nomenclatura (chimica)

Definizione

Complesso dei nomi relativi al campo della chimica. Le norme della nomenclatura sono formulate, elaborate ed eventualmente modificate periodicamente da un'apposita commissione della IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) ed esistono regole separate per la nomenclatura relativa alla chimica inorganica e a quella organica.

Chimica inorganica: formazione dei nomi

Gli elementi debbono essere indicati con i simboli internazionali. Per formare i nomi dei composti di alcuni elementi (nichel, oro, piombo, rame, stagno e zolfo) ci si deve basare sul loro nome latino, rispettivamente niccolum, aurum, plumbum, cuprum, stannum e sulfur: si dirà pertanto plumbato e non piombato, stannato e non stagnato, ecc. I composti del wolframio devono essere denominati wolframati e non tungstati come invece per solito avviene. Per alcuni nomi di composti dell'azoto, dello zolfo e dell'antimonio si ricorre alle radici nitr- (da nitrogenum, azoto), tio- (dal greco thecòs, zolfo) e stibi- (da stibium, antimonio). Gli isotopi si indicano facendo seguire al nome dell'elemento il numero di massa, per esempio uranio 238; solo per quelli dell'idrogeno si accettano i termini prozio, deuterio e trizio. I nomi sistematici si formano indicando i costituenti e la loro proporzione. Nei composti il nome del costituente considerato più elettropositivo rimane inalterato e nelle formule il simbolo corrispondente viene scritto per primo: il costituente meno elettropositivo prende il suffisso -uro se è monoatomico, -ato di norma se è poliatomico; nel caso dell'ossigeno si usa il termine ossido anziché ossigenuro. Nei composti binari il numero degli atomi di ciascuno dei due costituenti viene precisato scegliendo l'adatto prefisso tra mono-(che solitamente si sottintende), bi- o di-, tri-, tetra-, penta-, esa-, epta-, octo-, ennea-, deca-, ecc.: così KCl si legge cloruro di potassio, CO₂ biossido di carbonio, S₂Cl₂ dicloruro di disolfo, N₂O₅ pentaossido di diazoto. Per i composti con costituente elettronegativo poliatomico il nome si forma da quello dell'elemento caratteristico, legato solitamente a ossigeno, zolfo, alogeni, modificato col suffisso -ato e preceduto dal nome dei leganti corredato da un prefisso atto a indicarne il numero di atomi: i leganti negativi più comuni e i relativi nomi sono O osso, F fluoro, Cl cloro, Br bromo, I iodio, S tio. Gli atomi di ossigeno vengono solitamente sottintesi per attenuare la discordanza con i termini della vecchia nomenclatura: così il fosfato di alluminio Al[PO₄] dovrebbe correttamente dirsi tetraossofosfato di alluminio, il tiosolfato di potassio, K₂[S₂O₃], triossotiosolfato di potassio, ecc. Per indicare le proporzioni dei costituenti si può ricorrere anche alla notazione di Stock, scrivendo di seguito al nome dell'elemento un numero romano tra parentesi tonde, corrispondente al numero di ossidazione dell'elemento stesso: così, per esempio, il difluoruro di ferro FeF₂ si denomina fluoruro di ferro (II) e si legge fluoruro di ferro due. Tuttora in uso per gli elementi che presentano due diversi stati di ossidazione è il sistema di distinguere il catione di numero di ossidazione maggiore mediante il suffisso -ico e quello di numero di ossidazione minore mediante il suffisso -oso: in tal senso FeF₂ si dice fluoruro ferroso, FeF₃ fluoruro ferrico, ecc. La distinzione tra ossidi e anidridi non è più attuata: i composti binari dell'ossigeno sono tutti considerati ossidi; così, N₂O₅ un tempo anidride nitrica va denominata pentaossido di diazoto. Alcune sostanze mantengono però il nome d'uso come i composti idrogenati H₂O acqua, NH₃ ammoniaca, N₂H₄ idrazina, ecc. Alcuni idruri conservano il nome d'uso se in soluzione acquosa, mentre allo stato anidro seguono la nomenclatura ufficiale: così, HF si dice fluoruro di idrogeno se anidro e acido fluoridrico se in soluzione acquosa. Anche gran parte degli acidi ossigenati conserva il nome d'uso.

