Zusammenfassung
Ein chemisches Element ist eine Substanz aus Atomen der gleichen Ordnungszahl. Es kann einatomig oder mehratomig sein und in mehr als einer mehratomigen (molekularen) Form vorkommen. Es wird durch einen Namen bzw. ein Symbol beschrieben (Anhang). Die verschiedenen mehratomigen Formen eines Elements (allotrope Modifikationen) haben eigene Namen — trivial oder systematisch. Eine Ausnahme macht die Nomenklatur der Wasserstoffisotope (Abschnitte 3.1.1.5 und 3.1.3).
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Notes
Beispiele sind die Namen Hydroxid, Carbonat, Nitrat, Oxid. Für elektropositives H hat sich die Bezeichnung Hydrogen weitgehend eingeführt.
Elemente aus Isotopengemischen nicht natürlicher Zusammensetzung werden wie eine Verbindung behandelt.
Die Zahlwortstämme werden in der gleichen Reihenfolge wie die Ziffern der Ordnungszahl zusammengestellt. Das endständige n von enn vor nil sowie das endständige i von bi und tri vor ium werden weggelassen.
Dieser Name wurde bisher von der IUPAC entweder gebilligt oder modifiziert. Die Auswahl erfolgte dabei nach Zweckmäßigkeit und Verbreitung, die Priorität der Entdeckung spielt keine Rolle [301]. Zwischen 1911 und 1947 gab es viele Ansprüche auf Entdeckung der Elemente mit den Ordnungszahlen 43, 61, 72, 85 und 87. Die ersten 9 Transurane wurden nach den Vorschlägen der Entdecker benannt. Ein potentieller Konflikt ließ sich dadurch vermeiden, daß die wahren Entdecker für das Element der Ordnungszahl 102 den Namen Nobelium akzeptierten. Dieser war 1957 von einer schwedischen Gruppe vorgeschlagen worden, die die Entdeckung nicht zweifelsfrei bewiesen hatte. Die Kontroverse um die Entdeckung der Elemente der Ordnungszahlen 104 und 105 führte 1974 zur Konstituierung einer Transfermiun Working Group (TWG), bestehend aus Physikern und Chemikern der USA, der ehemaligen SU und anderer Staaten [1b][31b].
Die Herstellung der Elemente mit den Ordnungszahlen 110 bis 112 ist inzwischen bestätigt, Namen wurden bisher nicht vorgeschlagen.
In den Empfehlungen der IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemistry, Ausgabe 1990 [45] wird zwischen den Namen und Symbolen für Elemente mit Ordnungzahlen unter 101 und den systematischen Namen und Symbolen für Elemente mit Ordnungszahlen über 100 unterschieden. Für die Elemente 101 bis 103 dort die systematischen Namen und Symbole als die weniger erwünschten Alternativen zu den von der IUPAC bereits festgelegten Trivialnamen angegeben. Ihre Verwendung ist überflüssig und daher im Anhang zu diesem Buch weggelassen. Gleiches gilt für die Elemente 104 bis 109, deren Herstellung inzwischen bestätigt ist und für die die CNIC 1994 Namen vorgeschlagen hatte. Diese in Pure and Applied Chemistry [47] veröffentlichten Namen wurden jedoch wegen massiver Einsprüche der USA vom IUPAC Council nicht ratifiziert. Nach erneuter Befragung der National Adhering Organisations (NAOs) und Beratung wurden 1997 die entgültigen Namen autorisiert [47a].
