화합물 이름 짓기 — IUPAC 규칙과 연습

화합물의 이름을 지으려면 먼저 어떤 종류의 화합물인지 판단해야 합니다. 일반화학 입문 문제에서는 보통 이온 화합물, 이원자 분자 화합물, 또는 수용액 속 산으로 나누면 가장 유용합니다.

이렇게 올바르게 분류하고 나면 이름 짓기 규칙은 대개 짧습니다. 이온 화합물은 이온 이름을 쓰고, 분자 화합물은 접두사를 쓰며, 산은 물속에 있는 형태로 이름을 붙이는지에 따라 달라집니다.

화합물 이름을 빠르게 짓는 방법

초보자용 이름 짓기 문제는 거의 모두 다음 순서로 풀 수 있습니다.

1. 식이 이온 화합물인지, 분자 화합물인지, 또는 물속의 산인지 판단합니다.
2. 첫 번째 부분의 이름을 씁니다: 양이온 또는 첫 번째 원소입니다.
3. 두 번째 부분은 알맞은 어미나 정해진 이온 이름으로 씁니다.
4. 금속이 둘 이상의 흔한 전하를 가질 수 있으면 로마 숫자를 붙입니다.
5. 수소가 있으면 조건을 다시 확인합니다. 수용액 산은 다른 규칙을 따르기 때문입니다.

이 절차는 이름을 하나씩 외우는 것보다 빠릅니다. 어떤 규칙을 적용해야 하는지 바로 알려 주기 때문입니다.

이온 화합물: 양이온 이름 다음에 음이온 이름

단순한 이온 화합물은 먼저 양이온 이름을 쓰고, 그다음 음이온 이름을 씁니다. 음이온이 하나의 비금속 원소라면 보통 이름 끝이 $-ide$ 형태로 바뀝니다.

예를 들면:

• $NaCl$은 sodium chloride입니다.
• $MgO$는 magnesium oxide입니다.
• $CaBr_2$는 calcium bromide입니다.

일반적인 이온 화합물에는 di-나 tri- 같은 접두사를 쓰지 않습니다.

로마 숫자: 여러 전하를 가질 수 있는 금속에 사용

일부 금속은 둘 이상의 흔한 이온을 만들 수 있습니다. 이런 경우 화합물 이름에는 금속의 전하를 나타내는 로마 숫자가 들어갑니다.

염화 이온은 $Cl^-$이므로:

• $FeCl_2$는 iron(II) chloride입니다.
• $FeCl_3$는 iron(III) chloride입니다.

철의 전하가 다르기 때문에 이름도 달라집니다. 나트륨이나 칼슘처럼 일반화학에서 하나의 대표 전하만 쓰는 금속은 로마 숫자를 쓰지 않습니다.

분자 화합물: 접두사로 원자 수를 표시

화합물이 비금속만으로 이루어져 있다면, 일반화학 입문에서는 보통 그리스어 접두사로 원자 수를 나타냅니다.

자주 쓰는 접두사에는 mono-, di-, tri-, tetra-, penta-가 있습니다. 두 번째 원소 이름은 보통 끝이 $-ide$로 바뀝니다.

예를 들면:

• $CO$는 carbon monoxide입니다.
• $CO_2$는 carbon dioxide입니다.
• $N_2O_5$는 dinitrogen pentoxide입니다.

이 규칙은 이원자 분자 화합물에 적용됩니다. 일반적인 이온 화합물에는 적용되지 않습니다.

다원자 이온은 표준 이름을 그대로 사용

식에 nitrate, sulfate, hydroxide, carbonate, ammonium 같은 다원자 이온이 들어 있으면 그 이온 이름을 그대로 유지합니다.

예를 들면:

• $NaNO_3$는 sodium nitrate입니다.
• $CaCO_3$는 calcium carbonate입니다.
• $NH_4Cl$는 ammonium chloride입니다.

이 부분은 실수가 자주 나오는 곳입니다. nitrate와 nitride는 같은 이름의 두 형태가 아니라 서로 다른 이온입니다.

산의 이름은 상태에 따라 달라짐

산의 이름은 맥락에 따라 달라집니다. 예를 들어 $HCl$은 항상 같은 이름으로 부르지 않습니다.

• $HCl(g)$는 hydrogen chloride입니다.
• $HCl(aq)$는 hydrochloric acid입니다.

대표적인 산소산의 경우, 산 이름은 보통 대응하는 산소음이온 이름을 따릅니다.

• nitrate $\rightarrow$ nitric acid
• nitrite $\rightarrow$ nitrous acid
• sulfate $\rightarrow$ sulfuric acid
• sulfite $\rightarrow$ sulfurous acid

이 패턴은 물질을 실제로 수용액 상태의 산으로 이름 붙일 때만 중요합니다.

풀이 예시: $Fe(NO_3)_3$

이 예시는 핵심 규칙들을 한곳에 모아 보여 줍니다.

1단계: 분류하기

$Fe(NO_3)_3$에는 금속과 다원자 이온이 있으므로 이온 화합물입니다.

2단계: 음이온 확인하기

$NO_3^-$는 nitrate입니다. 다원자 이온이므로 이름은 그대로 nitrate를 사용합니다.

3단계: 금속의 전하 구하기

각 nitrate 이온의 전하는 $-1$입니다. nitrate 이온이 세 개 있으므로 전체 음전하는

$$3 \times (-1) = -3$$

화합물 전체는 전기적으로 중성이므로 철의 전하는 $+3$이어야 합니다.

4단계: 이름 쓰기

올바른 이름은 iron(III) nitrate입니다.

이 예시는 이온 화합물 이름 짓기, 다원자 이온, 로마 숫자라는 세 가지 자주 어려워하는 요소를 함께 보여 주기 때문에 유용합니다.

학생들이 자주 하는 이름 짓기 실수

이온 화합물에 접두사 사용하기

$CaCl_2$는 calcium chloride이지, calcium dichloride가 아닙니다.

로마 숫자 빼먹기

iron(II) chloride와 iron(III) chloride는 서로 다른 화합물이므로, 로마 숫자는 장식이 아니라 이름의 일부입니다.

다원자 이온 어미 바꾸기

nitrate, sulfate, hydroxide는 그 이온이 들어 있는 화합물에서도 표준 이름을 그대로 유지합니다.

수소가 들어간 화합물을 모두 산으로 부르기

산 이름은 맥락에 따라 달라집니다. 식이 수용액 산으로 이름 붙여지는 상황이 아니라면 다른 이름이 맞을 수 있습니다.

화합물 이름 짓기 규칙을 어디에 쓰는가

화합물 이름 짓기는 화학식과 글로 쓴 이름 사이를 오갈 때마다 사용합니다. 실험실 라벨, 교과서 연습문제, 반응식, 안전 정보, 시험 문제에 모두 등장합니다.

반대로도 활용할 수 있습니다. 이름 짓기 패턴을 알고 있으면 화학식만 보고도 물질의 종류와 들어 있는 이온 또는 원자 수에 대한 단서를 얻을 수 있습니다.

비슷한 이름 짓기 문제를 풀어 보세요

같은 절차로 $CuCl_2$, $N_2O_5$, $HNO_3(aq)$의 이름을 붙여 보세요. 한 단계 더 나아가고 싶다면, 이름이 주어졌을 때 화학식을 쓰는 반대 유형의 문제도 함께 연습해 보세요.