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.
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
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