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Una formula chimica cerca di indicare in maniera concisa e simbolica una certa
sostanza, includendo il rapporto numerico tra gli atomi dei diversi elementi che la
compongono.
Alla sostanza (o alla formula) bisogna assegnare un nome. Attualmente esistono
due nomenclature: una tradizionale e una razionale IUPAC (International Union
of Pure and Applied).
Per definire la formula e il nome di una sostanza è necessario conoscere il
numero di ossidazione degli elementi che la formano.

Numero di ossidazione
Il numero o grado di ossidazione si può definire come:

"La carica che assumerebbe un elemento in un composto, se si
attribuissero gli elettroni di legame all'elemento più elettronegativo".
Regole generali per assegnare i numeri di ossidazione

1.    Nel caso di un legame fra due atomi uguali ogni coppia di elettroni di legame viene
     spartita tra i due atomi che risulteranno avere così carica zero per cui il numero di
     ossidazione risulterà uguale a zero per entrambi.

2.    La carica che l'elemento "assume", si determina dal confronto con la configurazione
     elettronica esterna dell'elemento, nel suo stato fondamentale.

3. Gli elementi allo stato fondamentale hanno numero di ossidazione zero.

4.    L'ossigeno nei composti ha sempre numero di ossidazione -2, tranne che nei perossidi (-
     1) e nell'ossido di fluoro (+2).

5.   L'idrogeno nei composti ha sempre numero di ossidazione +1, tranne che negli idruri
     metallici (-1)

6.   Negli ioni monoatomici il numero di ossidazione coincide con la carica dello ione.

7.    La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi di un composto neutro deve
     risultare pari a zero.

8.    Negli ioni poliatomici la somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi che li
     costituiscono deve coincidere con la loro carica.
I numeri di ossidazione più comuni




                                     l


                                     +/-2
Sono tutti binari.
IUPAC                          TRADIZIONALE
Al nome dell’elemento di       Distingue i composti in tre classi: idruri, idracidi, sali di idracidi.
destra della formula si
                               IDRURI     Metallo + H
toglie l’ultima lettera e si
aggiunge il suffisso -uro,     Il nome si forma aggiungendo a “idruro di” il nome del metallo. Se il metallo
segue “di” e il nome           avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge il
dell’elemento di sinistra.     suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più alto.
Se nella formula ci sono       BaH2 idruro di bario, FeH2 idruro ferroso FeH3 idruro ferrico
degli indici numerici si
aggiungono i prefissi          IDRACIDI Non metallo + H
mono-, di-, tri-, tetra-,      Sono sei. Il nome si forma aggiungendo a “acido” il nome del non metallo
penta-, esa-, epta-…           senza l’ultima lettera e il suffisso -idrico.
LiH (mono)idruro di litio      HF acido fluoridrico, HCl acido cloridrico, HBr acido bromidrico, HI acido
BaH2 diidruro di bario         iodidrico, H2S acido solfidrico, HCN acido cianidrico
SiH4 tetraidruro di silicio    SALI DI IDRACIDI Metallo + Non metallo
NH3 triidruro di azoto
                               Al nome dell’elemento di destra della formula si toglie l’ultima lettera e si
H2S solfuro di diidrogeno
                               aggiunge il suffisso -uro, segue “di” e il nome dell’elemento di sinistra. Se il
HF fluoruro di idrogeno        metallo avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge
HCN cianuro di idrogeno        il suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più
NaBr bromuro di sodio          alto.
                               CaF2 fluoruro di calcio, NaCl cloruro di sodio, HI acido iodidrico, FeS solfuro
                               ferroso, Fe2S3 solfuro ferrico, KCN cianuro di potassio

                               Eccezioni: non rientrano nelle tre categorie i seguenti composti
                               NH3           N2H4          PH3         AsH3        SbH3      SiH4
                               Ammoniaca idrazina         fosfina      arsina       stibina  silano
FORMULE DI STRUTTURA
Regole:
1.   Si scrive l’elemento con il n. o. maggiore (in valore assoluto) con tanti trattini quanto il valore di tale
     numero.
2.   Si occupano i trattini in base al n. o. dell’altro



 CaH2            H – Ca – H               AlH3            H – Al – H          HCl           H – Cl
                                                             H


 H2S            H–S–H                     MgCl2             Cl – Mg – Cl


                          Fe = S
 Fe2S3              S
                          Fe = S
Comprendono: ossidi, idrossidi, ossoacidi, sali degli ossoacidi.
                                                OSSIDI
 Composti binari contenenti ossigeno.
IUPAC                             TRADIZIONALE
Nomenclatura: ossido di …         Divide gli ossidi in ossidi basici, perossidi, ossidi acidi (o anidridi).
segue il nome dell’elemento       OSSIDI BASICI Metallo + O
associato all’ossigeno. Anche
in questo caso si ricorre ai      Nomenclatura: ossido di … segue il nome del metallo. Se il metallo
                                  avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge il
prefissi mono- , di- , tri- , …   suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più
                                  alto.
H2O ossido di diidrogeno
Li2O ossido di dilitio            Li2O ossido di litio, FeO ossido ferroso, Fe2O3 ossido ferrico
MgO ossido di magnesio            PEROSSIDI        Metallo + -O-O-
Al2O3 triossido di dialluminio
SnO ossido di stagno              Sono i composti contenenti il gruppo perossido (-O-O-) che presenta un
                                  legame singolo tra due atomi di ossigeno. Nei perossidi, l'ossigeno
SnO2 diossido di stagno           (bivalente) ha numero di ossidazione (-1). Possono essere sostanze
Mn2O7 eptaossido di manganese     covalenti (ad esempio, perossido di idrogeno o acqua ossigenata, H2O2)
CO2 diossido di carbonio          o ioniche (con i metalli, ad esempio, perossido di sodio, Na2O2, perossido
P2O3 triossido di difosforo       di calcio, CaO2); in questi ultimi, il gruppo perossido è ovviamente
                                  presente in forma ionica: O22- .
P2O5 pentossido di difosforo
SO ossido di zolfo                OSSIDI ACIDI      Non metallo + O
SO2 diossido di zolfo             Nomenclatura: anidride … nome dell’elemento seguito dal suffisso -ica
SO3 triossido di zolfo            se ha un solo numero di ossidazione, -osa/-ica se ha due n.o, ipo…osa/
                                  per…ica se vi sono più di due n.o..
                                  B2O3 anidride borica, P2O3 anidride fosforosa, P2O5 anidride fosforica, Cl2O
                                  anidride ipoclorosa, Cl2O3 anidride clorosa, Cl2O5 anidride clorica, Cl2O7
                                  anidride perclorica.
Formule e nomi di ossidi comuni
  Alcune formule minime non corrispondono a reali formule molecolari, e talvolta neppure a composti isolabili.


