TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI
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NOMENCLATURA CHIMICA
Gli elementi sono caratterizzati da simboli internazionali.
Attorno al simbolo di un elemento possono essere disposti 4 indici che rappresentano:
Indice inferiore a sinistra…… il numero atomico
Indice superiore a sinistra …..il numero di massa
Indice inferiore a destra…….. il numero di atomi
Indice superiore a destra……..la carica ionica
32
16
2+
S2
Tutti gli isotopi di un elemento, eccetto l’idrogeno, hanno lo stesso nome. Un isotopo viene indicato
utilizzando solo il numero di massa: per esempio “ossigeno-18” è indicato con 18O.
Per l’idrogeno vengono usati rispettivamente i nome di Prozio, Deuterio e Trizio con i simboli 1H, 2H o
D, 3H o T.
I nuovi elementi (caratterizzati da alti numeri atomici) hanno nomi provvisori, fino al momento della loro
completa caratterizzazione ed accettazione da parte della comunità scientifica. Il nome provvisorio si
ottiene a partire dal numero atomico, le cui cifre vengono descritte con opportune radici seguite dal
suffisso “ium”:
0 1 2 3
4
5 6 7
8 9
nil un bi tri quad pent hex sept oct enn
Esempio: il nome dell’elemento 114 risulta ununquadium con simbolo provvisorio Uuq.
2
La tavola periodica viene ottenuta ordinando gli elementi in funzione della loro struttura elettronica
(quindi in funzione del loro numero atomico).
La tavola periodica viene suddivisa in periodi (orizzontali) e gruppi (verticali).
Gli elementi di alcuni gruppi hanno un nome collettivo:
metalli alcalini (I gruppo)
metalli alcalino-terrosi (II gruppo)
calcogeni (VI gruppo)
alogeni (VII gruppo)
gas nobili (VIII gruppo)
elementi di transizione (per gli elementi i cui atomi presentano un livello d incompleto o che danno
origine a cationi con un livello d incompleto)
metalli delle terre rare (per gli elementi scandio e ittrio e per gli elementi lantanio e lutezio e per
quelli tra essi compresi)
lantanoidi o lantanidi (per gli elementi dal cerio al lutezio)
attinoidi o attinidi (per gli elementi dal torio al laurenzio)
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Le regole della nomenclatura in chimica sono redatte dalla
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
Scopo: razionalizzare i nomi dei composti in modo che vi sia una correlazione univoca fra la
formula e il nome del composto stesso.
La nomenclatura IUPAC utilizza la definizione di numero di ossidazione e il concetto di
elettronegatività.
Elettronegatività : misura della tendenza di un atomo ad attrarre su di sé gli elettroni di legame.
Numero di ossidazione : rappresenta la carica che formalmente un atomo acquisterebbe se gli
elettroni di legame venissero attribuiti all’atomo più elettronegativo nei composti covalenti. Nei
composti ionici (monoatomici) il numero di ossidazione dell’atomo coincide in valore e in carica
con la sua carica ionica.
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Composti covalenti
H-H
H •• H
HF
H: n.o. +1 F: n.o. -1
H2O
H: n.o. +1 O: n.o. -2
δ+
•
•
H: n.o. 0
H •• F
δ-
H-F
•
•
δ+
•
•
H2
δ-
H-O-H
•
•
Composti ionici
Na: n.o. +1
Cl: n.o. -1
MgCl2
Mg: n.o. +2
Cl: n.o. -1
H •• O •• H
• Cl •
•
•
Mg
(2+)
•
•
(-)
• Cl •
•
•
(-)
•
•
•
•
(-)
•
•
• Cl •
•
•
•
•
Na
•
•
•
•
NaCl
(+)
δ+
5
REGOLE PER IL CALCOLO DEL NUMERO DI OSSIDAZIONE
1.
Il numero di ossidazione (n.o.) di un atomo di qualsiasi specie chimica allo stato elementare è zero.
Es: Na, Fe, C, H2, Cl2, P4, S8
2.
Il n.o. di qualsiasi ione monoatomico è uguale alla carica dello ione:
Es: Na+ n.o.=+1;
3.
Ba2+ n.o.=+2;
Fe3+ n.o.=+3;
Br- n.o.= -1;
S2- n.o.= -2.
Il n.o. dell’idrogeno nei suoi composti è sempre +1, eccetto che negli idruri con metalli in cui è -1.
Es: n.o.H=+1
n.o.H= -1
4.
n.o.=0
in HCl, H2O, HNO3, NH3, NH4+
in NaH,
CaH2,
B2H6
Il n.o. dell’ossigeno nei suoi composti è generalmente –2, eccetto che nei perossidi in cui è –1 e nel
composto con il fluoro in cui è +2.