Chimica inorganica: cationi e anioni

Per i cationi si conserva il nome inalterato dell'elemento corrispondente, ricorrendo alla notazione di Stock, mentre lo si modifica se si ricorre alle desinenze -oso e -ico: così, Ca²⁺ ione calcio; Cu⁺ ione rame (I) o ione cuproso; Cu²⁺ ione rame (II) o ione cuprico. I cationi poliatomici derivanti da idruri per addizione di protoni formano il nome aggiungendo alla radice dell'elemento costituente l'anione il suffisso -onio: lo ione PH₄⁺ è così detto fosfonio, quello H₃O⁺ ossonio, ecc.; per lo ione NH₄⁺ si usa il nome ammonio anche se non conforme alla regola. I cationi che derivano da basi azotate il cui nome finisca in -ammina assumono la terminazione -ammonio, mentre per quelli derivanti da basi azotate con altre terminazioni il nome si ricava sostituendo la vocale finale con la desinenza -io: così lo ione HONH₃⁺ derivante dall'idrossilammina è detto ione idrossilammonio, lo ione N₂H₅⁺ derivante dall'idrazina è detto idrazinio, ecc. I nomi degli anioni monoatomici derivano da quelli dell'elemento corrispondente, talora abbreviato, sostituendo la vocale finale con la desinenza -uro: fa eccezione lo ione O^2- che si denomina ossido; così per esempio H^- idruro, F^- fluoruro, C^4- carburo, Si^4- siliciuro, B^3- boruro, ecc. Anche il nome di alcuni anioni poliatomici si forma con la desinenza -uro, per esempio O₃^- ozonuro, S₂^2- disolfuro, CN^- cianuro, N₃^- azoturo, NH₂^- ammonuro; eccezioni sono OH^- ione idrossido, O₂^2- ione perossido, O₂^- ione superossido. Generalmente però il nome degli anioni poliatomici deriva da quello del loro atomo centrale facendolo terminare in -ato. Per gli anioni ossigenati spesso si indica la quantità di ossigeno presente ricorrendo a prefissi (per-, ipo-) e suffissi (-ito, -ato): così gli anioni ClO^-, ClO₂^-, ClO₃^-, ClO₄^-, con contenuto progressivamente maggiore in ossigeno vengono distinti rispettivamente come ioni ipoclorito, clorito, clorato e perclorato.

Chimica inorganica: gli acidi

Particolarmente delicata è la nomenclatura dei composti indicati convenzionalmente come acidi e comprendenti molte sostanze comuni e importanti. Nel caso degli acidi più comuni sono ancora accettati i nomi della vecchia nomenclatura derivati semplicemente da quelli delle rispettive anidridi – si ammetteva infatti che ogni ossoacido formalmente derivasse dalla somma di un'anidride più acqua – volti al maschile e preceduti dal termine acido: così, da SO₂, anidride solforosa, deriva H₂SO₃, acido solforoso (SO₂+H₂O=H₂SO₃), da SO₃, anidride solforica, H₂SO₄, acido solforico (SO₃+H₂O=H₂SO₄), ecc. Se gli ossoacidi possibili sono più di due si ricorre per distinguerli ai prefissi già citati ipo- e per-: il primo si associa col suffisso -oso, il secondo col suffisso -ico; l'esempio classico è quello degli acidi ossigenati del cloro HClO, acido ipocloroso, HClO₂ acido cloroso, HClO₃ acido clorico, HClO₄ acido perclorico. Gli altri acidi per i quali è consentito usare la combinazione per-...-ico sono HBrO₄ perbromico, HIO₄ periodico, HMnO₄ permanganico, pertecnetico, HReO₄ perrenico. L'eventuale grado di idratazione è espresso con i prefissi meta-, piro- e orto-. L'acido ottenuto col massimo numero di molecole d'acqua è designato col prefisso orto- (che può anche essere omesso), mentre quello ottenuto col minore è distinto col prefisso meta- e quello ottenuto con un numero di molecole d'acqua intermedio col prefisso piro-: quest'ultimo è però usato solo per il composto H₄P₂O₇, acido pirofosforico. Per gli acidi per i quali non esiste un nome d'uso radicato la denominazione si ottiene indicando il numero di atomi di ossigeno e lo stato di ossidazione dell'elemento caratteristico: così, H₂CrO₄ si deve denominare acido tetraossocromico (VI), H₂Cr₂O₇ acido eptaossocromico (VII), H₄XeO₆ acido esaossoxenico (VIII), ecc. Gli acidi in cui uno o più gruppi perossido (O₂^2-) sostituiscono altrettanti gruppi O^2- si dicono perossoacidi: così, dall'acido solforico H₂SO₄ deriva l'acido perossosolforico H₂SO₅, dall'acido disolforico H₂S₂O₇ deriva l'acido perossodisolforico H₂S₂O₈. Gli acidi in cui uno o più atomi di zolfo sostituiscono altrettanti atomi di ossigeno sono detti tioacidi: nella denominazione va indicato il numero di atomi di zolfo introdotti: così per esempio da H₂SO₄ deriva H₂S₂O₃ acido (mono) tiosolforico, da H₃AsO₄ deriva H₃AsS₄ acido tetratioarsenico, ecc. Gli acidi il cui elemento caratteristico forma legami con atomi diversi da ossigeno e zolfo rientrano tra i composti di coordinazione.

