Chapitre 9 Nomenclature
- Classer un composé donné dans une des grandes familles de composés.
- Donner la formule brute d’un composé à partir de son nom.
- Donner le nom d’un composé à partir de sa formule brute.
Les noms et formules chimiques des composés sont des outils essentiels en chimie. Le système permettant de nommer les substances chimiques est appelé nomenclature.
Il y a plus de 50 millions de substances connues et essayer de les nommer avec des noms indépendants serait une tâche désespérément complexe. Certaines substances connues depuis longtemps comme l’eau (H2O) ou l’ammoniac (NH3) ont des noms communs, mais la plupart des molécules ont un nom systématique unique provenant d’une série de règles. Le nom systématique contient les informations sur la composition du composé.
Ces règles sont dictées par la nomenclature de l’IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) et sont un langage international et compréhensible par tous les chimistes.
9.1 Ions
9.1.1 Anions monoatomiques
Les noms des anions sont obtenus à partir des noms des éléments, en ajoutant le suffixe “ure”.
| \(Cl^-\) | chlorure | \(Br^-\) | bromure | \(S^{2-}\) | sulfure | \(N^{3-}\) | nitrure |
A noter:
- L’anion \(O^{2-}\) fait exception à cette règle, on l’appelle oxyde.
- L’anion \(P^{3-}\) est l’ion phosphure et non phosphorure.
- L’anion \(S^{2-}\) est l’ion sulfure et non soufrure.
- L’anion \(N^{3-}\) est l’ion nitrure et non azoture.
9.1.2 Cations monoatomiques
Les cations métalliques sont nommés par les noms des éléments.
\(Na^+\) : cation sodium
\(Mg^{2+}\) : cation magnésium
\(Al^{3+}\) : cation aluminium
\(Ca^{2+}\) : cation calcium
Lorsque l’atome d’un élément métallique peut donner lieu à différents cations, il faut mentionner le nombre d’oxydation après le nom du métal, en chiffre romain entre parenthèses.
\(Cu^+\) : cation cuivre (I)
\(Cu^{2+}\) : cation cuivre (II)
\(Fe^{2+}\) : cation fer (II)
\(Fe^{3+}\) : cation fer (III)
9.1.3 Ions polyatomiques
| \(BO_3^{3-}\) | borate | \(CrO_4^{2-}\) | chromate | \(ClO^{-}\) | hypochlorite | \(IO^{-}\) | hypoiodite |
| \(NO_2^{-}\) | nitrite | \(Cr_2O_7^{2-}\) | dichromate | \(ClO_2^{-}\) | chlorite | \(IO_2^{-}\) | iodite |
| \(NO_3^{-}\) | nitrate | \(CO_3^{2-}\) | carbonate | \(ClO_3^{-}\) | chlorate | \(IO_3^{-}\) | iodate |
| \(PO_3^{3-}\) | phosphite | \(CN^{-}\) | cyanure | \(ClO_4^{-}\) | perchlorate | \(IO_4^{-}\) | periodate |
| \(PO_4^{3-}\) | phosphate | \(OCN^{-}\) | cyanate | \(BrO^{-}\) | hypobromite | \(OH^{-}\) | hydroxyde |
| \(SO_3^{2-}\) | sulfite | \(SCN^{-}\) | thiocyanate | \(BrO_2^{-}\) | bromite | ||
| \(SO_4^{2-}\) | sulfate | \(HCOO^{-}\) | formiate | \(BrO_3^{-}\) | bromate | \(H_3O^{+}\) | hydronium |
| \(S_2O_3^{2-}\) | thiosulfate | \(CH_3COO^{-}\) | acétate | \(BrO_4^{-}\) | perbromate | \(NH_4^{+}\) | ammonium |
A noter:
- Deux ions organiques sont indiqués dans la liste des ions polyatomiques, le formiate (\(HCOO^-\)) et l’acétate (\(CH_3COO^-\)). Il s’agit de deux ions qui appartiennent au domaine de la chimie organique et leur ordre de lecture est inversé.
\[ \underset{\text{formiate de sodium}}{HCOONa} \qquad \underset{\text{acétate de sodium}}{CH_3COONa} \]
Dans la liste des ions polyatomiques la plupart des ions sont des anions. Deux cations à connaître : l’ion hydronium (\(H_3O^+\)) et l’ion ammonium (\(NH_4^+\)).
