Breve Storia Della Simbologia Chimica e nomenclatura chimica

La nomenclatura chimica è regolamentata dalla I.U.P.A.C.

Internazional Union for Pure and Applied Chemistry

UNIONE INTERNAZIONALE

di CHIMICA PURA e APPLICATA

Cos’è la IUPAC

Ú È un’associazione internazionale che periodicamente si riunisce per aggiornare le regole di << sintassi chimica >> alla luce delle nuove conoscenze

Ú Le regole della nomenclatura chimica sono state elaborate durante il congresso IUPAC nel 1957, basato sulle precedenti proposte di Alfred Stock

Ú Il principio base è la descrizione della formula per cui in base a tali regole è possibile dal nome risalire alla formula e viceversa

Antoine L. Lavoisier

Ú  Intorno al 1787, diede per primo una sistemazione alla nomenclatura chimica rendendola simile alla moderna

Ú  Per gli elementi propose dei simboli geometrici

Ú  Introdusse i suffissi ico, oso, ato, ito, ancora oggi usati

John Dalton

Ú  sostituì i simboli geometrici con segni circolari

Jons Jacobs Berzelius

Ú introdusse nel 1813 i simboli degli elementi, c o m e n o i o g g i l i conosciamo.

Nomenclatura chimica Ú I simboli degli elementi sono costituiti da una, due o tre lettere che derivano dal nome originale, spesso latino, dell’elemento chimico. Ú Ad esempio:

– C Carbonio (dal latino carbo)

– O Ossigeno (dal greco oxis = aspro o acido, e gens = generatore)

– U Uranio (dal pianeta Urano, scoperto pochi anni prima dell’elemento)

– Cu Rame ( dal latino cuprum) Ku KURCIATOVIO

Db HANIO

Ú  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.

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 110, scoperto nel 1994, risulta un un nil ium con simbolo provvisorio Uun

Nomenclatura chimica

Ú  Il nome provvisorio si ottiene a partire dal NUMERO ATOMICO, le cui cifre vengono descritte con opportune radici seguite dal suffisso “ium”:

Nomenclatura chimica Ú Attorno al simbolo di un elemento possono

essere disposti 4 indici ed 1 coefficiente che rappresentano: –  Indice superiore a sinistra ….. il numero di massa A –  Indice inferiore a sinistra ..… il numero atomico Z –  Indice inferiore a destra ..….. il numero di atomi –  Indice superiore a destra …… la carica ionica –  Coefficiente stechiometrico ... il numero di unità

S 2+ 32

16 2 5

VALENZA

La valenza di un elemento in un composto rappresenta il numero di legami che tale elemento

instaura nel composto considerato

Zerovalenti He, Ne Monovalenti H, Cl in HCl, Bivalenti Ca in CaCl2, Mg in MgF2 Trivalenti N in NH3, P in PH3 Tetravalenti C in CH4 Pentavalenti P in PCl5

La valenza coincide con il numero di

atomi di idrogeno che un elemento può legare o sostituire

Gli elettroni di valenza Gli elettroni più esterni di un atomo sono chiamati di “Valenza”, mentre quelli più interni sono chiamati elettroni del “Nocciolo”

Elemento Elettroni del nocciolo

Elettroni di valenza

Gruppo Tavola

periodica Na 1s22s22p6 3s1 1A, 1

Si 1s22s22p6 3s23p2 4A, 14

Ti 1s22s22p6

3s23p6 4s23d2

4B, 4

As 1s22s22p6

3s23p63d10 4s24p3 5A, 15

Gli elettroni di valenza si possono rappresentare con il simbolo di Lewis nel quale gli elettroni vengono rappresentati con

puntini

Li Be C O F NeNB

Tutti gli elementi tendono a raggiungere la configurazione elettronica del gas nobile più vicino (s2p6 o s2 per quello vicino all’elio)

Tutti gli elementi tendono a raggiungere la configurazione elettronica completa o almeno ad ottetto s2p6

condividendo, strappando o cedendo elettroni (Regola dell’ottetto di Kossel)

Gli elementi, per proprietà fisica e comportamento chimico, si possono suddividere in METALLI e NON METALLI. Alcuni elementi presentano caratteristiche intermedie e sono detti METALLOIDI , in corrispondenza di un loro numero di ossidazione, presentano caratteristiche intermedie e sono detti ANFOTERI.

Tutti gli elementi tendono a raggiungere la configurazione elettronica del gas nobile più vicino

(s2p6 o s2 per l’idrogeno)

NUMERO DI OSSIDAZIONE Rappresenta lo stato di combinazione di un elemento in un composto, da un punto di vista formale e pratico. Esso consiste nella carica elettrica fittizia che l’elemento assume in un composto se si pensa di associare gli elettroni di ciascun legame all’atomo considerato più elettronegativo. Il numero di ossidazione può quindi assumere valori sia positivi che negativi. Quando gli elettroni di legame vengono assegnati all’elemento più elettronegativo, esso si carica di tante cariche negative quanti sono gli elettroni acquistati.

