La nomenclatura dei composti INORGANICA Me, NMe CHIMICA Scienza che studia la materia e le sue trasformazioni + H, O, H2 O formati da tutti gli elementi ad eccezione del C (fanno eccezione ossidi, carbonati, carburi e cianuri) composti inorganici H2SO3 NaCl H2O2 ORGANICA (del C e dell’H) Per gli atomi tendono a formare legami chimici? Perché tendono ad una configurazione elettronica stabile REGOLA dell’OTTETTO Gli atomi formano dei legami utilizzando gli e- esterni condividerli cederli (e- di valenza) VALENZA = n° legami che un atomo è in grado di formare. Edward Frankland, 1852. valenza massima = n° gruppo di appartenenza (eccezioni) acquistarli Nella moderna nomenclatura VALENZA → NUMERO di OSSIDAZIONE = carica elettrica formale (convenzionale) che un atomo di una molecola avrebbe se gli e- di legame fossero assegnati all’atomo più elettronegativo che avrà quindi n.o. negativo (tutti gli altri atomi della molecola ce l’avranno positivo). Valore numerico uguale alla VALENZA ma davanti viene posto un segno positivo o negativo. ► carica FORMALE (n.o. di un atomo) NH3 SO3 CaH2 ≠ carica EFFETTIVA (carica di uno ione) NH4+ SO32Ca2+ ione poliatomico ione poliatomico ione monoatomico ► ELETTRONEGATIVITÀ = tendenza di un atomo ad attrarre a sé gli e- coinvolti in un legame. Si misura con la scala proposta da Pauling nel 1932. o elem. più elettronegativo F o elem. meno elettronegativo Fr Qual è il suo andamento nella tavola periodica? aumenta lungo un periodo (da sx verso dx), diminuisce lungo un gruppo (dall’lato verso il basso) Non è una proprietà intrinseca dell’elemento, dipende dall’atomo con cui questo interagisce (forma un legame). Ecco perché i n.o. hanno delle eccezioni. REGOLE per la DETERMINAZIONE del NUMERO DI OSSIDAZIONE (n.o.) a) gli atomi di una qualsiasi specie chimica allo stato elementare hanno n.o. = 0 (Mg, Fe, Na, H2, N2, O2 ecc.) b) gli ioni monoatomici hanno n.o. = carica dello ione es. Ca Ca2+ +2 c) negli ioni poliatomici la somma algebrica dei n.o. = carica dello ione es. SO32d) in una molecola neutra la somma algebrica dei n.o. = 0 es. SO3 e) l’ossigeno ha quasi sempre eccetto: ● perossidi ● superossidi ● difluoruro di ossigeno n.o. = –2 e) l’idrogeno ha quasi sempre eccetto: negli idruri metallici/ionici n.o. = +1 es. HCl, H2O n.o. = –1 es. CuH, LiH, CaH2 es. MgO n.o. = –1 es. H2O2; Na2O2; CaO2 n.o. = –½ es. KO2 n.o. = +2 OF2 f) il fluoro ha sempre n.o. = –1 g) gli elementi del I, II, III gruppo hanno n.o. rispettivamente pari a +1; +2; +3 h) gli ioni di azoto, ossigeno e gli alogeni hanno rispettivamente carica 3−, 2−, 1− (N3−, O2−, F−) e n.o. − 3, − 2, − 1. i) alcuni elem. hanno tanti n.o. → differente comportamento chimico (metallico/non metallico) l) Me hanno solo n.o. positivi; i NMe possono avere n.o. positivi o negativi m) i gruppi pari hanno sempre n.o. pari, i gruppi dispari (tranne l’azoto) sempre dispari Molecole neutre: Σ n.o. = 0 Ioni: Σ n.o. = carica dello ione NH3 NH4+ SO3 SO32- CaH2 Ca2+ SO2 CO32- NaClO PO43- H3PO4 SO42- H2SO4 ClO4- Mg(NO3)2 NO3- NOMENCLATURE ESISTENTI (Unione Internazionale di Chimica Pura ed Applicata) NOMENCLATURA IUPAC pentaossido pentossido monoossido monossido REGOLE per SCRIVERE LE FORMULE di SEMPLICI COMPOSTI BINARI partendo dal n.o. 1) Si scrive prima il Me e poi il NMe, in presenza di due NMe si segue l’ordine della freccia. 3) Se gli indici hanno un divisore comune, si semplificano. 