Fiche de révision : Nomenclature des composés chimiques

📋 Plan du Cours

1. Organisation de la nomenclature chimique
2. Formation du lexique chimique français
3. Noms des oxydes métalliques
4. Noms particuliers des oxydes métalliques
5. Nomenclature des oxydes non métalliques
6. Formules et noms des hydrures
7. Nomenclature des sels binaires
8. Noms usuels des sels binaires
9. Formules et noms des hydroxydes
10. Critères de nomenclature des oxacides
11. Exemples d’oxacides par élément
12. Nomenclature des sels ternaires
13. Groupes acides et noms des sels
14. Sels acides et noms usuels
15. Ligands et nomenclature des complexes

📖 1. Organisation de la nomenclature chimique

★ À maîtriser

• En 1919, à l’initiative de la Belgique, de la France, de la Grande-Bretagne, de l’Italie et des États-Unis, l’IUPAC (UICPA en français) a été créée pour établir des règles de nomenclature chimique.

• L’IUPAC établit des règles permettant de reconstituer, à partir du nom d’un composé, sa structure ainsi que le nombre et la valence de ses éléments.

Compléments

• Au XIXe siècle, le développement intensif de la chimie a rendu nécessaire la systématisation de la nomenclature et la dénomination des nouveaux éléments et composés.

• L’IUPAC s’occupe aussi des symboles chimiques et élabore des normes de données, notamment des tableaux de masses atomiques et des potentiels redox.

📌 En chimie, des noms usuels peuvent rester en usage à côté des noms formels conformes à la nomenclature, comme « acide citrique » à côté de « acide 2-hydroxopropane-1,2,3-tricarboxylique ».

💡 Astuce mémo

Des noms divergents compliquent la communication → l’IUPAC établit des règles communes.

📖 2. Formation du lexique chimique français

🔑 Notions clés & Définitions

• Dérivation : Procédé qui crée de nouvelles unités lexicales à partir de mots déjà présents dans une langue.

★ À maîtriser

• Les procédés d’enrichissement du lexique technique comprennent :
  • la dérivation
  • la composition
  • les emprunts à d’autres langues
  • les changements sémantiques

📌 La dérivation impropre change la classe grammaticale sans morphème grammatical spécifique, tandis que la dérivation proprement dite ajoute des préfixes ou des suffixes.

📌 Les suffixes -ite et -ate distinguent des sels ou groupes acides à degré d’oxydation moins élevé (-ite) et plus élevé (-ate).

Compléments

• La dérivation impropre peut notamment prendre les formes suivantes : la substantivation de mots d’autres classes grammaticales, l’adjectivisation d’adverbes, l’adverbialisation

• Les suffixes catégorisateurs servent notamment à changer la catégorie grammaticale du mot de base, à nommer des processus ou des actions, des domaines de recherche, des traits de matière, des agents ou des éléments qui subissent une action, des qualités, des substances ou particules, des particules liées aux électrons, des éléments chimiques, des oxydes et des sels ou acides binaires.

📌 Pour les composés concernés, -eux indique un degré d’oxydation moins élevé, tandis que -ique indique un degré d’oxydation plus élevé.

• Les préfixes cités pour exprimer ces relations sont :
  • per-
  • prot-
  • hemi-
  • hept-
  • hypo-

💡 Astuce mémo

Dérivation impropre : sans morphème spécifique ; dérivation propre : avec préfixe ou suffixe.

📖 3. Noms des oxydes métalliques

★ À maîtriser

• La formule générale d’un oxyde métallique est $MO$, où $M$ représente un métal et $O$ l’oxygène.

• Dans la formule d’un oxyde métallique, le métal est écrit avant l’oxygène ; le nom se lit dans l’ordre inverse, sous la forme « oxyde de métal ».

📌 Lorsque le métal possède plusieurs valences possibles, son nom est suivi du chiffre de valence entre parenthèses, comme dans Fe₂O₃ (« oxyde de fer (III) ») et FeO (« oxyde de fer (II) »).

Compléments

• Na₂O se nomme « oxyde de sodium » lorsque le sodium n’a qu’une seule valence possible.

📌 La règle de nomenclature décrite pour les oxydes métalliques s’applique aux oxydes dans lesquels l’oxygène a une valence de −2.