9.2 Corps simples
Les corps purs simples sont généralement nommés par le nom de l’élément qui les compose (ex. : fer, cuivre, zinc, …).
Certains éléments atteignent une configuration électronique stable en formant des molécules diatomiques. Ces molécules diatomiques (deux atomes) sont dites homonucléaires (un seul type d’atome) et sont les suivantes :
| \(H_2\) | dihydrogène | \(O_2\) | dioxygène | \(F_2\) | difluor | \(Br_2\) | dibrome |
| \(N_2\) | diazote | \(Cl_2\) | dichlore | \(I_2\) | diiode |
Les formes allotropiques d’un élément sont généralement nommées par leur nom courant et non systématique, comme par exemple le carbone peut être appelé diamant, graphite, graphène ou fullerène selon la forme sous laquelle il se trouve.
| \(O_2\) | dioxygène | \(S_2\) | disoufre | \(S_6\) | hexasoufre |
| \(O_3\) | ozone | \(S_3\) | trisoufre | \(S_8\) | cyclooctasoufre |
9.3 Composés binaires
Les composés binaires renferment des atomes de deux éléments différents dans des proportions bien définies. On peut les classer en deux groupes :
- les composés ioniques, contenant au moins une liaison ionique,
- les composés covalents (ou molécules), ne contenant pas de liaison ionique,
9.3.1 Composés binaires covalents | non-métal - non-métal
| mono | 1 | tri | 3 | penta | 5 | hepta | 7 | nona | 9 |
| di | 2 | tetra | 4 | hexa | 6 | octa | 8 | deca | 10 |
L’élément le plus électronégatif est nommé en premier. Les proportions des constituants s’expriment par les préfixes “di”, “tri”, “tetra”, “penta”. Le préfixe “mono” n’est utilisé que pour éviter toute ambiguïté, comme pour le monoxyde de carbone, par exemple. On ajoute les préfixes aux constituants sans espaces ni tirets.
| \(CO\) | monoxyde de carbone | \(CO_2\) | dioxyde de carbone |
| \(NO_2\) | dioxyde d’azote | \(N_2O\) | oxyde de diazote |
| \(N_2O_4\) | tetraoxyde de diazote | \(P_2O_5\) | pentoxyde de diphosphore |
9.3.2 Composés binaires ioniques | métal - non-métal
Les composés ioniques se lisent de droite à gauche et le cation est indiqué en premier dans la formule brute.
L’élément le plus électronégatif est placé d’abord en ajoutant le suffixe “ure”, puis le nom du métal.
| \(KBr\) | bromure de potassium | \(CaS\) | sulfure de calcium |
| \(MgCl_2\) | chlorure de magnésium | \(CaI_2\) | iodure de calcium |
Pour les métaux présentant plusieurs degrés d’oxydation, le nom du métal est suivi du chiffre romain indiquant le degré d’oxydation.
| \(CuCl\) | chlorure de cuivre (I) | \(CuCl_2\) | chlorure de cuivre (II) |
| \(FeCl_2\) | chlorure de fer (II) | \(FeCl_3\) | chlorure de fer (III) |
Exception pour les composés binaires contenant de l’oxygène: ces composés porteront le nom de oxydes.
