Noms et formules des composés

5. Noms et formules des composés

Les corps composés sont formés de plusieurs éléments :

NH3, PCl5, H2S, NaBr, H3PO4, BaSO4, Cu(NO3)2, Ca3(PO4)2, ....

Ces formules correspondent souvent à des molécules observables individuellement, notamment lorsque ces composés sont en phase gazeuse ou en phase liquide anhydre. Ainsi, l'ammoniac à 25°C et sous une pression d'1 atm est un gaz constitué par des molécules formées d'un atome d'azote entouré de trois atomes d'hydrogène.

Mises en solution aqueuse, beaucoup de molécules se dissocient partiellement ou totalement en cations chargés positivement et anions chargés négativement.

Cette propriété est utilisée pour la nomenclature des composés, que l'on considère généralement comme des combinaisons de cations et d'anions : BaSO4, constitué des ions Ba2+ (cation baryum) et SO42- (sulfate), est appelé du "sulfate de baryum".

Il faut donc mémoriser simultanément le nom, la formule et la charge des ions.

Les cations monoatomiques portent le même nom que l'élément correspondant, la charge (ou état d'oxydation E.O.) étant indiquée par un chiffre romain placé après le nom de l'élément (système de Stock). Cette précision est inutile pour les cations qui n'ont qu'une seule charge possible comme les alcalins (toujours +1) et les alcalino-terreux (toujours +2).

Lorsqu'un cation peut exister sous deux E.O., un ancien système de nomenclature permet également de les différencier au moyen du suffixe -eux ou -ique ajouté au nom de l'élément :

Fe2+ = cation fer(II) ou ferreux Fe3+ = cation fer(III) ou ferrique.

Les cations polyatomiques sont relativement rares :

NH4+ = cation ammonium

Hg22+= cation mercure(I) ou mercureux (n'existe que sous forme dimère).

Les anions monoatomiques portent le même nom que l'élément correspondant suivi du suffixe -ure :

Cl- = anion chlorure S2- = anion sulfure.

Les anions polyatomiques portent un nom composé à partir du nom de l'atome central et terminé en -ate ou -ite :

PO43- = anion phosphate SO32-= anion sulfite

Pour les composés binaires, comme cela a déjà été illustré dans le cas des oxydes, les proportions stœchiométriques des deux éléments peuvent également être indiquées par des préfixes numéraux grecs : mono, di, tri, tétra, penta, hexa, hémi (=1/2), sesqui (=3/2), hémipenta (=5/2), hémihepta (=7/2), etc.

N2O = hémioxyde d'azote Sb2O3 = sesquioxyde d'antimoine

Les acides sont des composés du cation H+. Tous les noms des acides sont formés logiquement à partir des noms des anions correspondants, mais pour les acides correspondant aux anions en -ate ou -ite, on peut également employer l'ancienne nomenclature, en remplaçant le suffixe -ate par -ique et le suffixe -ite par -eux :

HNO3 = nitrate d'hydrogène ou acide nitrique

HNO2 = nitrite d'hydrogène ou acide nitreux

Lorsqu'il existe plus de 2 oxacides pour un même élément, on utilise en plus les préfixes hypo- et per- pour différencier les différents composés :

HClO = hypochlorite d'hydrogène ou acide hypochloreux

HClO2 = chlorite d'hydrogène ou acide chloreux

HClO3 = chlorate d'hydrogène ou acide chlorique

HClO4 = perchlorate d'hydrogène ou acide perchlorique

Dans le cas des acides binaires, il existe une nomenclature désuète où le suffixe -ure du sel est remplacé dans l'acide par le suffixe -hydrique. Ainsi un acide très courant tel que HCl, le chlorure d'hydrogène, est encore souvent appelé "acide chlorhydrique".

