제 6 장 무기 화합물의 명명법 1

6장의 개요 6.1 관용명과 체계명 6.2 원소와 이온 6.3 이온 결합 화합물의 이름으로부터 화학식 쓰기 6.1 관용명과 체계명 6.2 원소와 이온 6.3 이온 결합 화합물의 이름으로부터 화학식 쓰기 6.4 이성분 화합물의 명명 6.5 다원자 이온을 포함하는 화합물의 명명 6.6 산 2

화학 명명법은 화학자들이 화합물들을 확인하기 위하여 사용하는 이름 체계 6.1 관용명과 체계명 화학 명명법은 화학자들이 화합물들을 확인하기 위하여 사용하는 이름 체계 1. 관용명 : 화합물의 화학적 조성에 기초하지 않은 임의의 이름 - 그 물질의 두드러진 물리적 또는 화학적 성질 중의 하나와 관련 Ex) 물, 암모니아, 웃음 기체, quicksilver 등 2. 체계명 : 화합물들의 조성을 정확하게 밝혀주는 이름 - 무기 명명법에 관한 체계는 국제순수응용화학연맹 (the International Union of Pure and Applied Chemistry) 에 의하여 창안 3

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* 대부분 원소들의 화학식은 단순히 원소의 기호 6.2 원소와 이온 * 대부분 원소들의 화학식은 단순히 원소의 기호 소듐 Na 포타슘 K 아연 Zn 아르곤 Ar 수은 Hg 납 Pb 칼슘 Ca 5

* 일곱 원소들은 두 원자가 결합하여 한 분자를 이룬 이원자 분자 수소 H2 질소 N2 산소 O2 플루오린 F2 염소 Cl2 브로민 Br2 아이오딘 I2 6

* 다원자로 존재하는 다른 두 가지 원소 황 S8 인 P4 7

→ * 이온 이온으로 알려진 하전된 입자들은 중성 원자에 하나 이상의 전자를 더하거나 제거하여 만들 수 있음 한 개 이상 전자가 중성 원자에서 제거되는 경우에 양전하를 가진 이온이 형성. 양전하를 가진 이온은 양이온(cation) e- 제거 → 원자 K 이온 8

양이온 형성: 중성 원자가 전자를 잃으면 양이온 양이온 형성: 중성 원자가 전자를 잃으면 양이온 Na  Na+ + e- Ca  Ca2+ + 2e- Al  Al3+ + 3e- 9

* 양이온의 명명 양이온들은 어미 원자와 같은 이름을 가짐 원자 양이온 양이온의 이름 소듐(Na) Na+ 소듐 이온 원자 양이온 양이온의 이름 소듐(Na) Na+ 소듐 이온 칼슘(Ca) Ca2+ 칼슘 이온 리튬(Li) Li+ 리튬 이온 마그네슘(Mg) Mg2+ 마그네슘 이온 스트론튬(Sr) Sr2+ 스트론튬 이온 10

한 개 이상 전자가 중성 원자에서 더해지는 경우에 음전하를 가진 이온이 형성. 음전하를 가진 이온은 음이온(anion) 이온으로 알려진 하전된 입자들은 중성 원자에 하나 이상의 전자를 더하거나 제거하여 만들 수 있음 e- 더함 → 이온 원자 11

fluoride ion (플루오린화 이온) * 음이온의 명명 단 하나의 원소로 된 음이온을 명명하기 위하여 원소의 이름 어간을 사용하고 끝 부분을 –화(-ide)로 변화시킴 원자 음이온 음이온 명명 플루오린(fluorine, F) F- fluoride ion (플루오린화 이온) 어간 12