Die Existenz dieser systematischen Nomenklatur nimmt den Herstellern neuer Elemente nicht das Recht, der IUPAC andere Namen vorzuschlagen, nachdem ihr Anspruch zweifelsfrei gesichert ist. Die systematischen Namen und Symbole gelten solange, bis die CNIC andere Namen erlaubt. Dieses System findet nur selten Anwendung, es wird u.a. von Physikern abgelehnt. In der CNIC wird überlegt, das „lateinische“ Benennungssystem für Elemente mit Ordnungszahlen über 100 wegen zu geringer Akzeptanz aufzugeben. Als Übergangslösung, bis Name und Symbol von der IUPAC ratifiziert sind, genüge der allgemeinen Praxis entsprechend die Angabe der Ordnungszahl ggf. mit der Massenzahl als linker Exponent. Diese Alternative ist aber in Registern, Sachverzeichnissen, usw. nicht leicht einzuordnen und aus sprachlichen Gründen international
Die Zahlwortstämme sind griechischen und lateinischen Ursprungs. Um eindeutige Symbole zu erhalten, wurden diese so ausgewählt, daß sie mit unterschiedlichen Buchstaben beginnen.
Der Wortstamm „un“ wird mit langem „u“ gesprochen (wie in „nun“).
In den Elementnamen wird jeder Stamm getrennt ausgesprochen.
IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemistry, 2. Auflage, Butterworths, London, 1971 [37b]. Siehe Internationale Regeln für die chemische Nomenklatur und Terminologie, Band 2, Gruppe 1, Seiten 9 und 10 [37m].
Der systematische Name für atomaren Wasserstoff ist Monohydrogen/Monowasserstoff (vgl. [37d]).
Die anorganisch-chemische Nomenklatur erlaubt den Terminus Hydrid sowohl für das Anion als auch dort, wo Wasserstoff die elektronegative Komponente einer binären kovalenten Verbindung ist (vgl. [37e]).
Diese Terminologie ist gedacht für die Benennung von Transformationen (siehe u.a. [16]), in denen das Wort „Gruppe“ zur Beschreibung einer Einheit, einatomig oder nicht, benutzt wird, die im Verlaufe einer Transformation, in der der Oxidationsgrad der Einheit nicht spezifiziert werden muß, mit dem Substrat verknüpft oder vom Substrat abgespalten werden kann (vgl. Beispiel 5). Es ist nicht beabsichtigt, diese Termini in der strukturbezogenen Nomenklatur, für die schon Empfehlungen [49oo] existieren, zu verwenden.
Auf die Angabe der Ordnungszahl wird, da redundant, oft verzichtet.
Jedes Allotrop kann durch Anfügen eines kursiv geschriebenen PEARSON-Symbols [13], das die Struktur in Termini eines BRAVAIS-Gitters (Kristallklasse und Einheit der Elementarzelle) [76] und die Anzahl der Atome in dieser Elementarzelle (als steilgeschriebene Ziffer) angibt (Tabelle 3.2 und Kapitel 10), in runden Klammern direkt hinter dem Namen des Elements benannt werden. Danach ist Eisen(cF4) die allotrope Modifikation von Eisen (γ-Eisen) mit einem kubischen (c), flächenzentrierten(F) Gitter und vier (4) Eisenatomen in der Elementarzelle. Die umfangreiche Trivialnomenklatur für Allotrope wird nicht empfohlen. In einigen Fällen reicht das PEARSON-Symbol nicht aus, um zwischen zwei kristallinen Allotropen des Elements zu unterscheiden. In solchen Fällen wird in der runden Klammer das Symbol für die Raumgruppe, getrennt durch ein Komma und einen Leerraum dem PEARSON-Symbol hinzugefügt. Zum Beispiel werden die beiden Formen von Se, α-Selen und β-Selen, beides Sen, durch die Symbole (mP32, P21/n) bzw. (mP32, P21/a) unterschieden. Als Alternative kann eine Bezeichnung zweckmäßig sein, die den Verbindungstyp einbezieht.
Sie unterscheidet sich von der Empfehlung in der zweiten Auflage (1970) der Nomenclature of Inorganic Chemistry [371].
Die in der IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemistry, Ausgabe von 1970 [371], empfohlenen Gruppennamen Triele, Tetrele bzw. Pentele für die Elemente der dritten, vierten bzw. fünften Gruppe sind nicht gebräuchlich.
