Regole e convenzioni della nomenclatura IUPAC e tradizionale
Ø Ogni specie chimica viene rappresentata univocamente con una
formula e indicata con un nome mediante simboli ed indici numerici
che indicano rispettivamente gli elementi ed il numero degli atomi
presenti nella molecola
Ø La nomenclatura segue specifiche regole e convenzioni stabilite
dall’organismo internazionale IUPAC (International Union of Pure and
Applied Chemistry) nonostante per molti composti sia ancora in uso la
nomenclatura tradizionale
– cloruro di sodio NaCl à un atomo di cloro e uno di sodio
– metano CH4 à un atomo di carbonio e quattro di idrogeno
– solfato di ferro (III) Fe2 (S04)3 à due atomi di ferro e tre gruppi S042 -ovvero
tre atomi di zolfo e dodici atomi di ossigeno
Regole e convenzioni della nomenclatura IUPAC e tradizionale
Nomenclatura tradizionale:
Trae origine dalla distinzione degli elementi in metalli e non metalli;
indica con suffissi e prefissi i diversi stati di ossidazione degli
elementi; permette di distinguere facilmente gli acidi dalle basi e tra
ossidi, perossidi e superossidi.
Nomenclatura IUPAC:
Si “compone” il nome della specie chimica esplicitando la formula
ovvero mettendo in evidenza il numero di atomi ed il numero di
ossidazione degli elementi à corrispondenza logica dal punto di
vista letterale e numerico.
Tavola periodica degli elementi
• Rappresenta la risposta alla necessità di ordinare le conoscenze
accumulate per ogni elemento.
• Nel sistema periodico costituito da gruppi e periodi, gli elementi
vengono ordinati secondo numero atomico crescente ed in modo che
si riscontri una periodicità nella struttura degli atomi ovvero delle loro
proprietà chimiche.
Tavola periodica degli elementi
• Ciascun gruppo (colonne verticali) comprende elementi i cui atomi hanno = configurazione
elettronica esterna e crescente Z andando verso il basso.
• Lungo ciascun gruppo à procedendo dall’alto verso il basso > il numero quantico
principale (n) di una unità à > il carattere metallico e < l’elettronegatività.
• Ciascun periodo (colonne orizzontali) comprende atomi con configurazione elettronica
esterna che varia con regolarità seguendo il riempimento progressivo degli orbitali di 1 e- alla
volta. Gli atomi sono ordinati secondo il criterio dell’andare a capo ogni volta che n > di una
unità ovvero con il completamento dell’ottetto (configurazione elettronica esterna s2 p6)
• Lungo ciascun periodo à procedendo da SN verso DX, (escludendo le serie di transizione
che rappresentano delle stasi), aumenta il numero atomico (Z) per riempimento progressivo
degli orbitali à si passa da elementi con proprietà metalliche ad elementi con proprietà
anfotere ed infine ad elementi con proprietà non metalliche; ciascun periodo si chiude con
un gas nobile.
Numero d'ossidazione (n.ox.)
Ø Dato un atomo legato ad altri atomi, quindi in una molecola, il suo stato di
ossidazione o numero di ossidazione, corrisponde al numero delle cariche
che l'atomo assume se, per convenzione, si considera un trasferimento dei
doppietti elettronici di legame all'atomo più elettronegativo
Ø Nel caso di composti ionici il n.ox. corrisponde all’effettiva carica
dell’atomo
Ø Nelle molecole in cui siano presenti legami covalenti il n.ox. rappresenta
una grandezza convenzionale in quanto l’A non modifica la sua struttura
elettronica esterna
ES. BaCl2 ioni Ba2+ e ioni 2Cl- à Ba perde 2 e- ed il Cl uno per atomo
Ø Uno stesso elemento può presentare n.ox. diversi.
Il n.ox di un composto si assegna secondo le seguenti regole:
Ø n.ox. = 0: in tutti gli elementi allo stato elementare e quando gli atomi presenti nella
molecola sono uguali, cioè non esiste differenza di elettronegatività.
Es: H2; Br2; O2
Ø La somma algebrica dei n.ox. di uno ione è uguale alla sua carica.
Quindi, il n.ox. dell’N nello ione ammonio NH4+ è -3.
Ø In tutti i composti l'ossigeno ha n.ox. = -2 (tranne nei perossidi dove n.ox. = -1 Es.
H2O2; nei superossidi è -1/2)
Ø In tutti i composti l'idrogeno ha n.ox. = +1 (tranne negli idruri metallici NaH in cui è -1)
Ø La somma algebrica dei n.ox. degli atomi di una molecola è sempre = 0.
