Novo imenovanje anorganskih spojin na enostaven način

Novo imenovanje anorganskih spojin na enostaven način

Operacijo delno financira Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada ter Ministrstvo za šolstvo in šport. Operacija se izvaja v okviru Operativnega programa razvoja človeških virov v obdobju 2007-2013, razvojne prioritete: Razvoj človeških virov in vseživljenjsko učenje; prednostne usmeritve: Izboljšanje kakovosti in učinkovitosti sistemov izobraževanja in usposabljanja.

2.sim

pozi

ju

čit

elje

vin

laborantov kemije

vsre

dn

jihšolah,Kope2010

ZavodRepublikeSlovenijeza šolstvo

Osebni pristop in pogledi učitelja kemije na uvajanje nove nomenklature v pouk kemije.

Andrej Smrdu

Ta predstavitev želi podati možne odgovore na vprašanja

… kaj o imenovanju (na)učiti dijake,

… kako jih to (na)učiti,

… kaj poudariti,

… na kaj jih opozoriti in …

… kaj v gimnaziji zamolčali?

Pa mogoče še stavek ali dva zraven.


Uvodna pojasnilaZa izdelavo predstavitve je bila uporabljena knjiga

Nomenklatura anorganske kemije, Priporočila IUPAC 2005 (slovenski prevod), Slovensko kemijsko društvo, Ljubljana, 2008.

V predstavitvi je naveden tudi sklic (številka pravila in stran te knjige), včasih tudi citat z modro barvo.

Pravilne formule, simboli in imena elementov oz. spojin so navedeni z zeleno barvo.

Napačni zapisi in posebna opozorila so navedeni z rdečo barvo.


V prvem letniku lahko dijake naučimo …

… kako se pravilno pišejo agregatna stanja ob formulah.

Agregatna stanja snovi zapisujemo v navadni pisavi (NE poševno, NE pomanjšano, NE v indeksu) brez presledka v oklepaju za formulo snovi. Primeri:

Hg(l) NH3(g)

Au(s)

Res je, ni bistveno, a tudi ne zahtevno.



… da lahko imena elementov, poimenovanih po zaslužnih znanstvenikih, pišemo etimološko ali pa fonetično (str. 249).

Primeri (etimološko – fonetično):

curij – kirij; einsteinij – ajnštajnij; meitnerij – majtnerij.



… da se številke (indeksi) ob simbolu elementa uporabljajo enako, kot bi to že morali vedeti iz osnovne šole (IR-3.2, str. 47):

Vrstno število – levo spodaj (levi podpis)

Masno število – levo zgoraj (levi nadpis)

Naboj iona – desno zgoraj (desni nadpis)

Število delcev – desno spodaj (desni podpis)

2He – helij z navedenim vrstnim številom.57Fe – železo z navedenim masnim številom

(NE, TO NI ATOMSKA MASA!!!).

O3 – molekula trikisika (ozon) z navedenim številom atomov.



… da se v simbolu iona najprej navede številčno vrednost (številke 1 ne pišemo) in nato “+” ali “-”.

Primera:

Pravilno: O2- Napačno: O-2

Pravilno: Fe3+ Napačno: Fe+3

Izotopi (IR-3.3, str. 48)

Vsi izotopi določenega elementa imajo enako ime. Posamezen izotop imenujemo tako, da imenu elementa dodamo (brez presledka) pomišljaj in nato masno število (z arabsko številko).

Primer:37Cl: klor-37



… da so vodikovi izotopi kar trije in imajo alternativna imena protij (1H), devterij (2H) in tritij (3H), za težja izotopa sta dovoljeni tudi tradicionalni oznaki D oz. T. (IR-3.3.2, str. 48)

Ali bomo strašili z imeni ionov teh izotopov?1H+ - proton; 2H+ - devteron; 3H+ - triton

H+ - vodikov ion DA, kaj pa hidron?

Menim, da lahko “proton” še naprej uporabljamo za vodikov ion z nedefinirano izotopsko sestavo (ker protolitska reakcija in ne hidrolitska reakcija, ker dvoprotonska kislina in ne dvohidronska kislina …). Hidron pa zgolj omenimo.