LA VALENZA NON COINCIDE CON IL NUMERO DI OSSIDAZIONE

CH4 C2H6 C2H4 C2H2 Valenza C 4 4 4 4 N. ossidaz. C -4 -3 -2 -1

Numero di ossidazione 1.  Numeri di ossidazione del carbonio:

CH4 = -4; C = 0; CO= + 2; CO2= + 4;

2.  Numeri di ossidazione dell’azoto: N2 = 0; NO = +2; NH3 = -3;

La somma algebrica dei n.o. deve sempre coincidere con la carica vera. In una molecola la somma algebrica dei n.o. degli atomi è 0.

In uno ione la somma algebrica è uguale alla carica dello ione

H. Idrogeno –1, + 1 (non metallo)

Primo Gruppo Sottogruppo A Sottogruppo B (metalli alcalini) (metalli nobili) Li. Litio +1 Cu. Rame +1,+2 Na. Sodio +1 Ag. Argento +1 K. Potassio +1 Au. Oro +1,+3

Secondo Gruppo Sottogruppo A Sottogruppo B (metalli alcalino-terrosi) Mg. Magnesio +2 Zn. Zinco +2 (anfotero) Ca. Calcio +2 Cd. Cadmio +2 (metallo) Sr. Stronzio +2 Hg. Mercurio +2,+1 (metallo) Ba. Bario +2

Terzo Gruppo Quarto Gruppo (terre) (sottogr. A del carbonio) B. Boro +3 (non metallo) C. Carbonio (+2), +4 (non metallo) Al. Alluminio +3 (anfotero) Si. Silicio (+2), +4 (non metallo) Ce. Cerio +3, + 4 (metallo) Sn. Stagno (+2), +4 (anfotero) Pb. Piombo (+2), +4 (metallo)

Quinto Gruppo Sottogruppo A dell’azoto N. Azoto -3, (+1), (+2), (+3), (+4), + 5 (non metallo) P. Fosforo -3, (+1), (+3), + 5 (non metallo) As. Arsenico -3, (+1), (+3), + 5 (non metallo) Sb. Antimonio -3, (+3) (anf.) , + 5 (non metallo) Bi. Bismuto -3, (+3) (met.) , + 5 (non metallo) Sesto Gruppo Sottogruppo A Sottogruppo B (non-metalli, calcogeni) O. Ossigeno -2, (-1) Cr. Cromo +2 (metallo) S. Zolfo +2, +4, +6 +3 (anfotero) +6 (non metallo)

Settimo Gruppo Sottogruppo A Sottogruppo B (Non metalli, alogeni) F. Fluoro -1 Mn. Manganese +2 (metallo) Cl. Cloro -1,+1, +3, +5, +7 +3 (anfotero) Br. Bromo -1,+1, +3, +5, +7 +6,+7 (non metallo) I. Iodio -1,+1, +3, +5, +7

Ottavo Gruppo (metalli)

Fe. Ferro +2, +3 Co. Cobalto +2, +3 Ni. Nichel +2, +3

Note Carbonio: solo composti inorganici Ossigeno: -1 nei perossocomposti Idrogeno: -1 negli idruri Tutti gli elementi, come sostanze semplici, hanno n. o. zero

DETERMINAZIONE DEL NUMERO DI OSSIDAZIONE DEGLI ELEMENTI NEI LORO COMPOSTI

1.  Il n.o. di una specie elementare è zero. 2.  Nel calcolo del n.o. non si tiene conto dei legami tra atomi dello

stesso elemento. 3.  Il n.o. di un catione o di un anione corrisponde alla propria

carica. 4.  L’idrogeno H ha sempre n.o. +1, tranne che negli idruri

(composti binari con i metalli) in cui presenta n.o. –1. 5.  L’ossigeno O ha sempre n.o. –2, tranne in OF2 (n.o. +2) nei

perossidi (-O-O-, n.o. –1) e nei superossidi (n.o. –1/2).

Il n.o. di un atomo in una molecola può essere determinato in base alle seguenti semplici regole:

•  Il fluoro F ha sempre n.o. –1. •  Il cloro Cl ha sempre n.o. –1, tranne nei legami con F e con

O à n.o. positivi. •  Il Br ha sempre n.o. –1 tranne nei legami con F, O e Cl à

n.o. positivi. •  I metalli hanno sempre n.o. positivi; i metalli alcalini: n.o.

+1 •  I metalli alcalino terrosi, Zn e Cd: n. o. + 2. •  Il B e l’Al: n.o. +3 •  In una molecola la somma algebrica dei n.o. di tutti gli

atomi deve essere zero. •  In uno ione (positivo o negativo) la somma algebrica dei

n.o. deve essere uguale alla carica dello ione stesso.

idrossidi + acidi ossigenati

SALI

+ acquaIDROSSIDI

+ ossigenoOSSIDI

METALLII, II, III, Sn, Pb, Biblocco d e blocco f

+ acquaIDROSSIDI

+ acquaACIDI OSSIGENATI

+ ossigenoOSSIDI ANFOTERI

SEMIMETALLIZn, Al, Si, Ge, As. Sb

+ acquaACIDI OSSIGNATI

+ ossigenoANIDRIDI

NON METALLIB, C, N, P, VI, VII

ELEMENTI

ELEMENTI Elemento Radice Esempio

Ferro ferr- Ossido ferroso

Iodio iod- Iodato, ioduro

Azoto Azot- Acido azotidrico

Rame rame- Ossido rameico

Nichel nichel- Idrato nicheloso

Dal nome dell’elemento si ricava la radice da usare: togliendo la “o” o la “io” finale oppure, per terminazioni differenti, lasciando il nome dell’elemento tal quale.

