Nomenclatura Química

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Nomenclatura Química é o sistema de denominação dos compostos conforme regras e recomendações adotadas pela comunidade científica internacional com o objetivo de unificar critérios e facilitar a troca de informações entre grupos de trabalho de diferentes regiões e áreas de pesquisa.

O nascimento da química moderna, tradicionalmente identificado com os trabalhos do cientista francês Lavoisier, no século XVIII, foi acompanhado da primeira nomenclatura química. Nomes como óleo de vitríolo e espírito de Vênus, da alquimia, foram substituídos por outros menos poéticos e mais rigorosos, como ácido sulfúrico e ácido acético concentrado.

HistóriaAté as pesquisas efetuadas no século XVIII por Carl Wilhelm Scheele, Joseph Priestley, Henry Cavendish e, principalmente, Lavoisier, os princípios que governavam os fenômenos químicos conhecidos eram herdados da alquimia que, embora acumulasse grande quantidade de dados, não havia empreendido uma classificação metódica. Com base nas descobertas e teorias de Lavoisier, um grupo de químicos franceses publicou um livro de grande influência no meio científico, Méthode de nomenclature chimique (1787), que classificava e dava nomes aos elementos químicos e compostos conhecidos. Gradualmente, as doutrinas de Lavoisier, sistematizadas em seu livro Traité élémentaire de chimie (1789), passaram a ser aceitas universalmente. No século XX, o organismo denominado International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) assumiu a tarefa de elaborar e atualizar periodicamente as normas universais de nomenclatura química.

Compostos inorgânicosDo ponto de vista químico, consideram-se compostos inorgânicos aqueles em cuja estrutura estão presentes elementos metálicos e não-metálicos, e que não apresentam longas cadeias de carbono unidas a átomos de hidrogênio, oxigênio ou nitrogênio. Distinguem-se vários grupos de compostos com propriedades gerais semelhantes: hidretos, sais binários, óxidos, ácidos oxigenados, sais oxiácidos e bases. Os três primeiros grupos são compostos binários (de dois elementos), e os demais são combinações triplas de elementos.

Hidretos Compostos binários em que um dos elementos é o hidrogênio, os hidretos podem ser iônicos e moleculares. Os hidretos iônicos resultam da combinação de hidrogênio com elementos metálicos (sódio, cálcio, ferro, ouro etc.), que se caracterizam pela acentuada tendência a ceder elétrons (partículas de carga elétrica negativa) de seus átomos. Os hidretos moleculares são produto da combinação do hidrogênio com elementos não-metálicos (oxigênio, nitrogênio, enxofre, halogênios), dotados de alta eletronegatividade, ou poder de captar elétrons.

A proporção de hidrogênio nos hidretos é regida pelas leis da troca eletrônica. Como o átomo de hidrogênio contém apenas um elétron, atua sempre com número de oxidação (número de elétrons cedidos ou adquiridos para formar um íon, um radical ou uma molécula) igual a 1 -- positivo, se o elétron for cedido, ou negativo, se o elétron for absorvido -- para alcançar sua estabilidade energética. Os metais possuem, em geral, números de oxidação positivos, enquanto os elementos não-metálicos podem tê-lo positivo ou negativo, conforme a eletronegatividade dos outros elementos do composto.

Para designar um hidreto metálico usa-se a palavra hidreto seguida do nome do metal que participa do composto, como hidreto de sódio (NaH), hidreto de cálcio (CaH2) etc. Quando o metal tem vários números de oxidação possíveis, expressa-se o número utilizado em cada situação: hidreto de ferro II (FeH2), ou ferroso, e hidreto de ferro III (FeH3), ou férrico. Os critérios de nomenclatura dos hidretos não-metálicos coincidem com os anteriores, com a ressalva de que seus números são negativos e únicos: hidreto de cloro, hidreto de enxofre etc.