… da obstajajo tudi večatomni elementi.

Pri imenovanju elementov, ki tvorijo večatomne molekule (npr. H2, N2, O2, F2, P4) uporabljamo množilne predpone (števnike). Če element običajno ne nastopa v enoatomnem stanju, pa pri poimenovanju tovrstne oblike uporabimo predpono “mono”.

Primer:

N – monodušik

N2 – didušik



… da ni treba vedno napisati “DI”.

Kisik je sprejemljivo alternativno ime za dikisik – O2.

Ozon je sprejemljivo alternativno ime za trikisik – O3.

Plastično žveplo je sprejemljivo alternativno ime za poližveplo – Sn.

Beli fosfor je sprejemljivo alternativno ime za tetrafosfor – P4.

“Tisto rumeno, ki pri segrevanju postane rjavo in potem kot guma” bomo med uro seveda pokazali.



… da ni dvoatomen samo kisik.

Kaj pa vodik, dušik in halogeni?

Nova nomenklatura izrecno ne navaja uporabe imen “vodik”, “dušik”, “fluor” (in drugi halogeni) kot sprejemljiva alternativna imena za opredeljevanje dvoatomnih elementov (naveden je zgolj “kisik” za O2). Ne glede na to menim, da je smiselno ohranjanje tovrstnih imen za molekule elementov H2, N2, F2 itn.

Seveda bomo pri pouku naredili “da nekaj poči, če damo zraven plamen”.



… da včasih ne rečemo “DI”, ker hočemo, da dijaki to sami vedo.

Pri naših nalogah bi torej navodilo: “Napišite enačbo reakcije med vodikom in fluorom,” nedvoumno pomenilo zapis H2 + F2 → 2HF.

Kaj pa fosfor (P ali P4) in žveplo (S ali S8)? Ostanimo tolerantni. Ne komplicirajmo s tetra in okta.

Pri nalogi bi torej navodilo: “Napiši enačbo reakcije med fosforjem in žveplom, pri kateri nastane tetrafosforjev dekasulfid,” dovoljevalo zapis 4P + 10S → P4S10 ali zapis 4P4 + 5S8 → 4P4S10.


V prvem letniku lahko dijake naučimo …… da so skupine periodnega sistema oštevilčene.

Skupine so oštevilčene od 1 do 18 (13. skupina je po nekdanjem oštevilčenju III. skupina – elementi borove skupine).

Moje mnenje: zaradi pretežne uporabe zgolj glavnih elementov pri razlagi vezi in formul (zlasti pri konceptu valenčnih elektronov) je smiselno kot osnovo ohraniti staro označevanje skupin od I do VIII in ga nadgraditi z informacijo o novem načinu oštevilčenja od 1 do 18.



… no, vsaj nekaj od tega:

Glavni elementi – elementi 1., 2. ter 13.-18. skupine periodnega sistema brez vodika (nekdanja I. do VIII. skupina).

Alkalijske kovine – KOVINE 1. skupine (NE, VODIK NI KOVINA).

Zemeljskoalkalijske kovine – elementi 2. skupine.(v UN OŠ: zemljoalkalijske kovine)

Pniktogeni ali pnikogeni – elementi 15. skupine.

Halkogeni – elementi 16. skupine.

Halogeni – elementi 17. skupine.

Žlahtni plini – elementi 18. skupine.Operacijo delno financira Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada ter Ministrstvo za šolstvo in šport. Operacija se izvaja v okviru Operativnega programa razvoja človeških virov v obdobju 2007-2013, razvojne prioritete: Razvoj človeških virov in vseživljenjsko učenje; prednostne usmeritve: Izboljšanje kakovosti in učinkovitosti sistemov izobraževanja in usposabljanja.


… zapisa formul in imenovanja binarnih spojin.

Česa jim NE bomo povedali?

Povsem odveč jim je razlagati, da obstajajo trije glavni nomenklaturni sistemi:

Kompozicijska nomenklatura Substitutivna nomenklatura Aditivna nomenklatura

Tega NE potrebujejo.

Naučimo jih bistvenih stvari:

PRAVILNO ZAPISOVANJE FORMUL

IMENOVANJE SPOJIN


V prvem letniku dijakov NE bomo učili …

… da lahko PCl5 imenujemo na pet načinov.