Obwohl der Ausdruck Actinoide „ähnlich wie Actinium“ bedeutet und dementsprechend Actinium nicht mit einschließt, wird dieses in der Praxis mit erfaßt. Åhnlich liegen die Verhältnisse beim Ausdruck Lanthanoid. Die Endung-id zeigt normalerweise eine negative Ladung an, weshalb Lanthanoid und Actinoid gegenüber Lanthanid und Actinid zu bevorzugen sind. Wegen des weitverbreiteten Gebrauch sind die Ausdrücke Lanthanid und Actinid aber noch erlaubt.
Zu den Erdalkalimetallen werden häufig auch noch Be und Mg gerechnet, z.B. in den Chemical Abstracts [3].
Die allgemeinen Termini Chalkogenide und Halogenide werden zur Benennung von Verbindungen der entsprechenden Elemente benutzt. Der im Englischen verwendete Terminus Halide ist im Deutschen nicht allgemein eingeführt. Es gibt keine Gründe, diese Verkürzung im Deutschen zu empfehlen.
Wenn die Angabe der Ionenladung erwünscht ist, schreibt man die Formel: (Na+)3(PO3)3-. Eine solche Schreibung ist für die automatische Generierung von Namen Voraussetzung.
Es ist üblich, Gruppen von Atomen als Einheiten zu behandeln. In einigen Fällen ist ein Name die Summierung der Namen der Bestandteile der Verbindung, oder er repräsentiert die formale Addition eines Atoms oder einer Gruppe von Atomen an eine Verbindung unabhängig von deren Existenz, oder er bedeutet den formalen Ersatz (einschließlich Substitution) eines Atoms in einer Stammverbindung durch ein anderes Atom oder eine Atomgruppe, oder die formale Entfernung eines oder mehrerer Atome aus einer Stammverbindung. Der resultierende Name kann aus einem Wort, zusammengesetzt aus Morphemen bestehen, oder aus zwei oder mehreren Worten, von denen jedes durch eine oder mehrere Operationen gebildet ist.
Diese sind nicht unveränderlich, sondern werden bei Bedarf durch IUPAC-Nomenklatur-kommissionen aktualisiert (der Ausdruck „Revisions“ im Titel von IUPAC-Empfehlungen ist in diesem Sinne zu verstehen).
Im Prinzip gibt es in der anorganisch-chemischen Nomenklatur nur Trivial-und semisystematische Namen, da die Elemente keine systematischen Namen haben.
Eine Verbindung kann als aus Ionen oder aus einer Stammstruktur (Zentralatom, Stammhydrid) bestehend betrachtet werden, an welche Atome oder Gruppen (Liganden, Substituenten) gebunden sind.
Wenn die Ladung am Kation eindeutig ist, kann ihre Angabe nach EWENS-BASSETT (EB+) bzw. STOCK (ST) entfallen.
Die Angabe der EWENS-BASSETT-Zahl (EB+) ist nötig, wenn sich von der Base mehr als ein Kation ableiten läßt.
Der Name Oxidanium für H3O+ ist, auch wenn er vom systematischen Namen Oxidan für Wasser abgeleitet werden kann, gegenüber Oxonium nicht bevorzugt.
Diese Namen sind in Nomenclature of Organic Chemistry, Ausgabe von 1979 [49s], nicht vorgesehen.
Der Name leitet sich von Hydroxylamin ab.
Formeln für nach der Koordinationsnomenklatur benannte Ionen sollten in eckige Klammern eingeschlossen werden. Die Verwendung der Klammern in den folgenden Formeln ist freigestellt, kann aber bei längeren Formeln nützlich sein.
Diese Methode wird in Nomenclature of Organic Chemistry [49s] impliziert und sollte — wenn überhaupt — nur für organische Säuren verwendet werden.
