa tanda, menurut cara memperolehnya, menurut nama penemunya, dan seterusnya. Setiap zat dapat memiliki beberapa nama, yaitu sinonim. Komisi memutuskan bahwa zat apa pun hanya boleh memiliki satu nama; nama zat kompleks dapat terdiri dari dua kata yang menunjukkan jenisnyadan jenis kelamin koneksi, dan tidak boleh bertentangan dengan norma bahasa. Tata nama senyawa kimia ini menjadi model pembuatan tata nama berbagai bangsa pada awal abad ke-19, termasuk Rusia. Ini akan dibahas lebih lanjut.
Jenis penamaan senyawa kimia
Tampaknya tidak mungkin untuk memahami kimia. Namun jika melihat kedua jenis nomenklatur kimia tersebut. koneksi, Anda dapat melihat bahwa semuanya tidak begitu rumit. Apa klasifikasi ini? Berikut adalah dua jenis penamaan senyawa kimia:
- anorganik;
- organik.
Apa itu?
zat sederhana
Nomenklatur kimia senyawa anorganik adalah rumus dan nama zat. Rumus kimia adalah gambar simbol dan huruf yang mencerminkan komposisi suatu zat menggunakan sistem periodik Dmitry Ivanovich Mendeleev. Nama adalah gambaran susunan suatu zat dengan menggunakan kata atau kelompok kata tertentu. Konstruksi formula dilakukan sesuai dengan aturan tata nama senyawa kimia, dan, dengan menggunakannya, penunjukan diberikan.
Nama beberapa elemen dibentuk dari akar nama-nama ini dalam bahasa Latin. Misalnya:
- С - Karbon, lat. carboneum, akar "karbohidrat". Contoh senyawa: CaC - kalsium karbida; CaCO3 - kalsium karbonat.
- N - Nitrogen, lat. nitrogenium, akar "nitr". Contoh senyawa: NaNO3 - natrium nitrat; Ca3N2 - kalsium nitrida.
- H - Hidrogen, lat. hidrogenium,akar hidro. Contoh senyawa: NaOH - natrium hidroksida; NaH - natrium hidrida.
- O - Oksigen, lat. oxygenium, akar "sapi". Contoh senyawa: CaO - kalsium oksida; NaOH - natrium hidroksida.
- Fe - Besi, lat. besi, akar "ferr". Contoh senyawa: K2FeO4 - kalium ferrat dan seterusnya.
Awalan digunakan untuk menyatakan jumlah atom dalam suatu senyawa. Dalam tabel, misalnya, diambil zat kimia organik dan anorganik.
| Jumlah atom | Awalan | Contoh |
| 1 | mono- | karbon monoksida - CO |
| 2 | di- | karbon dioksida - CO2 |
| 3 | tiga- | natrium trifosfat - Na5R3O10 |
| 4 | tetro- | natrium tetrahidroksoaluminat - Na[Al(OH)4] |
| 5 | penta- | pentanol - 5Н11OH |
| 6 | hexa- | heksana - C6H14 |
| 7 | hepta- | heptena - C7H14 |
| 8 | okta- | octine - C8H14 |
| 9 | nona- | nonane - C9H20 |
| 10 | deca- | Dean - C10H22 |
Organikzat
Dengan senyawa kimia organik, semuanya tidak sesederhana dengan anorganik. Faktanya, prinsip-prinsip tata nama kimia senyawa organik didasarkan pada tiga jenis tata nama sekaligus. Sekilas, ini tampak mengejutkan dan membingungkan. Namun, mereka cukup sederhana. Berikut jenis-jenis penamaan senyawa kimia:
- historis atau sepele;
- sistematis atau internasional;
- rasional.
Saat ini, mereka digunakan untuk memberi nama pada senyawa organik tertentu. Mari kita perhatikan masing-masing dan pastikan penamaan golongan utama senyawa kimia tidak serumit kelihatannya.