Binarne spojine bomo imenovali le po kompozicijski nomenklaturi. Spoznavanje imenovanja binarnih spojin po ostalih dveh sistemih ni smiselno. A za pokušino imenujmo spojino PCl5 na pet načinov:

fosforjev pentaklorid (kompozicijska nom.; s števniki)

fosforjev(V) klorid (kompozicijska nom.; z oksidacijskimi števili)

fosforjev(5+) klorid (kompozicijska nom.; z nabojnimi števili)

pentaklorofosfan (substitutivna nom.)

pentakloridofosfor (aditivna nom.)Operacijo delno financira Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada ter Ministrstvo za šolstvo in šport. Operacija se izvaja v okviru Operativnega programa razvoja človeških virov v obdobju 2007-2013, razvojne prioritete: Razvoj človeških virov in vseživljenjsko učenje; prednostne usmeritve: Izboljšanje kakovosti in učinkovitosti sistemov izobraževanja in usposabljanja.


… kako se pravilno pišejo formule binarnih spojin.

Upoštevati je treba zaporedje zapisovanja simbolov elementov v formuli binarne spojine glede na položaj elementa v per. sist.

Poenostavljeno pojasnilo tega zaporedja (namesto Preglednice VI, str. 260)

… je na naslednji strani …


Formule binarnih spojin pri binarnih spojinah z vodikom napišemo vodik na prvo

mesto, če je ob elementu 16. ali 17. skupine (VI. oz. VII. skupina po starejšem označevanju); ob elementih drugih skupin napišemo vodik na drugo mesto. Primeri: HF, H2O, NH3, AlH3, CaH2;

če sta elementa v isti skupini per. sist., napišemo na prvo mesto element, ki je nižje v periodnem sistemu. Primeri: SO3, IF5, P3N5;

žlahtni plin je vedno na prvem mestu. Primer: XeF2 ;

če sta elementa v različnih skupinah per. sist., zapisujemo elemente v naslednjem zaporedju (skupine per. sist.): 1-2-3- … -16-17. Primera: NO2, SCl2.


V prvem letniku lahko mogoče izpustimo …

… da ne obstajajo klorovi oksidi, ampak kisikovi kloridi.

Novo pravilo glede vrstnega reda zapisa elementov v formuli binarne spojine spreminja formule nekaterih oksidov. Na nivoju gimnazije se to kaže v formulah spojin kisika in halogena.

Do zdaj smo pisali: ClO2 – klorov dioksid

Po novem pišemo: O2Cl – dikisikov klorid (str. 42)

Vzrok: kisik je v 16. skupini periodnega sistema, zato ga zapisujemo levo glede na klor, ki je v 17. skupini periodnega sistema.


… moje mnenje o kisikovih kloridih …

Moje mnenje: pri ocenjevanju znanja dijakov je smiselno upoštevati tudi “napačno” napisane formule oz. imena kisikovih halogenidov (halogenskih oksidov). Sploh je to smiselno v luči dejstva, da tudi sodobni tuji viri ohranjajo tradicionalni zapis tovrstnih spojin (najprej halogen, nato kisik), razen v primeru kisikovega difluorida OF2.


V prvem letniku lahko dijakom povemo …… da so jih imenovanja s števniki (množilnimi predponami)

uspešno naučili že v osnovni šoli.

Povezava: IR-2.15.3.1 (str. 42), IR-5.2 (str. 69-70) in Preglednica IV (str. 258)

Števniki (množilne predpone) ostajajo enaki (di, tri, tetra, penta, heksa, hepta, okta, NONA, deka).

Moje mnenje: obravnavamo le do števnika 10.

Končnice (prvi element –ov oz. –ev, drugi element –id) ostajajo enake. Primeri:

P4O10 – tetrafosforjev dekaoksid (str. 30)

Fe2O3 – diželezov trioksid (str. 37)

S2Cl2 – dižveplov diklorid (str. 42)



… da včasih števnikov namenoma NE bomo napisali, v testih pa sploh NIKOLI :).

