CHIMIELa nomenclature chimique

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L'objet de la nomenclature chimique est la dénomination des atomes, molécules et autres constituants de la matière vivante et inanimée. Ce sont aussi les représentations symboliques permettant d'écrire des « formules chimiques », les unités, et les termes utilisés par les nombreuses techniques de la chimie, qui ne cessent d'évoluer. L'Union internationale de chimie pure et appliquée (International Union of Pure and Applied Chemistry, I.U.P.A.C.), association non gouvernementale, sans but lucratif, qui regroupe cent organisations nationales représentant les chimistes de leur pays et près de cent entreprises associées, établit et met à jour les règles de la nomenclature chimique. Ces règles couvrent tous les domaines de la chimie, de la chimie minérale à la chimie clinique, en passant par la chimie des polymères et la chimie analytique.

Histoire et outils de la nomenclature

Histoire

Une analyse historique montre qu'il est difficile de séparer la nomenclature de l'avancée des découvertes en chimie. Des premiers éléments de nomenclature sont apparus très tôt, puisque les mots de matière, substance, élément, atome, apparaissent dès le vie siècle avant J.-C. Mais le terme de « gas » n'a été introduit qu'au début du xviie siècle, par Jan Baptist Van Helmont (1579-1644), et c'est au début des années 1780 que Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737-1816), dans son Mémoire sur les dénominations chymiques, la nécessité d'en perfectionner le système et les règles pour y parvenir, condamne les noms pittoresques venant de l'alchimie, disant que « la dénomination d'un composé chimique n'est claire et exacte qu'autant qu'elle rappelle les parties composantes par des noms conformes à leur nature ». On voit alors apparaître, et c'est un grand progrès, des noms comme le muriate barotique, résultant de l'action de l'acide muriatique (notre acide chlorhydrique) sur la barote (notre baryte). Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794), qui a joué un rôle de premier plan dans la chimie moderne, est sans doute le savant qui a contribué le plus efficacement à fonder la nomenclature chimique. Cela apparaît dans son Mémoire sur la nécessité de réformer et de perfectionner la nomenclature de la chimie (1787) : « Nous aurons [...] trois choses à distinguer dans toute science physique : la série des faits qui constitue la science ; les idées qui rappellent les faits ; les mots qui les expriment. Le mot doit faire naître l'idée ; l'idée doit peindre le fait ; ce sont trois empreintes d'un même cachet [...] La perfection de la nomenclature de la chimie [...] consiste à rendre les idées et les faits dans leur exacte vérité [...] ». Il faut ajouter au xviiie siècle les noms de Claude Louis Berthollet (1748-1822) et Antoine François de Fourcroy (1755-1809), et au xixe siècle ceux de Jöns Jacob Berzelius (1777-1848), Justus von Liebig (1803-1873), Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) et Alfred Werner (1866-1919). C'est d'ailleurs au xixe siècle que, du fait de la systématisation de la chimie organique, le besoin d'une nomenclature rationnelle est apparu, et l'I.U.P.A.C. fut fondée en 1919 à propos de la chimie organique.

Il y a deux types de nomenclature : l'une concerne des noms arbitraires, et inclut les noms des éléments comme le carbone ou l'hydrogène, ainsi que des abréviations de laboratoire. On les appelle noms vulgaires ou triviaux, et cela sans notion péjorative, ces noms étant souvent la base de la nomenclature systématique, comme ceux des éléments, ou étant des noms de substances qui sont ou ont été importants dans la vie de tous les jours (acide stéarique, composant des bougies ; acide picrique, explosif ; indigo, colorant ; cholestérol). L'autre est la nomenclature systématique, et résulte de règles bien définies. Cette dualité est toujours en vigueur, et l'I.U.P.A.C. n'exige pas un nom unique pour toutes les substances (elle accepte, par exemple, acide acétique, trivial, et acide éthanoïque, systématique). De toute façon, l'I.U.P.A.C. se contente de conseiller, ce qui explique, par exemple, que bien peu, même parmi les chimistes, savent que le nom systématique du composé NH3, n'est pas ammoniac mais azane !

La nomenclature systématique est à la chimie ce qu'est la grammaire à une langue : elle apporte un ensemble de règles plus ou moins rigides permettant de décrire la composition et la structure d'un composé chimique. Les noms et les formules sont ainsi construits à partir de blocs que l'on assemble pour transmettre ces informations. Quand la science chimique progresse, ces noms systématiques deviennent souvent ambigus : la nomenclature est donc en constante évolution pour lever ces ambiguïtés en ajoutant des précisions (numérotation, stéréochimie), et construire les noms de nouveaux types de composés qui sont synthétisés. Enfin, la nomenclature vient d'acquérir une nouvelle importance avec les progrès des calculs informatisés et l'avènement des méthodes automatisées de l'information, donc la nécessité d'avoir un langage compris par les logiciels des ordinateurs. Ainsi, bien que respectant encore les habitudes linguistiques des différents pays, la nomenclature s'uniformise de plus en plus et adopte souvent la forme anglaise (langue officielle de l'I.U.P.A.C.) pour être accessible à tous via Internet.

Outils

Les outils qui servent à la nomenclature systématique sont :

– les noms des éléments, et les radicaux en dérivant ;

– les noms des squelettes hydrocarbonés ;

– des préfixes numériques, mis avant un nom, et reliés par un tiret ; des infixes, mis à l'intérieur d'un nom, et généralement séparés par des tirets ; des suffixes, mis après un nom ;

– des entités servant à localiser un élément (numéros, lettres, préfixes, suffixes, infixes) ;

– des éléments indiquant une charge, ou des groupements caractéristiques ;

– des préfixes ou suffixes additifs ou soustractifs, indiquant l'addition ou la suppression d'atomes ou de groupes d'atomes à une molécule ;

– des descripteurs, décrivant une propriété de structure, de géométrie, de stéréochimie, etc. ;

– des signes de ponctuation.

Ces constituants sont utilisés pour décrire des combinaisons n'affectant pas le noyau des atomes (domaine de la chimie nucléaire), mais seulement les électrons.

Les éléments portent des noms, qui sont triviaux et datent de leur découverte ; certains sont très anciens et dérivent du latin, alors que d'autres sont plus modernes. P [...]

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Chimie : formules structurales

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Pour citer l’article

Nicole J. MOREAU, « CHIMIE - La nomenclature chimique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-la-nomenclature-chimique/