💡 Astuce mémo

Dans l’écriture, métal puis oxygène ; à la lecture, oxyde de métal.

📖 4. Noms particuliers des oxydes métalliques

★ À maîtriser

• Dans cette nomenclature, les oxydes où l’oxygène a la valence −1 prennent le préfixe « per- », tandis que les oxydes où le métal a une valence inférieure à sa valence minimale habituelle sont appelés protoxydes.

• L’ancienne nomenclature emploie le suffixe « -eux » pour l’oxydation la plus basse et « -ique » pour la plus haute, comme dans oxyde ferreux FeO et oxyde ferrique Fe₂O₃.

Compléments

• Le composé Na₂O₂ est nommé peroxyde de sodium, Cu₂O oxyde de cuivre(I) et KO₂ supraoxyde de potassium.

• Des noms usuels d’oxydes métalliques sont chaux pour CaO, magnésie pour MgO, rutile et anatase pour TiO₂, pyrolusite pour MnO₂ et magnétite pour Fe₃O₄.

💡 Astuce mémo

-eux désigne l’oxydation basse ; -ique, l’oxydation haute

📖 5. Nomenclature des oxydes non métalliques

★ À maîtriser

📌 Les oxydes non métalliques se nomment avec un préfixe indiquant le rapport entre le nombre d’atomes d’oxygène et celui du non-métal, suivi de « oxyde de X ».

Compléments

• Pour les rapports X:O de 2:1, 1:1, 1:2 et 1:3, le document indique respectivement les préfixes hemi-, mono-, di- et tri-, avec les exemples I₂O, CO, CO₂ et SO₃.

• Pour les oxydes contenant deux atomes du non-métal, le document donne les préfixes complexes hemi-pent- pour X₂O₅, sesqui- pour X₂O₃ et hemi-hept- pour X₂O₇.

• N₂O₅ se nomme hémipentoxyde d’azote, Cl₂O₃ sesquioxyde de chlore et I₂O₇ hemiheptoxyde d’iode.

• Les noms usuels cités pour des oxydes non métalliques comprennent eau pour H₂O, eau lourde pour D₂O, eau oxygénée pour H₂O₂ et silice pour SiO₂ ; CO est le monoxyde de carbone, et non la fumée de carbone.

📖 6. Formules et noms des hydrures

★ À maîtriser

• Pour les hydrures, le document place d’abord l’élément puis l’hydrogène pour les éléments des groupes I à V (XH), mais l’hydrogène d’abord pour ceux des groupes VI et VII (HX).

• Un hydrure métallique se nomme « hydrure de X », comme KH, hydrure de potassium, et AlH₃, hydrure d’aluminium.

• Un hydracide se nomme « X-ure d’hydrogène » pour le gaz et « acide X-hydrique » pour sa forme liquide.

Compléments

• Les exemples de formules d’hydrures donnés sont LiH, BeH₂, B₂H₆, CH₄ et NH₃ pour les groupes I à V, puis H₂S et HF pour les groupes VI et VII.

• Les couples de noms donnés pour les hydracides sont :

  • chlorure d’hydrogène et acide chlorhydrique
  • bromure d’hydrogène et acide bromhydrique
  • fluorure d’hydrogène et acide fluorhydrique
  • iodure d’hydrogène et acide iodhydrique
  • sulfure d’hydrogène et acide sulfhydrique
  • cyanure d’hydrogène et acide cyanhydrique
  • azoture d’hydrogène et acide azothydrique

• Des noms usuels d’hydrures comprennent arsine pour AsH₃, boranes pour les hydrures de bore, germane pour GeH₄, plombane pour PbH₄, phosphine pour PH₃ et ammoniac pour NH₃.

💡 Astuce mémo

Hydrure métallique : hydrure de X ; hydracide : nom en -ure d’hydrogène ou acide en -hydrique

📖 7. Nomenclature des sels binaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Sels binaires : Composés formés de deux éléments différents qui comprennent notamment les halogénures, dérivés d’hydracides d’éléments du groupe VII, et les sulfures, dérivés du soufre.

★ À maîtriser

📌 La formule générale d’un sel binaire place le symbole du métal avant celui du non-métal, selon la forme MX.