Formula         razionale IUPAC              tradizionale   Formula           razionale IUPAC             tradizionale


H2O       ossido di diidrogeno       acqua                  Cu2O      monossido di dirame        ossido rameoso
Li2O      ossido di dilitio          ossido di litio        CuO       ossido di rame             ossido rameico
Na2O      ossido di disodio          ossido di sodio        CrO       ossido di cromo            ossido cromoso
K2O       ossido di dipotassio       ossido di potassio     Cr2O3     triossido di dicromo       ossido cromico
MgO       ossido di magnesio         ossido di magnesio     CrO3      triossido di cromo         anidride cromica
CaO       ossido di calcio           ossido di calcio       MnO       ossido di manganese        ossido manganoso
SrO       ossido di stronzio         ossido di stronzio     Mn2O3     triossido di dimanganese   ossido manganico
BaO       ossido di bario            ossido di bario        MnO2      diossido di manganese      biossido di manganese
Al2O3     triossido di dialluminio   ossido di alluminio    MnO3      triossido di manganese     anidride manganica
SnO       ossido di stagno           ossido stannoso        Mn2O7     eptaossido di manganese    anidride permanganica
SnO2      diossido di stagno         ossido stannico        ZnO       ossido di zinco            ossido di zinco
PbO       ossido di piombo           ossido piomboso        Ag2O      ossido di diargento        ossido di argento
PbO2      diossido di piombo         ossido piombico        Hg2O      ossido di dimercurio       ossido mercuroso
FeO       ossido di ferro            ossido ferroso         HgO       ossido di mercurio         ossido mercurico
Fe2O3     triossido di diferro       ossido ferrico         B2O3      triossido di diboro        anidride borica
CoO       ossido di cobalto          ossido cobaltoso       CO        (mon)ossido di carbonio    ossido di carbonio
Co2O3     triossido di dicobalto     ossido cobaltico       CO2       diossido di carbonio       anidride carbonica
NiO       ossido di nichel           ossido nichel          SiO2      diossido di silicio        anidride silicica (silice)
Formula               razionale IUPAC                    tradizionale


                       N2O         ossido di diazoto              protossido di azoto, ossido nitroso
                       NO          ossido di azoto                ossido di azoto, ossido nitrico
                       N2O3        triossido di diazoto           anidride nitrosa
                       NO2         diossido di azoto              anidride nitroso-nitrica
                       N2O5        pentossido di diazoto          anidride nitrica
                       P2O3        triossido di difosforo         anidride fosforosa
                       P2O5        pentossido di difosforo        anidride fosforica
                       As2O3       triossido di diarsenico        anidride arseniosa
                       As2O5       pentossido di diarsenico       anidride arsenica
                       SO          ossido di zolfo                ossido di zolfo
                       SO2         diossido di zolfo              anidride solforosa
                       SO3         triossido di zolfo             anidride solforica
                       F2O         ossido di difluoro             anidride fluorica
                       Cl2O        ossido di dicloro              anidride ipoclorosa
                       Cl2O3       triossido di dicloro           anidride clorosa
                       Cl2O5       pentossido di dicloro          anidride clorica
                       Cl2O7       eptossido di dicloro           anidride perclorica


                                               FORMULE DI STRUTTURA
Regole: sono le stesse dei composti senza ossigeno.
1.   Si scrive l’elemento con il n. o. maggiore (in valore assoluto) con tanti trattini quanto il valore di tale
     numero.
2.   Si occupano i trattini in base al n. o. dell’altro
IDROSSIDI Me(OH)n
Sono composti ternari, ionici e basici, formati da metallo e ioni OH¯ (ione idrossido o ossidrile). Si
possono considerare derivati formalmente della reazione tra un ossido basico (metallo-ossigeno) e
l'acqua. Ho aggiunto "formalmente" perché in molti casi la reazione nella pratica non avviene, e
l'idrossido viene ottenuto per altra via.
Gli idrossidi dei metalli alcalini (gruppo I) sono tipiche basi forti. Gli idrossidi dei metalli alcalino-
terrosi (gruppo II) sono basi forti ma poco solubili. Idrossidi come Al(OH)3 o Zn(OH)2 e altri hanno
un comportamento anfotero.
 IUPAC                                    TRADIZIONALE
 Nomenclatura: idrossido di …             Nomenclatura: idrossido di … segue il nome del metallo. Se il metallo
 segue il nome del metallo.               avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge
 Anche in questo caso si ricorre ai       il suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il
 prefissi mono- , di- , tri- , …          più alto.
 KOH idrossido di potassio                NaOH idrossido di sodio (soda caustica)
 Mg(OH)2 diidrossido di magnesio          Fe(OH)2 idrossido ferroso
 Al(OH)3 triidrossido di alluminio        Fe(OH)3 idrossido ferrico