Sepele
Ini adalah tata nama pertama yang muncul pada awal perkembangan kimia organik, ketika tidak ada klasifikasi zat maupun teori struktur senyawanya. Senyawa organik diberi nama acak menurut sumber produksinya. Misalnya asam malat, asam oksalat. Juga, kriteria yang membedakan nama yang diberikan adalah warna, bau dan sifat kimia. Namun, yang terakhir jarang menjadi alasan, karena selama periode waktu ini relatif sedikit informasi yang diketahui tentang kemungkinan dunia organik. Namun, banyak nama dari nomenklatur yang agak lama dan sempit ini sering digunakan hingga hari ini. Contoh: asam asetat, urea, nila (kristal ungu), toluena, alanin, asam butirat dan lain-lain.
Rasional
Nomenklatur inimuncul dari saat klasifikasi dan teori terpadu struktur senyawa organik muncul. Ini memiliki karakter nasional. Senyawa organik mendapatkan namanya dari jenis atau kelas yang mereka miliki, sesuai dengan karakteristik kimia dan fisiknya (asetilen, keton, alkohol, etilen, aldehida, dan sebagainya). Saat ini, nomenklatur semacam itu hanya digunakan dalam kasus-kasus di mana ia memberikan gambaran visual dan lebih rinci tentang senyawa yang dimaksud. Contoh: metil asetilen, dimetil keton, metil alkohol, metilamin, asam kloroasetat dan sejenisnya. Dengan demikian, dari namanya segera menjadi jelas apa yang terdiri dari senyawa organik, tetapi lokasi yang tepat dari kelompok substituen belum dapat ditentukan.
Internasional
Nama lengkapnya adalah tata nama internasional sistematis senyawa kimia IUPAC (IUPAC, International Union of Pure and Applied Chemistry, International Union of Pure and Applied Chemistry). Ini dikembangkan dan direkomendasikan oleh kongres IUPAC pada tahun 1957 dan 1965. Aturan nomenklatur internasional, diterbitkan pada tahun 1979, dikumpulkan dalam Buku Biru.
Landasan tata nama sistematis senyawa kimia adalah teori modern tentang struktur dan klasifikasi zat organik. Sistem ini bertujuan untuk memecahkan masalah utama tata nama: nama semua senyawa organik harus menyertakan nama yang benar dari substituen (fungsi) dan pendukungnya - hidrokarbonkerangka. Itu harus sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk menentukan satu-satunya rumus struktur yang benar.
Keinginan untuk membuat nomenklatur kimia kesatuan untuk senyawa organik berasal dari tahun 80-an abad XIX. Ini terjadi setelah penciptaan oleh Alexander Mikhailovich Butlerov dari teori struktur kimia, di mana ada empat ketentuan utama yang menceritakan tentang urutan atom dalam suatu molekul, fenomena isomerisme, hubungan antara struktur dan sifat suatu zat, serta pengaruh atom satu sama lain. Peristiwa ini terjadi pada tahun 1892 di Kongres Ahli Kimia di Jenewa, yang menyetujui aturan untuk nomenklatur senyawa organik. Aturan-aturan ini termasuk dalam organik yang disebut nomenklatur Jenewa. Berdasarkan itu, buku referensi Beilstein yang populer dibuat.
Tentu saja, seiring waktu, jumlah senyawa organik bertambah. Untuk alasan ini, nomenklatur menjadi lebih rumit sepanjang waktu, dan tambahan baru muncul, yang diumumkan dan diadopsi pada kongres berikutnya, yang diadakan pada tahun 1930 di kota Liege. Inovasi didasarkan pada kenyamanan dan keringkasan. Dan sekarang tata nama internasional yang sistematis telah menyerap beberapa ketentuan Jenewa dan Liege.
Jadi, ketiga jenis sistematisasi ini merupakan prinsip dasar penamaan kimia senyawa organik.
Klasifikasi senyawa sederhana
Sekarang saatnya berkenalan dengan yang paling menarik: klasifikasi zat organik dan anorganik.