Števnike (množilne predpone) lahko izpustimo, če je iz položaja elementov v periodnem sistemu formula binarne spojine nedvoumno določljiva (npr. pri preprostih binarnih ionskih spojinah) – “kadar ni dvoma glede stehiometrične sestave spojine” (str. 70).

Primera:

CaCl2 – kalcijev diklorid ali kalcijev klorid

Li2O – dilitijev oksid ali litijev oksid

Ca3P2 – trikalcijev difosfid ali kalcijev fosfid (str. 70)Operacijo delno financira Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada ter Ministrstvo za šolstvo in šport. Operacija se izvaja v okviru Operativnega programa razvoja človeških virov v obdobju 2007-2013, razvojne prioritete: Razvoj človeških virov in vseživljenjsko učenje; prednostne usmeritve: Izboljšanje kakovosti in učinkovitosti sistemov izobraževanja in usposabljanja.


… da se predpone “mono” načeloma ne uporablja. Zgolj za poudarjanje števila (ena) delcev.

Primer:

CO – ogljikov oksid ali ogljikov monooksid ali ogljikov monoksid*

NO – dušikov oksid ali dušikov monooksid ali dušikov monoksid*

*V splošnem se končni samoglasnik v števnikih ne izpušča. Zaradi uveljavljene rabe je to dovoljeno le pri imenu “monoksid”.


Stock ali Ewens-Bassett za binarne spojine?

Kdo si NiCl2?

Ali ti je ime nikljev(II) klorid (Stock)

ali pa te kličejo nikljev(2+) klorid (Ewens-Bassett)?

Seveda je prav oboje, a kaj učiti?

Osebno sem do Ewens-Bassetta zadržan.

Imenovanje binarnih spojin z nabojnim številom se ne v tujini, ne pri nas ni uveljavilo, zato osebno ne vidim smisla v poučevanju Ewens-Bassettovega sistema.

Imenovanje binarnih spojin z oksidacijskim številom (Stockov sistem) je uveljavljeno tudi v tuji literaturi.


Zakaj mi Ewens-Bassett ni všeč?

Uvajanje imenovanja z nabojnim številom se mi pri kovalentnih spojinah zdi problematično.

Kako imenovati N2O?

Dušikov(1+) oksid?

Didušikov(2+) oksid?

Boljši odgovor: potisni plin v dozah stepene smetane.

Stockovemu sistemu dajem prednost, ker je uveljavljen in splošno uporaben za binarne spojine.


V drugem letniku lahko dijake naučimo …

… da poznamo tudi oksokisline.

Nova Nomenklatura anorganskih spojin uvaja zapis formul oksokislin in njihovih soli kot “formule koordinacijskih spojin” – koordinacijska formula.

Primeri:

Tradicionalna formula: HNO3

Koordinacijska formula: [NO2(OH)]

Tradicionalna formula: LiH2PO4

Koordinacijska formula: Li[PO2(OH)2]

Zapis oksokislin s koordinacijsko formulo se ni uveljavil.

Moje mnenje: poučevanje zapisa oksokislin in njihovih soli s koordinacijsko formulo v srednjih šolah NI SMISELNO.


V drugem letniku lahko dijake naučimo …

… imenovati oksokisline.

Kako?

Moj pristop (“I do it my way”):

začnem s H2SO4, HNO3, H3PO4 , H2CO3;

Pojasnim oksidacijska števila, imenujem po Stocku.

Povežem oksidacijsko število s položajem elementa v per. sistemu (stara oznaka skupine PS).

Vpeljem sprejemljivo običajno ime za te kisline (črtam rimsko številko).


… se nadaljuje iz prejšnje strani …

Preidem na kisline z nižjim oksidacijskim številom (H2SO3, HNO2, izpustil bom H3PO3).

Pojasnim oksidacijska števila, imenujem po Stocku.

Vpeljem sprejemljivo običajno ime za te kisline (končnica -asta, zmanjšanje oksidacijskega števila za 2).

Preidem na klorove oksokisline.

Pojasnim oksidacijska števila, povežem s položajem v periodnem sistemu (VII, nato manjšanje po 2), imenujem po Stocku.

Vpeljem sprejemljivo običajno ime za te kisline (sistem predpon per-, hipo- in končnic –ova, -asta).