                                               FORMULE DI STRUTTURA
Regole:
1.   Si scrive il simbolo del metallo con tanti trattini quanto il valore del suo n.o..
2.   Si occupano i trattini con il gruppo –OH.
Ca(OH)2  HO – Ca – OH               Al(OH3)       HO – Al – OH          NaOH  Na – OH
                                                          OH
Formule e nomi di idrossidi comuni


   Formula             razionale IUPAC                tradizionale


                                           Idrossido di sodio
NaOH           idrossido di sodio
                                           (soda caustica)
KOH            idrossido di potassio       idrossido di potassio
Mg(OH)2        diidrossido di magnesio     idrossido di magnesio
Ca(OH)2        diidrossido di calcio       idrossido di calcio
Al(OH)3        triidrossido di alluminio   idrossido di alluminio
Zn(OH)2        diidrossido di zinco        idrossido di zinco
Fe(OH)2        diidrossido di ferro        idrossido ferroso
Fe(OH)3        triidrossido di ferro       idrossido ferrico
Sn(OH)2        diidrossido di stagno       idrossido stannoso
Sn(OH)4        tetraidrossido di stagno    idrossido stannico
OSSOACIDI           H nonMe O
Sono composti ternari formati da idrogeno, ossigeno e un non-metallo, oppure un metallo il
cui ossido abbia proprietà acide (esempio: Cr, Mn ed altri elementi di transizione specie se ad
elevato stato di ossidazione). Si possono considerare derivati formalmente della reazione tra
un ossido acido (nonmetallo-ossigeno) e l'acqua. Gli acidi si dicono monoprotici, diprotici,
triprotici etc., a seconda del numero di idrogeni che contengono.
IUPAC                                TRADIZIONALE
Nomenclatura: acido mono/di/tri…     Il nome rispecchia quello delle anidridi da cui l’acido deriva.
(in base al numero di atomi di
                                     N2O3 + H2O  2 HNO2 anidride nitrosa  acido nitroso
ossigeno) osso …. (radice del
non metallo) ico (…) (il n.o. in     N2O5 + H2O  2 HNO3 anidride nitrica  acido nitrico
numero romano)
HClO acido monossoclorico (I)        OSSIACIDI meta-, piro-, orto-

HNO2 acido diossonitrico (III)       Le anidridi di alcuni non metalli (P, As, Sb, B, Si) possono reagire con
                                     1/2/3 molecole d’acqua generando tipi diversi di acidi.
HNO3 acido triossonitrico (V)                                                     SiO2 + H2O  H2SiO3 acido metasilicico
                                                                                  SiO2 + 2H2O  H4SiO4 acido ortosilicico*
HClO4 acido tetraossoclorico (VII)   P2O3 + H2O  2HPO2 acido metafosforoso
                                                                                  As2O5 + H2O  2HAsO3 acido metaarsenico
                                     P2O3 + 2H2O  2H4P2O5 acido pirofosforoso
                                                                                  As2O5 + 2H2O  H4As2O7 acido piroarsenico
                                     P2O3 + 3H2O  2H3PO3 acido ortofosforoso
                                                                                  As2O5 + 3H2O  2H3AsO4 acido ortoarsenico
                                     P2O5 + H2O  2HPO3 acido metafosforico
                                                                                  B2O3 + H2O  2HBO2 acido metaborico
                                     P2O5 + 2H2O  H4P2O7 acido pirofosforico
                                                                                  B2O3 + 3H2O  H3BO3 acido ortoborico
                                     P2O5 + 3H2O  2H3PO4 acido (orto)fosforico


                                                                                  *Attenzione, è una eccezione.
FORMULE DI STRUTTURA
1. Si scrive il non-metallo con un numero di trattini pari al suo n.o.
2. Si uniscono a questi trattini tanto gruppi OH quanti sono gli atomi di H dell’acido
3. I trattini ancora liberi, presi due a due, vengono occupati con gli ossigeni rimanenti.


         HClO  Cl – OH              HNO2  O = N – OH           HNO3  O = N – OH
                                                                               ||

                                                                               O
                                                      OH
                                                       |
         H2CO3  O = C – OH              H3PO4  O = P– OH
                         |                             |
                        OH                            OH



                             O      O
                             ||     ||
         H3P2O7  HO – P – O – P – OH
                             |      |
                             OH    OH
Formula chimica          Nomi
degli ossoacidi   n.o.
più comuni               Tradizionale         Razionale IUPAC


HNO2              +3     ac. nitroso          Acido diossonitrato (III)

HNO3              +5     ac. nitrico          Acido triossonitrato (V)

HClO              +1     ac. ipocloroso       Acido monossoclorato (I)

HClO2             +3     ac. cloroso          Acido diossoclorato (III)


HClO3             +5     ac. clorico          Acido triossoclorato (V)

HClO4             +7     ac. perclorico       Acido tetraossoclorato (VII)


H2SO3             +4     ac. solforoso        Acido triossosolfato (IV)

H2SO4             +6     ac. solforico        Acido tetraossosolfato (VI)


H2CO3             +4     ac. carbonico        Acido triossocarbonato (IV)

H3PO3             +3     ac. fosforoso        Acido triossofosfato (III)

H3PO4             +5     ac. fosforico        Acido tetraossofosfato (V)


H2CrO4            +6     Acido cromico        Acido tetraossocromico (VI)


H2Cr2O7           +6     Acido dicromico      Acido eptaossocromico (VI)

H2MnO4            +6     Acido manganico      Acido tetraossomanganico (VI)


HMnO4             +7     Acido permanganico   Acido tetraossomanganico (VII)


H3BO3             +3     ac. ortoborico       Acido triossoborato (III)
n.o. +x   –y
   SALI        Mey(RA)x