Es: n.o.O= -2
in
H2O, BaO, H2SO4, Cl2O5
n.o.O= -1
in
H2O2, Na2O2
n.o.O= +2 in
OF2
6
REGOLE PER IL CALCOLO DEL NUMERO DI OSSIDAZIONE
5.
La somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi in un composto neutro deve essere zero.
6.
La somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi presenti in uno ione poliatomico (es. NH4+, SO42-, PO43-)
deve essere uguale alla carica dello ione.
7.
Gli elementi dei gruppi I, II, III del sistema periodico nei loro composti hanno n.o. sempre positivo che
si identifica con il numero del gruppo di appartenenza.
Es: gruppo I
8.
n.o.=+1;
gruppo II n.o.=+2;
gruppo III n.o.=+3
Il n.o. massimo di un atomo di un elemento non può essere superiore al numero del gruppo di
appartenenza
Es:
gruppo IV n.o.max =+ 4;
gruppo V n.o. max = +5;
gruppo VI n.o. max = +6;
gruppo VII n.o. max = +7
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Ioni monoatomici
Ioni positivi (cationi)
Nomenclatura IUPAC: Ione+ nome del metallo + numero di ossidazione, se necessario,
indicato come numero romano fra parentesi (notazione di Stock)
Nomenclatura tradizionale: suffisso oso (n.o. più basso) o ico (n.o. più alto)
Cu2+
Cu+
Fe3+
Fe2+
Na+
Ca2+
Zn2+
Ione rame (II)
Ione rame (I)
Ione ferro (III)
Ione ferro (II)
Ione sodio
Ione calcio
Ione zinco
Ione rameico
Ione rameoso
Ione ferrico
Ione ferroso
Ione sodio
Ione calcio
Ione zinco
Ioni negativi (anioni)
Ione+ nome dell’elemento + desinenza uro
BrIone bromuro
FIone fluoruro
S2Ione solfuro
P3Ione fosfuro
Eccezioni:
O2Ione ossido (non ossigenuro)
HIone idruro
(non idrogenuro)
N3Ione nitruro (non azoturo)
C4Ione carburo (non carboniuro)
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COMPOSTI
Sono sostanze chimiche, a composizione costante, formate da 2 o più specie elementari e vengono dette
composti binari, ternari, ecc.
Composti binari tra un metallo e un non metallo
Nome dell’elemento più elettronegativo + desinenza uro + nome dell’elemento meno elettronegativo invariato
Nelle formule, il costituente meno elettronegativo deve essere posto per primo
NaCl
NaF
AlN
Cloruro di sodio
Fluoruro di sodio
Nitruro di alluminio
KI
LiH
CdSe
Ioduro di potassio
Idruro di litio
Seleniuro di cadmio
In presenza di composti diversi, costituiti dagli stessi elementi, ma con uno di essi in un diverso stato di
ossidazione:
•la nomenclatura IUPAC precisa il numero di atomi di ciascuna specie utilizzando i prefissi: (mono), di, tri, tetra,
penta, esa, epta, ecc.;
• la nomenclatura tradizionale ricorre ai suffissi oso (per il più basso stato di ossidazione) e ico (per il più alto
stato di ossidazione).
Esempi:
SnCl2
Dicloruro di stagno
Cloruro stannoso
SnCl4
Tetracloruro di stagno
Cloruro stannico
FeCl2
FeCl3
Dicloruro di ferro
Tricloruro di ferro
Cloruro ferroso
Cloruro ferrico
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Composti binari tra non metalli
Nel caso di composti binari tra non metalli la desinenza uro viene assunta dall’elemento che compare dopo nel
seguente elenco:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
H
H
B
C
Si
Nella formula chimica il costituente
a cui spetta la desinenza uro deve
essere posto per secondo:
perciò
NH3 e non H3N
N
O
F
O
P
S
Cl
As
Se
Br
Sb
Te
I
SiC
Si3N4
AsH3
OF2
Carburo di silicio
Tetranitruro di trisilicio
Triidruro di arsenico
Difluoruro di ossigeno
At
Per alcuni composti il nome tradizionale è radicato nell’uso corrente e tuttora mantenuto :
NH3
ammoniaca
B2H6
diborano
PH3
fosfina
SiH4
silano
AsH3
arsina
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I composti binari con l’ossigeno vengono chiamati ossidi
CaO
Ossido di calcio
CO
Ossido di carbonio
CO2
Diossido di carbonio
SO2
Diossido di zolfo
SO3
Triossido di zolfo
NO
Ossido di azoto
NO2
Diossido di azoto
Nomenclatura tradizionale
I composti fra metallo e ossigeno sono detti ossidi basici.
I composti fra non metallo e ossigeno sono detti anidridi.