Entspricht 3.3.1.3.3.5 Beispiel 1 bzw. 4 (Methode a) sowie Beispiel 5 (Methode b).
Genauer ist lmidazol-3-ium-oder 1H-lmidazol-3-ium-Ion.
Carbenium-Ion als Name für CH3+ wird in anorganischen Kontexten wegen der möglichen Verwechslungen nicht empfohlen.
Bindungs-und Bindestriche an Formel und Namen sind nur bei Substituenten gebräuchlich.
Namen der elektronegativen Bestandteile werden in alphabetischer Reihenfolge zitiert.
Abkürzungen sind: Carb für C und Germ für Ge.
Der Name Hydrid sollte nur für das natürlich vorkommende Isotopen-Gemisch oder als allgemeiner Terminus für 1H-, 2H- und 3H- verwendet werden (siehe Abschnitt 3.1.1.5).
Der Name Germid ist besser als Germanid, der für GeH3- verwendet wird.
Bei organischen Säuren wird an den Stammnamen des entsprechenden Kohlenwasserstoffs-oat angehängt.
Sowie Chalkogen-Analoga.
Der zweite Name (Angabe der Oxidationszahl) ist zu bevorzugen (siehe Abschnitt 5.3.2.2).
Die im Englischen noch übliche Bezeichnung „Superoxide“ wird für die Verwendung im Deutschen nicht empfohlen; vgl. Fußnote 46.
Obwohl O2- in der biochemischen Nomenklatur Superoxid genannt wird, empfiehlt die Kommission die Verwendung des systematischen Namens Dioxid(1-), da das Präfix Super nicht in allen Sprachen dieselbe Bedeutung hat. Weitere gebräuchliche Namen sind nicht erlaubt.
Der Trivialname für dieses Anion lautet Hydroxylamid, der Name als Ligand Hydroxyl= amido. Der systematisch gebildete Ligandennname lautet Hydroxylaminato-κNbzw. -κO. Zur Vermeidung von Mißverständnissen ist Sorgfalt geboten (vgl.Tabelle 3.6.3 sowie Abschnitt 3.3.2.3.4, Beispiel 7).
Hydroxyl ist für die neutrale oder positiv geladene Hydroxygruppe (frei oder substituiert) reserviert.
Besser ist der Name Diammintetrakisithiocyanato-N)chromat(1-).
Die noch erlaubten Präfixe Ortho-, Pyro-und Meta-sollten besser durch die systematischen Bezeichnungen Mono-, Di-und Cyclo-bzw. Poly-ersetzt werden.
In Monohydrogensulfid für HS-vermeidet die Verwendung des Präfixes Mono-eine Verwechslung mit Hydrogensulfid für H2S. Es sei betont, daß Hydrogensulfid und Hydro= peroxid in der organisch-chemischen Nomenklatur weiterhin erlaubt sind. In den Regeln von 1970 [37] ist auch Hydrogenperoxid erlaubt.
Wenn sie in einem einkernigen Komplex koordiniert sind, können diese Ionen über jedes Ende gebunden sein. Das hat zur Verwendung von Namen wie Isocyanato usw. geführt, um den Donor zu bezeichnen. Diese Form wird nicht empfohlen; es sollten stattdessen kursiv geschriebene Donor-Symbole wie in Cyanato-O oder Cyanato-N verwendet werden.
Die hier verwendeten Namen sind aber Koordinationsnamen, und es gelten abweichende Regeln. In der anorganisch-chemischen Nomenklatur ist Hydrogen im Namen von Säuren als Kation anzusehen, falls im Namen nicht ausgedrückt werden soll, daß es in einem Anion gebunden ist, wie in obigen Beispielen 8, 9 und 10 gezeigt wird. Siehe auch Abschnitt 2.5.3.4, Fußnote 66.