Sekarang duniaribuan senyawa anorganik yang berbeda telah diketahui. Hampir tidak mungkin untuk mengetahui semua nama, rumus, dan propertinya. Oleh karena itu, semua zat kimia anorganik dibagi ke dalam kelas-kelas yang mengelompokkan semua senyawa menurut struktur dan sifat yang serupa. Klasifikasi ini ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
| zat anorganik | |
| Sederhana | Logam (logam) |
| Non-logam (non-logam) | |
| Amphoteric (amphigens) | |
| Gas mulia (aerogen) | |
| Kompleks | Oksida |
| Hidroksida (basa) | |
| Garam | |
| Senyawa Biner | |
| Asam | |
Untuk pembagian pertama, kita menggunakan berapa banyak unsur yang terdiri dari suatu zat. Jika dari atom satu unsur, maka itu sederhana, dan jika dari dua atau lebih - kompleks.
Mari kita perhatikan setiap kelas zat sederhana:
- Logam adalah unsur-unsur yang terletak di golongan pertama, kedua, ketiga (kecuali boron) dari tabel periodik D. I. Mendeleev, serta unsur-unsur dekade, lantonoid, dan octinoids. Semua logam memiliki sifat fisik (daktilitas, konduktivitas termal dan listrik, kilau logam) dan kimia (pereduksi, interaksi dengan air, asam, dan sebagainya) yang sama.
- Non-logam mencakup semua unsur dari golongan kedelapan, ketujuh, keenam (kecuali polonium), serta arsenik, fosfor, karbon (dari golongan kelima), silikon, karbon (dari golongan keempat) dan boron (dari yang ketiga).
- AmphotericSenyawa adalah senyawa yang dapat menunjukkan sifat-sifat baik nonlogam maupun logam. Misalnya aluminium, seng, berilium dan sebagainya.
- Gas mulia (lembab) termasuk unsur-unsur dari kelompok kedelapan: radon, xeon, kripton, argon, neon, helium. Properti umum mereka adalah aktivitas rendah.
Karena semua zat sederhana tersusun dari atom-atom dari unsur yang sama dalam Tabel Periodik, namanya biasanya bertepatan dengan nama-nama unsur kimia tabel tersebut.
Untuk membedakan antara konsep "unsur kimia" dan "zat sederhana", terlepas dari kesamaan nama, Anda perlu memahami hal berikut: dengan bantuan yang pertama, zat kompleks terbentuk, ia mengikat atom unsur lain, tidak dapat dianggap zat secara terpisah. Konsep kedua memberi tahu kita bahwa zat ini memiliki sifat sendiri, tanpa dikaitkan dengan yang lain. Misalnya, ada oksigen yang merupakan bagian dari air, dan ada oksigen yang kita hirup. Dalam kasus pertama, elemen sebagai bagian dari keseluruhan adalah air, dan dalam kasus kedua, sebagai zat itu sendiri, yang dihirup organisme makhluk hidup.
Sekarang perhatikan setiap kelas zat kompleks:
- Oksida adalah zat kompleks yang terdiri dari dua unsur, salah satunya adalah oksigen. Oksida adalah: basa (bila dilarutkan dalam air, mereka membentuk menjadi basa), amfoter (dibentuk dengan bantuan logam amfoter), asam (dibentuk oleh non-logam dalam keadaan oksidasi dari +4 hingga +7), ganda (dibentuk dengan partisipasi logam dalam berbagaiderajat pengoksidasi) dan tidak membentuk garam (misalnya, NO, CO, N2O dan lain-lain).
- Hidroksida termasuk zat yang dalam komposisinya memiliki gugus - OH (gugus hidroksil). Mereka adalah: basa, amfoter dan asam.
- Garam disebut senyawa kompleks seperti itu, yang meliputi kation logam dan anion dari residu asam. Garam adalah: sedang (kation logam + anion residu asam); asam (kation logam + atom hidrogen tak tersubstitusi + residu asam); basa (kation logam + residu asam + gugus hidroksil); ganda (dua kation logam + residu asam); campuran (kation logam + dua residu asam).
- Senyawa biner adalah senyawa dua elemen atau senyawa multi-elemen, termasuk tidak lebih dari satu kation, atau anion, atau kation kompleks, atau anion. Misalnya KF, CCl4, NH3 dan seterusnya.
