file PPS

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.
CuCl22 H2O cloruro di rame (II) biidrato (azzurro)
CoCl26 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