Nomenclatura VALENZA • La valenza è un numero che ci indica il rapporto di combinazione dei vari elementi. • Indica con quanti atomi di un elemento di valenza unitaria un certo elemento si potrebbe combinare. • Esistono elementi che si possono combinare in maniera diversa con i diversi elementi e quindi possiedono più di una valenza. • La valenza dipende dalla configurazione elettronica esterna dell’elemento. VALENZA Elemento Valenze METALLI Elemento Valenze NON METALLI Litio Li 1 Boro B 3 Sodio Na 1 Carbonio C 2, 4 Potassio K 1 Silicio Si 4 Berillio Be 2 Azoto N 1, 2, 3, 4, 5 Magnesio Mg 2 Fosforo P 3, 5 Calcio Ca 2 Ossigeno O 2 Bario Ba 2 Zolfo S 2, 4, 6 Cromo Cr 2, 3, 6 Fluoro F 1 Manganese Mn 2, 3, 4, 6, 7 Cloro Cl 1, 3, 5, 7 Ferro Fe 2, 3 Bromo Br 1, 3, 5 Rame Cu 1, 2 Iodio I 1, 5, 7 Argento Ag 1 Alluminio Al 3 ANFOTERI Zinco Zn 2 Stagno Sn 2, 4 Mercurio Hg 1, 2 Piombo Pb 2, 4 OSSIDO (Elemento + Ossigeno) Ossido basico (Metallo + Ossigeno) Ossido acido o Anidride (Non Metallo + Ossigeno) OSSIDI (Elemento + Ossigeno) • In pedice all’Elemento la Valenza dell’Ossigeno • In pedice all’Ossigeno la Valenza dell’Elemento • L’1 non si mette • Si semplifica O (II) ► K2O1 = K2O Ossido di potassio Ba (II) O (II) ► Ba2O2 = BaO Ossido di bario B (III) ► B2O3 K (I) O (II) Ossido di boro OSSIDI BASICI (IUPAC) o OSSIDI (Metallo + Ossigeno) •La valenza più bassa prende la desinenza -oso •La valenza più alta prende la desinenza -ico Fe (II) O (II) ► Fe2O2 = FeO Ossido ferroso Fe (III) O (II) ► Fe2O3 Ossido ferrico Cu (I) O (II) ► Cu2O1 = Cu2O Ossido rameoso Cu (II) O (II) ► Cu2O2 = CuO Ossido rameico OSSIDI ACIDI (IUPAC) o ANIDRIDI (Non Metallo + Ossigeno) •Prendono più comunemente il nome di anidridi •La valenza più bassa prende la desinenza -osa •La valenza più alta prende la desinenza -ica O (II) ► C2O2 = CO Anidride carboniosa C (IV) O (II) ► C2O4 = CO2 Anidride carbonica S (IV) O (II) ► S2O4 = SO2 Anidride solforosa S (VI) O (II) ► S2O6 = SO3 Anidride solforica C (II) PEROSSIDI (Metallo + 2 atomi di Ossigeno) O O O (I) ► K1O1 = K2O2 Na (I) O (I) ► Na1O1 = Na2O2 Perossido di sodio Ba (II) O (I) ► Ba1O2 = BaO2 Perossido di bario H (I) ► H1O1 = H2O2 Perossido di idrogeno K (I) O (I) Perossido di potassio o acqua ossigenata Ossido Ossido Basico Acqua IDROSSIDO Ossido Acido FORMULA = Metallo + tanti gruppi OH (parentesi) quant’è la valenza del metallo K (I) ► K(OH)1 = KOH Idrossido di potassio Ca (II) ► Ca(OH)2 Idrossido di calcio Fe (II) ► Fe(OH)2 Idrossido ferroso Fe (III) ► Fe(OH)3 Idrossido ferrico Nomenclatura IUPAC Na (I) ► Na(OH)1 = NaOH Idrato basico di sodio(I) Mg (II) ► Mg(OH)2 Idrato basico di magnesio(II) Pb (IV) ► Pb(OH)4 Idrato basico di piombo(IV) Al (III) ► Al(OH)3 Idrato basico di alluminio(III) Ossido Ossido Basico Acqua IDROSSIDO CATIONI METALLICI Ossido Acido FORMULA = Metallo con tante cariche positive quant’è la valenza del metallo KOH ► K Ione potassio Ca(OH)2 ► Ca2 Ione calcio Fe(OH)2 ► Fe2 Ione ferroso Fe(OH)3 ► Fe3 Ione ferrico NaOH ► Na Ione sodio Mg(OH)2 ► Mg2 Ione magnesio Pb(OH)4 ► Pb4 Ione piombico IUPAC ione piombo(IV) Al(OH)3 ► Al3 Ione alluminio Ossido Ossido Basico Ossido Acido Acqua OSSIACIDO FORMULA = Sommare all’anidride 1 molecola di acqua; scrivere nell’ordine H, NMe, O; semplificare CO2 + H2O ► H2CO3 Acido carbonico Cl2O + H2O ► H2Cl2O2 = HClO Acido ipocloroso Cl2O3 + H2O ► H2Cl2O4 = HClO2 Acido cloroso Cl2O5 + H2O ► H2Cl2O6 = HClO3 Acido clorico Cl2O7 + H2O ► H2Cl2O8 = HClO4 Acido perclorico SO2 + H2O ► H2SO3 Acido solforoso SO3 + H2O ► H2SO4 Acido solforico Ossido Ossido Basico Ossido Acido Acqua OSSIACIDO ANIONI POLIATOMICI FORMULA = Acido senza protoni con tante cariche negative quanti sono i protoni tolti -oso = -ico = -ito -ato HNO2 ► NO2 Ione nitrito HNO3 ► NO3 Ione nitrato HClO ► ClO Ione ipoclorito HClO2 ► ClO2 Ione clorito HClO3 ► ClO3 Ione clorato HClO4 ► ClO4 Ione perclorato Presenza di protoni = prefisso bio suffisso acido H2CO3 ► HCO3 Ione bicarbonato o carbonato acido H2CO3 ► CO32 Ione carbonato H2SO4 ► HSO4 Ione bisolfato o solfato acido H2SO4 ► SO42 Ione solfato H3PO4 ► H2PO4 Ione fosfato biacido Ossido Ossido Basico Acqua Ossido Acido Acqua IDROSSIDO OSSIACIDO CATIONI METALLICI ANIONI POLIATOMICI COMPOSTI BINARI CON IDROGENO Idracidi (NMe + H) IDRACIDI Solo gli alogeni(I) e lo zolfo(II) FORMULA = Idrogeno(valenza NMe)NMe(valenza H = 1) H (I) F (I) H (I) ► HF Acido Fluoridrico Cl (I) ► HCl Acido Cloridrico H (I) Br (I) ► HBr Acido Bromidrico H (I) I (I) HI Acido Iodidrico H (I) S (II) ► H2S Acido Solfidrico ► COMPOSTI BINARI CON IDROGENO Idracidi (NMe + H) Anioni Monoatomici FORMULA = Idracido senza protoni con tante cariche negative quanti sono i protoni tolti -idrico = -uro HF ► F Ione fluoruro HCl ► Cl Ione cloruro HBr ► Br Ione bromuro HI ► I Ione ioduro 1 idrogeno = prefisso bi- o aggiunta acido H2S ► HS H2S ► S2 Ione solfuro acido o bisolfuro Ione solfuro COMPOSTI BINARI CON IDROGENO Idruri (Me + H) Idracidi (NMe + H) Anioni Monoatomici IDRURI Solo alcuni metalli FORMULA = Me(valenza H=1)H(valenza Me) Na (I) H (I) ► NaH Idruro di sodio Li (I) H (I) ► LiH Idruro di litio B (III) H (I) ► BH3 Idruro di boro Al (III) H (I) ► AlH3 Idruro di alluminio FORMULA = Me(valenza H=1)Me(valenza H=1)H(somma valenze Me) Na (I) B (III) H (I) ► NaBH4 Idruro di sodio e boro