| \(BaO\) | oxyde de barium | \(PbO_2\) | oxyde de plomb (IV) |
9.3.3 Acides binaires | H - non-métal
Certaines molécules binaires contenant de l’hydrogène sont gazeuses. Généralement, la formule brute de ces molécules commence par H. Une fois ces molécules dissoutes dans l’eau elles deviennent des hydracides. Pour les nommer, on utilisera la racine du nom de l’élément suivie du suffixe “hydrique”.
| gazeux | en solution aqueuse | |
|---|---|---|
| \(HF\) | fluorure d’hydrogène | acide fluorhydrique |
| \(HCl\) | chlorure d’hydrogène | acide chlorhydrique |
| \(HBr\) | bromure d’hydrogène | acide bromhydrique |
| \(HI\) | iodure d’hydrogène | acide iodhydrique |
| \(H_2S\) | sulfure d’hydrogène | acide sulfhydrique |
| \(HCN\) | cyanure d’hydrogène | acide cyanhydrique |
A noter:
\(NH_3\) est un gaz dont le nom commun est ammoniac. Lorsqu’il est en solution aqueuse il est appelé ammoniaque.
9.4 Composés ternaires
Les composés ternaires renferment des atomes de trois éléments différents dans des proportions bien définies. On peut les classer en trois groupes :
- les hydroxydes, contenant l’anion \(OH^-\),
- les oxacides, contenant le cation \(H^+\) et un anion polyatomique,
- les sels, composés ionique formé d’ions monoatomiques et polyatomiques.
9.4.1 Les hydroxydes
Les hydroxydes sont des composés chimiques contenant l’anion \(OH^-\). Généralement, la formule brute de ces composés se termine par OH. La règle de nommage suit la règle des composés binaires ioniques. On nommera ces composés : hydroxyde de “nom du cation”.
| \(NaOH\) | hydroxyde de sodium | \(Ca(OH)_2\) | hydroxyde de calcium |
| \(Fe(OH)_3\) | hydroxyde de fer (III) | \(Cu(OH)_2\) | hydroxyde de cuivre (II) |
9.4.2 Les oxacides
Les oxacides sont des molécules formées de trois éléments, capables de libérer des ions \(H^+\) et contentant un anion polyatomique. Généralement, la formule brute de ces molécules commence par H. Le nom de ces acides est basé sur le nom de l’élément central suivi de la terminaison “ique” ou “eux”.
Si il existe plus de deux acides, on utilise les préfixes “hypo” et “per” pour les distinguer.
- anion -ite \(\longrightarrow\) acide -eux
- anion -ate \(\longrightarrow\) acide -ique
| acide | anion | nom | |
|---|---|---|---|
| \(HNO_2\) | \(NO_2^{-}\) | nitrite | acide nitreux |
| \(HNO_3\) | \(NO_3^{-}\) | nitrate | acide nitrique |
| \(H_3PO_3\) | \(PO_3^{3-}\) | phosphite | acide phosphoreux |
| \(H_3PO_4\) | \(PO_4^{3-}\) | phosphate | acide phosphorique |
| \(H_2SO_3\) | \(SO_3^{2-}\) | sulfite | acide sulfureux |
| \(H_2SO_4\) | \(SO_4^{2-}\) | sulfate | acide sulfurique |
| \(H_2CO_3\) | \(CO_3^{2-}\) | carbonate | acide carbonique |
| \(HClO\) | \(ClO^{-}\) | hypochlorite | acide hypochloreux |
| \(HClO_2\) | \(ClO_2^{-}\) | chlorite | acide chloreux |
| \(HClO_3\) | \(ClO_3^{-}\) | chlorate | acide chlorique |
| \(HClO_4\) | \(ClO_4^{-}\) | perchlorate | acide perchlorique |
9.4.3 Les sels ternaires et quaternaires
Les sels ternaires et quaternaires sont des composés ioniques formés d’ions monoatomiques et/ou polyatomiques.