Principaux cations

H+ hydrogène Ag+ argent Hg22+ mercure(I) ou mercureux
Li+ lithium NH4+ ammonium Hg2+ mercure(II) ou mercurique
Na+ sodium Mn2+ manganèse Cu+ cuivre(I) ou cuivreux
K+ potassium Co2+ cobalt Cu2+ cuivre(II) ou cuivrique
Rb+ rubidium Ni2+ nickel Cr2+ chrome(II) ou chromeux
Cs+ césium Zn2+ zinc Cr3+ chrome(III) ou chromique
Be2+ béryllium Cd2+ cadmium Fe2+ fer(II) ou ferreux
Mg2+ magnésium B3+ bore Fe3+ fer(III) ou ferrique
Ca2+ calcium Al3+ aluminium Sn2+ étain(II) ou stanneux
Sr2+ strontium As3+ arsenic Sn4+ étain(IV) ou stannique
Ba2+ baryum Sb3+ antimoine Pb2+ plomb(II) ou plombeux
Ra2+ radium Bi3+ bismuth Pb4+ plomb(IV) ou plombique

Principaux anions

F- fluorure CO32- carbonate OH- hydroxyde
Cl- chlorure HCO3- hydrogénocarbonate O2- oxyde
Br- bromure SiO32- silicate O22- peroxyde
I- iodure SO32- sulfite MnO4- permanganate
S2- sulfure HSO3- hydrogénosulfite MnO42- manganate
HS- hydrogénosulfure SO42- sulfate CrO42- chromate
ClO- hypochlorite HSO4- hydrogénosulfate Cr2O72- dichromate
ClO2- chlorite S2O32- thiosulfate AsO43- arséniate
ClO3- chlorate S4O62- tétrathionate CN- cyanure
ClO4- perchlorate PO43- phosphate CNO- cyanate
BrO3- bromate HPO42- hydrogénophosphate OCN- isocyanate
IO3- iodate H2PO4- dihydrogénophosphate SCN- thiocyanate
NO2- nitrite HPO32- hydrogénophosphite(*) CH3COO- acétate
NO3- nitrate H2PO3- dihydrogénophosphite C2O42- oxalate

(*) Contrairement à H3PO4 (triacide), H3PO3 (diacide) ne peut libérer que deux protons.

Liste des composés hydrogénés correspondant aux anions et noms des acides

(*) nomenclature désuète, il est plus correct d'appeler cet acide par le premier nom indiqué.

HF

fluorure d'hydrogène

acide fluorhydrique(*)

HCl

chlorure d'hydrogène

acide chlorhydrique(*)

nom usuel: esprit de sel(*)

HBr

bromure d'hydrogène

acide bromhydrique(*)

HI

iodure d'hydrogène

acide iodhydrique(*)

HClO

hypochlorite d'hydrogène

acide hypochloreux

HClO2

chlorite d'hydrogène

acide chloreux

HClO3

chlorate d'hydrogène

acide chlorique

HCIO4

perchlorate d'hydrogène

acide perchlorique

HBrO3

bromate d'hydrogène

acide bromique

HIO3

iodate d'hydrogène

acide iodique

H2O

eau

CH3COOH

acétate d'hydrogène

acide acétique

C2O4H2

oxalate d'hydrogène

acide oxalique

H2S

sulfure d'hydrogène

acide sulfhydrique(*)

H2SO3

sulfite d'hydrogène

acide sulfureux

H2SO4

sulfate d'hydrogène

acide sulfurique
nom usuel vitriol (*)

H2S2O3

thiosulfate d'hydrogène

acide thiosulfurique

HNO2

nitrite d'hydrogène

acide nitreux

HNO3

nitrate d'hydrogène

acide nitrique

H3PO3

phosphite d'hydrogène

acide phosphoreux

H3PO4

phosphate d'hydrogène

acide phosphorique

H3AsO3

arsénite d'hydrogène

acide arsénieux

H3AsO4

arséniate d'hydrogène

acide arsénique

H2SiO3

silicate d'hydrogène

acide silicique

H2CO3

carbonate d'hydrogène

acide carbonique

HCN

cyanure d'hydrogène

acide cyanhydrique(*)

nom usuel: acide prussique(*)

HOCN

cyanate d'hydrogène

acide cyanique

HSCN

thiocyanate d'hydrogène

acide thiocyanique

HMnO4

permanganate d'hydrogène

acide permanganique