第2章原子・分子・イオン
2.7 Chemical Nomenclature2.7 化合物の命名法
Learning Objectives学習目標
By the end of this section, you will be able to:
この節を終えると、次のことができるようになる。
- Derive names for common types of inorganic compounds using a systematic approach体系的な方法を使い、よく使われる種類の無機化合物の名称を導き出す
Nomenclature, a collection of rules for naming things, is important in science and in many other situations. This module describes an approach that is used to name simple ionic and molecular compounds, such as NaCl, CaCO3, and N2O4. The simplest of these are binary compounds, those containing only two elements, but we will also consider how to name ionic compounds containing polyatomic ions, and one specific, very important class of compounds known as acids (subsequent chapters in this text will focus on these compounds in great detail). We will limit our attention here to inorganic compounds, compounds that are composed principally of elements other than carbon, and will follow the nomenclature guidelines proposed by IUPAC. The rules for organic compounds, in which carbon is the principle element, will be treated in a later chapter on organic chemistry.
英語のヒント
ものに名前を付ける規則の集まりである命名法は、科学をはじめ多くの場面で重要である。この節では、NaCl、CaCO3、N2O4などの単純なイオン化合物や分子性化合物に名前を付ける方法を説明する。最も単純なのは2種類の元素だけを含む二元化合物であるが、多原子イオンを含むイオン化合物や、酸と呼ばれる特に重要な化合物の一群の命名も扱う（酸については本書の後の章で詳しく説明する）。ここでは、主に炭素以外の元素からなる無機化合物に対象を絞り、IUPACが提案する命名法の指針に従う。炭素を主要な元素とする有機化合物の規則は、後の有機化学の章で扱う。
Ionic Compoundsイオン化合物
To name an inorganic compound, we need to consider the answers to several questions. First, is the compound ionic or molecular? If the compound is ionic, does the metal form ions of only one type (fixed charge) or more than one type (variable charge)? Are the ions monatomic or polyatomic? If the compound is molecular, does it contain hydrogen? If so, does it also contain oxygen? From the answers we derive, we place the compound in an appropriate category and then name it accordingly.
英語のヒント
無機化合物に名前を付けるには、いくつかの問いへの答えを考える必要がある。まず、その化合物はイオン化合物か、それとも分子性化合物か。イオン化合物なら、金属がつくるイオンは1種類だけ（電荷が一定）か、それとも複数の種類（電荷が可変）か。イオンは単原子か、多原子か。分子性化合物なら、水素を含むか。含むなら、酸素も含むか。こうして得られた答えから化合物を適切な分類に置き、その分類に従って命名する。
Compounds Containing Only Monatomic Ions単原子イオンだけを含む化合物
The name of a binary compound containing monatomic ions consists of the name of the cation (the name of the metal) followed by the name of the anion (the name of the nonmetallic element with its ending replaced by the suffix –ide). Some examples are given in Table 2.6.
英語のヒント
単原子イオンを含む二元化合物の英語名は、陽イオンの名称（金属の名称）に、陰イオンの名称（非金属元素の名称の語尾を接尾辞-ideに置き換えたもの）を続けた形になる。表2.6に例を示す。
Names of Some Ionic Compounds イオン化合物の名称の例 |
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|---|---|
NaCl, sodium chloride NaCl、塩化ナトリウム |
Na2O, sodium oxide Na2O、酸化ナトリウム |
KBr, potassium bromide KBr、臭化カリウム |
CdS, cadmium sulfide CdS、硫化カドミウム |
CaI2, calcium iodide CaI2、ヨウ化カルシウム |
Mg3N2, magnesium nitride Mg3N2、窒化マグネシウム |
CsF, cesium fluoride CsF、フッ化セシウム |
Ca3P2, calcium phosphide Ca3P2、リン化カルシウム |
LiCl, lithium chloride LiCl、塩化リチウム |
Al4C3, aluminum carbide Al4C3、炭化アルミニウム |
Compounds Containing Polyatomic Ions多原子イオンを含む化合物
Compounds containing polyatomic ions are named similarly to those containing only monatomic ions, i.e. by naming first the cation and then the anion. Examples are shown in Table 2.7.