- Asam termasuk zat kompleks yang kationnya hanya ion hidrogen. Anion negatifnya disebut residu asam. Senyawa kompleks ini dapat teroksigenasi atau anoksik, monobasa atau dibasa (tergantung pada jumlah atom hidrogen), kuat atau lemah.
Klasifikasi senyawa organik
Seperti yang Anda ketahui, klasifikasi apa pun didasarkan pada fitur tertentu. Klasifikasi modern senyawa organik didasarkan pada dua fitur terpenting:
- struktur kerangka karbon;
- adanya gugus fungsi dalam molekul.
Grup fungsi adalah atom atau sekelompok atom yang bergantung pada sifat-sifat zat. Mereka menentukan kelas mana yang dimiliki oleh senyawa tertentu.
| Hidrokarbon | ||
| Asiklik | Batas | |
| Tidak Terbatas | Etilen | |
| Asetilen | ||
| Diene | ||
| Siklus | Sikloalkana | |
| Aromatik | ||
- alkohol (-OH);
- aldehida (-COH);
- asam karboksilat (-COOH);
- amines (-NH2).
Untuk konsep pembagian pertama hidrokarbon menjadi kelas siklik dan asiklik, perlu diketahui jenis-jenis rantai karbon:
- Linear (karbon disusun sepanjang garis lurus).
- Bercabang (salah satu karbon rantai memiliki ikatan dengan tiga karbon lainnya, yaitu, terbentuk cabang).
- Tertutup (atom karbon membentuk cincin atau siklus).
Karbon yang memiliki siklus dalam strukturnya disebut siklik, dan sisanya disebut asiklik.
Deskripsi singkat masing-masing golongan senyawa organik
- Hidrokarbon jenuh (alkana) tidak mampu menambahkan hidrogen dan elemen lainnya. Rumus umum mereka adalah C H2n+2. Contoh alkana yang paling sederhana adalah metana (CH4). Semua senyawa berikutnya dari kelas ini mirip dengan metana dalam strukturnya dansifat, tetapi berbeda dalam komposisi dengan satu atau lebih kelompok -CH2-. Serangkaian senyawa yang mengikuti pola ini disebut homolog. Alkana dapat mengalami reaksi substitusi, pembakaran, dekomposisi dan isomerisasi (berubah menjadi karbon bercabang).
- Sikloalkana mirip dengan alkana, tetapi memiliki struktur siklik. Rumusnya adalah C H2n. Mereka dapat berpartisipasi dalam reaksi adisi (misalnya, hidrogen, menjadi alkana), substitusi dan dehidrogenasi (abstraksi hidrogen).
- Hidrokarbon tak jenuh dari deret etilen (alkena) termasuk hidrokarbon dengan rumus umum C H2n. Perwakilan paling sederhana adalah etilen - C2H4. Mereka memiliki satu ikatan rangkap dalam strukturnya. Zat dari kelas ini terlibat dalam reaksi adisi, pembakaran, oksidasi, polimerisasi (proses penggabungan molekul kecil yang identik menjadi molekul yang lebih besar). Hidrokarbon
- Diena (alkadiena) memiliki rumus C H2n-2. Mereka sudah memiliki dua ikatan rangkap dan dapat melakukan reaksi adisi dan polimerisasi.
- Asetilen (alkuna) berbeda dari kelas lain dalam memiliki satu ikatan rangkap tiga. Rumus umum mereka adalah C H2n-2. Perwakilan paling sederhana - asetilena - C2H2. Masuk ke dalam reaksi adisi, oksidasi dan polimerisasi.
- Hidrokarbon aromatik (arena) dinamakan demikian karena beberapa di antaranya memiliki bau yang menyenangkan. Mereka memiliki struktur siklus. Rumus umum mereka adalah CH2n-6. Perwakilan paling sederhana adalah benzena - C6H6. Mereka dapat mengalami reaksi halogenasi (penggantian atom hidrogen dengan atom halogen), nitrasi, adisi dan oksidasi.