Quindi, per calcolare il n.ox. dello S nell’acido solforico H2SO4 si procede così:
0 = -8 (O) + 2 (H) + S quindi S = + 6
La nomenclatura si basa sulla distinzione
fondamentale dei composti in:
Ø Binari, formati da due soli tipi di elementi
IDRURI
IDRACIDI
OSSIDI BASICI
OSSIDI ACIDI
Ø Ternari, formati da tre diverse specie di elementi
IDROSSIDI o BASI
OSSIACIDI o ACIDI OSSIGENATI
SALI
1) Nomenclatura dei composti binari
Ø L'idrogeno e l'ossigeno danno composti chimici diversi a
seconda che reagiscano con metalli (Me) o non metalli (n-Me):
§ IDRURI
§ IDRACIDI
§ OSSIDI BASICI
§ OSSIDI ACIDI
1) Nomenclatura dei composti binari
In generale:
Ø Nome à
genericamente l'elemento più elettronegativo (non metallo) ovvero
l'unità negativa deve essere enunciato prima dell'elemento meno
elettronegativo (metallo) ovvero l'unità positiva lasciando invariato il
nome del primo elemento e addizionando il suffisso —URO al secondo
Ø Formula bruta à
al contrario, si ottiene indicando prima l'unità positiva (metallo) e poi
quella negativa (non metallo).
Es.
HCl = cloruro di idrogeno;
H2S = acido solfidrico o solfuro di idrogeno;
NaCl = cloruro di sodio;
KBr = bromuro di potassio
1) Nomenclatura dei composti binari
IDROGENO:
ü H2 + Me à IDRURI salini à “idruro di + me”
Idrogeno combinato con metalli del I o II gruppo (H ha n.ox. -1).
In soluzione acquosa riducono l’H2O formando OH- (H- + H2O à OH- +
H2).
NaH = idruro di sodio;
CaH2 = idruro di calcio
ü H2 + n-Me à IDRACIDI à “acido…idrico”(trad.); “-uro….” (IUPAC)
Es. H2+Cl2 à 2HCl
Idrogeno combinato con elementi dei gruppi 3 à7 (H ha n.ox. +1).
In soluzione acquosa formano H3O+
HCl = acido cloridrico o cloruro di idrogeno;
H2S = acido solfidrico o solfuro di idrogeno;
1) Nomenclatura dei composti binari
OSSIGENO: (n.ox -2)
ü O2 + Me à OSSIDI BASICI à “ossido di + me”
Es. 4Al+ 3O2 à 2Al2O3 ossido di alluminio
Ossigeno legato con legame ionico ad A con scarsa elettronegatività (metalli del I o del II gruppo
o con elementi di transizione come Fe, Cu, Pb e Zn, Al).
I composti sono formati da un catione metalico Mex+ e dallo ione ossido O2- (n.ox. -2).
In soluzione acquosa formano basi (K2O + H2O à 2KOH)
K2O = ossido di potassio;
Na2O = ossido di sodio;
ü O2 + n-Me à OSSIDI ACIDI o ANIDRIDI à “ossido di + n-Me” (IUPAC); “anidride…” (trad.)
Es. O2+S à SO2 anidride solforosa o triossido di zolfo
3O2+2N2 à 2N2O3 anidride nitrosa o triossido di diazoto
Ossigeno legato covalentemente ad A con elevata elettronegatività (Si, N P, CI. Br, ecc.).
In soluzione acquosa formano acidi (Cl2O + H2O à 2HClO).
CO2 = diossido di carbonio o anidride carbonica;
Cl2O = ossido di dicloro o anidride ipoclorosa)
1) Nomenclatura dei composti binari
OSSIGENO: (n.ox -1)
l’O puo anche presentare n.ox -1 combinandosi con metalli quali Na, Sr, Ba
ecc. Queste molecole contengono lo ione O22- e possono agire come
ossidanti o riducenti.
Quindi, a seconda lo stato di ox. dell’O:
Prefissi:
OSSIDO se n.ox -2,
PEROSSIDO se n.ox -1
Es.
MgO ossido di magnesio,
CO ossido di carbonio;
H2O2 perossido di idrogeno o acqua ossigenata;
1) Nomenclatura dei composti binari
Se la molecola è formata da due elementi non metallici, si fa precedere tra i
due l'elemento che compare prima nel seguente elenco:
Xe, Kr, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S,I, Br ,C1, O, F
Es. PH3 fosfuro di idrogeno, HI ioduro di idrogeno, NO monossido di azoto,
H2S solfuro di idrogeno
1) Nomenclatura dei composti binari
• Secondo la nomenclatura tradizionale, QUANDO UN ATOMO HA PIÙ n.OX
si usano suffissi e prefissi diversi (che non danno nessuna indicazione sul n.ox):
• Nel caso di 2 STATI DI OSSIDAZIONE
suffisso -OSO per il n.ox <
sufisso -ICO per il n.ox >
Es.