As soluções de hidretos de elementos não-metálicos em água, porém, apresenta alto grau de acidez e, por isso, se designam com outros nomes, de maior aceitação geral: ácido clorídrico, ácido sulfídrico etc. Muitos hidretos são conhecidos por denominações generalizadas mas não sistemáticas. É o caso da água (hidreto de oxigênio), do amoníaco (hidreto de nitrogênio), dos silanos (hidreto de silício) e dos boranos (hidretos de boro).

Demais compostos bináriosPara designar os sais binários, resultantes da combinação de um elemento metálico e um não-metálico, acrescenta-se o sufixo-eto ao nome do não-metal e, no caso de ser possível mais de um desses compostos, o número de oxidação do metal: cloreto de sódio (NaCl), sulfeto de níquel II (NiS), sulfeto de níquel III (Ni2S3). Empregam-se critérios análogos na denominação dos compostos binários de metais com oxigênio, chamados óxidos metálicos: óxido de potássio (K2O), óxido de ferro II (FeO) etc.

A nomenclatura dos compostos binários aos quais não se aplicam as normas anteriores, pelo fato de seus dois elementos serem não-metálicos, se rege por duas regras fundamentais: (1) os números de oxidação se antepõem como prefixo aos nomes dos elementos, de forma invertida, e (2) em primeiro lugar se cita o elemento mais eletronegativo com o sufixo -eto, exceto nos óxidos. Assim, o trissulfeto de dinitrogênio (S2N3) procede da combinação do enxofre, de número de oxidação 2, com o nitrogênio, 3.

As bases são combinações de metais com o íon hidroxila (OH) de carga elétrica negativa. São designadas pelo termo hidróxido seguido do nome do metal e, eventualmente, de seu número de oxidação. Dois exemplos são o hidróxido de potássio, de fórmula KOH, e o hidróxido de mercúrio II, de fórmula Hg(OH)2.

As tentativas de modernizar os nomes dos ácidos e sais oxiácidos, na maior parte dos casos, não conseguiram se sobrepor à popularidade das denominações do século XIX. Caracterizados pelo número de oxidação positivo de seu elemento não-metálico presente no composto, os ácidos são designados com os sufixos -oso e -ico e os prefixos hipo- e per-. Assim, os ácidos derivados do cloro, em ordem crescente de número de oxidação, são o ácido hipocloroso (HClO), o cloroso (HClO2), o clórico (HClO3) e o perclórico (HClO4). Os sais oxiácidos resultantes da substituição do hidrogênio desses ácidos por um metal recebem os nomes respectivos de hipoclorito, clorito, clorato e perclorato do elemento metálico em questão. Tem-se, assim, o nitrito de potássio (KNO3), o sulfato de ferro II (FeSO4) etc. A substituição do hidrogênio dos ácidos oxiácidos pode ser parcial, com formação de sais hidrogenados constituídos de quatro elementos distintos.

Compostos orgânicosAlém da nomenclatura da IUPAC, os compostos orgânicos recebem uma denominação usual ou comum e, no caso de algumas substâncias, comercial. As regras da IUPAC para a nomenclatura desses compostos prescrevem: (1) o uso de um prefixo para indicar o número de átomos de carbono na mólecula (met-, et-, prop-, but-, pent-, hex-, hept-, oct-, non- e deca-); (2) a indicação da presença de ligações simples, duplas ou triplas entre átomos de carbono (os infixos -an-, para simples, -en-, para dupla, e -in-, para tripla); e (3) a associação de um sufixo para cada função orgânica.

Nos hidrocarbonetos, formados exclusivamente por carbonos e hidrogênios, o sufixo associado é -o. As classes de hidrocarbonetos são os alcanos, alcenos, alcinos, ciclanos e hidrocarbonetos aromáticos. As regras de nomenclatura são semelhantes para os três primeiros grupos, com variação apenas do infixo.

