Qual è il significato del simbolismo chimico?
Le formule (così come le reazioni chimiche) hanno un doppio
significato:
Qualitativo: perché ci dicono quali elementi entrano in gioco nella
formazione di un composto.
Quantitativo: perché entrano nel merito dei rapporti tra gli elementi che
costituiscono il composto.
Consideriamo per esempio la formula di:
H2SO4
Significato qualitativo
Contiene:
Idrogeno
Zolfo
Ossigeno
Significato quantitativo
Contiene:
2 atomi d’idrogeno
1 atomo di zolfo
4 atomi di ossigeno
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Le formule delle sostanze
Le sostanze elementari ed i composti sono rappresentati graficamente con
simboli convenzionali: le formule chimiche
FORMULA MINIMA: (detta anche empirica) di una sostanza indica il numero
relativo di atomi dei diversi elementi contenuti nella sostanza.
In pratica indica il rapporto tra il numero di atomi presenti nella sostanza.
FORMULA MOLECOLARE: Quanti atomi di ciascun elemento entrano a fare
parte di una molecola di composto.
Indica il numero effettivo, totale, di tutti gli atomi presenti in una molecola
CH2O è la formula minima del glucosio
C6H12O6 è la formula molecolare del glucosio
Alcune sostanze NON sono costituite da molecole discrete e pertanto
esse sono identificate dalla sola formula minima: Es: NaCl, CaCl2, Fe, C,
SiO2
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Composti molecolari
Composti ionici
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I composti ionici devono essere elettricamente neutri
- e- eformazione
M
M+
M2+ di un catione
__________________________
+ e- + e
X
XX2-
formazione
di un anione
Ora poiché da un acido si possono ottenere più anioni:
H2SO4
H3PO4
H2O + CO2
HSO4-
H2PO4-
HCO3-
SO42-
HPO42-
CO32-
PO43-
è possibile prevedere la formazione di diversi sali.
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Le formule delle sostanze
H8O4N2S
(NH4)2SO4
2(NH4)+, (SO4)2-
FORMULA DI STRUTTURA:
Rappresentazione schematica della disposizione nello spazio degli atomi in
una molecola
H
O H
O
H3PO4
P
O
O
H
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Che cos’è una reazione chimica?
A + B
reagenti
→ AB
prodotti
L’equazione chimica non s’inventa!
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Nomenclatura dei composti ionici
Radice del nome dell’anione+uro di
nome del catione (metallo)
Carica del catione in numeri
romani tra parentesi
NaCl, CrBr3, FeSO4
Nomenclatura dei composti molecolari
Prefisso+ radice
del nome del
secondo
elemento+uro
di
Prefisso+nome del primo elemento
NI3, PCl5, P4S10
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Il composto NCl3 è chiamato tricloruro
di azoto, ma AlCl3 è semplicemente
cloruro di alluminio
PERCHE’?
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Nomenclatura dei cationi
Co2+, Co3+
Cobaltoso, Cobaltico
Cobalto(II),Cobalto(III)
Cu+, Cu2+
Rameoso, Rameico
Rame(I),Rame(II)
Nomenclatura degli anioni
F-
Fluoruro
CO32-
Carbonato
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Elementi di nomenclatura chimica
Un composto binario tra un elemento e l’ossigeno si chiama ossido. Gli
ossidi possono avere diverse caratteristiche, che si evidenziano
soprattutto quando reagiscono con acqua:
Acidi
AO + H2O → H2AO2
acido
Basici
AO + H2O → A(OH)2
idrossido, idrato, base
Anfoteri
H2AO2 ← AO + H2O → A (OH)2
A seconda delle condizioni, ambiente più o meno acido, si possono avere
entrambe le reazioni.
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ELEMENTI
METALLI + OSSIGENO
Fe + O2
NON METALLI + OSSIGENO
S + O2
OSSIDI IONICI (BASICI) +
ACQUA
OSSIDI COVALENTI (ACIDI),
ANIDRIDI +ACQUA
Fe2O3 + H2O
SO2 + H2O
IDROSSIDI O BASI O IDRATI
OSSOACIDI
Fe(OH)3
H2SO3
SALI (NEUTRALIZZAZIONE)
Fe2(SO3)3
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Occorre comprendere che sostanzialmente tra i due composti (acido e base)
non c’è differenza almeno formalmente. Si potrebbe scrivere un’unica reazione:
AO + H2O → A(OH)2
Ma allora cosa differenzia un’acido da una base?
Proviamo a scrivere A(OH)2 come
O
H
O
H
A
Ci sono nella molecola due legami: 1) quello A–O, 2) quello O–H. Dipenderà
dalla forza relativa di questi due legami se trattasi di acido o di base. Infatti se il
legame A–O è molto più forte del legame O–H, quest’ultimo tenderà a rompersi
più facilmente, generando un acido, ed allora la molecola andrà scritta H2AO2 .
Se invece il legame A–O è più debole del legame O–H, sarà esso che tenderà
a rompersi più facilmente, generando quindi una base, per la quale
conserviamo l’integrità di OH e scriveremo A(OH)2. Tutto ciò implica che gli
idrogeni acidi dei composti, che presentano comportamento acido, anche se
non indicato esplicitamente, sono quelli legati ai gruppi OH.
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