Li (I) Al (III) H (I) ► LiAlH4 Idruro di litio e alluminio COMPOSTI BINARI CON IDROGENO Idracidi (NMe + H) Idruri (Me + H) Anfoteri (Vari + H) Anioni Monoatomici Solo alcuni Non metalli FORMULA = NMe(valenza H=1)H(valenza NMe) (tranne l’acqua) H (I) O (II) ► N (III) H (I) ► P (III) H (I) ► H2O NH3 PH3 Acqua Ammoniaca Fosfina Danno sia cationi (sommando protoni) che anioni (perdendo protoni) H2O (-H) H2O (+H) NH3 (-H) NH3 (+H) PH3 (+H) ► ► ► ► ► OH H3O NH2 NH4 PH4 Ione ossidrile Ione ossonio o idrossonio Ione ammide Ione ammonio Ione fosfonio Ossido Ossido Basico Acqua Ossido Acido Acqua IDROSSIDO OSSIACIDO CATIONI METALLICI ANIONI POLIATOMICI Anioni Cationi SALI Cationi Anioni SALI Ca(OH)2 ► Ca2 Ione calcio HNO3 ► NO3 Ione nitrato Ca2 NO3 ► Ca1(NO3)2 = Ca(NO3)2 Nitrato di calcio Cationi KOH ► K Ione potassio Ca(OH)2 ► Ca2 Ione calcio Fe(OH)2 ► Fe2 Ione ferroso Fe(OH)3 ► Fe3 Ione ferrico NaOH ► Na Ione sodio Mg(OH)2 ► Mg2 Ione magnesio Pb(OH)4 ► Pb4 Ione piombico Al(OH)3 ► Al3 Ione alluminio NH3 ► NH4 Ione ammonio PH3 ► PH4 Ione fosfonio HNO2 ► HNO3 ► HClO3 ► HClO4 ► H2CO3 ► H2CO3 ► H2SO4 ► H2SO4 ► HF ► HCl ► HBr ► HI ► H2S ► H2S ► Anioni NO2 NO3 ClO3 ClO4 HCO3 CO32 HSO4 SO42 F Cl Br I HS S2 Ione nitrito Ione nitrato Ione clorato Ione perclorato Ione bicarbonato Ione carbonato Ione bisolfato Ione solfato Ione fluoruro Ione cloruro Ione bromuro Ione ioduro Ione bisolfuro Ione solfuro Esempi (dal nome alla formula) Nitrito Ferroso Fe2 NO2 ► Fe1(NO2)2 = Fe(NO2)2 Ipoclorito di Sodio Na ClO ► Na1(ClO)1 = NaClO Solfato Ferrico Fe3 SO42 ► Fe2(SO4)3 NUMERO DI OSSIDAZIONE • Fino a qui abbiamo classificato i tipi più comuni di composti inorganici, abbiamo imparato a scrivere le loro formule ed abbiamo assegnato ad essi un nome sulla base della valenza che essi assumevano in un determinato composto. E’ possibile però che ci capiti di dover dare il nome ad un composto di cui conosciamo solamente la formula. • Per fare questo risulta molto utile introdurre il concetto di numero di ossidazione che in modo analogo alla valenza ci indica come un elemento si lega in un determinato composto. • Il numero di ossidazione equivale in valore numerico alla valenza ma può essere negativo o positivo NUMERI DI OSSIDAZIONE Elemento N.O. METALLI Elemento N.O. NON METALLI Litio Li +1 Boro B +3 Sodio Na +1 Carbonio C +2, +4 Potassio K +1 Silicio Si +4 Berillio Be +2 Azoto N -3, +1, +2, +3, +4, +5 Magnesio Mg +2 Fosforo P -3, +3, +5 Calcio Ca +2 Ossigeno O -1, -2 Bario Ba +2 Zolfo S -2, +4, +6 Cromo Cr +2, +3, +6 Fluoro F -1, +1 Manganese Mn +2, +4, +6, +7 Cloro Cl -1, +1, +3, +5, +7 Ferro Fe +2, +3 Bromo Br -1, +1, +3, +5, +7 Rame Cu +1, +2 Iodio I -1, +1, +3, +7 Argento Ag +1 Idrogeno H -1, +1 Alluminio Al +3 ANFOTERI Zinco Zn +2 Stagno Sn +2, +4 Mercurio Hg 1, 2 Piombo Pb +2, +4 NUMERO DI OSSIDAZIONE • Il NUMERO DI OSSIDAZIONE rappresenta la carica limite che un atomo presenterebbe qualora acquistasse o cedesse definitivamente gli elettroni condivisi nei legami. • L’attribuzione degli elettroni viene fatta assegnando gli elettroni che caratterizzano ogni legame covalente all’atomo più elettronegativo o, nel caso che i due atomi legati siano uguali, uno ad ognuno degli atomi. NUMERO DI OSSIDAZIONE H O H C O O H O H C O O H O H C O O • Per ogni elettrone che un dato atomo ha in più rispetto allo stato fondamentale si segna un –1, e per ogni elettrone in meno un +1. • Nell’esempio, gli atomi di ossigeno avranno quindi numero di ossidazione –2, l’atomo di carbonio +4 e gli atomi di idrogeno +1. Dalla formula al nome • Per fare tutto questo in modo più immediato esistono anche delle regole che ci permettono di assegnare in modo semplice i numeri di ossidazione agli elementi nei composti e che sono utili soprattutto per quegli elementi che possono presentare più di uno stato di ossidazione. Regole Numeri di Ossidazione • Le sostanze pure hanno tutte N.O. = 0 – Ogni atomo legato solo con se stesso ha numero di ossidazione = 0 • L’idrogeno ha nei composti sempre N.O. = +1 tranne negli idruri dove ha N.O. = -1 • L’ossigeno ha nei composti sempre N.O. = -2 tranne nei perossidi dove ha N.O. = -1 • Gli ioni monoatomici hanno tutti N.O. = carica • I metalli hanno sempre N.O. = valenza con il segno + – I metalli alcalini hanno sempre N.O. = +1 – I metalli alcalino-terrosi hanno sempre N.O. = +2 • La somma dei N.O. in una molecola neutra è sempre = 0 • La somma dei N.O. in uno ione è sempre = carica Esempi • H2SO4 H = +1 O = -2 • 2(H) + (S) + 4(O) = 0 2(+1) + (S) + 4(-2) = 0 • (S) = -2(+1) -4(-2) (S) = -2 +8 = +6 • K2Cr2O7 • 2(Cr) + 7(O) = -2 2(Cr) + 7(-2) = -2 • Cr = [-2 -7(-2)] / 2 Cr = [-2 +14] / 2 = +6 • NO3 • 1(N) + 3(O) = -1 (N) + 3(-2) = -1 • N = -1 -3(-2) N = -1 +6 = +5 K+ e Cr2O7-2 O = -2 O = -2 Esempi • HNO3 H = +1; O = -2; N = -1 x (+1) –3 x (-2) = +5 acido nitrico • FeCl2 Fe2+ = +2 e Cl- = -1 cloruro ferroso • HCl H = +1; Cl = -1 acido cloridrico • NO O = -2; N = +2 ossido di azoto • FeCl3 Fe3+ = +3 e Cl- = -1 cloruro ferrico • H2O H = +1; O = -2 acqua • KMnO4 K+ = +1 e MnO4-; O = -2; Mn = -1 -4 x (-2) = +7 permanganato di potassio • KBr K+ = +1; Br- = -1 bromuro di potassio Esempi • MnO2 O = -2; Mn = -2 x (-2) = +4 biossido di manganese • KBrO3 K+ = +1 e BrO3-; O = -2; Br = -1 -3 x (-2) = +5 bromato di potassio • FeSO4 Fe2+ = +2 e SO42-; O = -2; S = -2 -4 x (-2) = +6 solfato ferroso • H2SO4 H = +1; O = -2; S = -2 x (+1) -4 x (-2) = +6 acido solforico • MnSO4 Mn+2 = +2 e SO42-; O = -2; S = -2 -4 x (-2) = +6 solfato di manganese (II) • Fe2(SO4)3 Fe3+ = +3 e SO42-; O = -2; S = -2 -4 x (-2) = +6 solfato ferrico Esempi (dalla formula al nome) FeCl2 Fe|Cl2 Cl ► Fe2 (NH4)2S (NH4)2|S S2 ► NH4 ► NaHCO3 Na|HCO3 HCO3 ► Na ► HCl H2S H2CO3 Cloruro Ferroso Solfuro di Ammonio Bicarbonato di Sodio Esempi (dalla formula al nome) CaSO4 Ca|SO4 Ca NO !!! Ca2 SO42 ► S+2x(O)=-2 S+2x(-2)=-2 S=+6 S(VI) ► valenza più alta ► solfato Solfato di Calcio Composti di coordinazione • I composti di coordinazione sono quei composti che si possono considerare formati da un atomo o ione centrale Acc intorno al quale si possono disporre una grande varietà di molecole o ioni chiamati leganti (L, L’, …) legati con legami dativi o di coordinazione. L L L Acc L [Acc(L-)n(L)n(L+)n]carica L Composti di coordinazione • L = Gruppi donatori (contenenti atomi che possiedono dei doppietti elettronici disponibili o ioni negativi) • Acc = Gruppi accettori (contenenti atomi che possiedono delle lacune elettroniche o ioni positivi) • Il numero di coordinazione è il numero di legami dativi che forma l’accettore nel formare un composto di coordinazione. H H F N + B H F H F H F N B H F H H • [Ag(NH3)2 ]+ H N H F + Ag :N H H I composti di coordinazione • Donatori (leganti): – gli ioni alogenuro: [:X:] – – l’ossigeno (dello ione idrossido, OH- o della molecola dell’acqua, H2O:) – l’azoto (dell’ammoniaca, :NH3 e dei suoi derivati) – il fosforo e l’arsenico (in composti come PF3 o AsCl3) • Accettori: – gli ioni dei metalli; – gli elementi del III gruppo come boro (B) e alluminio (Al) quando sono presenti in molecole nelle quali non raggiungono gli otto elettroni nel livello più esterno (p.es. BCl3, AlF3) Numero di coordinazione dei metalli • Numero di coordinazione pari – generalmente 2,4,6 e, più raramente, 8, 10 e 12. • Numero di coordinazione dispari – 5 (è il più frequente), 7 e 9. Nomenclatura dei composti di coordinazione • La formula dei composti di coordinazione viene solitamente scritta tra parentesi quadre, con la carica elettrica scritta come se fosse un esponente, quando si tratta di uno ione. • Nelle formule si scrive prima l’elemento centrale o accettore (Acc) e poi i leganti con carica negativa, seguiti da quelli neutri e, infine, i leganti con carica positiva. • [Acc(L-)n(L)n(L+)n]carica • [CrCl4(H2O)2]- Nomenclatura dei composti di coordinazione • Leganti anionici inorganici o organici – Nome dell’anione intero o abbreviato – F- (fluoro); Cl- (cloro); Br- (bromo); I- (iodo); OH(idrosso); S2- (tio); CN- (ciano); • • • • • H2O