多原子イオンを含む化合物も、単原子イオンだけを含むものと同様に、まず陽イオン、次に陰イオンの名称を挙げて命名する。表2.7に例を示す。
Names of Some Polyatomic Ionic Compounds 多原子イオンを含むイオン化合物の名称の例 |
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|---|---|---|
KC2H3O2, potassium acetate KC2H3O2、酢酸カリウム |
NH4Cl, ammonium chloride NH4Cl、塩化アンモニウム |
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NaHCO3, sodium bicarbonate NaHCO3、炭酸水素ナトリウム |
CaSO4, calcium sulfate CaSO4、硫酸カルシウム |
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Al2(CO3)3, aluminum carbonate Al2(CO3)3、炭酸アルミニウム |
Mg3(PO4)2, magnesium phosphate Mg3(PO4)2、リン酸マグネシウム |
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Compounds Containing a Metal Ion with a Variable Charge電荷が変わりうる金属イオンを含む化合物
Most of the transition metals and some main group metals can form two or more cations with different charges. Compounds of these metals with nonmetals are named with the same method as compounds in the first category, except the charge of the metal ion is specified by a Roman numeral in parentheses after the name of the metal. The charge of the metal ion is determined from the formula of the compound and the charge of the anion. For example, consider binary ionic compounds of iron and chlorine. Iron typically exhibits a charge of either 2+ or 3+ (see Figure 2.29), and the two corresponding compound formulas are FeCl2 and FeCl3. The simplest name, “iron chloride,” will, in this case, be ambiguous, as it does not distinguish between these two compounds. In cases like this, the charge of the metal ion is included as a Roman numeral in parentheses immediately following the metal name. These two compounds are then unambiguously named iron(II) chloride and iron(III) chloride, respectively. Other examples are provided in Table 2.9.
英語のヒント
ほとんどの遷移金属と一部の典型金属は、電荷が異なる2種類以上の陽イオンをつくることができる。これらの金属と非金属の化合物も、最初の分類の化合物と同じ方法で命名するが、金属名の後に括弧で囲んだローマ数字を付けて、金属イオンの電荷を指定する。金属イオンの電荷は、化合物の化学式と陰イオンの電荷から決まる。たとえば、鉄と塩素からなる二元イオン化合物を考える。鉄がふつう示す電荷は2+または3+であり（図2.29参照）、対応する2種類の化合物の式はFeCl2とFeCl3である。この場合、単に「塩化鉄（iron chloride）」と呼ぶと、2種類を区別できないので曖昧である。このようなときは、金属名の直後に、括弧で囲んだローマ数字で金属イオンの電荷を入れる。すると、この2種類はそれぞれ塩化鉄(II)（iron(II) chloride）、塩化鉄(III)（iron(III) chloride）と、曖昧さなく命名できる。表2.9にほかの例を示す。
Some Ionic Compounds with Variably Charged Metal Ions 電荷が可変の金属イオンを含むイオン化合物の例 |
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|---|---|
Compound 化合物 |
Name 名称 |
FeCl2 |
iron(II) chloride 塩化鉄(II) |
FeCl3 |
iron(III) chloride 塩化鉄(III) |
Hg2O |
mercury(I) oxide 酸化水銀(I) |
HgO |
mercury(II) oxide 酸化水銀(II) |
SnF2 |
tin(II) fluoride フッ化スズ(II) |
SnF4 |
tin(IV) fluoride フッ化スズ(IV) |
Out-of-date nomenclature used the suffixes –ic and –ous to designate metals with higher and lower charges, respectively: Iron(III) chloride, FeCl3, was previously called ferric chloride, and iron(II) chloride, FeCl2, was known as ferrous chloride. Though this naming convention has been largely abandoned by the scientific community, it remains in use by some segments of industry. For example, you may see the words stannous fluoride on a tube of toothpaste. This represents the formula SnF2, which is more properly named tin(II) fluoride. The other fluoride of tin is SnF4, which was previously called stannic fluoride but is now named tin(IV) fluoride.
英語のヒント
古い命名法では、金属の電荷が大きいもの、小さいものを、それぞれ接尾辞-ic、-ousで表した。塩化鉄(III)、FeCl3は以前ferric chloride（塩化第二鉄）と呼ばれ、塩化鉄(II)、FeCl2はferrous chloride（塩化第一鉄）と呼ばれていた。この命名慣行は科学界ではほぼ使われなくなっているが、産業界の一部では今も使われている。たとえば、歯磨き粉のチューブにstannous fluoride（フッ化第一スズ）という語が書かれているかもしれない。これはSnF2を表し、より適切にはtin(II) fluoride（フッ化スズ(II)）と呼ぶ。もう一つのスズのフッ化物はSnF4で、以前はstannic fluoride（フッ化第二スズ）であったが、現在はtin(IV) fluoride（フッ化スズ(IV)）と呼ばれる。