Fe (n.ox +2, +3 perché 3d6 4s2) quindi:
FeCl2 cloruro ferroso;
FeCl3 cloruro ferrico
FeO ossido di ferro o ossido ferroso;
Fe2O3 triossido di ferro o ossido ferrico
1) Nomenclatura dei composti binari
• Nel caso di 4 STATI DI OSSIDAZIONE:
prefisso –IPO e suffisso -OSO per il n.ox minore
suffisso -OSO per il 2° n.ox
sufisso -ICO per il 3° n.ox
prefisso –PER e suffisso -ICO per il max n.ox
Es. Cl può avere n.ox. 1, 3, 5, 7 quindi:
n.ox. +1à IPO---OSO anidride Ipoclorosa Cl2O
n.ox. +3 à
-------OSO anidride Clorosa Cl2O3
n.ox. +5 à
--------ICO anidride Clorica Cl2O5
n.ox. +7 à PER---ICO anidride Perclorica Cl2O7
1) Nomenclatura dei composti binari
Ø Da tener conto che nella nomenclatura IUPAC nel nome del composto va
anche indicato il numero di atomi delle singole specie atomiche che
compaiono nella formula mediante l'uso dei prefissi: mono (normalmente
omesso), di, tri, tetra, ...
Ø Inoltre, se l'elemento possiede più stati di ossidazione si può indicare il n.ox.
dell'elemento mediante numero romano fra parentesi.
Es.
FeCl2 cloruro ferroso à anche dicloruro di ferro (II);
FeCl3 cloruro ferrico à anche tricloruro di ferro (III);
N2O3 ossido di azoto à triossido di diazoto
2) Nomenclatura dei composti composti ternari
• IDROSSIDI o BASI
• OSSIACIDI o ACIDI OSSIGENATI
• SALI
2) Nomenclatura dei composti composti ternari
Ø [O2 + Me à(ossidi basici)] + H2O à IDROSSIDI o BASI, [Me(OH)x] à
“idrossido di + me”
Es. Al2O3 + 3H2O à 2Al(OH)3
Metalli del I o del II gruppo o elementi di transizione come Fe, Cu, Pb e Zn.
I composti sono formati da un catione metalico Mex+ e da ioni idrossido OH- (in n.
corrispondente alla valenza del Me).
(Ba(OH)2 = (di)idrossido di bario, Fe(OH)3 = (tri)idrossido di ferro (III) o idrossido ferrico)
Ø [O2 + n-Meà (anidridi)] + H2O à OSSIACIDI o ACIDI OSSIGENATI, [Hxn-MeOy] à
“acido....oso/ico”
Es. CO2 + H2Oà 2H2CO3
(H2SO4 = acido solforico; H2CO3 = acido carbonico; HNO2 = acido nitroso)
Ø Metallo + Acido à SALE
(Dipendentemente dalla reazione che li origina à binari o ternari)
Composti ionici formalmente derivati dagli acidi per sostituzione totale (neutri) o parziale
(acidi) degli atomi di H con 1 o più cationi Me quanti ne occorrono per neutralizzare la
carica dell'anione.
(CaCl2 = cloruro di calcio; NaNO3 = nitrato di sodio; CaSO4 = solfato di calcio)
2) Nomenclatura dei composti composti ternari
(Ossiacidi)
Il nome degli ossiacidi rispecchia quello delle corrispondenti anidridi:
n.ox. +1à IPO---OSO àanidride Ipoclorosa Cl2O + H2O à Ac. Ipocloroso HCIO
n.ox. +3 à -------OSO àanidride Clorosa Cl2O3 + H2O à Ac. Cloroso HClO2
n.ox. +5 à --------ICO àanidride Clorica Cl2O5 + H2O à Ac. Clorico HClO3
n.ox. +7 à PER---ICO àanidride Perclorica Cl2O7 + H2O à Ac. Perclorico HClO4
2) Nomenclatura dei composti composti ternari
(Ossiacidi)
OSSOACIDI META-PIRO-ORTO:
• Nella nomenclatura tradizionale degli acidi ossigenati vengono usati i
prefissi orto, meta e piro per indicare i diversi gradi di idratazione di acidi
aventi l'atomo centrale nello stesso stato di ossidazione.