   Sono composti che derivano dagli acidi (ossoacidi o idracidi) per sostituzione di uno o più
   atomi di H presenti nella molecola con atomi di un metallo.
Es. H2CO3  se togliamo tutti gli atomi di H il
            RA (radicale o residuo acido)
            sarà CO3¯ ¯ perché gli H, che
            sono legati agli ossigeni,                             Na+    Na2CO3
            lasciano il proprio elettrone                          Mg++  MgCO3
            all’ossigeno e si liberano come         CO3¯ ¯
            ioni H+. Di conseguenza il RA                          Fe+++  Fe2(CO3)3
            avrà tanti segni negativi quanti
                                                                   Sn++++  Sn(CO3)2
            sono gli H che sono stati liberati
            dall’acido e potrà legarsi a dei
            cationi metallici.
              H2CO3 – 2H  CO3¯ ¯
                                            *****************
                                                                   K+     KNO3
                                                                   Ca++  Ca(NO3)2
              HNO3 – H  NO3¯                       NO3¯
                                                                   Ni+++  Ni(NO3)3
                                                                   Pb++++  Pb(NO3)4
IUPAC
…..……...osso…….………… ato (…) di ……………… (…)
   ↑                         ↑            ↑           ↑           ↑
Prefisso         nome dell’acido        in numero    nome del    n.o del metallo
mono, di,        il cui suffisso -ico    romano il    metallo    (se ve ne sono più di uno)
tri, tetra…      viene sostituito        n.o. del
                  sempre con –ato        non-metallo


Na2CO3 triossocarbonato (IV) di sodio                 KNO3         triossonitrato (V) di potassio
MgCO3         triossocarbonato (IV) di magnesio       Ca(NO3)2 triossonitrato (V) di calcio
Fe2(CO3)3 triossocarbonato (IV) di ferro (III)        Ni(NO3)3     triossonitrato (V) di nichel (III)
Sn(CO3)2 triossocarbonato (IV) di stagno (IV) Pb(NO3)4 triossonitrato (V) di piombo (IV)



TRADIZIONALE
Il nome deriva da quello dell’acido sostituendo il suffisso -oso con -ito e -ico con –ato e poi aggiungendo il
nome del metallo con i soliti suffissi -oso e -ico (se vi sono più numeri di ossidazione).
Na2CO3 carbonato di sodio                            K2SO3        solfito di potassio
MgCO3         carbonato di magnesio                  FeSO3        solfito ferroso
FeCO3)3 carbonato ferrico                            Ni2(SO3)3 solfito nichelico
SnCO3         carbonato stannoso                    Sn(SO3)2      solfito stannico
CASI PARTICOLARI: SALI ACIDI
  Sono sali il cui RA contiene uno o più atomi di idrogeno. Vediamo come si ottengono questi
  RA partendo dall’acido.
                 - H+                                 Fe++                 Fe(H2PO4)2
                                 H2PO4¯
                                                       Ag+                 AgH2PO4
  H3PO4
                                                      Ni+++                Ni(H2PO4)3

                 - 2 H+
                                 HPO4¯ ¯              Sn++                  SnHPO4
                                                       Cu+                  Cu(HPO4)2
                                                        Al+++                Al2(HPO4)3

IUPAC                                                                              TRADIZIONALE
….....idrogeno…….………… ato (…) di ……………… (…)                                        Valgono le regole già viste, ma si deve
 ↑               ↑         ↑        ↑    ↑                                         aggiungere “acido” o “biacido” o
Prefisso
mono, di,
                  nome dell’acido
                  il cui suffisso -ico
                                         in numero
                                          romano il
                                                      nome del
                                                       metallo
                                                                 n.o del metallo
                                                                 (se ve ne sono
                                                                                   “triacido”… a seconda degli atomi di
tri, tetra…       viene sostituito        n.o. del                più di uno)      idrogeno presenti nel sale.
                  sempre con –ato         non-metallo

Fe(H2PO4)2 diidrogenofosfato (V) di ferro (II)                                     Fe(H2PO4)2 ortofosfato biacido ferroso

AgH2PO4       diidrogenofosfato (V) di argento                                     AgH2PO4    ortofosfato biacido d’argento

Ni(H2PO4)3 diidrogenofosfato (V) di nichel (III)                                   Ni(H2PO4)3 ortofosfato biacido nichelico

SnHPO4        idrogenofosfato (V) di stagno (II)                                   SnHPO4      ortofosfato acido stannoso

Cu(HPO4)2 idrogenofosfato (V) di rame (I)                                          Cu(HPO4)2 ortofosfato acido rameoso
Ecco alcuni esempi di sali (in alcuni casi è presente anche l'acido da cui derivano):

     HNO2, acido nitroso o acido diossonitrico (III)
     NaNO2, nitrito di sodio o diossonitrato (III) di sodio
     NaNO3, nitrato di sodio o triossonitrato (V) di sodio
     Ca(NO3)2, nitrato di calcio o triossonitrato (V) di calcio
     H2CO3, acido carbonico o acido triossocarbonico (IV)
     Na2CO3, carbonato di sodio o triossocarbonato (IV) di disodio
     CaCO3, carbonato di calcio o triossocarbonato (IV) di calcio
     NaHCO3, carbonato acido (bicarbonato) di sodio o idrogenocarbonato (IV) di sodio
     Ca(HCO3)2, carbonato acido (bicarbonato) di calcio o idrogenocarbonato (IV) di calcio
     H2SO4, acido solforico o acido tetraossosolforico (VI)
     CuSO4, solfato rameico o tetrasolfato (VI) di rame (II)
     Cu(HSO4)2, solfato acido rameico o idrogenosolfato (VI) di rame (II)
     H3PO4, acido fosforico o acido tetraossofosforico (V)
     Ca3(PO4)2, fosfato di calcio o tetraossofosfato (V) di tricalcio
     CaHPO4, fosfato acido di calcio o idrogenofosfato (V) di calcio
     Ca(H2PO4)2, fosfato biacido di calcio o diidrogenofosfato (V) di calcio
altri:
     NaClO, ipoclorito di sodio o ossoclorato (I) di sodio
     Ba(ClO)2, ipoclorito di bario o ossoclorato (I) di bario
     Fe(ClO4)3, Perclorato ferrico o tetraossoclorato (VII) di ferro (III)

