Fiche de révision : Nomenclature des composés minéraux

📋 Plan du Cours

1. États d’oxydation et calcul
2. Corps purs simples moléculaires
3. Nomenclature des ions
4. Fonctions des composés minéraux
5. Oxydes métalliques et non-métalliques
6. Hydroxydes et composés binaires
7. Oxoacides et oxosels

📖 1. États d’oxydation et calcul

★ À maîtriser

• L’état d’oxydation de tout élément pur, quelle que soit sa forme allotropique, est égal à zéro, comme pour Na(s), C(s) graphite ou diamant et Fe(s).

• L’oxygène a généralement un état d’oxydation égal à −II, mais il vaut −I dans les peroxydes comme H₂O₂ et Na₂O₂.

• L’hydrogène a généralement un état d’oxydation égal à +I, mais il vaut −I dans les hydrures comme LiAlH₄ et NaBH₄.

• Dans une molécule ou un ion, l’état d’oxydation inconnu se détermine en imposant que la somme algébrique de tous les états d’oxydation soit égale à la charge nette de l’espèce.

Compléments

• Dans I₂O₅, l’iode a l’état d’oxydation +V, car $2x+5(-2)=0$.

• Dans SeO₃, le sélénium a l’état d’oxydation +VI, car $x+3(-2)=0$.

💡 Astuce mémo

État pur = 0 ; peroxyde et hydrure = exceptions

📖 2. Corps purs simples moléculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur simple : Constitué d’un seul type d’atomes.

★ À maîtriser

📌 La nomenclature des corps purs simples moléculaires suit l’ordre préfixe structural, préfixe de nombre, puis nom de l’élément.

• Les exemples de nomenclature sont:
  • H₂ : dihydrogène
  • O₃ : caténa-trioxygène ou ozone
  • P₄ : tétraédro-tétraphosphore
  • S₈ : cyclo-octasoufre

Compléments

• Les symboles et noms d’éléments donnés comprennent He pour l’hélium gazeux, Ar pour l’argon gazeux, C pour le carbone graphite, Na pour le sodium métallique, W pour le tungstène métallique, Sn pour l’étain métallique, Kr pour le krypton gazeux, Sr pour le strontium, Pt pour le platine, Sb pour l’antimoine solide et Co pour le cobalt métallique.

• Les préfixes structuraux sont:

  • caténa : chaîne linéaire
  • cyclo : structure cyclique
  • tétraédro : structure tétraédrique

💡 Astuce mémo

Structure puis nombre puis élément

📖 3. Nomenclature des ions

🔑 Notions clés & Définitions

• Cation monoatomique : Ion positif formé à partir d’un seul atome et nommé par le nom de l’élément, suivi du degré d’oxydation en cas d’ambiguïté.
• Anion monoatomique : Ion négatif formé à partir d’un seul atome et nommé avec le suffixe -ure, sauf pour l’oxygène qui reçoit le suffixe -yde.
• Cation polyatomique : Ion positif formé à partir de plusieurs atomes.

📝 Points essentiels

• Les principaux anions monoatomiques et apparentés sont:
  • H⁻ : hydrure
  • F⁻ : fluorure
  • Cl⁻ : chlorure
  • Br⁻ : bromure
  • I⁻ : iodure
  • S²⁻ : sulfure
  • P³⁻ : phosphure
  • N³⁻ : nitrure
  • O²⁻ : oxyde
  • O₂²⁻ : peroxyde

💡 Astuce mémo

Cation positif ; anion négatif

📖 4. Fonctions des composés minéraux

📝 Points essentiels

📌 Pour établir une formule générale, les métaux sont remplacés par M, les non-métaux par X, les symboles O et H sont conservés, et les indices ainsi que les parenthèses sont négligés.

• Les quatre grandes fonctions sont:

  • oxydes
  • hydroxydes
  • acides
  • sels

• Les formules générales correspondent à:

  • MO : oxyde métallique
  • XO : oxyde non-métallique
  • MOH : hydroxyde
  • HX : acide binaire
  • HXO : acide ternaire
  • MX : sel binaire
  • MXO : sel ternaire
  • MHXO : sel quaternaire

💡 Astuce mémo

Oxydes, Hydroxydes, Acides, Sels : OHAS

📖 5. Oxydes métalliques et non-métalliques

★ À maîtriser

📌 Un oxyde métallique de formule générale MₓOᵧ se nomme « oxyde de M », avec le degré d’oxydation indiqué si nécessaire.

📌 Un oxyde non-métallique de formule générale XₓOᵧ se nomme avec un préfixe de nombre, suivi de « oxyde de X ».

Compléments

• Les exemples d’oxydes métalliques sont:

  • Na₂O : oxyde de sodium
  • Ag₂O : oxyde d’argent
  • CuO : oxyde de cuivre (II)
  • Cu₂O : oxyde de cuivre (I)
  • MnO₂ : oxyde de manganèse
  • TiO₂ : dioxyde de titane

• Les exemples d’oxydes non-métalliques sont:

  • CO : monoxyde de carbone
  • CO₂ : dioxyde de carbone
  • N₂O : monoxyde de diazote
  • N₂O₅ : pentoxyde de diazote
  • SeO₃ : trioxyde de sélénium
  • I₂O₅ : pentaoxyde de diiode

💡 Astuce mémo

Métal : oxyde de M ; non-métal : préfixe-oxyde de X

📖 6. Hydroxydes et composés binaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide binaire : A pour formule générale HX et ne contient aucun atome d’oxygène; sa nomenclature IUPAC suit la forme « X-ure d’hydrogène ».

★ À maîtriser

📌 Un hydroxyde de formule générale MOH se nomme « hydroxyde de M », comme l’hydroxyde de lithium LiOH, l’hydroxyde de potassium KOH et l’hydroxyde d’ammonium NH₄OH.

• Un sel binaire se forme par réaction d’un hydroxyde avec un acide binaire, produisant le sel binaire et de l’eau.

Compléments

📌 Un sel binaire de formule générale MX se nomme avec le suffixe -ure suivi de « de M », en ajoutant la valence si elle est utile.

💡 Astuce mémo

Hydroxyde + acide binaire → sel binaire + eau

📖 7. Oxoacides et oxosels

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide ternaire : A pour formule générale HXO et contient au moins un atome d’oxygène.

★ À maîtriser

• Les nomenclatures des oxoacides sont, du moins au plus d’oxygène:

  • acide hypo-X-eux
  • acide X-eux
  • acide X-ique
  • acide per-X-ique

• Un sel ternaire se forme par réaction d’un hydroxyde avec un acide ternaire, produisant un sel ternaire et de l’eau.

📌 Les oxoanions correspondants se nomment hypo-X-ite, X-ite, X-ate et per-X-ate, dans l’ordre croissant du nombre d’atomes d’oxygène.

Compléments

• Les exemples d’oxoanions sont:
  • hypochlorite
  • chlorite
  • chlorate
  • perchlorate
  • nitrite
  • nitrate
  • sulfite
  • sulfate
  • phosphite
  • phosphate

💡 Astuce mémo

hypo-ite, -ite, -ate, per-ate : de moins à plus d’oxygène

📊 Tableaux de synthèse

Formules générales et fonctions

Correspondance oxoacides-oxoanions