Elemento Radice Esempio Azoto Nitr- Nitrito, Nitrato Zolfo Solfor-, solf- Acido solforico, solfato Fosforo Fosfor-, fosf Acido fosforico, fosfato Arsenico Arseni-, arsen- Arseniato, acido arsenico Manganese Mangan- Ossido manganoso Stagno Stann- Idrato stannoso Oro Aur- Cloruro Aurico

Eccezioni:

METALLI (M)

IDROGENO OSSIGENO

IDRURI (MH) OSSIDI BASICI (MO)

Ca

CaH2 CaO

IDROSSIDI (MOH) O BASI

Ca(OH)2

ACQUA

OSSIDO DI ___ ( *)

IDROSSIDO DI ___( *)

IDRURO DI ___

* stato di ossidazione del metallo che presenta più stati di ossidazione

FeO OSSIDO FERROSO n.o BASSO Fe203 OSSIDO FERRICO n.o ALTO

NON METALLI (X)

IDROGENO OSSIGENO

IDRACIDO(HX) OSSIDI ACIDO (XO) O

ANIDRIDE

S

H2S

SO2 SO3

OSSIACIDI (HXO) (HA)

H2SO3 H2SO4

TUTTI I NON METALLI DANNO COMPOSTI

ACIDI ACQUA

ACIDO ___IDRICO

ANIDRIDE ___OSA ANIDRIDE ___ICA

ACIDO ___ICO

ACIDO ___OSO

OSSIDO DI ___ ( *)

* stato di ossidazione del metallo che presenta più stati di ossidazione

COMPOSTI BINARI CON L’OSSIGENO Sia i metalli che i non metalli nei loro numeri di ossidazione positivi,

IUPAC OSSIDI

METALLO +

OSSIGENO

NON METALLO +

OSSIGENO

OSSIDO BASICO (OSSIDO)

OSSIDO ACIDO (ANIDRIDE)

Ossidi = Metallo + Ossigeno: MxOy

Gli indici x e y dipendono dai rispettivi numeri di ossidazione: M(+1) + O(2-) à M2O M(+2) + O(2-) à MO

M(+3) + O(2-) à M2O3 M(+4) + O(2-) à MO2

Anidridi = Non metallo + Ossigeno: MxOy x e y dipendono dai rispettivi numeri di ossidazione:

E(+1) + O(2-) à E2O E(+2) + O(2-) à EO

E(+3) + O(2-) à E2O3 E(+4) + O(2-) à EO2 E(+5) + O(2-) à E2O5 E(+7) + O(2-) à E2O7

Si semplificano gli indici nel caso siano divisibili per uno stesso numero

IUPAC: Ossidi metallici

n  Na2O: Monossido di disodio n  Fe2O3: Triossido di diferro

n  BaO: Monossido di bario n  Li2O: Monossido di dilitio

n  SnO2: Diossido di stagno

Nomenclatura IUPAC IL NOME DESCRIVE LA FORMULA : Si usano prefissi indicanti il numero di atomi di ossigeno e di atomi

metallici presenti nella formula (mono, di, tri, tetra, penta, esa, octa, nona, deca, undeca, dodeca, …)

Nomenclatura Tradizionale

n  Alla parola OSSIDO si aggiunge un attributo costituito dalla radice del nome dell’elemento e da un suffisso:

n  -OSO riferito al numero di ossidazione più basso n  -ICO riferito al numero di ossidazione più alto (anche usato per

composti derivati da elementi con n.o. unico)

OSSIDI METALLICI

Se l’elemento ha un solo numero di ossidazione:

Alla parola OSSIDO si fa seguire il nome dell’elemento; si può anche usare la proposizione di,

seguita dal nome dell’elemento

Se l’elemento ha due numeri di ossidazione:

FeO OSSIDO FERROSO n.o BASSO Fe203 OSSIDO FERRICO n.o ALTO

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959 International of Pure and Applied Chemistry

descrizione della formula bruta CaO Ossido Di Calcio CuO Monossido Di Rame Cu2O Monossido Di Dirame Fe2O3 Triossido Di Diferro

NOMENCLATURA DI STOCK 1957 UFFICIALIZZATA DALLA IUPAC Specifica con numeri romani l’esistenza di ossidi a diverso

numero di ossidazione del metallo CaO Ossido Di Calcio CuO Ossido Di Rame (I) Cu2O Ossido Di Rame (II) Fe2O3 Ossido Di Ferro (III)

NOMENCLATURA TRADIZIONALE, CLASSICA dipende dal numero di ossidazione del metallo:

oso = n.o. più basso ico = n.o più alto CaO Ossido Di Calcio CuO Ossido Rameico Cu2O Ossido Rameoso Fe2O3 Ossido Ferrico [ Ruggine

OSSIDI DEI METALLI

NOMENCLATURA RAZIONALE IUPAC Descrizione della formula bruta

CaO OSSIDO DI CALCIO Na2O OSSIDO DI SODIO Al2O3 OSSIDO DI ALLUMINIO

SE UN ELEMENTO PRESENTA PIÙ DI UNO STATO DI OSSIDAZIONE:

NOMENCLATURA CLASSICA FeO OSSIDO FERROSO n.o BASSO Fe203 OSSIDO FERRICO n.o ALTO

FeO OSSIDO DI FERRO (II) Fe203 OSSIDO DI FERRO (III) NOMENCLATURA DI STOCK

FeO MONOSSIDO DI MONOFERRO Fe203 TRIOSSIDO DI DIFERRO

Nomenclatura Tradizionale

OSSIDI NON METALLICI o ANIDRIDI

Alcuni non metalli (soprattutto gli alogeni) presentano più di due n.o. positivi. Il loro nome si indica con la parola anidride seguita da un attributo al femminile con gli stessi suffissi OSA e ICA. Si utilizzano, oltre ai suffissi, anche i prefissi IPO- e PER- per distinguere i possibili composti: +1 Cl2O anidride ipoclorosa +3 Cl2O3 anidride clorosa +5 Cl2O5 anidride clorica +7 Cl2O7 anidride perclorica

Rapporto: 2 a 3 prefisso sesqui

IUPAC: Ossidi non metallici

n  Cl2O: Monossido di dicloro n  Cl2O3: Triossido di dicloro n  Cl2O5: Pentossido di dicloro n  Cl2O7: Eptossido di dicloro n  CO: Monossido di carbonio n  CO2: Diossido di carbonio n  SO2: Diossido di zolfo n  SO3: Triossido di zolfo

OSSIDI DEI NON METALLI

NOMENCLATURA TRADIZIONALE

SO2 ANIDRIDE SOLFOROSA n.o BASSO S03 ANIDRIDE SOLFORICA n.o ALTO

NOMENCLATURA RAZIONALE IUPAC Descrizione della formula bruta

SO2 DIOSSIDO DI ZOLFO S03 TRIOSSIDO DI ZOLFO

SO2 OSSIDO DI ZOLFO(IV) S03 OSSIDO DI ZOLFO(VI)

NOMENCLATURA DI STOCK

IDROSSIDI (BASI) IUPAC Derivano formalmente dalla reazione di ossidi basici (ossidi metallici) con acqua:

K2O + H2O 2 KOH

Sono costituiti dallo ione METALLICO positivo Mn+ e da n IONI OSSIDRILI OH-. Valgono le stesse regole IUPAC per la nomenclatura degli ossidi:

NaOH (Mono)Idrossido di sodio Fe(OH)2 Diidrossido di ferro Fe(OH)3 Triidrossido di ferro Ca(OH)2 Diidrossido di calcio

Se l’elemento ha un solo numero di ossidazione si può utilizzare la sola preposizione di:

Mg(OH)2: Idrossido di magnesio

IDROSSIDI Nomenclatura tradizionale

Valgono le stesse regole per i suffissi utilizzati con gli ossidi: IDROSSIDO ________ -OSO

IDROSSIDO ________-ICO

radice del metallo la formula si costruisce ponendo accanto al simbolo del metallo tanti gruppi OH quanti ne indica il numero di ossidazione del metallo: idrossido sodico NaOH idrossido ferroso Fe(OH)2 idrossido ferrico Fe(OH)3

Na2O + H2O à 2NaOH (idrossido di sodio, soda caustica) CaO (calce viva) + H2O à Ca(OH)2 (idrossido di calcio, calce spenta)

ACIDI

IDRACIDI ACIDI OSSIGENATI

ANIDRIDI OSSIDI ACIDI

IDRACIDI Gli alogeni e lo zolfo formano nei loro n.o. negativi, acidi binari con l’H. Si indicano col suffisso –IDRICO (essi fanno comunque parte di una classe più vasta, detta dei composti binari, il cui nome sistematico IUPAC si ottiene ponendo dapprima la radice del nome dell’alogeno, più elettronegativo dell’idrogeno, a cui va aggiunta la desinenza –URO, seguito dalla preposizione di e dal nome del primo costituente) IUPAC

HF acido fluoridrico fluoruro di idrogeno) HCl acido cloridrico cloruro di idrogeno) H2S acido solfidrico solfuro di idrogeno) HBr acido bromidrico bromuro di idrogeno) HI acido iodidrico ioduro di idrogeno) HCN acido cianidrico cianuro di idrogeno) HN3 acido azotidrico azoturo di idrogeno

Acidi Ossigenati o Ossiacidi

• Derivano dalle anidridi per formale addizione di H2O. • Nella formula si scrive dapprima l’H, quindi il simbolo dell’elemento, ed infine l’ossigeno.

• Al nome dell’acido si associano gli stessi prefissi e suffissi dell’anidride da cui deriva.