     HgCl, cloruro mercurico o cloruro di mercurio (II)
     Hg2Cl2, cloruro mercuroso o cloruro di mercurio(I)
FORMULE DI STRUTTURA
Si deve partire dalla formula dell’ossoacido e sostituire ai suoi atomi di H, gli atomi del metallo
(attenzione al n.o.).
FeSO4  deriva da H2SO4


            O                       O
            ||                      ||
        O = S – OH             O=S–O
            |                       |
            OH                      O    Fe


Ni(H2PO4)3  deriva da H3PO4                               OH
                                                            |
                                                       O = P– OH
                                                            |
                          OH                      OH       O
                           |                        |
                      O = P– OH               O = P– O     Ni
                           |                      |
                          OH                     OH        O
                                                            |
                                                      O = P– OH
                                                            |
                                                           OH

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Chimica 3

  • 1. Una formula chimica cerca di indicare in maniera concisa e simbolica una certa sostanza, includendo il rapporto numerico tra gli atomi dei diversi elementi che la compongono. Alla sostanza (o alla formula) bisogna assegnare un nome. Attualmente esistono due nomenclature: una tradizionale e una razionale IUPAC (International Union of Pure and Applied). Per definire la formula e il nome di una sostanza è necessario conoscere il numero di ossidazione degli elementi che la formano. Numero di ossidazione Il numero o grado di ossidazione si può definire come: "La carica che assumerebbe un elemento in un composto, se si attribuissero gli elettroni di legame all'elemento più elettronegativo".
  • 2. Regole generali per assegnare i numeri di ossidazione 1. Nel caso di un legame fra due atomi uguali ogni coppia di elettroni di legame viene spartita tra i due atomi che risulteranno avere così carica zero per cui il numero di ossidazione risulterà uguale a zero per entrambi. 2. La carica che l'elemento "assume", si determina dal confronto con la configurazione elettronica esterna dell'elemento, nel suo stato fondamentale. 3. Gli elementi allo stato fondamentale hanno numero di ossidazione zero. 4. L'ossigeno nei composti ha sempre numero di ossidazione -2, tranne che nei perossidi (- 1) e nell'ossido di fluoro (+2). 5. L'idrogeno nei composti ha sempre numero di ossidazione +1, tranne che negli idruri metallici (-1) 6. Negli ioni monoatomici il numero di ossidazione coincide con la carica dello ione. 7. La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi di un composto neutro deve risultare pari a zero. 8. Negli ioni poliatomici la somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi che li costituiscono deve coincidere con la loro carica.
  • 3. I numeri di ossidazione più comuni l +/-2
  • 4. Sono tutti binari. IUPAC TRADIZIONALE Al nome dell’elemento di Distingue i composti in tre classi: idruri, idracidi, sali di idracidi. destra della formula si IDRURI Metallo + H toglie l’ultima lettera e si aggiunge il suffisso -uro, Il nome si forma aggiungendo a “idruro di” il nome del metallo. Se il metallo segue “di” e il nome avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge il dell’elemento di sinistra. suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più alto. Se nella formula ci sono BaH2 idruro di bario, FeH2 idruro ferroso FeH3 idruro ferrico degli indici numerici si aggiungono i prefissi IDRACIDI Non metallo + H mono-, di-, tri-, tetra-, Sono sei. Il nome si forma aggiungendo a “acido” il nome del non metallo penta-, esa-, epta-… senza l’ultima lettera e il suffisso -idrico. LiH (mono)idruro di litio HF acido fluoridrico, HCl acido cloridrico, HBr acido bromidrico, HI acido BaH2 diidruro di bario iodidrico, H2S acido solfidrico, HCN acido cianidrico SiH4 tetraidruro di silicio SALI DI IDRACIDI Metallo + Non metallo NH3 triidruro di azoto Al nome dell’elemento di destra della formula si toglie l’ultima lettera e si H2S solfuro di diidrogeno aggiunge il suffisso -uro, segue “di” e il nome dell’elemento di sinistra. Se il HF fluoruro di idrogeno metallo avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge HCN cianuro di idrogeno il suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più NaBr bromuro di sodio alto. CaF2 fluoruro di calcio, NaCl cloruro di sodio, HI acido iodidrico, FeS solfuro ferroso, Fe2S3 solfuro ferrico, KCN cianuro di potassio Eccezioni: non rientrano nelle tre categorie i seguenti composti NH3 N2H4 PH3 AsH3 SbH3 SiH4 Ammoniaca idrazina fosfina arsina stibina silano