원 자 음이온 음이온의 명명 염소 (chlorine, Cl) Cl- chloride ion (염화 이온) 어간 13

원 자 음이온 음이온의 명명 브로민 (bromine, Br) Br- 어간 bromide ion ( 브로민화 이온) 14

원 자 음이온 음이온의 명명 질소 (nitrogen, N) N3- 어간 nitride ion (질화 이온) 15

원 자 음이온 음이온의 명명 인 (phosphorous, P) P3- 어간 phosphide ion ( 인화 이온) 16

원 자 음이온 음이온의 명명 산소 (oxygen, O) O2- 어간 oxide ion (산화 이온) 17

VIA그룹 원소들은 -2를 가짐 VA그룹 원소들은 -3를 가짐 VIIA그룹의 모든 원소들은 -1를 가짐 이온들은 언제나 원자에 전자들을 더하거나 제거하여 만듦 대부분의 이온들은 금속들이 비금속들과 결합할 때 형성 이온의 전하는 주기율표의 원소 위치로부터 예측 가능 IA그룹의 모든 금속들은 +1을 가짐 VIA그룹 원소들은 -2를 가짐 VA그룹 원소들은 -3를 가짐 VIIA그룹의 모든 원소들은 -1를 가짐 IIA그룹의 모든 원소들은 +2 가짐 18

화합물이 이온을 포함하는 경우에는 화학물의 화학식에서 이온들의 전하의 합이 0이 되어야 함 6.3 이온 결합 화합물의 이름으로부터 화학식 쓰기 화합물은 알짜 전하가 0이 되어야 함 화합물이 이온을 포함하는 경우에는 화학물의 화학식에서 이온들의 전하의 합이 0이 되어야 함 예제1) 염화 칼슘의 화학식 쓰기 1. 이온의 화학식을 쓴다. Ca2+ Cl- 2. 화합물의 화학식을 쓰기 위하여, 전하의 합이 0이 되도록 최소의 Ca2+ 와 Cl- 결합 양이온을 먼저 씀 음이온을 두 번째로 씀 (Ca2+) + 2(Cl-) = 0 ∴화학식은 CaCl2 (2+) + 2(1-) = 0 19

예제2) 인화 바륨의 화학식 쓰기 1. 이온의 화학식을 씀 Ba2+ P3- 양이온을 먼저 씀 음이온을 두 번째로 씀 3(Ba2+) + 2(P3-) = 0 3(2+) + 2(3-) = 0 ∴ 화학식은 Ba3P2 20

이성분 화합물은 오직 두 개의 다른 원소들을 포함함 6.4 이성분 화합물의 명명 이성분 화합물은 오직 두 개의 다른 원소들을 포함함 이성분 이온 결합 화합물(binary ionic compound)은 금속이 비금속과 결합할 때 만들어짐 A. 한 가지의 양이온만을 형성하는 금속을 포함하는 이성분 이온 결합 화합물 화학명은 어간에 어미 –화(-ide)를 더한 비금속 음이온의 이름과 잇따르는 금속의 이름으로 구성 (영어에서는 양이온을 먼저 음이온을 나중에 명명) 금속의 이름 + 비금속의 어간 + 어미에 -ide 21

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예제1) 화합물 CaF2의 명명 1. 화학식으로부터 이 화합물은 두 원소로 되어 있고, 이성분 화합물에 대한 규칙을 따름 24

예제1) 화합물 CaF2의 명명 2. 화합물은 금속 Ca과 비금속 F로 구성, IIA족에 있는 원소는 오직 한 종류의 양이온을 형성. 그러므로 화합물의 양이온 부분은 칼슘(calcium)으로 명명 25

예제1) 화합물 CaF2의 명명 3 둘째 원소의 어간 플루오린( fluor- )에 이성분 어미 –화( –ide ) 를 더하여 음이온 부분의 이름 플루오린화(fluoride)를 만듦 26