Dijakov NE bom učil …

… sistema aditivnih imen.

Kako ti je ime H2SO4?

Ti si žveplova kislina, ker tako piše na etiketi tvoje steklenice.

Seveda te lahko imenujem tudi žveplova(VI) kislina, ker je imenovanje anorganskih oksokislin po Stockovem sistemu v slovenski kemijski literaturi močno uveljavljeno.

V srednji šoli pa te, H2SO4, nihče ne bo imenoval:

DIHIDROKSIDODIOKSIDOŽVEPLO,

ker to ni smiselno.


Česa se ne bom držal kot pij…

Oksidacijsko stanje elementa v formuli se lahko označi z oksidacijskim številom, ki se piše z rimsko številko kot desni nadpis. (IR-4.6.1, str. 65)

V srednji šoli služi dijakom oksidacijsko število kot pomoč pri zapisu formul oz. imen spojin in za ugotavljanje spremembe oksidacijskega števila pri urejanju enačb redoks reakcij.

Dosledna uporaba tega pravila ni smiselna. Lahko vodi v večje število napak zaradi redkejše uporabe .

Za potrebe v srednji šoli (preproste formule, urejanje redoks enačb) povsem zadostujejo arabske številke.


Prej ali slej bom dijakom omenil tudi …

… da obstajajo kristalohidrati.

Seveda se zavedamo, da je voda lahko vezana koordinativno ali adicijsko, npr. [NiCl2(OH2)4]·2H2O, a na nivoju srednje šole pri imenovanju kristalohidratov ni smiselno obravnavati te razlike (a če že vztrajate: tetraakvadikloridonikelj(II) dihidrat).

Tradicionalna formula: NiCl2·6H2O

Med obema formulama in poldvignjeno piko (znak “krat”) ni presledka (a tak zapis grdo izgleda).

Tradicionalni način: nikljev(II) klorid heksahidrat

Za preproste kristalohidrate je smiselno obdržati tovrstni način imenovanja. Ohranjajo ga tudi tuji učbeniki.


Mogoče je dijakom smiselno omeniti …

… da lahko kristalohidrate imenujemo tudi drugače.

“Nov način” (skoraj enak kot v nomenklaturi ‘86) omogoča imenovanje tudi drugih, formalno adicijskih spojin.

Po tem načinu z dolgim pomišljajem (ang. EM-DASH; ALT+0151) stično (brez presledka) povežemo imeni dveh (ali več) sestavin spojine, sledi presledek in nato v okroglem oklepaju z arabskimi številkami, ločenimi z desno poševnico, navedemo stehiometrično (množinsko) razmerje med sestavinami spojine. Primeri:

NiCl2·6H2O nikljev(II) klorid—voda (1/6)

8H2S·46H2O vodikov sulfid—voda (8/46)

2Na2CO3·3H2O2 natrijev karbonat—vodikov peroksid (2/3)Operacijo delno financira Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada ter Ministrstvo za šolstvo in šport. Operacija se izvaja v okviru Operativnega programa razvoja človeških virov v obdobju 2007-2013, razvojne prioritete: Razvoj človeških virov in vseživljenjsko učenje; prednostne usmeritve: Izboljšanje kakovosti in učinkovitosti sistemov izobraževanja in usposabljanja.

Na koncu drugega letnika …

… bomo dijakom povedali, zakaj so koordinacijske spojine v učnem načrtu zapisane poševno.

Pri koordinacijskih spojinah je bistvena zgradba, ne imenovanje.

Nekaj novosti je v vrstnem redu zapisa ligandov v formuli in njihovem imenovanju (abecedni vrstni red, drugačna končnica pri anionskih ligandih: klorido, cianido …).

Dijake je smiselno opozoriti na poseben zapis formule vode kot liganda (OH2).

Večjo pozornost pa posvetiti določanju centralnega atoma (iona), ligandov, oksidacijskega števila, naboja koordinacijskega iona, razporeditvi ligandov …


Najbrž sem kaj pomembnega zamolčal …

… mogoče celo namenoma.

Hvala za pozornost.


Documents

Novo imenovanje anorganskih spojin na enostaven način