(anidride solforosa) SO2 + H2O à H2SO3 (acido solforoso) (anidride solforica) SO3 + H2O à H2SO4 (acido solforico) (anidride nitrica) N2O5 + H2O à H2N2O6 à 2HNO3 (ac. nitrico) (anidride carbonica) CO2 + H2O à H2CO3 (acido carbonico)

Acidi Ossigenati (Anidride ipoclorosa) Cl2O + H2O à H2Cl2O2 à 2HClO

(acido ipocloroso) (Anidride acido clorosa) Cl2O3 + H2O à H2Cl2O4 à 2HClO2

(acido cloroso) (Anidride clorico) Cl2O5 + H2O à H2Cl2O6 à 2HClO3

(acido clorico) (Anidride perclorico) Cl2O7 + H2O à H2Cl2O8 à 2HClO4

(acido perclorico)

(Anidride bromosa) Br2O3 + H2O à H2Br2O4 à 2HBrO2 (acido bromoso)

(Anidride bromica) Br2O5 + H2O à H2Br2O6 à 2HBrO3 (acido bromico)

Acidi Ossigenati con diverso rapporto anidride/ acqua

Alcuni non metalli, soprattutto del IV e del V gruppo danno acidi con addizione formale di una quantità variabile di molecole di H2O all’anidride. Così per uno stesso numero di ossidazione possono esistere diversi acidi, distinguibili con appropriati prefissi, fermo restando il suffisso associato a quel N.O. All’aumentare del numero di molecole d’acqua si usano i seguenti suffissi: META-, PIRO- (o DI-), ORTO.

P2O5 + H2O à H2P2O6 = HPO3 (acido metafosforico) P2O5 + 2 H2O à H4P2O7 (acido pirofosforico o difosforico) P2O5 + 3 H2O à H3PO4 (acido ortofosforico)

P2O3 + H2O→H2P2O4 = 2 H PO2 ACIDO META FOSFOROSO P P2O3 +2 H2O→H4P2O5 = H4P2O5 ACIDO PIRO FOSFOROSO P2O3 +3 H2O→H6P2O6 = 2 H3 PO3 ACIDO ORTO FOSFOROSO

P2O5 + H2O→H2P2O6 = 2 H PO3 ACIDO META FOSFORICO P P2O5 +2 H2O→H4P2O7 = H4P2O7 ACIDO PIRO FOSFORICO P2O5 +3 H2O→H6P2O8 = 2 H3 PO4 ACIDO ORTO FOSFORICO

B2O3 + H2O→H2B2O4 = 2 H BO2 ACIDO META BORICO P B2O3 +2 H2O→H4B2O5 = H4B2O5 ACIDO PIRO BORICO P B2O3 +3 H2O→H6B2O6 = 2 H3 BO3 ACIDO ORTO BORICO

SiO2 + H2O→H2 Si O3 = H2 Si O3 ACIDO META SILICICO P 2 SiO2+ 3 H2O→H6 Si2 O7 = H6 Si2 O7 ACIDO PIRO SILICICO P SiO2 + 2 H2O→H4 Si O4 = H4 Si O4 ACIDO ORTO SILICICO

Acidi Ossigenati con diverso anidride/ acqua

COMPOSTI BINARI CON L’IDROGENO

Oltre agli IDRACIDI, esistono altri composti binari con l’idrogeno

ü L’ossigeno, come lo zolfo in H2S, forma l’acqua H2O ü Vo gruppo si legano ad H nei loro n.o. negativi (-3):

NH3 ammoniaca PH3 fosfina AsH3 arsina SbH3 stibina

ü  IV ° gruppo: CH4 metano SiH4 silano BH3 borano

ü  I metalli si combinano con l’idrogeno avente n.o. –1 formando composti comunemente detti IDRURI METALLICI: AlH3 idruro di alluminio LiH idruro di litio FeH3 idruro ferrico

PEROSSIDI (-O-O-)

LEGAME COVALENTE TRA DUE ATOMI DI OSSIGENO

POSSONO ESSERE COVALENTI

H

O O

H ACQUA OSSIGENATA

POSSONO ESSERE IONICI O O

Ba +2

-1 -1

IONE PEROSSIDO

PEROSSOCOMPOSTI

Sono composti in cui un ossigeno è sostituito con un gruppo O2

2- (gruppo PEROSSO) e contengono quindi più ossigeno dell’atteso. Essi vengono indicati con il prefisso PEROSSO- o PER-: Perossido di idrogeno H2O2 (H2O + ossigeno) (acqua ossigenata) Perossido di sodio Na2O2 (Na2O + ossigeno) Acido perossosolforico H2SO5 (H2SO4 + ossigeno)

(persolforico) Perossodisolfato di potassio K2S2O8 (K2S2O7 + ossigeno)

SUPEROSSIDO

Composto del diossigeno

distanza O-O in Å

ordine di legame

Numero Ox

Catione diossigenile O2+

1,12 2,5 +1

Diossigeno O2 1,21 2 0

Perossido O22-

1,28 1 -1

Superossido O2- 1,49 <1 -1/2

K2O = ossido di potassio fonte di ossigeno nei generatori chimici di ossigeno, come quelli usati nello space shuttle e sui sottomarini.

2NaO2 → 2 NaO + O2

Il superossido è biologicamente abbastanza tossico (distrugge il Fe-S e libera Fe e radicale OH) ed è usato dal sistema immunitario per uccidere i microorganismi patogeni ma è anche un prodotto di scarto della respirazione mitocondriale. Viene Prodotto dall‘ enzima NADPH ossidasi mentre viene distrutto dalla SOD.

