Nomenclatura inorganica
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Nomenclatura composti inorganici Classificazione e nomenclatura Le sostanze semplici (a cui corrispondono gli elementi della tavola periodica) vengono classificate in base alle loro proprietà: metalli, non metalli, semimetalli. Nomenclatura composti inorganici Per ragioni storiche esistono (e sono tuttora utilizzati) tre sistemi di nomenclatura, che permettono di identificare una sostanza a partire dalla sua formula chimica. La nomenclatura tradizionale è basata principalmente sulla divisione degli elementi in metalli e non metalli e tiene conto dello stato di ossidazione degli atomi che formano la molecola. Consente di utilizzare nomi “facilmente pronunciabili”. Stato di ossidazione Rappresenta lo stato di combinazione di un elemento in un composto. E’ identificato dal numero di ossidazione, che consiste nella carica elettrica formale che l’elemento assume in un composto se si pensa di associare gli elettroni di ciascun legame all’atomo più elettronegativo. E’ caratterizzato da un segno negativo o positivo. Lo stesso atomo può assumere più stati di ossidazione, a dipendenza del numero di elettroni di valenza acquistati/ceduti nella formazione del legame. Nomenclatura composti inorganici La nomenclatura secondo la notazione di Stock, fornisce informazioni più chiare sullo stato di ossidazione degli elementi (indicato con cifre romane poste tra parentesi). La nomenclatura IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) è basata sulle regole redatte dalla IUPAC e consente di evidenziare, in modo chiaro e immediato, la relazione fra il nome di un composto e la sua formula chimica. E’ il sistema di nomenclatura ufficiale. Reattività chimica: classificazione Classificazione: ossidi Ossidi: composti binari (formati da due tipi di atomi) ottenuti per reazione tra una sostanza semplice e diossigeno. metalli + O2 → ossidi basici non metalli + O2 → ossidi acidi (o anidridi) Nel caso in cui l’elemento dell’ossido possa assumere più di uno stato di ossidazione si utilizzano, nella nomenclatura tradizionale, i suffissi – oso e – ico per indicare lo stato di ossidazione più basso e più alto, rispettivamente. Classificazione: ossidi Nome IUPAC: ‘ossido di’ + nome dell’altro elemento. Le parole ossido e il nome dell’altro elemento sono precedute da un prefisso che corrisponde all’indice di ciascun elemento. Sostanza Nomenclatura tradizionale Nomenclatura IUPAC FeO ossido ferroso ossido di ferro Fe2O3 ossido ferrico triossido di diferro Al2O3 ossido di alluminio triossido di dialluminio SO2 anidride solforosa diossido di zolfo Classificazione: idrossidi ossidi basici + H2O → idrossidi Gli idrossidi sono composti ionici formati dallo ione ossidrile (OH-) e da un metallo. Sostanza Nomenclatura tradizionale Nomenclatura IUPAC Ca(OH)2 idrossido di calcio diidrossido di calcio Fe(OH)2 idrossido ferroso diidrossido di ferro Fe(OH)3 idrossido ferrico triidrossido di ferro Classificazione: ossiacidi ossidi acidi + H2O → ossiacidi Sono composti ternari (formati da tre elementi) formati da H, O e un elemento non metallico. Il simbolo del non metallo viene scritto tra il simbolo dell’idrogeno (H) e quello dell’ossigeno (O). Sostanza Nomenclatura tradizionale Nomenclatura IUPAC H2SO3 acido solforoso triossosolfato di diidrogeno H2SO4 acido solforico tetraossosolfato di diidrogeno Classificazione: idruri metallo + H2 → idruri Nome IUPAC: ‘idruro di’ + nome del metallo Sostanza Nomenclatura tradizionale Nomenclatura IUPAC CaH2 idruro di calcio