📌 Le nom d’un sel binaire suit la structure « X-ure de M » et, si le métal possède plusieurs degrés d’oxydation, indique sa valence entre parenthèses.

Compléments

• L’ancienne nomenclature des sels binaires peut employer « -eux » pour le degré d’oxydation inférieur et « -ique » pour le degré supérieur.

📖 8. Noms usuels des sels binaires

📝 Points essentiels

• Parmi les noms usuels de sels binaires figurent :

  • la fluorite (CaF₂)
  • le sel gemme ou halite (NaCl)
  • la galène (PbS)
  • la pyrite (FeS₂)
  • la blende ou sphalérite (ZnS)
  • l’orpiment, orpin ou auripigment (As₂S₃)
  • la stibine (Sb₂S₃)

• D’autres noms usuels sont :

  • la bismuthinite (Bi₂S₃)
  • le carbure de calcium (CaC₂)
  • la cémentite (Fe₃C)
  • le siliciure de calcium (Ca₂Si)
  • la sylvite (KCl)
  • le sel ammoniac ou salmiac (NH₄Cl)

• Les noms usuels de plusieurs sulfures et chlorures comprennent la chalcosine (Cu₂S), l’argyrose, argentite ou argyrite (Ag₂S), le cérargyrite ou argent corné (AgCl), la patronite (VS₄), le calomel (Hg₂Cl₂), la molybdénite (MoS₂), la greenockite (CdS) et le cinabre (HgS).

📖 9. Formules et noms des hydroxydes

🔑 Notions clés & Définitions

• Hydroxyde : Composé formé d’atomes d’oxygène, d’hydrogène et d’un métal.

★ À maîtriser

📌 La formule générale d’un hydroxyde place d’abord le symbole du métal, puis le groupement hydroxyle, selon la forme MOH.

📌 Un hydroxyde se nomme « hydroxyde de » suivi du nom du métal et, si nécessaire, de sa valence.

Compléments

• LiOH est l’hydroxyde de lithium, Mg(OH)₂ l’hydroxyde de magnésium et Fe(OH)₂ l’hydroxyde de fer (II).

• Les noms usuels d’hydroxydes comprennent :

  • l’hydragilite (Al(OH)₃)
  • la chaux éteinte ou chaux hydratée (Ca(OH)₂)
  • la gadoline (Gd(OH)₃)
  • la potasse caustique ou potasse (KOH)
  • la magnésie hydratée (Mg(OH)₂)
  • la soude caustique ou soude (NaOH)

📖 10. Critères de nomenclature des oxacides

🔑 Notions clés & Définitions

• Oxacide : Composé d’hydrogène, d’oxygène et d’un non-métal, dont le non-métal est l’atome central.

★ À maîtriser

📌 La formule générale d’un oxacide place l’hydrogène en premier, le non-métal central ensuite et l’oxygène à la fin, sous la forme HXO.

📌 Pour les oxacides, le suffixe -ique correspond à un degré d’oxydation plus élevé que le suffixe -eux ; parmi plusieurs degrés élevés, le préfixe per- marque le plus élevé et, parmi les degrés bas, hypo- marque le plus bas.

Compléments

• Les thèmes nominaux indiqués pour les non-métaux sont carbo- pour le carbone, nitr- pour l’azote, sulf- pour le soufre, chlor- pour le chlore, iod- pour l’iode, phosph- pour le phosphore, silic- pour le silicium, bor- pour le bore, arsen- pour l’arsenic, mangan- pour le manganèse et brom- pour le brome.

• Les composés HCN, HCNO et HNCS sont respectivement nommés acide cyanhydrique, acide isocyanique et acide tiocyanique ou rhodanique.

📌 Les préfixes pyro- et tio- peuvent distinguer un degré d’oxydation ou une structure moléculaire, tandis que ortho-, méta- et pyro- distinguent des structures différentes pour un même degré d’oxydation.

