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Copertina Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 1 CAPITOLO 10 Classificazione e nomenclatura dei composti chimici Indice 1. Valenza e numero di ossidazione 2. Classificazione e nomenclatura 3. I composti binari 4. I composti ternari Mappa concettuale: classificazione dei composti chimici Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 2 CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA 1 Valenza e numero di ossidazione PAG. La capacità di combinazione di un elemento è chiamata “valenza”, e corrisponde al numero di legami che un atomo di quell’elemento forma in un composto. H O H H–N–H H–C–H H H N valenza 3 C valenza 4 H O valenza 2 H – Cl Cl valenza 1 H forma un solo legame e, quindi, ha sempre valenza 1. Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 3 206 1 Valenza e numero di ossidazione CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. La valenza di un elemento non considera né la polarità dei legami chimici né gli ioni dei composti ionici, pertanto dai chimici è stata sostituita con il concetto di numero di ossidazione (n.o.) o stato di ossidazione, che è collegato all’elettronegatività. Il numero di ossidazione, a differenza della valenza, può assumere valore positivo o negativo oppure zero. “Il numero di ossidazione di un atomo in un composto covalente polare è la carica che l’atomo assumerebbe se gli elettroni di legame venissero assegnati all’atomo più elettronegativo”. Il n.o. di uno ione monoatomico corrisponde alla carica elettrica reale dell’atomo. Mediante alcune regole pratiche è possibile assegnare il n.o. ad un elemento in un composto senza conoscere la sua formula di struttura. Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 4 206 2 Classificazione e nomenclatura CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. In base alle proprietà chimiche i composti inorganici vengono distinti in due classi: composti molecolari composti ionici Cl− Na+ Un’altra classificazione divide i composti inorganici in binari e ternari, se formati da due elementi o da tre elementi. Per dare un nome ai composti chimici vengono applicate alcune regole proposte dalla IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Tuttavia permangono i nomi sia della nomenclatura tradizionale sia della notazione Stock. Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 5 208 3 I composti binari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. I composti binari si classificano in: Ossidi di non metalli Costituiti da atomi di un non metallo e da atomi di ossigeno. Per assegnare il nome a questi composti, la IUPAC tiene conto del numero degli atomi della molecola utilizzando prefissi greci. PREFISSI GRECI La nomenclatura tradizionale usa i suffissi - oso e – ico. Formula N.O. di S Nome tradizionale IUPAC octa = 8 SO2 +4 anidride solforosa diossido di zolfo tetra = 4 nona = 9 SO3 +6 anidride solforica triossido di zolfo penta = 5 deca = 10 mono = 1 esa = 6 di = 2 epta = 7 tri = 3 Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 Nei composti in cui un elemento presenta più di due numeri di ossidazione, si ricorre a ulteriori prefissi, ipo- e per -. 6 211 CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA 3 I composti binari PAG. Ossidi dei metalli Costituiti dallo ione metallico e dallo ione ossido O2 (n.o. -2). Per gli ossidi in cui lo ione metallico presenta più di un valore del numero di ossidazione si ricorre anche alla notazione Stock (ufficializzata dalla IUPAC). Formula N.O. Nome Tradizionale IUPAC Notazione di Stock FeO +2 ossido ferroso ossido di ferro Ossido di ferro (II) Fe2O3 +3 ossido ferrico triossido di diferro Ossido di ferro (III) Cu2O +1 ossido rameoso ossido di dirame Ossido di rame (I) CuO +2 ossido rameico ossido di rame Ossido di rame (II) SnO +2 ossido stannoso ossido di stagno Ossido di stagno (II) SnO2 +4 ossido stannico diossido di stagno Ossido di stagno (IV) PbO +2 ossido piomboso ossido di piombo Ossido di piombo (II) PbO2 +4 ossido piombico diossido di piombo Ossido di piombo (IV) NiO +2 ossido nicheloso ossido di nichel Ossido di nichel (II) Ni2O3 +3 ossido nichelico triossido di dinichel Ossido di nichel (III) Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 7 212 CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA 3 I composti binari PAG. Perossidi Composti binari in cui sono presenti due atomi di ossigeno. H–O H–O (acqua ossigenata) Idracidi Composti binari caratterizzati dalla presenza dell’idrogeno come primo elemento e di un elemento del gruppo 6A (escluso l’ossigeno) o del gruppo 7A. Formula Nome del composto Nome in soluzione acquosa HF fluoruro di