Negli ossidi basici i diversi stati di ossidazione, e quindi le diverse sostanze, sono differenziati usando i suffissi
OSO e ICO.
Nelle anidridi vengono utilizzati i suffissi OSA e ICA e i prefissi IPO e PER nel caso di più di 2 stati di
ossidazione.
FeO Ossido ferroso
Cl2O Anidride ipoclorosa
CO2 Anidride carbonica
Fe2O3 Ossido ferrico
Cl2O3 Anidride clorosa
SO2 Anidride solforosa
Cl2O5 Anidride clorica
SO3 Anidride solforica
Cl2O7 Anidride perclorica
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Per il composto H2O è di uso corrente il nome tradizionale acqua; poco usato è il nome IUPAC ossido di idrogeno.
Ioni poliatomici
Ioni positivi
Tra i cationi poliatomici sono importanti quelli formati da elementi non metallici con idrogeno.
Ione+ nome dell’elemento legato all’idrogeno + desinenza onio
Eccezione:
H3O+
PH4+
NH4+
Ione ossonio
Ione fosfonio
Ione ammonio (non azotonio)
Ioni negativi
Per alcuni anioni si usa la desinenza uro tipica dei monoatomici:
Ione+ nome dell’elemento + desinenza uro
S22CNN3O3-
Ione disolfuro
Ione cianuro
Ione azoturo
Ione ozonuro
OHO22-
Ione idrossido
Ione perossido
Eccezioni rilevanti:
Composti importanti: NaOH
H2O2
idrossido di sodio
perossido di idrogeno
(non ossidrile)
acqua ossigenata
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Di regola, gli anioni poliatomici si considerano formati da un elemento centrale il cui nome assume la
desinenza ato; si precisa il numero degli altri atomi legati all’elemento centrale con i prefissi di, tri, tetra,
ecc., eventualmente indicando con la notazione di Stock il numero di ossidazione dell’elemento centrale.
Esempi:
-
BF4
2SiF6
ione tetrafluoroborato (III)
ione esafluorosilicato (IV)
Tra gli anioni poliatomici costituiscono una classe molto importante gli OSSOANIONI, cioè gli anioni in
cui l’ossigeno è legato all’atomo centrale.
Il numero di atomi di ossigeno viene precisato con i prefissi: (mono)osso, diosso, triosso, tetraosso, ecc.
Esempi:
-
NO3
2SO4
MnO4
2MnO4
ione triossonitrato (V)
ione tetraossosolfato (VI)
ione tetraossomanganato (VII)
ione tetraossomanganato (VI)
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Nomenclatura tradizionale: se l’elemento centrale può avere 2 diversi stati di ossidazione, si adottano i suffissi
ato per il numero di ossidazione più alto e ito per il numero di ossidazione più basso.
Esempi:
NO2
NO3
SO3
SO4
-
22-
ione nitrito
ione diossonitrato (III)
ione nitrato
ione triossonitrato (V)
ione solfito
ione triossosolfato (IV)
ione solfato
ione tetraossosolfato (VI)
Se l’elemento centrale ha più di 2 stati di ossidazione, si usano i prefissi ipo con desinenza ito per indicare
l’ossoanione che ha un numero di ossidazione più basso rispetto all’ossoanione indicato con la desinenza ito;
per con desinenza ato per indicare l’ossoanione che ha un numero di ossidazione più alto rispetto all’ossoanione
indicato con la desinenza ato.
Esempi:
-
ClO
ClO2
ClO3
ClO4
-
ione ipoclorito
ione (mono)ossoclorato (I)
ione clorito
ione diossoclorato (III)
ione clorato
ione triossoclorato (V)
ione perclorato
ione tetraossoclorato (VII)
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Acidi
Gli acidi possono essere suddivisi in:
-acidi binari o pseudo-binari (idracidi)
-acidi derivanti dagli anioni poliatomici
Acidi binari o pseudo-binari
Sono composti formati dall’idrogeno con elementi non metallici del VI e VII gruppo.
La nomenclatura IUPAC usa le regole descritte per i composti binari.
La nomenclatura tradizionale usa acido + nome dell’elemento non metallico + suffisso idrico.
Esempi:
HCl
HBr
HF
H2S
HCN
Cloruro di idrogeno
Bromuro di idrogeno
Fluoruro di idrogeno
Solfuro di diidrogeno
Cianuro di idrogeno
Acido cloridrico
Acido bromidrico
Acido fluoridrico
Acido solfidrico
Acido cianidrico
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Acidi derivanti dagli anioni poliatomici
Gli acidi più comuni sono quelli che derivano dagli ossoanioni e sono chiamati OSSOACIDI.