COMPOSTI BINARI TRA NON METALLI

I non metalli danno frequentemente tra loro composti binari covalenti. All’elemento più elettronegativo si dà il suffisso –URO: ICl cloruro di iodio Si3N4 nitruro di silicio OF2 fluoruro di ossigeno (unico composto in cui O ha n.o. +2) SiC carburo di silicio P2S3 solfuro fosforoso

Cu+ ione rameoso Fe2+ ione ferroso Cu2+ ione rameico Fe3+ ione ferrico

IONI METALLICI e IONI POSITIVI (CATIONI) nomenclatura tradizionale

La formula degli ioni metallici si indica ponendo a destra in alto del simbolo dell’elemento metallico tante cariche positive quante ne indica il

numero di ossidazione.

La nomenclatura corrisponde a quella degli ossidi ed idrossidi, premettendo la parola IONE:

A volte una parte della carica positiva viene saturata dall’ossigeno (n.o. –2), che annulla 2 cariche positive. Tali ioni vengono chiamati col suffisso –ILE, e possono essere sia con metalli che con non metalli:

BiO+ ione bismutile VO2+ ione vanadile NO+ ione nitrosile NO2

+ ione nitrile

IONI METALLICI e IONI POSITIVI (CATIONI) nomenclatura tradizionale

• L’idrogeno, nel suo n.o. +1, forma lo ione positivo H+ detto ione idrogeno (idrogenione), detto anche protone.

• Gli ioni positivi ottenuti per addizione di H+ su composti di non metalli con n.o. negativo, vengono indicati con suffisso –ONIO:

NH4+ ione nitronio (o ammonio)

PH4+ ione fosfonio

H3O+ ione ossonio

2e

IONI METALLICI e IONI POSITIVI (CATIONI) nomenclatura IUPAC

1.  Per uno ione monoatomico positivo, cioè un catione metallico, il nome del metallo è preceduto dalla parola “ione”. Esempio: Na+, ione sodio, Ca++ ione calcio.

2.  Per i metalli di transizione, i quali possono avere più di uno ione positivo, si usa un numero romano per indicare la carica dello ione. Esempio: Fe++, ione ferro (II), Fe+++, ione ferro (III), Hg2+ ione mercurio (II), Hg2

2+ ione mercurio (I). 3.  Per i cationi non metallici si fa spesso ricorso alla

nomenclatura corrente. Esempio NH4+, ione ammonio.

3p 3n Ione Li+

Ioni negativi

I-

Ione ioduro

F-

Ione fluoruro

Cl-

Ione cloruro

Br-

Ione bromuro

O2-

Ione ossido

S2-

Ione solfuro

N3-

Ione nitruro

P3-

Ione fosfuro

C4-

Ione carburo

H-

Ione idruro

Gli ANIONI monoatomici hanno desinenza URO. Lo ione O2

- fa eccezione e viene indicato con la parola ossido. Gli ioni F-, Cl-, Br-, I-, S2- possono essere considerati derivati dall’acido alogenidrico per perdita di uno ione H+ (residuo alogenico)

Ioni Poliatomici, ossoanioni

ClO4-

Ione perclorato

BrO4-

Ione perbromato

ClO3-

Ione clorato

BrO3-

Ione bromato

ClO2-

Ione clorito

BrO2-

Ione bromito

ClO-

Ione ipoclorito

BrO-

Ione ipobromito

SO32-

Ione solfito

NO2-

Ione nitrito

SO42-

Ione solfato

NO3-

Ione nitrato

v Quello che resta di un acido ossigenato per perdita di atomi di idrogeno si chiama radicale acido. Per ogni idrogeno tolto si aggiunge una carica negativa. Ø Il numero delle cariche costituisce la valenza del radicale

Si usano suffissi diversi da quelli dei corrispondenti acidi:

-OSO à -ITO -ICO à -ATO

CO32-

Ione carbonato

HClO acido ipocloroso ClO- ione ipoclorito HClO2 acido cloroso ClO2

- ione clorito HClO3 acido clorico ClO3

- ione clorato HClO4 acido perclorico ClO4

- ione perclorato HBrO acido ipobromoso BrO- ione ipobromito HBrO2 acido bromoso BrO2

- ione bromito HBrO3 acido bromico BrO3

- ione bromato HBrO4 acido perbromico BrO4

- ione perbromato HNO2 acido nitroso NO2

- ione nitrito HNO3 acido nitrico NO3

- ione nitrato H2SO3 acido solforoso SO3

2- ione solfito H2SO4 acido solforico SO4

2- ione solfato H3PO4 acido fosforico PO4

3- ione fosfato

Ioni Poliatomici, ossoanioni

Ossoanioni contenenti idrogeno La perdita parziale di ioni H+ dà luogo a radicali ionici negativi indicati col prefisso IDROGENO-:

HSO4- à ione idrogenosolfato

E, se necessario, anche i prefissi mono-, di-, tri- per indicare il numero di ioni H+:

H2PO4- à ione diidrogenofosfato

HSO3-

Ione Idrogeno -solfito

HSO4-

Ione Idrogeno -solfato

HCO3-

Ione Idrogeno

-carbonato

H2PO4-

Ione Diidrogeno

-fosfato

HPO42-

Ione Idrogeno -fosfato

Nomenclatura corrente: prefisso “bi”

Bicarbonato, bisolfato, bisolfito

Ossoanioni Oltre ai radicali acidi, esistono ioni negativi di altro tipo. Per addizione formale di ioni ossidrili OH- su elementi a carattere anfotero si ottengono ioni negativi indicati col prefisso IDROSSO- e col suffisso –ATO:

