분자 화합물: 공식 및 명명법

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분자 화합물은 둘 이상의 비금속 원자의 공유 결합을 통해 형성됩니다. 그러나 같은 원소가 서로 다른 비율로 결합하여 다른 분자 화합물을 생성할 수 있습니다. 결국, 각 분자 화합물은 구성 원소의 원자 수에 기초한 개개의 화학식과 체계적인 명명법을 사용하여 설명됩니다.

이원 분자 화합물은 먼저 주기율표의 왼쪽과 아래에 위치한 금속성 원소를 나타내는 것으로 표현됩니다. 비금속성에 더 가까운 원소는 다음에 따라옵니다. 숫자 첨자는 각 원소의 원자 수를 나타냅니다.

이러한 이원 분자 화합물은 첫 번째 원소의 원자 수를 나타내는 그리스 숫자 접두사의 뒤에 원소 이름을 붙여 명명됩니다. 첫 번째 원소의 접두사 mono-는 일반적으로 생략됩니다. 두 번째 그리스 접두사는 두 번째 원소의 원자수를 나타내며, 그 뒤에 ide'라는 접미사로 끝나는 원소의 기본 이름이 옵니다.

따라서 이산화탄소와 산소의 서로 다른 두 가지 분자 화합물인 CO2와 C2O는 각각 이산화탄소와 일산화탄소로 명명됩니다. 물에서 수소 양이온과 음이온으로 해리되는 수소 함유 분자 화합물인 산도 비슷한 명명 규칙을 따릅니다. 산의 화학식은 먼저 수소를 표기하고 비금속 원소가 뒤에 옵니다.

산은 구성 원소에 따라 이성분 산 또는 산소산으로 분류할 수 있습니다. 이성분 산은 수소와 비금속 원소로 구성됩니다. 명명법은 hydro'라는 용어가 먼저 오고 접미사 ic'로 끝나는 비금속 원소의 기본 이름이 뒤에 오고, acid'라는 용어로 끝맺습니다.

이성분 산인 HF는 불산 또는hydrofluoric acid이라 불리웁니다. 반면에 산소산은 수소와 비금속 원소와 산소로 구성된 옥시아니온을 포함하고 있습니다. 산소산의 이름은 산소 음이온 이름의 마지막 접미사에 따라 달라집니다.

ate'로 끝나는 산소 음이온의 경우, 형식은 산소 음이온의 기본 이름을 사용하고, 접미사 ic'가 뒤에 오며, acid'라는 용어로 끝납니다. 수소이온과 아세테이트이온이 함유된 산소산은 아세트산으로 불리웁니다. ite'로 끝나는 산소 음이온의 경우, 형식은 산소 음이온의 기본이름을 사용하고, 접미사 ous'가 뒤에 오며, acid'라는 용어로 끝납니다.

수소 이온과 아황산 이온을 함유한 산소산은 아황산 또는sulfurous acid로 불리웁니다.

Overview

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

분자 화합물 또는 공유 화합물은 원자가 전자를 공유하여 공유 결합을 형성할 때 생성됩니다. 전자 이동이 없기 때문에 분자 화합물에는 이온이 포함되어 있지 않습니다. 대신, 이들은 별개의 중성 분자로 구성됩니다.

공유 결합 화합물은 비금속의 조합으로 형성되므로 주기율표는 이들 중 많은 부분을 인식하는 데 도움이 될 수 있습니다. 주기율표에서 화합물 원소의 위치를 통해 해당 화합물이 이온성인지 공유성인지 예측할 수 있습니다(예외도 있습니다).

분자 화합물의 결합 특성은 이온 화합물과 다르며 다른 시스템을 사용하여 명명됩니다. 양이온과 음이온의 전하는 이온 화합물의 비율을 결정하므로 이온 이름을 지정하면 화학식을 결정하는 데 충분한 정보를 얻을 수 있습니다. 그러나 공유 결합은 분자 내 원자의 결합 비율에 상당한 변화를 적용하기 때문에 분자 화합물의 이름은 이러한 비율을 명시적으로 식별해야 합니다.