idrogeno acido fluoridrico HCl cloruro di idrogeno acido cloridrico HBr bromuro di idrogeno acido bromidrico Hl ioduro di idrogeno acido iodidrico H2S solfuro di idrogeno acido solfidrico Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 Dagli idracidi deriva una classe di composti, chiamati sali, che presentano il suffisso -uro. 8 212 3 I composti binari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. Idruri covalenti Composti binari dell’idrogeno con un semimetallo o con i non metalli dei gruppi 4A, 5A e 6A. Sono esempi di idruri covalenti CH4 (metano), NH3 (ammoniaca), H2O (acqua). Idruri salini Composti ionici binari dell’idrogeno (n.o. -1) con metalli (in particolare del 1° e del 2° gruppo A). Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 9 213 4 I composti ternari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. I composti ternari, costituiti da tre elementi, si classificano in: Idrossidi (o basi) Composti ionici formati da un catione metallico e da uno o più gruppi OH (ione idrossido). Per la nomenclatura di questi composti il termine idrossido è seguito dal nome del catione metallico. Formula Nome tradizionale NaOH idrossido di sodio idrossido di sodio Ca(OH)2 idrossido di calcio idrossido di calcio Fe(OH)2 idrossido ferroso idrossido di ferro (II) Fe(OH)3 idrossido ferrico idrossido di ferro (III) Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 Notazione di Stock 10 214 4 I composti ternari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. Ossiacidi Sono composti ternari molecolari nella cui formula si scrive l’idrogeno come primo elemento, segue un non metallo e quindi l’ossigeno. Formula Nome tradizionale IUPAC H2CO3 acido carbonico acido triossocarbonico (IV) H2SiO3 acido silicico acido triossosilicico (IV) HNO2 acido nitroso acido diossonitrico (III) HNO3 acido nitrico acido triossonitrico (V) H2SO3 acido solforoso acido triossosolforico (IV) H2SO4 acido solforico acido tetraossosolforico (VI) H3PO3 acido fosforoso acido triossofosforico (III) H3PO4 acido fosforico acido tetraossofosforico (V) HClO acido ipocloroso acido ossoclorico (I) HClO2 acido cloroso acido diossoclorico (III) HClO3 acido clorico acido triossoclorico (V) HClO4 acido perclorico acido tetraossoclorico (VII) H3BO3 acido borico acido triossoborico (III) Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 11 215 4 I composti ternari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. Dagli ossiacidi, per perdita di uno o più atomi di idrogeno, si ottengono ioni negativi che prendono il nome di anioni. Gli anioni presentano una carica negativa per ogni idrogeno perduto dall’ossiacido. Formula ossiacido Nome Formula dell’anione H3PO4 acido fosforico PO3−4 ione fosfato H3PO3 acido fosforoso PO3−3 ione fosfito HNO3 acido nitrico NO−3 ione nitrato HNO2 acido nitroso NO−2 ione nitrito Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 Nome 12 217 4 I composti ternari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. Sali ternari Composti ionici che risultano dalla combinazione di un catione metallico con l’anione dell’ossiacido. Formula Nome Tradizionale IUPAC Notazione di Stock NaNO2 nitrito di sodio diossonitrato (III) di sodio nitrito di sodio FeSO4 solfato ferroso tetraossosolfato (VI) di ferro (II) solfato di ferro (II) CuSO4 solfato rameico tetraossosolfato (VI) di rame (II) solfato di rame (II) Na2CO3 carbonato di sodio triossocarbonato di sodio carbonato di sodio Cu(NO3)2 nitrato rameico di [triossonitrato (V)] di rame (II) nitrato di rame (II) Fe2(SO4)3 solfato ferrico tri [tetraossosolfato (VI)] di ferro (III) solfato di ferro (III) Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 13 217 4 I composti ternari CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA PAG. Sali idrati Composti che nei loro cristalli contengono una quantità ben definita e costante di acqua legata chimicamente. Il legame si rappresenta con un punto. CuCl22 H2O cloruro di rame (II) biidrato (azzurro) CoCl26 H2O cloruro di cobalto (II) esaidrato (rosso) Appartengono alla classe dei sali anche i sali acidi, basici e doppi. Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 14 217 CAPITOLO 10. CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA 4 I composti ternari PAG. Mappa concettuale: classificazione dei composti chimici COMPOSTI BINARI TERNARI MOLECOLARI OSSIDI DI NON METALLI IDRACIDI CO2 SO3 HCl HBr IONICI MOLECOLARI IONICI OSSIDI DI METALLI IDRURI SALINI SALI OSSIACIDI IDROSSIDI COVALENTI SALI NH3 CH4 Na2O CaO NaH KH NaCl MgCl2 H2SO4 HNO3 NaOH Mg(OH)2 Fe2(SO4)3 Na2CO3 IDRURI Paolo Pistarà Principi di Chimica Moderna © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2011 15 217