Sb(OH)6- ione idrossoantimoniato

Al(OH)4- ione idrossoalluminato

Zn(OH)42- ione idrossozincato

Gli ioni ottenuti per unione di alogeni (nei loro n.o. negativi) con elementi con n.o. positivi, vengono indicati con prefissi bi-, tri-, tetra-, penta-, esa-, per indicare il numero di atomi di alogeno presenti, le radici fluoro-, cloro-, bromo-, iodo-, desinenza ato:

HgI42- ione tetraiodomercurato

PtCl62- ione esacloroplatinato

SnCl62- ione esaclorostannato

I sali si originano per reazione tra un composto derivato da un metallo

(ossido basico, idrossido o il metallo stesso) ed un composto derivato da un non metallo

(anidride, acido o lo stesso non metallo)

Sali (MXO) (MA)

ACIDO + BASE

LA PARTE POSITIVA PROVIENE DALLA BASE LA PARTE NEGATIVA DALL’ACIDO

Un sale è costituito da una parte metallica (ione del metallo o altro catione tra quelli descritti) e da una parte non metallica (un radicale acido o altri anioni).

Il NOME comincia dalla parte negativa (Radicale acido completo di suffissi e prefissi)

seguito dal nome dello ione positivo con i suffissi –OSO e –ICO a seconda del n.o.

La FORMULA Comincia con la parte positiva seguita dal radicale acido.

Al primo diamo come indice la valenza del secondo e viceversa poi, se è possibile, si semplificano gli indici

dividendoli per uno stesso numero.

Esempi SOLFATO FERROSO: n SO3: anidride solforica n H2SO4: acido solforico n SO4

2- : radicale solfato (valenza 2)

n Fe2+ ione ferroso (valenza 2)

Fe2(SO4)2 semplificando

FeSO4

CARBONATO SODICO:

n CO2: anidride carbonica n H2CO3: acido carbonico n CO3

2-: radicale carbonato (valenza 2)

n Na+: ione sodico (valenza 1)

Na2CO3

PERCLORATO RAMEICO:

n Cl2O7: anidride perclorica n HClO4: acido perclorico n ClO4

-: radicale perclorato (valenza 1) n Cu2+:ione rameico (valenza 2)

Cu(ClO4)2

IPOIODITO POTASSICO:

n I2O: anidride ipoiodosa n HIO: acido ipoiodoso n IO- : radicale ipoiodito (valenza 1)

n K+: ione potassico (valenza 1)

KIO

Esempi

Esempi n  K2CO3: carbonato potassico n  Cu(NO3)2: nitrato rameico n  CuCl: cloruro rameoso n  FeCl3: cloruro ferrico n  Fe2(SO3)3: solfito ferrico n  Na2SO4: solfato sodico n  BaSO4: solfato di bario n  Na3PO4: fosfato sodico n  Al2S3: solfuro di alluminio n  AlPO4: fosfato di alluminio n  MnCl2: cloruro di manganese n  KMnO4: permanganato di potassio n  NH4Cl: cloruro di ammonio

I sali formati dai radicali derivati dagli acidi per parziale perdita di ioni H+ sono detti SALI ACIDI. Ad esempio da H2SO4 si possono formare sia SO4

2- (valenza 2) sia HSO4-

(valenza 1). I sali che derivano da questi nuovi radicali acidi sono genericamente indicati come sali acidi oppure vengono chiamati col prefisso IDROGENO-. Quindi lo ione HSO4

- verrà denominato solfato acido oppure idrogenosolfato.

SOLFATO ACIDO MANGANOSO

n  HSO4

2-: radicale idrogenosolfato (valenza 1)

n  Mn2+ :ione manganoso (valenza 2)

Mn(HSO4)2

ESEMPIO: H3PO4 acido ortofosforico da cui derivano i seguenti radicali acidi:

n  H2PO4- ione fosfato biacido o

diidrogenofosfato Ca(H2PO4)2 diidrogenofosfato

calcico (o di calcio) (anche fosfato monocalcico)

n  HPO4

2- ione fosfato monoacido oppure ione monoidrogenofosfato

CaHPO4 monoidrogenofosfato calcico (o di calcio)

(anche fosfato bicalcico) n  PO4

3- ione fosfato Ca3(PO4)2 fosfato calcico (o

di calcio) (anche fosfato tricalcico)

Classificazione dei Composti Binari

Ci sono due classi di composti binari (formati cioè da due elementi chimici):

n  I composti di tipo ionico n  I composti di tipo molecolare.