• Le anidridi di alcuni Non Metalli (P, As, Sb, B, Si) possono reagire con acqua
in diverse proporzioni, formando acidi diversi:
– Anidride + 1H2O à acido meta
– Anidride + 2H2O à acido piro
– Anidride + 3H2O à acido orto
• In genere il prefisso "orto" è sottinteso:
– P2O5 + H2O à HPO3 acido metafosforico
– P2O5 + 2H2O à H4P2O7 acido pirofosforico
– P2O5 + 3H2O à H3PO4 acido (orto)fosforico o fosforico
2) Nomenclatura dei composti composti ternari
(Sali)
I sali si possono ottenere da :
• IDRACIDO + IDROSSIDO; Es. HCl + NaOH à NaCl +H2O
• OSSIACIDO + IDROSSIDO; ES. H2CO3 + NaOH à NaHCO3
• OSSIACIDO + OSSIDO; Es. H2CO3 + CaO à CaCO3 + H2O
• ANIDRIDE + OSSIDO; Es. CO2 + CaO à CaCO3
• ANIDRIDE + IDROSSIDO; Es. CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O
• ACIDO + SALE (quando si forma un gas o un precipitato o un elettrolita debole)
• SALE + SALE (reazioni di doppio scambio). Avvengono quando si forma un
precipitato Es. AgNO3+NaCl à AgCl (solido) + NaNO3
2) Nomenclatura dei composti composti ternari (Sali)
I nomi dei Sali, nella nomenclatura tradizionale, derivano da quelli degli acidi corrispondenti :
Ø Se il sale deriva da un IDRACIDO à (BINARIO) “acido…idrico” diventa “uro di…nome metallo”
Es. NaOH + HCl acido cloridricoà NaCl cloruro di sodio
CaCl2 = cloruro di calcio; Fe2S3 solfuro di ferro (III); FeCl2 cloruro ferroso; FeCl3 cloruro ferrico.
Ø Se il sale deriva da un OSSIACIDO à (TERNARIO) ”-OSO” diventa “-ITO”
di…nome metallo
”-ICO” diventa “-ATO” di…nome metallo
Es. NaOH + HNO2 acido nitroso à NaNO2 nitrito di sodio
NaOH + HNO3 acido nitrico à NaNO3 nitrato di sodio
n.ox. +1à IPO---OSO. à Ac. Ipocloroso HCIO à il suo sale sarà ipoclorito di sodio NaClO
n.ox. +3 à -------OSO à Ac. Cloroso HClO2 à il suo sale sarà clorito di sodio NaClO2
n.ox. +5 à --------ICO à Ac. Clorico HClO3 à il suo sale sarà clorato di sodio NaClO3
n.ox. +7 à PER---ICO à Ac. Perclorico HClO4 à il suo sale sarà perclorato di sodio NaClO4
2) Nomenclatura dei composti composti ternari
(Sali)
Quando i sali derivano per reazione incompleta di un acido poliprotico con
una base, mantengono idrogeni acidi nell'anione.
In tal caso si indica il numero di idrogeni presenti usando le particelle mono-,
di-, tri- etc. (mono viene spesso omesso)
Acido ortofosforico + idrossido di sodio
H3PO4 + 3 NaOH à Na3PO4
fosfato di sodio
H3PO4 + 2 NaOH àNa2HPO4
idrogenofosfato di sodio
H3PO4 + NaOH à NaH2PO4
diidrogenofosfato di sodio
4) Nomenclatura dei composti ionici
Cationi Monoatomici à nome dell’elemento + n° romano che ne indica la
valenza Es. Fe2+ ione ferro (II), Fe3+ ione ferro (III).
Anioni Monoatomici à suffisso –URO al nome dell’A Es. I- ione ioduro
Per l’O è diverso perché si usa OSSIDO Es. O2- ione ossido.
Cationi Poliatomici à suffisso –ONIO al nome della base. Si tratta di ac.
coniugati di basi deboli Es. NH4+ ione ammonio; H3O+ ione idrossonio.
Anioni Poliatomici à suffisso –ATO al nome dell’A centrale Es. SO42- ione
solfato (VI), NO3- ione nitrato (V).
Cenni sulle reazioni chimiche
Una reazione chimica è rappresentata da una equazione costituita da due
membri. Nel 1° sono indicate le specie chimiche che reagiscono, nel 2° le
specie prodotte dalla reazione.
Coefficienti stechiometrici à indicano i rapporti secondo cui le varie specie
chimiche in una data reazione scompaiono o si formano.
Es. 3SO3 anidride solforica + 2Fe2(OH)3 idrossido ferrico à Fe2(SO4)3 solfato
ferrico + 3H2O
La trasformazione delle specie nel corso di una reazione può essere totale o
parziale (reazione in equilibrio). Nel primo caso i membri separati da
nel secondo caso
o