2) Regola dell’incrocio La semplificazione non va fatta per alcuni casi es. l’acqua ossigenata H2O2, la sua formula è questa e non può essere modificata. Scrivi la formula di tutti i composti di binari che si possono ottenere combinando l’ossigeno ed il cromo. Fai riferimento alle valenze indicate nella tabella qui a fianco. Assegnaci per ogni composto il nome IUPAC. NOMENCLATURA TRADIZIONALE OSSIDI «ossido di Me …» il Me ha 1 solo n.o. il Me ha 2 n.o. Nomenclatura di Stock «anidride NMe…» il NMe ha 1 solo n.o. il NMe ha 2 n.o. il NMe ha 4 n.o. (-per quando c’è +7) Approfondimento IDROSSIDI Me + ione OH– (idrossido) n.o. del Me Il gruppo OH− va trattato come se fosse un atomo solo e quando deve essere preso due o tre volte va scritto tra parentesi con l’indice numerico in basso a destra. «idrossido di Me…» Queste sostanze hanno, generalmente, proprietà basiche, come NaOH che è una base forte. I metalli alcalino-terrosi (II gruppo, in particolare Mg) formano idrossidi poco solubili e si comportano da basi molto deboli, mentre alcuni idrossidi come Al(OH)3 o Zn(OH)2 hanno un comportamento anfotero (possono comportarsi sia da acido che da base). Correggere i nomi tradizionali considerando i n.o. OSSIACIDI Nomenclatura come le anidridi da cui derivano. il NMe ha 1 solo n.o. il NMe ha 2 n.o. il NMe ha + n.o. «acido NMe …» Anidride carbonica Acido carbonico (acido derivato) Approfondimento Si conoscono anche i seguenti composti binari ossigenati: Ma non essendo né acidi né basici non possono essere attribuiti ad alcune delle specie precedentemente descritte. Per l’azoto esiste anche NO2 (n.o. +4), chiamano comunemente biossido di azoto. ACIDI META, PIRO e ORTO Approfondimento Alcuni OSSIACIDI possono avere un diverso grado di idratazione, ossia derivare dall’aggiunta di due o tre molecole di acqua. Dall’anidride fosforica derivano 3 diversi ossiacidi, per l’aggiunta di una, due o tre molecole di acqua. Per distinguere questi acidi la nomenclatura tradizionale utilizza i suffissi meta, piro e orto che possiamo riferire all’aggiunta di una, due o tre molecole di acqua. Le formule risultanti sono le seguenti: I prefissi orto e meta sono autorizzati dalla IUPAC solo per i seguenti ossiacidi: ortoborico (H3BO3) metaborico (HBO2) ortosilicico (H4SiO4) metasilicico (H2SiO3) ortofosforico (H3PO4) metafosforico (HPO3)n ortoperiodico (H5IO6) Il prefisso piro è consentito solo per l’acido pirofosforico (H4P2O7). IDRURI Me + ione H– (idruro) n.o. del Me n.o. del NMe «idruro di Me-NMe…» IDRURI covalenti n.o. H = +1 IDRURI ionici n.o. H = –1 Ancora in uso i nomi tradizionali Idruro di carbonio Idruro di azoto Idruro di fosforo AsH3 N2H4 arsina idrazina Non viene classificato tra gli idruri (né tra gli idracidi) il più diffuso dei composti binari contenenti idrogeno: l’acqua. IDRACIDI «acido NMe-idrico…» • • • Sono gli idruri dello zolfo (S, VI gruppo) e degli alogeni (VII gruppo) Hanno proprietà acide H scritto a sinistra IDRACIDI (e OSSIACIDI) in acqua si scindono liberando ioni H+ (idrogenioni o protoni); quello che rimane della molecola è uno anione (ione negativo) la cui carica dipende dal numero di protoni liberati, che dipende dal numero di atomi di idrogeno presenti nella molecola. Il nome dell’anione si ottiene cambiando il suffisso –idrico (degli idracidi) in -uro acido cloridrico → cloruri acido solfidrico → solfuri ACIDI MONOPROTICI, DIPROTICI e TRIPROTICI Gli acidi vengono suddivisi in base al numero di atomi di idrogeno che possiedono e quindi, in base al numero di ioni H+ (idrogenioni o protoni) che possono liberare: ▪ HClO = acido monoprotico ▪ H2SO4 = acido diprotico ▪ H3PO4 = acido triprotico Tolti gli ioni H+ dalla molecola dell’acido, rimane uno ione negativo (anione) formato da più atomi (ione poliatomico), che ha una carica negativa uguale al numero di H+ eliminati: ❑ dall’acido carbonico H2CO3 (acido diprotico) per dissociazione ionica, derivano: lo ione bicarbonato HCO3– e lo ione carbonato CO32– ❑ dall’acido nitrico HNO3 per dissociazione ionica, deriva lo ione nitrato NO3– Prefissi IPO e PER rimangono invariati. SALI TERNARI SALI BINARI IDROSSIDI + IDRACIDI IDROSSIDI + OSSIACIDI Es. NaOH + HCl → NaCl + H2O Es. 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O idrossido ossiacido sale solfato di sodio acido solforico Sono composti ionici, derivati dagli acidi Si sostituisce l’H dell’acido con un Me, ricordare n.o. idrossido idracido • • sale HCl acido cloridrico NaCl cloruro di sodio HNO2 acido nitroso NaNO2 nitrito di sodio HNO3 acido nitrico NaNO3 nitrato di sodio