Radicais são átomos ou grupos de átomos com uma ou mais valências livres. Nos hidrocarbonetos, chamam-se radicais alquila e são designados pelo nome do hidrocarboneto de que derivam seguido do sufixo -il, como o metil (CH3), derivado do metano (CH4) com uma ligação livre.

Para obter o nome de compostos orgânicos, em primeiro lugar identifica-se a cadeia principal, que é a de maior número de carbonos, e os radicais alquila ligados a ela. A seguir, numera-se a cadeia principal de forma que os radicais recebam os menores números, ou seja, a numeração deve começar na extremidade da cadeia que estiver mais próxima de um radical. Escreve-se, então, os nomes dos radicais alquila (a partir daquele que tem o maior número de carbonos), precedidos do número do átomo da cadeia principal ao qual estão ligados e seguidos do nome do hidrocarboneto da cadeia principal. Quando há radicais iguais usam-se os prefixos di-, tri-, tetra- etc. Por exemplo, o composto orgânico de fórmula recebe o nome 2-metil-3-etil-pentano.

A designação dos hidrocarbonetos cíclicos é feita pelo acréscimo do prefixo ciclo- antes do nome do hidrocarboneto (ciclopropano, ciclopenteno etc.). No caso de hidrocarbonetos cíclicos ramificados, deve-se numerar o anel a partir da ramificação mais simples, no sentido horário ou anti-horário, de forma que os outros radicais recebam os menores números. Quando o anel apresentar uma dupla ligação, a cadeia deve começar pelo carbono que contém essa ligação, e os radicais devem receber os menores números possíveis. A nomenclatura dos compostos aromáticos, considerados derivados do benzeno, segue a dos hidrocarbonetos cíclicos. O benzeno é o hidrocarboneto aromático mais simples e seu nome oficial é ciclohexatrieno-1,3,5.

A designação dos ácidos carboxílicos, das cetonas e dos aldeídos se faz pela substituição da terminação -o do hidrocarboneto correspondente por um sufixo associado à função: -óico para os ácidos, -ona para as cetonas e -al para os aldeídos. A numeração da cadeia se faz a partir da extremidade que contém o grupamento ou que está mais próxima dele, no caso das cetonas.

Os ésteres, derivados de ácidos carboxílicos, recebem o mesmo nome dos ácidos, mas com a terminação -ato em lugar de -óico, seguido do nome do radical ligado ao oxigênio acrescido da letra a: etanoato de metila, etanoato de etila etc. Os éteres, que têm o átomo de oxigênio ligado a dois radicais, usam a seguinte nomenclatura: radical menor acrescido do sufixo -óxi seguido do radical maior. Outra forma possível é acrescentar à palavra éter o radical menor e o radical maior seguido do sufixo -ílico. Alguns exemplos são o metóxi-metano (ou éter dimetílico) e o metóxi-butano (ou éter metil-butílico).

Os compostos nitrogenados, caracterizados pela presença de átomos de nitrogênio na molécula orgânica, podem ser classificados em aminas (que apresentam o radical NH2), amidas (derivadas de ácidos carboxílicos, CONH2), nitrilas (CN) e nitrocompostos (NOO). A designação das aminas e amidas é feita pelo acréscimo do nome do radical derivado do hidrocarboneto acrescido das terminações -amina ou -amida: metilamina, etanamida etc. Nas nitrilas, pospõe-se o sufixo -nitrila ao nome do hidrocarboneto (etanonitrila, propanonitrila etc.), e nos nitrocompostos antepõe-se o prefixo nitro- ao nome do hidrocarboneto: nitro-etano, nitrobenzeno etc.

Finalmente, nos haletos orgânicos, derivados dos hidrocarbonetos a partir da substituição de um ou mais átomos de hidrogênio por átomos de halogênios, a IUPAC toma os átomos de halogênio como ramificações da cadeia carbônica principal. Assim, o nome do radical orgânico é precedido do nome do haleto: cloreto de etila, brometo de metila etc.

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