Nomenclatura chimica

Nomenclatura chimica
unità 1, modulo E del libro
È indispensabile conoscere i nomi dei composti dei primi 30 elementi (da H a
Zn), e quelli di Ba, Cd, Pb e Sn.
Le molecole vengono rappresentate da formule chimiche alle quali viene dato un nome
che tenga in considerazione la cessione/acquisizione e la condivisione di elettroni da
parte degli atomi che le formano.
LEGGERE E SCRIVERE LE FORMULE
Ogni composto è rappresentabile con una formula i cui simboli
esprimono, sinteticamente, i tipi di atomi ed il loro numero.
Ad esempio, una molecola di CO2, l’anidride carbonica o biossido di
carbonio, contiene 3 atomi in tutto, e precisamente 1 atomo di C e 2
atomi di O: il numero in basso a destra rispetto ad ogni simbolo chimico
si chiama indice e ci dice quante volte l’atomo è ripetuto nella molecola.
Se non compaiono numeri, vuol dire che è sottointeso il numero 1 (come
nel caso del C). Nel caso di molecole complesse, come Ca3(PO4)2, il
fosfato di calcio, gli atomi in tutto sono 13, e precisamente: 3 atomi di
Ca, 2 atomi di P e 8 atomi di O, poiché ciò che è contenuto nella
parentesi, e cioè il gruppo PO4, è preso per 2 volte.
IMPORTANTE: IL GRUPPO IONICO OH- PRENDE IL NOME DI OSSIDRILE E
LO IONE H+ PRENDE IL NOME DI IDROGENIONE
Le molecole sono sempre elettricamente neutre, cioè il numero di cariche positive è bilanciato
dal numero di cariche negative. Cosa significa ciò? Significa che ogni elemento, all’interno di
una molecola, assume un certo valore, che prende il nome di stato (o numero) di
ossidazione, e all’interno di una molecola la somma algebrica degli stati di ossidazione è
sempre pari a 0.
Oltre alle molecole, neutre, esistono aggregati di atomi detti specie ioniche, cationiche ed
anioniche, dotati di carica positiva e negativa rispettivamente, in cui, cioè, la somma
algebrica delle cariche porta ad un valore superiore a 0 o inferiore a 0 rispettivamente.
Dunque, il numero di ossidazione è la carica che un atomo sembra avere quando
gli elettroni vengono contati secondo le seguenti regole:
• in una molecola gli elettroni vengono attribuiti alla specie più elettronegativa (es. H2O: 2
atomi di H cedono 1 e- ciascuno, un atomo di O acquisisce 2 e-)
• allo stato elementare tutti gli atomi hanno stato di ossidazione 0
• in uno ione semplice lo stato di ossidazione è pari alla carica dello ione
(es. Na+= +1, Cl-= -1, O-2=-2 etc…)
• nella maggior parte dei suoi composti O ha stato di ossidazione -2. Eccezioni sono i
perossidi (es. H2O2) o nel legame con F (unico atomo più elettronegativo di O)
• nella maggior parte dei suoi composti H ha stato di ossidazione +1. Eccezioni quando H è
legato ad atomi meno elettronegativi (es. NaH)
• nelle molecole (neutre) la somma dei numeri di ossidazione deve essere 0, negli ioni
complessi deve essere uguale alla carica effettiva dello ione
Lo stato di ossidazione è fondamentale per la nomenclatura della specie chimiche
La nomenclatura chimica segue regole fisse che verranno spiegate nelle pagine successive.