La nomenclatura IUPAC utilizza il nome del corrispondente ossoanione variando la desinanza ato in ico e
premettendo la parola acido.
Alternativamente può essere mantenuto il suffisso ato specificando il numero di ossidazione dell’elemento
centrale e precisando il numero di atomi di idrogeno.
Esempi:
HNO2
HNO3
Acido diossonitrico (III)
Acido triossonitrico (V)
Diossonitrato (III) di idrogeno
Triossonitrato (V) di idrogeno
La nomenclatura tradizionale utilizza il nome del corrispondente ossoanione variando la desinenza ato in ico e
ito in oso e mantenendo i prefissi per e ipo se presenti.
Esempi:
H2SO3
Acido triossosolforico (IV)
Acido solforoso
Triossosolfato (IV) di diidrogeno
H2SO4
Acido tetraossosolforico (VI)
Acido solforico
Tetraossosolfato (VI) di diidrogeno
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Esempi:
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
H2CO3
HIO4
H2CrO4
H3AsO3
H3AsO4
Acido (mono)ossoclorico (I)
(Mono)ossoclorato (I) di idrogeno
Acido diossoclorico (III)
Diossoclorato (III) di idrogeno
Acido triossoclorico (V)
Triossoclorato (V) di idrogeno
Acido tetraossoclorico (VII)
Tetraossoclorato (VII) di idrogeno
Acido triossocarbonico (IV)
Triossocarbonato (IV) di diidrogeno
Acido tetraossoiodico (VII)
Tetraossoiodato (VII) di idrogeno
Acido tetraossocromico (VI)
Tetraossocromato (VI) di diidrogeno
Acido triossoarsenico (III)
Triossoarseniato (III) di triidrogeno
Acido tetraossoarsenico (V)
Tetraossoarseniato (V) di triidrogeno
Acido ipocloroso
Acido cloroso
Acido clorico
Acido perclorico
Acido carbonico
Acido periodico
Acido cromico
Acido arsenioso
Acido arsenico
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In alcuni casi l’elemento centrale può formare più di un ossoacido, pur mantenendo lo stesso numero di
ossidazione, a causa di un diverso grado di idratazione dell’anidride. Questo è il caso, ad esempio, del fosforo,
che può dar luogo a 3 ossoacidi corrispondenti al numero di ossidazione (V).
P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4
P2O5 + H2O → 2 HPO3
P2O5 + 2 H2O → H4P2O7
La nomenclatura IUPAC rimane invariata.
La nomenclatura tradizionale utilizza i prefissi:
orto per il maggior grado di idratazione,
meta per il minor grado di idratazione,
piro per il grado di idratazione intermedio.
H3PO4
HPO3
H4P2O7
Acido tetraossofosforico (V)
Tetraossofosfato (V) di triidrogeno
Acido triossofosforico (V)
Triossofosfato (V) di idrogeno
Acido eptaossodifosforico (V)
Eptadiossofosfato (V) di tetraidrogeno
Acido ortofosforico
Acido metafosforico
Acido pirofosforico
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Sali
Sono composti formati da uno ione negativo e uno ione positivo.
Sia la nomenclatura IUPAC sia quella tradizionale utilizzano il nome dell’anione seguito dalla preposizione di e
dal nome dello ione positivo.
Nella nomenclatura IUPAC si precisa il numero degli atomi con i prefissi (mono), di, tri, ecc.
Nella nomenclatura tradizionale sono mantenuti tutti i prefissi ed i suffissi visti in precedenza.
Esempi:
CaCl2
FeCl3
NaClO
Fe(OH)2
Fe(OH)3
KCN
Na2O2
CaSO4
CaSO3
Na3PO4
dicloruro di calcio
tricloruro di ferro
(mono)ossoclorato (I) di sodio
diidrossido di ferro
triidrossido di ferro
cianuro di potassio
perossido di sodio
tetraossosolfato (VI) di calcio
triossosolfato (IV) di calcio
tetraossofosfato (V) di trisodio
cloruro di calcio
cloruro ferrico
ipoclorito di sodio
idrossido ferroso
idrossido ferrico
solfato di calcio
solfito di calcio
ortofosfato di sodio
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Sali che contengono atomi di idrogeno acidi (Sali acidi)
La nomenclatura IUPAC fa precedere al nome dell’anione il termine idrogeno, indicando il numero
di atomi di idrogeno attraverso opportuni prefissi, seguito dalla preposizione di e dal nome
dell’elemento che costituisce il catione .
La nomenclatura tradizionale fa precedere al nome dell’anione il prefisso bi.
Esempi: NaHCO3 idrogeno triossocarbonato (IV) di sodio
KHSO4 idrogeno tetraossosolfato (VI) di potassio
Bicarbonato di sodio
Bisolfato di potassio
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