diidruro di calcio SnH2 idruro stannoso diidruro di stagno SnH4 idruro stannico tetraidruro di stagno Classificazione: idracidi non metallo + H2 → idracidi Nome IUPAC: si aggiunge il suffisso – uro al nome del non metallo + ‘di idrogeno’ Sostanza Nomenclatura tradizionale Nomenclatura IUPAC HF acido fluoridrico fluoruro di idrogeno HCl acido cloridrico cloruro di idrogeno H2S acido solfidrico solfuro di diidrogeno Classificazione: sali idrossido + acido → sali + H2O Sono composti ionici. Nomenclatura IUPAC: nome anione di nome catione, con gli eventuali prefissi. Nomenclatura tradizionale: -uro: se deriva da un idracido la cui desinenza è -idrico -ito: se deriva da un ossiacido la cui desinenza è -oso -ato: se deriva da un ossiacido la cui desinenza è -ico Classificazione: sali Sostanza Nomenclatura tradizionale Nomenclatura IUPAC CuCl2 cloruro rameico dicloruro di rame CuCl cloruro rameoso cloruro di rame Al2S3 solfuro di alluminio trisolfuro di dialluminio Na2CO3 carbonato di sodio triossocarbonato di disodio CuSO4 solfato rameico tetraossosolfato di rame ATTENZIONE E’ necessario evitare di confondere i concetti simili, ma non identici, sotto elencati: • Valenza • Elettroni di valenza • Stato di ossidazione (numero di ossidazione) La valenza è stato il primo concetto storicamente definito, ricavato da misure sperimentali che si basavano sulla legge delle proporzioni multiple di Dalton, tuttavia oggi è il meno usato. Non sempre valenza, elettroni di valenza e numero di ossidazione coincidono. Valenza Valenza è un numero che esprime la capacità di un atomo di un elemento di legarsi con un certo numero di atomi di un altro elemento. La valenza indica quanti legami può formare un atomo (metodo pratico/mnemonico). Regola pratica: la valenza corrisponde, in alcuni casi, al numero del gruppo di appartenenza di un elemento nella tavola periodica. Esempio Ricavare la formula dell’idrossido di calcio dalle regole di valenza: Ca(OH)x . Ca: gruppo IIA, valenza 2 O: gruppo VIA, valenza 2 (NOTA: qui gruppo ≠ valenza) H: gruppo IA, valenza 1 Il legame già formato con H Valenza del gruppo (OH) = 2-1= 1 Valenza del composto deve essere nulla. x = 2, numero di gruppi OH in una unità strutturale di idrossido di calcio. La formula corretta quindi è: Ca(OH)2 Elettroni di valenza Gli elettroni di valenza sono quelli allocati nel livello energetico più esterno dell’atomo. Sono quelli coinvolti nella formazione del legame chimico. Non sempre tutti gli elettroni di valenza vengono usati per formare legami chimici (presenza di coppie solitarie), pertanto è errato usare i termini ‘valenza’ ed ‘elettroni di valenza’ come sinonimi. Tuttavia noti il numero di coppie solitarie e il numero di elettroni di valenza, anche la valenza è, di conseguenza, definita. Esempio Distinguere valenza, elettroni di valenza e numero di ossidazione per N nella molecola: NH3 (ammoniaca). Valenza dell’atomo di N: 3 Gruppo dell’atomo di N: VA, quindi l’atomo di N ha 5 elettroni di valenza, ma forma solo 3 legami (un doppietto è solitario). Stato di ossidazione dell’atomo di N: - 3 In questo caso la valenza coincide con il numero di ossidazione, ma NON con il numero di elettroni di valenza. Esempio Distinguere valenza, elettroni di valenza e numero di ossidazione nella molecola: C2H6 (etano). Valenza dell’atomo di C: 4 Gruppo dell’atomo di C: IVA, quindi l’atomo di C ha 4 elettroni di valenza. Stato di ossidazione dell’atomo di C: - 3 In questo caso la valenza coincide con il numero di elettroni di valenza, ma NON con il numero di ossidazione.