I nomi generali dei composti dipendono dal tipo di elemento che compone la molecola
metallo
O
OH
non metallo
H
H+O
non metallo
Ossidi Ossidi (o anidridi)
Idrossidi
Sali
Idruri
Idracidi
Ossoacidi
Il numero di ossidazione è fondamentale per attribuire il nome alle molecole
Stato di ossidazione
solo uno o solo uno possibile
più basso
basso
più alto
… di (Nome elemento)
Idrossidi
… di (Nome elemento)
metallo-OSO
metallo-ICO
Sali
non metallo-URO + nome metallo
non metallo-URO + metallo-OSO
non metallo-URO + metallo-ICO
Idruri
… di (Nome elemento)
metallo-OSO
metallo-ICO
Idracidi
Acido non metallo-IDRICO
Ossoacidi
metallo-OSO
alto
Ossidi
Acido IPO-non metallo-OSO
metallo-ICO
Acido non metallo-OSO
Acido non metallo-ICO Acido PER-non metallo-ICO
Un altro sistema di nomenclatura sostituisce i suffissi OSO e ICO con l’indicazione del
numero di ossidazione dell’elemento tra parentesi (es: cloruro ferroso o cloruro di ferro (II)),
abolisce il nome anidridi sostituendolo con il nome ossido ed indicando le proporzioni tra gli
elementi (es: anidride carbonica o biossido di carbonio, anidride fosforica o pentossido di
difosforo).
Nelle pagine successive troverete maggiori dettagli ed esempi sulle regole di nomenclatura
1.
COMPOSTI BINARI (2 tipi di atomi)
METALLO E NON METALLO: SALI BINARI
Metallo con 1 solo stato di ossidazione (1A e 2A)
nome non metallo -URO + nome metallo
NaCl, CaCl2, MgI2 (cloruro di sodio, cloruro di calcio, ioduro di magnesio)
Metallo con più stati di ossidazione
nome metallo-OSO (s.di o. +basso), nome metallo-ICO (s.di o. +alto). Queste regole valgono anche per gli OSSIDI, le
ANIDRIDI e gli IDROSSIDI
FeCl2 cloruro ferroso o cloruro di ferroe(II); FeCl3 cloruro ferrico o cloruro di ferro (III); Cu2O ossido rameoso o ossido
di rame (I); CuO ossido rameico o ossido di rame (II)
NON METALLO E OSSIGENO: OSSIDI ACIDI (detti anche anidridi)
Per composti nei quali il non metallo possiede più di due stati di ossidazione, si usa anche il termine OSSIDO in luogo
di ANIDRIDE
SO2, SO3, CO2, N2O3, (biossido di monozolfo o anidride solforosa, triossido di monozolfo o anidride solforica, biossido
di carbonio o anidride carbonica, triossido di diazoto)
NON METALLO E IDROGENO: IDRURI COVALENTI
NH3 ammoniaca
IDROGENO E NON METALLO: IDRACIDI
sono composti con l’idrogeno davanti; i più importanti sono quelli con i primi 4 elementi del gruppo 7A oppure
idrogeno e zolfo
HF, HCl, HBr, HI, H2S (acido fluoridrico, acido cloridrico, acido bromidrico, acido iodidrico, acido solfidrico)
METALLO E OSSIGENO: OSSIDI
Na2O, PbO2, CaO, Fe2O3, (ossido di sodio, ossido di piombo (IV) o piombico, ossido di calcio, ossido di di ferro (III)) o
ferrico
METALLO E IDROGENO: IDRURI
PbH2, CaH2 (idruro di piombo (II), idruro di calcio)
PEROSSIDI
Ossigeno a stato di ossidazione -1
perossido + nome metallo o non metallo
H2O2, Na2O2 ---> (perossido di idrogeno, perossido di sodio)
2.
COMPOSTI TERNARI
METALLO E IONI OH-: IDROSSIDI O BASI
idrossidi+ nome metallo
NaOH, Ca(OH)2, Al(OH)3, Fe(OH)3 (idrossido di sodio, idrossido di calcio, idrossido di alluminio,
idrossido di ferro (II) o idrossido ferroso)
H + NON METALLO + O: OSSOACIDI
prendono il nome acido e al nome dell’elemento viene unito il suffisso OSO O ICO a seconda che il
non metallo presente assuma lo stato di ossidazione più basso o più alto rispettivamente; se ci sono
più di due stati di ossidazione al più basso viene aggiunto il prefisso IPO e al più alto il prefisso PER.