viene chiamata aquo NH3 viene chiamata ammino NO è detto nitrosil CO carbonil CS tiocarbonil Nomenclatura dei composti di coordinazione • Si leggono prima i leganti preceduti dai prefissi greci di, tri , tetra, … che ne indicano il numero. • Se sono presenti leganti differenti nello stesso complesso si indicano in ordine alfabetico (non contano gli eventuali prefissi). • Il nome del metallo centrale compare per ultimo seguito dalla valenza tra parentesi. • Se il complesso è carico positivamente o neutro il nome dell’atomo centrale rimane immutato. • Se è carico negativamente al nome dell’atomo viene assegnato il suffisso -ato. Nomenclatura dei composti di coordinazione • Complessi anionici: – [Fe(CN)6]3- • esacianoferrato(III) (o ferricianuro) – [CrCl4(H2O)2]- • diaquotetraclorocromato(III) – [Co(SCN)6]3- • esatiocianocobaltato(III) – [Fe(CN)6]4- • esacianoferrato(II) (o ferrocianuro) Nomenclatura dei composti di coordinazione • Complessi cationici: – [Cu(NH3)4]2+ • tetramminorame(II) – [Ag(NH3)2]+ • diamminoargento(I) – [Be(H2O)4]2+ • tetraaquoberillio(II) – [CoCl2(NH3)4]+ • tetraamminodiclorocobalto(III) Nomenclatura dei composti di coordinazione • Complessi neutri: – [Ni(CO)4] • tetracarbonilnichel(0) – [PtCl4(NH3)2] • diamminoteracloroplatino(IV) – [PtCl2en] • dicloroetilendiamminoplatino(II) (“en” indica l’etilendiammina, NH2CH2CH2NH2) Particolarità di alcuni elementi 4 CARBONIO 2 C (II); O (II) ► C2O2 = CO Ossido di carbonio 3, 5 AZOTO 1, 2, 4 SOLO OSSIDI N (I); O (II) ► N2O1 = N2O Protossido di azoto N (II); O (II) ► N2O2 = NO Ossido di azoto N (IV); O (II) ► N2O4= NO2 Biossido di azoto FOSFORO 3, 5 P (III) O (II) ► P2O3 Anidride o ossido Fosforosa P (V) O (II) ► P2O5 Anidride o ossido Fosforica FOSFORO 3 P2O3 + H2O ► H2P2O4 = HPO2 Acido Metafosforoso P2O3 + 2 H2O ► H4P2O5 P2O3 + 3 H2O ► H6P2O6 = H3PO3 Acido Orto fosforoso Acido Pirofosforoso FOSFORO 5 P2O5 + H2O ► H2P2O6 = HPO3 Acido Metafosforico P2O5 + 2 H2O ► H4P2O7 P2O5 + 3 H2O ► H6P2O8 = H3PO4 Acido Orto fosforico Acido Pirofosforico 4,6 ZOLFO 2 SOLO IDRACIDO H (I); S (II) ► Acido Solfidrico H2S MANGANESE + H2O M Mn (II) MnO A Mn (III) Mn2O3 NM Mn (IV) Mn(OH)2 Idrossido manganoso Ossido Manganico o Triossido di diMn MnO2 Anidride Manganosa o Biossido di Mn - H+ NM Mn (VI) NM Mn (VII) MnO3 H2MnO4 MnO4-2 Ione Manganato + H2O Acido manganico - H+ + H2O Mn2O7 HMnO4 Acido permanganico MnO4- Ione Permanganato CROMO + H2O M Cr (II) CrO Cr(OH)2 Idrossido cromoso + H2O M Cr (III) Cr 2O3 Cr(OH)3 Idrossido cromico NM Cr (VI) CrO3 H2CrO4 Acido cromico + H2O x2 H2Cr2O7 (sol. basica) Acido dicromico (sol. acida)