Hydro statt Hydrido oder Hydrogen ist traditionsgemäß in der Bor-Nomenklatur erlaubt (siehe Kapitel 6), nicht aber in anderem Zusammenhang.
Namen der Liganden werden in alphabetischer Reihenfolge zitiert.
Als Ausnahme sind Namen mit der Endung it weiterhin erlaubt.
Aus der Schreibung der Formel könnte man eine Bindung über das Selen ableiten. Besser wären für die Beispiele 8 und 9 die Formeln (S-S-)- bzw. (-O-Se)-.
Einschließlich der Molybdo/Wolframo-Anionen. Verzweigtkettige Homopolyanionen können analog zu den Heteropolyanionen benannt werden.
Die i, i′ ⋯ und L, L′ ⋯ können verschieden sein.
Es wird die Position der Q angegeben, zwischen denen sich die Brücke X ≠ O befindet. Numeriert werden die charakteristischen Atome der Kette oder des Ringes.
Namen der Liganden und Brücken werden, unabhängig von der Art, in alphabetischer Reihenfolge zitiert. Sauerstoff-ersetzende L erhalten möglichst niedrige Lokanten. Brücken werden vor den entsprechenden Nichtbrückenliganden genannt.
Falls zur Vermeidung von Mißverständnissen nötig, wird die STOCK-Zahl (ST) unmittelbar hinter den Namen des Atoms gesetzt, auf das sie sich bezieht.
Name des im Alphabet an erster Stelle stehenden endständigen Q.
Wenn es nur zwei Zentralatome Q (Q′ und Q″) gibt, sind Klammern überflüssig.
Die Atome der charakteristischen Elemente Q werden für die Lokalisierung von L und X (Fortsetzung s. S. 116 unten) entlang der Kette oder des Rings numeriert, beginnend an dem Atom, dessen Name in der alphabetischen Reihenfolge zuerst kommt.
Die niedrigere STOCK-Zahl (ST) wird zuerst genannt.
Name des im Alphabet an erster Stelle stehenden Q.
Name des benachbarten Q, das im Alphabet an erster Stelle steht, dann die sich anschließenden Q’s.
Die peripheren Liganden werden in alphabetischer Reihenfolge zitiert.
Im A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry [53a] und Compendium of Chemical Terminology, IUPAC Recommendations [32], wird von einer Verwendung des Wortes Radikal in diesem Zusammenhang abgeraten.
Ausnahmen sind Sulfurio-und Phosphorio-. Für CI, Br und I sollten die io-Namen nur verwendet werden, wenn die Wertigkeit des Restes größer als 1 ist. Ist die Wertigkeit 1, so werden die Elementnamen Chlor, Brom bzw. lod verwendet. Die io-Namen werden nur in der Substitutionsnomenklatur benötigt, nicht jedoch in der Koordinationsnomenklatur.
Ausnahmen: Bei Boran, Silan, German, Stannan und Plumban wird an durch yl ersetzt.
Für Substituenten mit zwei endständigen Bindungen auch yliden.
Für Substituenten mit drei endständigen Bindungen auch ylidin.
In den Regeln von 1990 [45] mit „Spezialname“ bezeichnet.
Ausnahmen: Bei Boran, Silan, German, Stannan und Plumban wird an durch yl ersetzt.
Für endständige Diradikale auch yliden.
Für endständige Triradikale auch ylidin.
Man beachte, daß bei der Nomenklatur von Festkörperphasen (Kapitel 10) der Punkt als Exponent die Ladung angeben kann (siehe auch Abschnitt 2.3.4.3).
Nach der organisch-chemischen Nomenklatur wird Methyl-bevorzugt.
Namen wie Bismutyl und Antimonyl werden nicht gebilligt, da die Verbindungen keine abgegrenzten BiO-bzw. SbO-Gruppen enthalten; solche Verbindungen sind als Oxide zu benennen.