ATTENZIONE: l’idrogeno è sempre all’inizio della formula, come per gli IDRACIDI
H2CO3, HNO2, HNO3, HClO, HClO2, HClO3, HClO4, HMnO4, H3PO4 (acido carbonico, acido nitroso, acido
nitrico, acido ipocloroso, acido cloroso, acido clorico, acido perclorico, acido permanganico, acido
ortofosforico o fosforico)
SALI NEUTRI DA OSSOACIDI (tutti gli H vengono sostituiti da un metallo)
nome non metallo -ITO + nome metallo (se l’acido finisce in OSO)
nome non metallo -ATO + nome metallo (se l’acido finisce in ICO)
Na2CO3, CaCO3, NaOCl, NaOCl4, CaSO4, BaSO4, CdCO3, Sn(ClO)4, KMnO4, Na3PO4 (carbonato di sodio,
carbonato di calcio, ipoclorito di sodio, perclorato di sodio, solfato di calcio, solfato di bario, carbonato
di cadmio (II), ipoclorito di stagno (IV) o stannico, permanganato di potassio, ortofosfato o fosfato di
sodio)
SALI ACIDI DA OSSOACIDI (non tutti gli H vengono sostituiti da un metallo)
valgono le regole viste per i sali neutri, ma occorre aggiungere la parola idrogeno nel nome e un
prefisso che indichi il numero di atomi di idrogeno, nel caso ci siano più possibilità
NaH2PO4, BaHPO4, KH2PO4, Pb(HCO3)2, NH4HSO4) (di-idrogeno fosfato di sodio, mono-idrogeno fosfato
di bario, di-idrogeno fosfato di potassio, idrogeno carbonato di piombo (II) o bicarbonato di piombo
(II) o piomboso, idrogeno solfato di ammonio)
Esercizi riassuntivi
17) Qual è la formula dell’idrossido di ferro (II) o ferroso?
a) FeOH
b) Fe(OH)2
c) Fe(OH)3
d) Fe2(OH)3
18) Quale tra i seguenti composti è il carbonato di sodio?
a) NaCO3
b) NaOH
c) Na2CO3
d) NaHCO3
19) Quale tra i seguenti composti è un acido?
a) H2SO4
b) NaOH
c) PbH4
d) Na2O
20) Quale riga comprende solo ossidi acidi (o anidridi)?
a) Na2O, CaO, CaO2
b) SO3, CuO, Cr2O3
c) MnO2, CuO, Cr2O3
d) SO3, CO2, P2O5
Esercizi riassuntivi
21) Calcolare il numero di atomi contenuti in 10 molecole di solfato di potassio
a) 75 atomi
b) 80 atomi
c) 70 atomi
d) 85 atomi
22) Quale tra i seguenti composti è l’idrossido di sodio?
a) NaOH
b) KOH
c) NaO2
d) NaH
23) Quale tra i seguenti composti è un idruro?
a) H2SO4
b) NaOH
c) PbH4
d) Na2O
24) Calcolare il numero di atomi contenuti in 15 molecole di carbonato di sodio
a) 75 atomi
b) 90 atomi
c) 80 atomi
d) 85 atomi
Esercizi riassuntivi
25) Nel composto H2SO4 che stato di ossidazione assume lo zolfo?
a) -2
b) +4
c) +6
d) +1
26) Nel composto Ca(NO3)2 gli stati di ossidazione dei 3 elementi sono nell’ordine
a) +2, +5, -2
b) +2, -5, +2
c) +1, +2, -2
d) +1, +2, -1
27) Nel composto HClO4 il cloro ha stato di ossidazione
a) -1
b) +3
c) +5
d) +7
28) Nel composto PbH2 l’idrogeno ha stato di ossidazione
a) +1
b) -1
c) -2
d) +2