  • 5. FORMULE DI STRUTTURA Regole: 1. Si scrive l’elemento con il n. o. maggiore (in valore assoluto) con tanti trattini quanto il valore di tale numero. 2. Si occupano i trattini in base al n. o. dell’altro CaH2 H – Ca – H AlH3 H – Al – H HCl H – Cl H H2S H–S–H MgCl2 Cl – Mg – Cl Fe = S Fe2S3 S Fe = S
  • 6. Comprendono: ossidi, idrossidi, ossoacidi, sali degli ossoacidi. OSSIDI Composti binari contenenti ossigeno. IUPAC TRADIZIONALE Nomenclatura: ossido di … Divide gli ossidi in ossidi basici, perossidi, ossidi acidi (o anidridi). segue il nome dell’elemento OSSIDI BASICI Metallo + O associato all’ossigeno. Anche in questo caso si ricorre ai Nomenclatura: ossido di … segue il nome del metallo. Se il metallo avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge il prefissi mono- , di- , tri- , … suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più alto. H2O ossido di diidrogeno Li2O ossido di dilitio Li2O ossido di litio, FeO ossido ferroso, Fe2O3 ossido ferrico MgO ossido di magnesio PEROSSIDI Metallo + -O-O- Al2O3 triossido di dialluminio SnO ossido di stagno Sono i composti contenenti il gruppo perossido (-O-O-) che presenta un legame singolo tra due atomi di ossigeno. Nei perossidi, l'ossigeno SnO2 diossido di stagno (bivalente) ha numero di ossidazione (-1). Possono essere sostanze Mn2O7 eptaossido di manganese covalenti (ad esempio, perossido di idrogeno o acqua ossigenata, H2O2) CO2 diossido di carbonio o ioniche (con i metalli, ad esempio, perossido di sodio, Na2O2, perossido P2O3 triossido di difosforo di calcio, CaO2); in questi ultimi, il gruppo perossido è ovviamente presente in forma ionica: O22- . P2O5 pentossido di difosforo SO ossido di zolfo OSSIDI ACIDI Non metallo + O SO2 diossido di zolfo Nomenclatura: anidride … nome dell’elemento seguito dal suffisso -ica SO3 triossido di zolfo se ha un solo numero di ossidazione, -osa/-ica se ha due n.o, ipo…osa/ per…ica se vi sono più di due n.o.. B2O3 anidride borica, P2O3 anidride fosforosa, P2O5 anidride fosforica, Cl2O anidride ipoclorosa, Cl2O3 anidride clorosa, Cl2O5 anidride clorica, Cl2O7 anidride perclorica.
  • 7. Formule e nomi di ossidi comuni Alcune formule minime non corrispondono a reali formule molecolari, e talvolta neppure a composti isolabili. Formula razionale IUPAC tradizionale Formula razionale IUPAC tradizionale H2O ossido di diidrogeno acqua Cu2O monossido di dirame ossido rameoso Li2O ossido di dilitio ossido di litio CuO ossido di rame ossido rameico Na2O ossido di disodio ossido di sodio CrO ossido di cromo ossido cromoso K2O ossido di dipotassio ossido di potassio Cr2O3 triossido di dicromo ossido cromico MgO ossido di magnesio ossido di magnesio CrO3 triossido di cromo anidride cromica CaO ossido di calcio ossido di calcio MnO ossido di manganese ossido manganoso SrO ossido di stronzio ossido di stronzio Mn2O3 triossido di dimanganese ossido manganico BaO ossido di bario ossido di bario MnO2 diossido di manganese biossido di manganese Al2O3 triossido di dialluminio ossido di alluminio MnO3 triossido di manganese anidride manganica SnO ossido di stagno ossido stannoso Mn2O7 eptaossido di manganese anidride permanganica SnO2 diossido di stagno ossido stannico ZnO ossido di zinco ossido di zinco PbO ossido di piombo ossido piomboso Ag2O ossido di diargento ossido di argento PbO2 diossido di piombo ossido piombico Hg2O ossido di dimercurio ossido mercuroso FeO ossido di ferro ossido ferroso HgO ossido di mercurio ossido mercurico Fe2O3 triossido di diferro ossido ferrico B2O3 triossido di diboro anidride borica CoO ossido di cobalto ossido cobaltoso CO (mon)ossido di carbonio ossido di carbonio Co2O3 triossido di dicobalto ossido cobaltico CO2 diossido di carbonio anidride carbonica NiO ossido di nichel ossido nichel SiO2 diossido di silicio anidride silicica (silice)
  • 8. Formula razionale IUPAC tradizionale N2O ossido di diazoto protossido di azoto, ossido nitroso NO ossido di azoto ossido di azoto, ossido nitrico N2O3 triossido di diazoto anidride nitrosa NO2 diossido di azoto anidride nitroso-nitrica N2O5 pentossido di diazoto anidride nitrica P2O3 triossido di difosforo anidride fosforosa P2O5 pentossido di difosforo anidride fosforica As2O3 triossido di diarsenico anidride arseniosa As2O5 pentossido di diarsenico anidride arsenica SO ossido di zolfo ossido di zolfo SO2 diossido di zolfo anidride solforosa SO3 triossido di zolfo anidride solforica F2O ossido di difluoro anidride fluorica Cl2O ossido di dicloro anidride ipoclorosa Cl2O3 triossido di dicloro anidride clorosa Cl2O5 pentossido di dicloro anidride clorica Cl2O7 eptossido di dicloro anidride perclorica FORMULE DI STRUTTURA Regole: sono le stesse dei composti senza ossigeno. 1. Si scrive l’elemento con il n. o. maggiore (in valore assoluto) con tanti trattini quanto il valore di tale numero. 2. Si occupano i trattini in base al n. o. dell’altro