📖 11. Exemples d’oxacides par élément

★ À maîtriser

• Les oxacides du chlore sont :
  • HClO, acide hypochloreux, degré 1
  • HClO₂, acide chloreux, degré 3
  • HClO₃, acide chlorique, degré 5
  • HClO₄, acide perchlorique, degré 7

Compléments

• Les principaux oxacides du brome et de l’iode sont :

  • HBrO, acide hypobromeux, degré 1
  • HBrO₃, acide bromique, degré 5
  • HIO, acide hypoiodeux, degré 1
  • HIO₃, acide iodique, degré 5
  • H₅IO₆, acide périodique, degré 7

• Des oxacides du soufre sont :

  • H₂SO₂, acide sulfoxylique, degré 2
  • H₂S₂O₄, acide dithioneux ou hydrosulfureux, degré 3
  • H₂SO₃, acide sulfureux, degré 4
  • H₂S₂O₅, acide pyrosulfureux, degré 4

• Les autres oxacides du soufre indiqués sont :

  • H₂S₂O₇, acide pyrosulfurique, degré 6
  • H₂S₂O₃, acide thiosulfurique, degrés 6 et −2
  • H₂S₂O₈, acide dipersulfurique, degré 6
  • H₂SO₅, acide monopersulfurique, degré 6
  • H₂SO₄, acide sulfurique, degré 6

• Les oxacides de l’azote indiqués sont :

  • H₂N₂O₂, acide hyponitreux, degré 1
  • HNO₂, acide nitreux, degré 3
  • HNO₃, acide nitrique, degré 5

• Les oxacides du phosphore indiqués sont :

  • H₃PO₂, acide hypophosphoreux, degré 1
  • H₃PO₃, acide orthophosphoreux, degré 3
  • H₄P₂O₆, acide hypophosphorique, degré 4
  • H₃PO₄, acide orthophosphorique, degré 5
  • H₄P₂O₇, acide pyrophosphorique, degré 5
  • H₅P₃O₁₀, acide orthotriphosphorique, degré 5
  • H₃P₃O₉, acide métatriphosphorique, degré 5
  • H₄P₄O₁₂, acide métabutaphosphorique, degré 5

• Les oxacides du silicium indiqués sont :

  • H₄SiO₄, acide orthosilicique, degré 4
  • H₄Si₂O₇, acide disilicique, degré 4
  • H₂SiO₃, acide métasilicique, degré 4
  • H₂Si₂O₅, acide métadisilicique, degré 4

• Les oxacides du bore indiqués sont H₃BO₃, acide orthoborique, et HBO₂, acide métaborique, tous deux de degré d’oxydation 3.

• Les oxacides du manganèse indiqués sont H₂MnO₄, acide manganique, de degré d’oxydation 6, et HMnO₄, acide permanganique, de degré 7.

• L’acide chromique est H₂CrO₄ et le chrome y présente le degré d’oxydation 6.

📖 12. Nomenclature des sels ternaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Sel ternaire : Composé provenant d’un oxacide, dans lequel un métal est associé à un groupe acide.

★ À maîtriser

📌 La formule générale d’un sel ternaire place le métal M avant le groupe acide XO, où X est le non-métal et O l’oxygène, sous la forme MXO.

📌 Dans le nom des sels ternaires, le suffixe -eux des acides devient -ite et le suffixe -ique devient -ate, tandis que les préfixes indiquant le degré d’oxydation ou le nombre d’atomes du non-métal sont conservés.

Compléments

• Un sel ternaire contient des atomes d’oxygène, un non-métal et un métal ; son nom indique l’acide et le métal dont il provient.

📌 Dans le groupe acide d’un sel ternaire, le nombre d’atomes d’oxygène et le degré d’oxydation du non-métal doivent être indiqués dans le nom.

💡 Astuce mémo

Acide en -eux → sel en -ite ; acide en -ique → sel en -ate.

📖 13. Groupes acides et noms des sels

★ À maîtriser

• La série des groupes acides du chlore est :

  • hypochlorite ClO⁻
  • chlorite ClO₂⁻
  • chlorate ClO₃⁻
  • perchlorate ClO₄⁻

• Les groupes acides du soufre présentés comprennent :

  • sulfoxylate SO₂²⁻
  • dithionite S₂O₄²⁻
  • sulfite SO₃²⁻
  • pyrosulfite S₂O₅²⁻
  • pyrosulfate S₂O₇²⁻
  • thiosulfate S₂O₃²⁻
  • dipersulfate S₂O₈²⁻
  • monopersulfate SO₅²⁻
  • sulfate SO₄²⁻

📌 Le nom d’un sel se forme en plaçant d’abord le nom du groupe acide, puis celui du métal, et en indiquant la valence du métal entre parenthèses ou par les suffixes -eux (degré inférieur) et -ique (degré supérieur).

