Composés moléculaires : formules et nomenclature

Des composés moléculaires, ou composés covalents, se forment lorsque les atomes mettent en commun des électrons pour former des liaisons covalentes. Puisqu’il n’y a pas de transfert d’électrons, les composés moléculaires ne contiennent pas d’ions ; ils se composent plutôt d’un nombre discret de molécules neutres.  

Puisque les composés covalents sont formés à partir de l’association de non-métaux, le tableau périodique peut aider à reconnaître beaucoup d’entre eux. La position des éléments d’un composé dans le tableau périodique peut prédire si le composé est ionique ou covalent (bien qu’il existe des exceptions).

Les caractéristiques des liaisons des composés moléculaires sont différentes des composés ioniques, et elles sont également nommées en utilisant un système différent. Les charges des cations et des anions dictent leurs rapports dans les composés ioniques, de sorte que la mention des noms des ions fournit suffisamment d’informations pour déterminer les formules chimiques. Cependant, comme la liaison covalente permet des variations significatives du rapport selon lequel les atomes sont combinés dans une molécule, les noms des composés moléculaires doivent explicitement identifier ces rapports.

Composés moléculaires composés de deux éléments  

Lorsque deux éléments non métalliques forment un composé moléculaire, plusieurs rapports de combinaison sont souvent possibles. Par exemple, le carbone et l’oxygène peuvent former les composés CO et CO₂. Comme il s’agit de substances différentes ayant des propriétés différentes, elles ne peuvent pas toutes deux avoir le même nom (elles ne peuvent pas toutes deux être appelées oxyde de carbone). Pour en tenir compte, des préfixes spécifiant le nombre d’atomes de chaque élément sont utilisés. Le nom de l’élément le plus non métallique (le plus à droite et/ou en haut du tableau périodique), dont l’extrémité est remplacée par le suffixe –yde, est en premier, suivi du nom de l’élément le plus métallique (le plus à gauche et/ou en bas). Les préfixes grecs désignent les nombres d’atomes de chaque élément.

Lorsqu’un seul atome du premier élément est présent, le préfixe mono- est généralement supprimé de cette partie. Ainsi, le CO est appelé monoxyde de carbone et le CO₂ est appelé dioxyde de carbone. Lorsque deux voyelles sont adjacentes, le préfixe grec est généralement abandonné. Le dioxyde de soufre (SO₂), l’heptafluorure d’iode (IF₇) et le dioxyde d’azote (NO₂) sont des noms de certains composés moléculaires composés de deux éléments.

En chimie, certains composés moléculaires sont généralement représentés en utilisant des noms d’usage plutôt que des noms chimiques. Par exemple, bien que NO soit souvent appelé oxyde nitrique, son vrai nom est monoxyde d’azote. De même, N₂O est connu sous le nom d’oxyde nitreux, même s’il s’agit du monoxyde de diazote. H₂O est généralement appelé l’eau, et non le monoxyde de dihydrogène.

Acides binaires

Certains composés contenant de l’hydrogène sont membres d’une classe importante de substances appelées acides. Beaucoup de ces composés libèrent des ions hydrogène, H⁺, lorsqu’ils sont dissous dans l’eau. Pour désigner cette propriété chimique distincte, un mélange d’eau et d’acide est désigné avec un nom dérivé du nom du composé.

Si le composé est un acide binaire (composé d’hydrogène et d’un autre élément non métallique), le mot ‘ hydrogène ‘ est d’abord remplacé par le suffixe hydrique. Le nom de l’élément non métallique est modifié par la suppression du suffixe -ure, et ils sont précédés du mot ‘ acide ’. Par exemple, lorsque le gaz HBr (bromure d’hydrogène) est dissous dans l’eau, la solution est appelée acide bromhydrique.

Oxyacides

Les oxyacides sont des composés qui contiennent de l’hydrogène, de l’oxygène et au moins un autre élément, et qui sont liés de manière à donner des propriétés acides au composé. Les oxyacides typiques se composent d’hydrogène combiné à un ion polyatomique contenant de l’oxygène.  

Pour nommer les oxyacides, omettez ‘ hydrogène ’ pour commencer par la racine de l’anion. Remplacer –ate par –ique, ou –ite par –eux et rajoutez le terme – acide –. Par exemple, pour nommer H₂CO₃, – hydrogène – est omis, le –ate de carbonate est remplacé par –ique et acide est rajouté. Ainsi, H₂CO₃ est l’acide carbonique.  

Ce texte est adapté de Openstax, Chimie 2e, Section 2.6 : Composés moléculaires et ioniques et Openstax, Chimie 2e, Section 2.7 : Nomenclature chimique.