Die hier genannten Gruppen entsprechen mit Ausnahme von Beispiel 11, welches zusätzlich aufgenommen worden ist, der in den Regeln von 1970 [37f] enthaltenen Liste. Von dieser heißt es: „⋯ die Kommission ist damit einverstanden, daß diese (Namen) in den folgenden Fällen vorläufig beibehalten werden.“
Der Name Nitroxyl sollte für diese Gruppe nicht benutzt werden, da der Trivialnamen Nitroxylsäure für H2NO2 nicht verwendet wird. Im Englischen und Deutschen ist der Name Nitryl gut eingeführt. Für andere Sprachen könnte sich Nitroyl besser eignen.
Die erstgenannten Namen sind vorzuziehen, die anderen sind aber auch erlaubt. Die anzuwendende Variante hängt in jedem Fall von den Umständen ab. So wird Sulfuryl in der anorganischen radikofunktionellen Nomenklatur und Sulfonyl in der organischen Substitutionsnomenklatur verwendet. Siehe Nomenclature of Organic Chemistry, Ausgabe von 1979 [49f].
In der Literatur wurde tri meist weggelassen.
Phosphoran und λ5-Phosphan sind nach den Regeln von 1990 alternative Namen für PH5 (siehe Abschnitt 4.2.1).
Nicht zu verwechseln mit den Grundzuständen von Dioxygen, Diazen bzw. Ethen.
Nach dem unmittelbar voranstehenden Textabschnitt ist Carben für (CH2)2 usw. nicht erlaubt.
In der organischen Substitutionsnomenklatur bilden anorganische „io-Gruppen“ eine oder mehrere Einfachbindungen; jede Bindung ersetzt ein Wasserstoff atom in der Stammverbindung. Die Endungen-yliden und-ylidin geben in der Substitutionsnomenklatur an, daß die Gruppe an einer Doppel-bzw. Dreifachbindung beteiligt ist.
Alternative Namen für die Beispiele 17 und 18 sind Pentafluor-λ6-sulfanyl bzw. Oxo-λ3-iodanyl (siehe Abschnitt 4.2.1).
Aus der Schreibung der Formel würde man eine Bindung über das Selen ableiten.
Es gibt Ausnahmen, in denen id in o geändert wird: Br- — Bromo, Cl- — Chloro, (CN)- — Cyano, F- — Fluoro, (HO2)- — Hydrogenperoxo, (HO)- — Hydroxo, I- — lodo, (HS)- — Mercapto oder Hydrosulfido, O2- — Oxo, (O2)2- — Peroxo, S2- — Thio.
Die Bezeichnungen als Hydrate bzw. Ammoniakate ist nicht mehr erlaubt. Anstelle von Aqua wurde früher Aquo verwendet.
Im englischsprachigen Original steht: „Diese übliche Form leitet sich nicht vom Namen Acetamid ab, sondern kann als Kontraktion von Acetylamido angesehen werden.“ Diese Erklärung ist falsch; nach Nomenclature of Organic Chemistry, Ausgabe von 1979, Section C [49] leiten sich die alternativen Namen von Acetamid bzw. Acetylamin ab. Der zweite Name lautet daher Acetylamino und nicht, wie dort angegeben, Acetylamido.
Die Konventionen der 1970er Regeln [37k] für die Ordnung der Symbole der koordinierenden Atome zur Bezeichnung der Position in Koordinationspolyedern sind komplex und wurden kaum angewendet. Dennoch kann das Prinzip nützlich sein.
Die Konventionen der 1970er Regeln [37k] wenden die Rangfolge der Tabelle 2.7 an.
Ein Chelatligand, der in der Lage ist, mit mehr als einem Satz von Donoratomen zu koordinieren, wird als flexident beschrieben [85].
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Liebscher, W., Fluck, E. (1999). Chemische Elemente und Verbindungen. In: Die systematische Nomenklatur der anorganischen Chemie. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-58368-1_3
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