예제1) 화합물 CaF2의 명명 4 그러므로 화합물의 이름은 플루오린화 칼슘 (calcium fluoride) 27

Examples 28

화합물 이름 NaCl 금속의 이름 sodium chloride 비금속의 어간 29

화합물 이름 MgCl2 금속의 이름 Magnesium chloride 비금속의 어간 30

화합물 이름 K2O 금속의 이름 potassium oxide 비금속의 어간 31

화합물 이름 Na3P 금속의 이름 sodium phosphide 비금속의 어간 32

B. 두 가지 이상의 양이온을 형성하는 금속을 포함하는 이성분 이온 결합 화합물 화합물 FeS의 명명 1. 이 화합물은 이성분 화합물에 대한 규칙을 따름 33

화합물 FeS의 명명 Step 2 이 화합물은 금속 Fe와 비금속 S로 구성되고, Fe는 두 가지 이상의 양이온을 갖는 전이 금속 2. 황화물에서 S의 전하는 –2이며 그러므로 철의 전하는 +2임에 틀림없고, 화합물의 양이온 부분의 이름은 철 (Ⅱ) (iron (II)) 34

화합물 FeS의 명명 3. 화합물의 음이온 부분의 이름은 황화(sulfide) 일 것이라고 이미 결정 35

화합물 FeS의 명명 4. FeS의 이름은 황화철(Ⅱ) (iron(II) sulfide) 36

* Stock 법 주기율표의 중앙에 금속(전이 금속 포함)은 자주 한 개 이상의 양이온을 가짐 37

철의 각 이온은 동일한 음이온을 가진 다른 화합물을 형성 Fe2+ FeS Fe3+ Fe2S3 38

Cation Charge +1 +2 +3 +4 +5 Roman Numeral I II III IV V Stock법에서 화합물이 두 가지 이상의 양이온을 형성하는 금속을 포함할 때, 금속 양이온의 전하를 금속 이름 바로 다음에 괄호 안에 로마 숫자로 표시 IUPAC은 한 가지 이상의 양이온을 가지는 금속 화합물의 이름을 명명하기 위한 Stock 법(Stock system)이라 불리는 체계를 창안 Cation Charge +1 +2 +3 +4 +5 Roman Numeral I II III IV V 비금속이온의 끝에는 -ide 39

Stock System 높은 전하 낮은 전하 원소 화학식 명명 화학식 명명 원소 화학식 명명 화학식 명명 낮은 전하 Copper Cu+ copper (I) Cu2+ copper (II) Iron Fe2+ iron(II) Fe3+ iron(III) Lead Pb2+ lead (II) Pb4+ lead(IV) Mercury Hg22+ mercury(I) Hg2+ mercury(II) Tin Sn2+ Tin(II) Sn4+ Tin (II) 40

iron(II) chloride FeCl2 +2 -1 chloride iron(II) 화합물 이름 ion name * 예 제 FeCl2 +2 -1 chloride iron(II) 화합물 이름 ion name ion charge iron(III) chloride FeCl3 -1 +3 iron(III) chloride 41

tin(II) bromide SnBr2 +2 -1 bromide tin(II) 화합물 이름 ion charge ion name tin(IV) bromide SnBr4 -1 +4 tin(IV) bromide 42

고전적 명명법 43

고전적 명명법에서는 금속 이온이 단지 두 가지 양이온을 가질 때, 두 이온을 구별하기 위하여 금속의 이름(통상 라틴 이름)에 제1(-ous)과 제2 (-ic)를 사용한다. 44

금속의 경우 -ous 낮은 전하 -ic 높은 전하 비금속의 경우 -ide 45

Examples 46

ferrous chloride FeCl2 +2 -1 chloride ferrous 화합물 이름 ion charge ion name ferric chloride FeCl3 -1 +3 ferric chloride 47

stannous bromide SnBr2 +2 -1 bromide stannous 화합물 이름 ion charge ion name stannic bromide SnBr4 -1 +4 stannic bromide 48

Ion Names: Classical System Lower Charge Higher Charge Element Formula Name Copper Cu+ cuprous Cu2+ Cupric Iron Fe2+ ferrous Fe3+ ferric Lead Pb2+ plumbous Pb4+ plumbic Mercury Hg mercurous Hg2+ mercuric Tin Sn2+ stannous Sn4+ stannic 49