Chimica inorganica: i sali

Tenendo presente quanto indicato per i composti binari e per quelli risultanti dalla combinazione di un elemento elettropositivo con un gruppo elettronegativo, e la nomenclatura degli ioni, la denominazione dei sali neutri non presenta difficoltà: così, NaCl cloruro di sodio, K₂SO₄ (tetraosso) solfato (VI) di potassio, ecc. Nella vecchia nomenclatura il nome del sale derivava da quello dell'acido modificando la desinenza -oso in -ito e quella -ico in -ato e ricorrendo all'occorrenza ai prefissi ipo- e per-: così, dall'acido nitroso HNO₂ può ottenersi NaNO₂ nitrito di sodio, da HNO₃ acido nitrico, Ca(NO₃)₂ nitrato di calcio. Se nel sale non tutto l'idrogeno sostituibile viene sostituito ne risulta un composto un tempo indicato come sale acido, che oggi si denomina anteponendo il termine idrogeno con l'indicazione del numero di idrogenioni non sostituiti al nome dell'anione: NaH₂PO₄ si legge diidrogenofosfato di sodio. I sali derivanti da incompleta neutralizzazione di una base, un tempo detti sali basici, vengono denominati premettendo il termine idrossido con l'indicazione del numero dei gruppi OH non neutralizzati presenti: Bi(OH)₂NO₃ si legge diidrossidonitrato di bismuto. Se nel sale sono presenti cationi di tipo diverso, il nome si determina aggiungendo a quello dell'anione i termini doppio, triplo, ecc. secondo l'occorrenza: così, CaNaF₃ si legge trifluoruro doppio di calcio e sodio, KNaCO₃ si legge carbonato doppio di potassio e sodio, ecc.

Chimica inorganica: idrati e idrossidi

I composti contenenti acqua di cristallizzazione sono detti idrati, mentre quelli in cui l'acqua funge da anione sono detti idrossidi. In quest'ultimo caso il nome si determina facendo seguire al termine idrossido la preposizione di e il nome del metallo con l'eventuale indicazione dello stato di ossidazione: Ca(OH)₂ idrossido di calcio, Fe(OH)₂ idrossido di ferro (II), Fe(OH)₃ idrossido di ferro (III). Negli idrati invece si indica il numero delle molecole di acqua di cristallizzazione: Na₂CO₃∤10H₂O si legge carbonato di sodio decaidrato oppure carbonato di sodio-10 acqua. Anche per gli altri composti di addizione il nome si forma indicando di seguito il nome dei componenti e precisando con numeri arabi la quantità degli stessi: così, MgCl₂∤8NH₃ si legge cloruro di magnesio-8 ammoniaca.

Chimica inorganica: altri composti

Oltre che ai composti di coordinazione in senso stretto le regole più oltre indicate possono applicarsi a qualsiasi composto formato per addizione di uno o più ioni o molecole a uno o più altri ioni o molecole. Nella scrittura della formula si pone per primo il simbolo dell'atomo centrale seguito dai leganti anionici e da quelli neutri, il tutto posto tra parentesi quadre; nel formulare il nome invece si indicano prima gli anioni, per alcuni dei quali si ricorre a specifiche abbreviazioni, poi i leganti neutri e infine il nome dell'atomo centrale: questo non subisce modificazioni se il composto di coordinazione è neutro o cationico, presenta invece la terminazione in -ato se il complesso è anionico. Per gli anioni le più comuni abbreviazioni ammesse sono: F^- fluoro, Cl^- cloro, Br^- bromo, I^- iodo, O^2- osso, OH^- idrosso, O₂^2- perosso, S^2- tio, HS^- mercapto, CN^- ciano, NH₂^- ammido, NH^2- immido. Tra i leganti neutri l'acqua è indicata come aquo e l'ammoniaca come ammino. Per esempio il composto coordinato cationico [CrCl₂(H₂O)₄]Cl si legge cloruro di diclorotetraaquocromo (III), il composto [CoBr(NH₃)₅]Br₂ dibromuro di bromopentaamminocobalto (III), mentre esempi di composti anionici sono Na₂(NiF₆) esafluoroniccolato (IV) di sodio, K[AlCl₄] tetracloroalluminato di potassio.