La règle de nommage des sels suit la règle de nommage des composés binaires ioniques. On lit la formule brute de droite à gauche en indiquant d’abord le nom de l’anion puis le nom du cation avec un “de” entre les deux.
| \(NH_4NO_3\) | nitrate d’ammonium | \(CuSO_4\) | sulfate de cuivre (II) |
| \(FePO_4\) | phosphate de fer (III) | \(CH_3COONa\) | acétate de sodium |
9.4.3.1 Les sels acides
Les sels acides sont des sels qui contiennent le cation \(H^+\) en plus d’un cation mono ou polyatomique. Leur nom est le nom du sel précédé du préfixe hydrogéno ou dihydrogéno selon le nombre de cations hydrogène présents dans la molécule.
| anion | acide | nom |
|---|---|---|
| \(HPO_4^{2-}\) | \(Na_2HPO_4\) | hydrogénophosphate de sodium |
| \(H_2PO_4^-\) | \(NaH_2PO_4\) | dihydrogénophosphate de sodium |
| \(HCO_3^-\) | \(NaHCO_3\) | hydrogénocarbonate de sodium |
| \(HSO_4^-\) | \(NaHSO_4\) | hydrogénosulfate de sodium |
9.5 Exercices supplémentaires
Complétez le tableau suivant, avec le nom ou la formule brute de l’ion proposé:
| formule | nom | formule | nom | formule | nom |
|---|---|---|---|---|---|
| nitrure | cation cobalt (II) | cation potassium | |||
| sulfure | borate | phosphite | |||
| cation magnésium | \(ClO_3^{-}\) | \(I^{-}\) | |||
| ammonium | bromure | \(Al^{3+}\) | |||
| oxyde | \(F^{-}\) | sulfite | |||
| \(Sr^{2+}\) | thiosulfate | cation cuivre (I) | |||
| \(Cl^{-}\) | cation fer (III) | phosphure | |||
| \(Mn^{4+}\) | \(CH_3COO^{-}\) | nitrate |
\(N^{3-}\) nitrure
\(S^{2-}\) sulfure
\(Mg^{2+}\) cation magnésium
\(NH_4^{+}\) ammonium
\(O^{2-}\) oxyde
\(Sr^{2+}\) cation strontium
\(Cl^{-}\) chlorure
\(Mn^{4+}\) cation manganèse (IV)
\(Co^{2+}\) cation cobalt (II)
\(BO_3^{3-}\) borate
\(ClO_3^{-}\) chlorate
\(Br^{-}\) bromure
\(F^{-}\) fluorure
\(S_2O_3^{2-}\) thiosulfate
\(Fe^{3+}\) cation fer (III)
\(CH_3COO^{-}\) acétate
\(K^{+}\) cation potassium
\(PO_3^{3-}\) phosphite
\(I^{-}\) iodure
\(Al^{3+}\) cation aluminium
\(SO_3^{2-}\) sulfite
\(Cu^{+}\) cation cuivre (I)
\(P^{3-}\) phosphure
\(NO_3^{-}\) nitrate
Complétez le tableau suivant, avec le nom ou la formule brute de l’oxyde proposé:
| formule | nom | formule | nom |
|---|---|---|---|
| \(K_2O\) | trioxyde de soufre | ||
| \(P_2O_5\) | \(CaO\) | ||
| oxyde de chrome (III) | oxyde de magnésium | ||
| \(SiO_2\) | \(CO\) | ||
| \(CO_2\) | oxyde de diazote |
\(K_2O\) oxyde de potassium
\(P_2O_5\) pentoxyde de diphosphore
\(Cr_2O_3\) oxyde de chrome (III)
\(SiO_2\) dioxyde de silicium
\(CO_2\) dioxyde de carbone
\(SO_3\) trioxyde de soufre
\(CaO\) oxyde de calcium
\(MgO\) oxyde de magnésium
\(CO\) monoxyde de carbone
\(N_2O\) oxyde de diazote