두 가지 비금속을 포함하는 이성분 화합물 50

비금속으로만 이루어진 화합물은 이온 결합 화합물이 아닌 분자 화합물이다. 51

두 가지의 비금속으로 형성된 화합물을 명명할 때는 다음 서열에서 위에 나오는 원소를 먼저 명명하고, 앞에 나오는 원소를 나중에 명명한다 . Si B P H C S I Br N Cl O F 52

접두사 53

접두사는 분자에서 그 원소의 원자수를 나타내도록 각 원소의 이름 앞에 붙여진다. 54

mono = 1 hexa = 6 hepta = 7 octa = 8 di = 2 tri = 3 nona = 9 tetra = 4 deca = 10 di = 2 tri = 3 tetra = 4 penta = 5 55

Examples 56

dinitrogen trioxide (삼산화 이질소) N2O3 두 개의 질소 원자를 나타냄 세 개의 산소 원자를 나타냄 57

phosphorous pentachloride (오염화인) PCl5 하나의 인 원자를 나타냄 다섯 개의 염소 원자를 나타냄 58

dichlorine heptaoxide (칠산화 이염소) Cl2O7 두 개의 염소 원자를 나타냄 일곱 개의 산소 원자를 나타냄 59

화합물 PCl5를 명명하시오. 1. 두 개의 원소가 존재. 이성분 화합물이다. 인과 염소는 비금속이다. 그래서 두 가지 비금속을 포함하는 이성분 화합물을 명명하는 규칙을 적용. 인(Phosphorous) 나중에 명명한다(영어는 먼저 명명한다.)그러므로 화합물은 염화물(chloride)이다. 60

Determine the Name of PCl5 2. 각 분자가 한 개의 원자를 가지고 있기 때문에 인에는 접두사가 필요 없다. 다섯 개의 염소 원자를 나타내기 위하여 접두사 오(penta-)가 염화와 함께 사용된다. 3. 이름은 오염화인 (phosphorous pentachloride) 61

Examples 62

Cl2O3 dichlorine trioxide 63

N2O3 dinitrogen trioxide 64

CCl4 carbon tetrachloride 65

CO carbon monoxide 66

Name CO2 carbon dioxide 67

phosphorous triiodide Name PI3 phosphorous triiodide 68

D. 이성분 화합물로부터 얻어진 산 69

어떤 이성분 수소 화합물들은 물에 용해되면 산의 성질을 갖는 용액이 된다. 이 화합물들은 정상적 이름(-ide) 외에 산의 이름(-acid)을 갖는다. 수소는 이성분 산의 분자식에서 첫 번째 원소이다. 70

산의 형성 이종 수소 화합물 (산이 아님) 산 water 71

순수 화합물 HCl -ide 물에 용해 acid HCl 72

이성분 산을 명명하기 위해 먼저 수소의 원소 기호를 쓴다. 수소의 원소 기호를 쓴 후 두 번째 원소 기호를 쓴다. 비금속의 이름 어간 앞에 접두사 hydro-를 둔다. 비금속의 이름 어간 다음에 접미사 -ic를 둔다. 그리고 나서 단어 acid를 붙인다. 73

Examples 74

HCl hydrogen chloride 순수 화합물 75

HCl hydrochloric acid 물에 용해 76

HI hydrogen iodide 순수 화합물 77

HI hydroiodic acid 물에 용해 78

H2S hydrogen sulfide 순수 화합물 79

H2S hydrosulfuric acid 물에 용해 80

H2Se hydrogen selenide 순수 화합물 81

H2Se hydroselenic acid 물에 용해 82

83

다원자 이온(polyatomic ion)은 두 가지 이상의 원소를 포함하는 이온이다. 6.5 다원자 이온을 포함하는 화합물의 명명 다원자 이온(polyatomic ion)은 두 가지 이상의 원소를 포함하는 이온이다. 84