Chimica organica

La nomenclatura relativa alla chimica organica non presenta criteri unitari e omogenei: dato l'enorme numero di composti organici noti e la molteplicità delle loro strutture, spesso complicatissime, il compito di designarle non è per nulla agevole. L'attuale nomenclatura è stata elaborata in modo da essere per quanto possibile razionale e sistematica così da consentire di ricavare dal nome in modo inequivoco la struttura della molecola del composto considerato e l'indicazione della natura e della posizione dei gruppi funzionali presenti. Nella pratica rimangono però vivi i nomi di fantasia radicati da tempo nell'uso e quindi a dispetto della nomenclatura ufficiale si ammette che i vecchi nomi siano conservati e servano di base per definire i derivati. Si daranno in questa sede regole di carattere generale con relative esemplificazioni facendo presente che sotto le voci dei principali gruppi di composti organici sono fornite le indicazioni per la nomenclatura specifica. Per la nomenclatura dei composti aciclici si conviene che derivino tutti dagli alcani. L'eliminazione di un atomo di idrogeno terminale da un alcano provoca la formazione di un radicale, detto alchilico, il cui nome deriva da quello dell'idrocarburo sostituendo la desinenza -ano con -ile: così, da CH₄ metano si ha il radicale CH₃– metile, da C₇H₁₆ eptano il radicale CH₃(CH₂)₅CH₂– eptile. Se l'idrocarburo o il radicale presentano una o più ramificazioni nella catena, il loro nome si forma premettendo al nome riferibile alla catena più lunga di atomi di carbonio la denominazione della catena o delle catene laterali, indicando il punto di attacco mediante il numero arabo corrispondente all'atomo di carbonio che porta la ramificazione e tenendo conto che la numerazione va iniziata dall'estremità della catena più lunga più vicina alla ramificazione. Per esemplificazione il composto

indicato come 3-etilpentano e il radicale

1,4-dietilpentile. Per la nomenclatura degli idrocarburi aciclici a doppio legame vedi alchene. La posizione del doppio legame va precisata col numero arabo più basso possibile: se nel composto non compaiono gruppi funzionali tale numero viene preposto al nome con l'interposizione di una barretta; se sono presenti ramificazioni, l'indicazione del doppio legame è inserita tra l'indicazione di tali gruppi e della loro posizione e il nome della catena più lunga:

si legge 2-dodecene,

legge 4-propil-2-nonene,

si legge 1-pentenile. Per gli idrocarburi insaturi a triplo legame vedi alchini. Le indicazioni per la posizione dei gruppi funzionali e del triplo legame sono analoghe alle precedenti: così per esempio il composto

indicato come 4-etil-1-esino e non come 3-etil-5-esino perché la numerazione va iniziata dall'estremità cui il legame insaturo è più vicino. Per i radicali bivalenti, aventi due valenze libere alle estremità della catena, la desinenza caratteristica è di conseguenza -ilene: così

dice 2-penten-ilene. Queste regole si applicano anche agli idrocarburi ciclici non aromatici: nella formulazione del nome va inserito il prefisso ciclo-. Esempi relativi sono:

Per gli idrocarburi aromatici fondamentali si conservano i vecchi nomi di fantasia; i nomi dei termini derivati dai fondamentali per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con catene alifatiche si ottengono premettendo a quello del sistema aromatico fondamentale la denominazione delle catene preceduta da indicazioni atte a stabilirne la reciproca posizione quando le catene siano due o più. Per i derivati disostituiti del benzene al posto delle coppie di numeri 1,2-, 1,3-, 1,4-si possono usare rispettivamente le lettere o (orto), m (meta), p (para).

Il composto rappresentato dalla formula di struttura

va indicato come 1-bromo-2,4-dimetilnaftalene. Regole particolari valgono per i composti eterociclici: concorrono a formarne il nome dei prefissi per specificare il tipo e il numero degli eteroatomi e una desinenza che indica la grandezza dell'anello ed eventualmente il tipo di insaturazione.