Compléments

• Les groupes acides du brome présentés sont l’hypobromite BrO⁻ et le bromate BrO₃⁻.

• Les groupes acides de l’iode présentés sont :

  • hypoiodite IO⁻
  • iodate IO₃⁻
  • periodate IO₆⁵⁻

• Les groupes acides de l’azote présentés sont :

  • hyponitrite N₂O₂²⁻
  • nitrite NO₂⁻
  • nitrate NO₃⁻

• Les groupes acides du phosphore présentés sont l’hypophosphite PO₂³⁻, l’orthophosphite PO₃³⁻, l’hypophosphate P₂O₆⁴⁻, l’orthophosphate PO₄³⁻, le pyrophosphate P₂O₇⁴⁻, l’orthotriphosphate P₃O₁₀⁵⁻, le métatriphosphate P₃O₉³⁻ et le métatétraphosphate P₄O₁₂⁴⁻.

• Les groupes acides du silicium présentés sont :

  • orthosilicate SiO₄⁴⁻
  • disilicate Si₂O₇⁶⁻
  • métasilicate SiO₃²⁻
  • métadisilicate Si₂O₅²⁻

• Les groupes acides présentés sont :

  • orthoborate BO₃³⁻
  • métaborate BO₂⁻
  • manganate MnO₄²⁻
  • permanganate MnO₄⁻
  • chromate CrO₄²⁻

• FeSO₄ se nomme sulfate de fer (II) ou sulfate ferreux, tandis que Fe₂(SO₄)₃ se nomme sulfate de fer (III) ou sulfate ferrique.

💡 Astuce mémo

Acide -eux → groupe -ite ; acide -ique → groupe -ate

📖 14. Sels acides et noms usuels

★ À maîtriser

📌 Un sel quaternaire ou sel acide conserve un ou plusieurs atomes d’hydrogène dans sa structure, représentée ici par la formule générale MHXO.

📌 Le nom d’un sel acide commence par « hydrogéno » ou, lorsque deux atomes d’hydrogène sont conservés, par « dihydrogéno », suivi du nom du groupe acide et du nom du métal.

Compléments

• Na₂HPO₄ se nomme hydrogénophosphate de sodium, tandis que NaH₂PO₄ se nomme dihydrogénophosphate de sodium.

• Quelques noms usuels de sels sont :

  • gypse : CaSO₄·2H₂O
  • anhydrite : CaSO₄
  • barytine : BaSO₄
  • salpêtre du Chili : NaNO₃
  • nitre ou salpêtre : KNO₃

📖 15. Ligands et nomenclature des complexes

🔑 Notions clés & Définitions

• Complexe : Composé constitué d’un cation métallique et de plusieurs ligands, qui peuvent être des anions ou des molécules identiques ou différents.

★ À maîtriser

📌 Dans la formule d’un complexe, le symbole du métal précède les ligands, tandis que dans son nom les ligands précèdent le métal.

• Les préfixes multiplicatifs cités sont :
  • bi-
  • tri-
  • tétra-
  • penta-
  • hexa-

Compléments

• Les ligands anioniques cités sont fluoro, chloro, bromo, iodo, hydrido, cyano, oxo, peroxo, hydroxo, amido, imido, nitro, nitrito et thiocyanato ; les ligands moléculaires cités sont ammine, carbonyl, nitrosyl et aqua.

📌 Dans la nomenclature des complexes, le nombre d’oxydation du métal est indiqué entre parenthèses ; pour un complexe anionique, le nom du métal reçoit le suffixe « -ate », tandis que pour un complexe neutre, il conserve son nom habituel.

• [Fe(CN)₆]³⁻ se nomme ion hexacyanoferrate (III), tandis que [Fe(CN)₆]⁴⁻ se nomme ion hexacyanoferrate (II).

💡 Astuce mémo

Formule : métal avant ligands ; nom : ligands avant métal