  • 9. IDROSSIDI Me(OH)n Sono composti ternari, ionici e basici, formati da metallo e ioni OH¯ (ione idrossido o ossidrile). Si possono considerare derivati formalmente della reazione tra un ossido basico (metallo-ossigeno) e l'acqua. Ho aggiunto "formalmente" perché in molti casi la reazione nella pratica non avviene, e l'idrossido viene ottenuto per altra via. Gli idrossidi dei metalli alcalini (gruppo I) sono tipiche basi forti. Gli idrossidi dei metalli alcalino- terrosi (gruppo II) sono basi forti ma poco solubili. Idrossidi come Al(OH)3 o Zn(OH)2 e altri hanno un comportamento anfotero. IUPAC TRADIZIONALE Nomenclatura: idrossido di … Nomenclatura: idrossido di … segue il nome del metallo. Se il metallo segue il nome del metallo. avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge Anche in questo caso si ricorre ai il suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il prefissi mono- , di- , tri- , … più alto. KOH idrossido di potassio NaOH idrossido di sodio (soda caustica) Mg(OH)2 diidrossido di magnesio Fe(OH)2 idrossido ferroso Al(OH)3 triidrossido di alluminio Fe(OH)3 idrossido ferrico FORMULE DI STRUTTURA Regole: 1. Si scrive il simbolo del metallo con tanti trattini quanto il valore del suo n.o.. 2. Si occupano i trattini con il gruppo –OH. Ca(OH)2  HO – Ca – OH Al(OH3)  HO – Al – OH NaOH  Na – OH OH
  • 10. Formule e nomi di idrossidi comuni Formula razionale IUPAC tradizionale Idrossido di sodio NaOH idrossido di sodio (soda caustica) KOH idrossido di potassio idrossido di potassio Mg(OH)2 diidrossido di magnesio idrossido di magnesio Ca(OH)2 diidrossido di calcio idrossido di calcio Al(OH)3 triidrossido di alluminio idrossido di alluminio Zn(OH)2 diidrossido di zinco idrossido di zinco Fe(OH)2 diidrossido di ferro idrossido ferroso Fe(OH)3 triidrossido di ferro idrossido ferrico Sn(OH)2 diidrossido di stagno idrossido stannoso Sn(OH)4 tetraidrossido di stagno idrossido stannico
  • 11. OSSOACIDI H nonMe O Sono composti ternari formati da idrogeno, ossigeno e un non-metallo, oppure un metallo il cui ossido abbia proprietà acide (esempio: Cr, Mn ed altri elementi di transizione specie se ad elevato stato di ossidazione). Si possono considerare derivati formalmente della reazione tra un ossido acido (nonmetallo-ossigeno) e l'acqua. Gli acidi si dicono monoprotici, diprotici, triprotici etc., a seconda del numero di idrogeni che contengono. IUPAC TRADIZIONALE Nomenclatura: acido mono/di/tri… Il nome rispecchia quello delle anidridi da cui l’acido deriva. (in base al numero di atomi di N2O3 + H2O  2 HNO2 anidride nitrosa  acido nitroso ossigeno) osso …. (radice del non metallo) ico (…) (il n.o. in N2O5 + H2O  2 HNO3 anidride nitrica  acido nitrico numero romano) HClO acido monossoclorico (I) OSSIACIDI meta-, piro-, orto- HNO2 acido diossonitrico (III) Le anidridi di alcuni non metalli (P, As, Sb, B, Si) possono reagire con 1/2/3 molecole d’acqua generando tipi diversi di acidi. HNO3 acido triossonitrico (V) SiO2 + H2O  H2SiO3 acido metasilicico SiO2 + 2H2O  H4SiO4 acido ortosilicico* HClO4 acido tetraossoclorico (VII) P2O3 + H2O  2HPO2 acido metafosforoso As2O5 + H2O  2HAsO3 acido metaarsenico P2O3 + 2H2O  2H4P2O5 acido pirofosforoso As2O5 + 2H2O  H4As2O7 acido piroarsenico P2O3 + 3H2O  2H3PO3 acido ortofosforoso As2O5 + 3H2O  2H3AsO4 acido ortoarsenico P2O5 + H2O  2HPO3 acido metafosforico B2O3 + H2O  2HBO2 acido metaborico P2O5 + 2H2O  H4P2O7 acido pirofosforico B2O3 + 3H2O  H3BO3 acido ortoborico P2O5 + 3H2O  2H3PO4 acido (orto)fosforico *Attenzione, è una eccezione.
  • 12. FORMULE DI STRUTTURA 1. Si scrive il non-metallo con un numero di trattini pari al suo n.o. 2. Si uniscono a questi trattini tanto gruppi OH quanti sono gli atomi di H dell’acido 3. I trattini ancora liberi, presi due a due, vengono occupati con gli ossigeni rimanenti. HClO  Cl – OH HNO2  O = N – OH HNO3  O = N – OH || O OH | H2CO3  O = C – OH H3PO4  O = P– OH | | OH OH O O || || H3P2O7  HO – P – O – P – OH | | OH OH
  • 13. Formula chimica Nomi degli ossoacidi n.o. più comuni Tradizionale Razionale IUPAC HNO2 +3 ac. nitroso Acido diossonitrato (III) HNO3 +5 ac. nitrico Acido triossonitrato (V) HClO +1 ac. ipocloroso Acido monossoclorato (I) HClO2 +3 ac. cloroso Acido diossoclorato (III) HClO3 +5 ac. clorico Acido triossoclorato (V) HClO4 +7 ac. perclorico Acido tetraossoclorato (VII) H2SO3 +4 ac. solforoso Acido triossosolfato (IV) H2SO4 +6 ac. solforico Acido tetraossosolfato (VI) H2CO3 +4 ac. carbonico Acido triossocarbonato (IV) H3PO3 +3 ac. fosforoso Acido triossofosfato (III) H3PO4 +5 ac. fosforico Acido tetraossofosfato (V) H2CrO4 +6 Acido cromico Acido tetraossocromico (VI) H2Cr2O7 +6 Acido dicromico Acido eptaossocromico (VI) H2MnO4 +6 Acido manganico Acido tetraossomanganico (VI) HMnO4 +7 Acido permanganico Acido tetraossomanganico (VII) H3BO3 +3 ac. ortoborico Acido triossoborato (III)