두 가지 요소로 구성된 분자 화합물

두 개의 비금속 원소가 분자 화합물을 형성할 때 여러 가지 조합 비율이 가능한 경우가 많습니다. 예를 들어, 탄소와 산소는 화합물 CO와 CO_2를 형성할 수 있습니다. 이들은 성질이 다른 서로 다른 물질이기 때문에 둘 다 같은 명을 가질 수 없습니다(둘 다 탄소 산화물이라고 부를 수는 없습니다). 이를 설명하기 위해 각 원소의 원자 수를 지정하는 접두사가 사용됩니다. 금속성이 더 높은 원소(주기율표에서 왼쪽 및/또는 아래쪽에 더 먼 원소)의 이름이 먼저 오고, 그 뒤에는 비금속 원소(오른쪽 및/또는 맨 위에 더 먼 원소)의 이름이 옵니다. 접미사 -ide로 변경되었습니다. 그리스어 접두사는 각 원소의 원자 수를 나타냅니다.

첫 번째 원소의 원자가 하나만 존재할 경우 접두사 mono-는 일반적으로 해당 부분에서 삭제됩니다. 따라서 CO를 일산화탄소라고 하고, CO_2를 이산화탄소라고 합니다. 두 개의 모음이 인접하면 일반적으로 그리스어 접두사가 삭제됩니다. 이산화황(SO_2), 칠불화요오드(IF_7) 및 이산화질소(NO_2)는 두 가지 요소로 구성된 일부 분자 화합물의 이름입니다.

화학에서 특정 분자 화합물은 일반적으로 화학명 대신 일반 이름을 사용하여 표시됩니다. 예를 들어, NO는 종종 산화질소라고 불리지만, 그 고유 명칭은 일산화질소입니다. 마찬가지로, N_2O는 일산화이질소임에도 불구하고 아산화질소로 알려져 있습니다. H_2O는 일반적으로 일산화이수소가 아니라 물이라고 불립니다.

이산

수소를 함유한 일부 화합물은 산으로 알려진 중요한 종류의 물질에 속합니다. 이들 화합물 중 다수는 물에 용해될 때 수소 이온인 H+를 방출합니다. 이러한 뚜렷한 화학적 특성을 표시하기 위해 물과 산의 혼합물에는 해당 화합물의 이름에서 파생된 이름이 부여됩니다.

화합물이 이원산(수소와 다른 비금속 원소로 구성됨)인 경우 먼저 '수소'라는 단어가 접두사 수소로 변경됩니다. 비금속 원소 이름은 접미사 -ic를 추가하고 그 뒤에 'acid'라는 단어를 추가하여 수정됩니다. 예를 들어, 기체 HBr(브롬화수소)이 물에 용해될 때 용액을 브롬화수소산이라고 합니다.

산소산

옥시산은 수소, 산소 및 적어도 하나의 다른 원소를 포함하고 화합물에 산성 특성을 부여하는 방식으로 결합된 화합물입니다. 일반적인 산소산은 다원자 산소 함유 이온과 결합된 수소로 구성됩니다.

산소산의 이름을 지정하려면 음이온의 어근 이름으로서 수소를 뜻하는 'hydrogen'를 생략하세요. –ate를 –ic로 바꾸거나 –ite를 –ous로 바꾸고 끝에 'acid'라는 용어를 추가합니다. 예를 들어 H_2CO_3를 명명하려면 '수소'를 생략하고 탄산염의 -ate를 -ic로 바꾸고 산을 첨가합니다. 따라서 H_2CO_3는 탄산입니다.

이 문서는 에서 발췌되었습니다 Openstax, Chemistry 2e, Section 2.6: Molecular and Ionic Compounds and Openstax, Chemistry 2e, Section 2.7: Chemical Nomenclature.