Complétez le tableau suivant, avec le nom ou la formule brute de l’hydroxyde proposé:
| formule | nom | formule | nom |
|---|---|---|---|
| hydroxyde de cuivre (I) | hydroxyde de plomb (II) | ||
| \(Al(OH)_3\) | hydroxyde de potassium | ||
| hydroxyde de calcium | hydroxyde de magnésium | ||
| \(Fe(OH)_3\) | hydroxyde de sodium |
\(CuOH\) hydroxyde de cuivre (I)
\(Al(OH)_3\) hydroxyde d’aluminium
\(Ca(OH)_2\) hydroxyde de calcium
\(Fe(OH)_3\) hydroxyde de fer (III)
\(Pb(OH)_2\) hydroxyde de plomb (II)
\(KOH\) hydroxyde de potassium
\(Mg(OH)_2\) hydroxyde de magnésium
\(NaOH\) hydroxyde de sodium
Complétez le tableau suivant, avec le nom ou la formule brute de l’acide proposé:
| formule | nom | formule | nom |
|---|---|---|---|
| acide phosphoreux | acide fluorhydrique | ||
| \(H_3PO_4\) | acide nitrique | ||
| \(H_2CO_3\) | \(H_2S\) | ||
| \(H_2SO_3\) | acide chlorique |
\(H_3PO_3\) acide phosphoreux
\(H_3PO_4\) acide phosphorique
\(H_2CO_3\) acide carbonique
\(H_2SO_3\) acide sulfureux
\(HF\) acide fluorhydrique
\(HNO_3\) acide nitrique
\(H_2S\) acide sulfhydrique
\(HClO_3\) acide chlorique
Complétez le tableau suivant, avec le nom ou la formule brute du sel proposé:
| formule | nom | formule | nom | formule | nom |
|---|---|---|---|---|---|
| \(CaCO_3\) | \(Ag_3N\) | fluorure de sodium | |||
| \(KNO_3\) | \(NaBr\) | \(Na_3PO_4\) | |||
| sulfate de fer (II) | bromure d’étain (II) | \(NaCl\) | |||
| sulfate de magnésium | \(FeCl_3\) | chlorure de calcium | |||
| flurorure d’antomoine | iodure d’argent | cyanure de sodium |
\(CaCO_3\) carbonate de calcium
\(KNO_3\) nitrate de potassium
\(FeSO_4\) sulfate de fer (II)
\(MgSO_4\) sulfate de magnésium
\(SbF_3\) flurorure d’antomoine
\(Ag_3N\) nitrure d’argent
\(NaBr\) bromure de sodium
\(SnBr_2\) bromure d’étain (II)
\(FeCl_3\) chlorure de fer (III)
\(AgI\) iodure d’argent
\(NaF\) fluorure de sodium
\(Na_3PO_4\) phosphate de sodium
\(NaCl\) chlorure de sodium
\(CaCl_2\) chlorure de calcium
\(NaCN\) cyanure de sodium
Donnez la formule brute et le nom de tous les oxydes, hydroxydes, hydracides, oxacides et sels formés en choisissant une combinaison de deux ions proposés ci-dessous:
\(OH^-\), \(Fe^{3+}\), \(O^{2-}\), \(Ca^{2+}\), \(PO_4^{3-}\), \(Cl^-\), \(H^+\)
- oxydes
- \(Fe_2O_3\) oxyde de fer (III)
- \(CaO\) oxyde de calcium
- hydroxydes
- \(Fe(OH)_3\) hydroxyde fer (III)
- \(Ca(OH)_2\) hydroxyde de calcium
- hydracides
- \(HCl\) acide chlorhydrique
- oxacides
- \(H_3PO_4\) acide phosphorique
- sels
- \(FeCl_3\) chlorure de fer (III)
- \(CaCl_2\) chlorure de calcium
- \(FePO_4\) phosphate de fer (III)
- \(Ca_3(PO_4)_2\) phosphate de calcium