다원자 이온을 포함하는 화합물은 세 가지 이상의 원소들도 구성되고 다원자 음이온과 결합되는 하나 이상의 양이온으로 구성된다. 85

다원자 이온을 포함하는 화합물을 명명하는 것은, 양이온을 먼저 명명하고 음이온은 나중에 명명(영어의 경우) 86

화학식을 쓰는 방법 존재하는 이온들. 87

화학식을 쓰는 방법. 존재하는 이온들. 88

접두사와 접미사 산소를 포함하는 두 가지 이상의 다원자 이온을 형성하는 원소 접두사와 접미사 산소를 포함하는 두 가지 이상의 다원자 이온을 형성하는 원소 89

산( -ate)의 접미사를 가지는 이온은 아-산-(ite)의 접미사를 가지는 이온보다 더 많은 산소를 가지고 있다. nitrite nitrate 90

산(-ate)의 접미사를 가지는 이온은 아-산-(ite)의 접미사를 가지는 이온보다 더 많은 산소를 가지고 있다. phosphite phosphate 91

-ate and –ite 가 산소 원자의 수를 알려주지는 않는다. 산(-ate)의 접미사를 가지는 이온은 아-산-(ite)의 접미사를 가지는 이온보다 더 많은 산소를 가지고 있다. sulfite sulfate -ate and –ite 가 산소 원자의 수를 알려주지는 않는다. 92

–산(-ate)형 보다 더 많은 산소를 나타내기 위해 더 많다는 의미의 접두사 초과(hyper-)의 줄임 형태인 과(per-)를 붙인다. chlorate perchlorate 93

hypochlorite Chlorate 적다는 의미인 접두사 (hypo-)가 (-ite)형보다 적은 수의 산소를 포함한 이온에 사용된다. hypochlorite Chlorate 94

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산(–ate)/아-산-(-ite) 체계를 사용하지 않는다. 흔히 쓰이는 네 가지 다원자 음이온은 산(–ate)/아-산-(-ite) 체계를 사용하지 않는다. hydroxide cyanide hydrogen sulfide peroxide 96

세 가지의 흔히 쓰이는 다원자 양이온. mercury(I) hydronium ammonium 97

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수소와 산소 외의 원소는 흔히 비금속이지만 금속일수도 있다. 6.6 산 수소와 산소 외의 원소는 흔히 비금속이지만 금속일수도 있다. 수소가 화학식에서 첫 번째 원소이고, 화학식의 두 번째 부분이 산소를 포함하는 다원자 이온으로 구성되어 있는지 알아 보는 것. 수소, 산소와 다른 한 원소를 포함하는 무기 화합물은 산소산(oxo-acid)이라 부른다. 100

산소산(oxo-aci)에서 수소는 산 이름에 특별히 명시되어 있지 않다. 화합물에서 수소의 존재는 물질의 이름에서 산(acid) 이라는 단어의 사용에 의해 암시된다. 101

수소의 존재를 나타냄 수소가 존재 황이 존재 산소가 존재 sulfuric acid 102

접미사 –ite를 가지는 이온보다 접미사 –ate 를 가지는 음이온이 더 많은 산소를 가지고 있다. phosphite phosphate 103

다원자 이온의 명명을 근거로 하여 산을 명명하는 방법 다원자 이온의 명명을 근거로 하여 산을 명명하는 방법 다원자 이온의 어미 산의 어미 ite ous 더 적은 산소 ate ic 더 많은 산소 104

Examples 105

아황산 이온 sulfite sulfurous acid 아황산 106

황산 이온 sulfate sulfuric acid 황산 107

아질산 이온 nitrite nitrous acid 아질산 108

질산 이온 Nitrate nitric acid 질산 109

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다원자 화합물의 명명에 관한 흐름도 111

The End 112