  • 14. n.o. +x –y SALI Mey(RA)x Sono composti che derivano dagli acidi (ossoacidi o idracidi) per sostituzione di uno o più atomi di H presenti nella molecola con atomi di un metallo. Es. H2CO3  se togliamo tutti gli atomi di H il RA (radicale o residuo acido) sarà CO3¯ ¯ perché gli H, che sono legati agli ossigeni, Na+  Na2CO3 lasciano il proprio elettrone Mg++  MgCO3 all’ossigeno e si liberano come CO3¯ ¯ ioni H+. Di conseguenza il RA Fe+++  Fe2(CO3)3 avrà tanti segni negativi quanti Sn++++  Sn(CO3)2 sono gli H che sono stati liberati dall’acido e potrà legarsi a dei cationi metallici. H2CO3 – 2H  CO3¯ ¯ ***************** K+  KNO3 Ca++  Ca(NO3)2 HNO3 – H  NO3¯ NO3¯ Ni+++  Ni(NO3)3 Pb++++  Pb(NO3)4
  • 15. IUPAC …..……...osso…….………… ato (…) di ……………… (…) ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ Prefisso nome dell’acido in numero nome del n.o del metallo mono, di, il cui suffisso -ico romano il metallo (se ve ne sono più di uno) tri, tetra… viene sostituito n.o. del sempre con –ato non-metallo Na2CO3 triossocarbonato (IV) di sodio KNO3 triossonitrato (V) di potassio MgCO3 triossocarbonato (IV) di magnesio Ca(NO3)2 triossonitrato (V) di calcio Fe2(CO3)3 triossocarbonato (IV) di ferro (III) Ni(NO3)3 triossonitrato (V) di nichel (III) Sn(CO3)2 triossocarbonato (IV) di stagno (IV) Pb(NO3)4 triossonitrato (V) di piombo (IV) TRADIZIONALE Il nome deriva da quello dell’acido sostituendo il suffisso -oso con -ito e -ico con –ato e poi aggiungendo il nome del metallo con i soliti suffissi -oso e -ico (se vi sono più numeri di ossidazione). Na2CO3 carbonato di sodio K2SO3 solfito di potassio MgCO3 carbonato di magnesio FeSO3 solfito ferroso FeCO3)3 carbonato ferrico Ni2(SO3)3 solfito nichelico SnCO3 carbonato stannoso Sn(SO3)2 solfito stannico
  • 16. CASI PARTICOLARI: SALI ACIDI Sono sali il cui RA contiene uno o più atomi di idrogeno. Vediamo come si ottengono questi RA partendo dall’acido. - H+ Fe++ Fe(H2PO4)2 H2PO4¯ Ag+ AgH2PO4 H3PO4 Ni+++ Ni(H2PO4)3 - 2 H+ HPO4¯ ¯ Sn++ SnHPO4 Cu+ Cu(HPO4)2 Al+++ Al2(HPO4)3 IUPAC TRADIZIONALE ….....idrogeno…….………… ato (…) di ……………… (…) Valgono le regole già viste, ma si deve ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ aggiungere “acido” o “biacido” o Prefisso mono, di, nome dell’acido il cui suffisso -ico in numero romano il nome del metallo n.o del metallo (se ve ne sono “triacido”… a seconda degli atomi di tri, tetra… viene sostituito n.o. del più di uno) idrogeno presenti nel sale. sempre con –ato non-metallo Fe(H2PO4)2 diidrogenofosfato (V) di ferro (II) Fe(H2PO4)2 ortofosfato biacido ferroso AgH2PO4 diidrogenofosfato (V) di argento AgH2PO4 ortofosfato biacido d’argento Ni(H2PO4)3 diidrogenofosfato (V) di nichel (III) Ni(H2PO4)3 ortofosfato biacido nichelico SnHPO4 idrogenofosfato (V) di stagno (II) SnHPO4 ortofosfato acido stannoso Cu(HPO4)2 idrogenofosfato (V) di rame (I) Cu(HPO4)2 ortofosfato acido rameoso
  • 17. Ecco alcuni esempi di sali (in alcuni casi è presente anche l'acido da cui derivano): HNO2, acido nitroso o acido diossonitrico (III) NaNO2, nitrito di sodio o diossonitrato (III) di sodio NaNO3, nitrato di sodio o triossonitrato (V) di sodio Ca(NO3)2, nitrato di calcio o triossonitrato (V) di calcio H2CO3, acido carbonico o acido triossocarbonico (IV) Na2CO3, carbonato di sodio o triossocarbonato (IV) di disodio CaCO3, carbonato di calcio o triossocarbonato (IV) di calcio NaHCO3, carbonato acido (bicarbonato) di sodio o idrogenocarbonato (IV) di sodio Ca(HCO3)2, carbonato acido (bicarbonato) di calcio o idrogenocarbonato (IV) di calcio H2SO4, acido solforico o acido tetraossosolforico (VI) CuSO4, solfato rameico o tetrasolfato (VI) di rame (II) Cu(HSO4)2, solfato acido rameico o idrogenosolfato (VI) di rame (II) H3PO4, acido fosforico o acido tetraossofosforico (V) Ca3(PO4)2, fosfato di calcio o tetraossofosfato (V) di tricalcio CaHPO4, fosfato acido di calcio o idrogenofosfato (V) di calcio Ca(H2PO4)2, fosfato biacido di calcio o diidrogenofosfato (V) di calcio altri: NaClO, ipoclorito di sodio o ossoclorato (I) di sodio Ba(ClO)2, ipoclorito di bario o ossoclorato (I) di bario Fe(ClO4)3, Perclorato ferrico o tetraossoclorato (VII) di ferro (III) HgCl, cloruro mercurico o cloruro di mercurio (II) Hg2Cl2, cloruro mercuroso o cloruro di mercurio(I)
  • 18. FORMULE DI STRUTTURA Si deve partire dalla formula dell’ossoacido e sostituire ai suoi atomi di H, gli atomi del metallo (attenzione al n.o.). FeSO4  deriva da H2SO4 O O || || O = S – OH O=S–O | | OH O Fe Ni(H2PO4)3  deriva da H3PO4 OH | O = P– OH | OH OH O | | O = P– OH O = P– O Ni | | OH OH O | O = P– OH | OH