Composti Ionici

n  Sono costituiti da un catione metallico (che si scrive per primo nella formula) e da un anione non metallico.

n  I composti più importanti appartenenti a questa classe sono: n  Ossidi basici n  Idruri n  Sali binari derivati dagli idracidi

Composti Covalenti

n  I composti molecolari sono costituiti da due non metalli (si scrive per primo quello con elettronegatività più bassa)

n  I composti più importanti appartenenti a questa classe sono n  gli ossidi acidi o anidridi nel linguaggio tradizionale n  gli idracidi n  gli idruri covalenti

OSSIDI

n  In essi l’ossigeno ha sempre n.o. = -2 n  La formula degli ossidi vede sempre l’ossigeno

a destra preceduto da un altro elemento. n  A seconda dell’elemento che precede l’ossigeno

si possono distinguere n  ossidi basici n  ossidi acidi

OSSIDI BASICI = METALLO + OSSIGENO

2Mg(s) + O2(g) → 2 MgO(s)

Il comportamento basico è indicato dalla reazione dell’ossido con l’acqua, nella quale si formano ioni OH- che colorano la cartina tornasole di blu

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959 International of Pure and Applied Chemistry

descrizione della formula bruta CaO Ossido Di Calcio CuO Monossido Di Rame Cu2O Monossido Di Dirame Fe2O3 Triossido Di Diferro

NOMENCLATURA DI STOCK 1957 UFFICIALIZZATA DALLA IUPAC Specifica con numeri romani l’esistenza di ossidi a diverso

numero di ossidazione del metallo CaO Ossido Di Calcio CuO Ossido Di Rame (I) Cu2O Ossido Di Rame (II) Fe2O3 Ossido Di Ferro (III)

NOMENCLATURA TRADIZIONALE, CLASSICA dipende dal numero di ossidazione del metallo:

oso = n.o. più basso ico = n.o più alto CaO Ossido Di Calcio CuO Ossido Rameico Cu2O Ossido Rameoso Fe2O3 Ossido Ferrico [ Ruggine

OSSIDI ACIDI = NON METALLO + OSSIGENO e/o ANIDRIDI

C (s) + O2(g) → CO2(g)

Il comportamento acido è indicato dalla reazione dell’ossido con l’acqua, nella quale si formano ioni H+ che colorano la cartina tornasole di rosso.

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959

descrizione della formula bruta CO2 Diossido Di Carbonio N2O5 Pentossido Di Diazoto

NOMENCLATURA DI STOCK 1957 UFFICIALIZZATA DALLA IUPAC

Specifica con numeri romani l’esistenza di anidridi a diverso numero di

ossidazione del non metallo

CO2 Ossido Di Carbonio (IV) N2O5 Ossido Di Azoto (V)

NOMENCLATURA TRADIZIONALE, CLASSICA dipende dal numero di ossidazione del non metallo

n.o=7 Anidride Per-nome Non Metallo–ica � Cl2O7 Anidride Perclorica n.o=5 Anidride nome Non Metallo–Ica � Cl2O5 Anidride clorica n.o=3 Anidride nome Non Metallo–osa � Cl2O3 Anidride clorosa n.o=1 Anidride Ipo-nome Non Metallo–osa � Cl2O Anidride Ipoclorosa

PEROSSIDI

n  Tipo particolare di ossidi, contiene due atomi di ossigeno legati tra loro

-O-O- o O22-

H2O2 perossido di idrogeno H O H O

più comunemente noto come acqua ossigenata

IDRURI

n  I composti binari con l’idrogeno prendono il nome di idruri. Possono essere divisi in tre categorie: n  Idruri salini n  Idruri covalenti n  Idracidi

IDRURI SALINI = METALLO + IDROGENO

2 Na(s) + H2 (g) → 2 NaH(s)

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959

International of Pure and Applied Chemistry

NaH Idruro Di sodio LiH Idruro Di Litio

IDRURI COVALENTI = NON METALLO + IDROGENO (o SEMIMETALLO)

n  N2 (g) + 3H2 (g) → NH3(g)

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959

International of Pure and Applied Chemistry

descrizione della formula bruta

SiH4 Tetraidruro di Silicio NH3 Triidruro di Azoto PH3 Triidruro di Fosforo AsH3 Triidruro di Arsenico

NOMENCLATURA TRADIZIONALE, CLASSICA

SiH4 Silano NH3 Ammoniaca PH3 Fosfina AsH3 Arsina In questi casi la IUPAC consiglia l’uso dei nomi comuni

IDRACIDI = NON METALLO + IDROGENO

n  Cl2 (g)+ H2 (g) → 2 HCl(g)

Sono costituiti da un piccolo gruppo di composti binari, di natura molecolare, contenenti atomi di idrogeno e atomi di non metalli

I principali radicali non metallici che si uniscono agli atomi di idrogeno sono

F- Cl- Br- I- S2- CN-

Fluoruro Cloruro Bromuro Ioduro Solfuro Cianuro

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959 International of Pure and Applied Chemistry descrizione della formula bruta HF Floruro di idrogeno HCl Cloruro di Idrogeno HBr Bromuro di Idrogeno HI Ioduro di Idrogeno H2S Solfuro di Diidrogeno HCN Cianuro di Idrogeno viene utilizzato quando il composto è puro

NOMENCLATURA TRADIZIONALE, CLASSICA Acido----Non Metallo-----Idrico HF Acido Flor idrico HCl Acido Cloridrico HBr Acido Bromidrico HI Acido Iodidrico H2S Acido Solfidrico HCN Acido Cianidrico viene utilizzato quando il composto è in soluzione

Classificazione Dei Composti Ternari

Ci sono due classi di composti binari (formati cioè da due elementi chimici):

n  I composti di tipo ionico n  I composti di tipo molecolare.

Composti Ternari

Sono formati dalla combinazione di tre differenti elementi. I principali composti sono: n  Idrossidi composti ionici n  Ossiacidi (o ossoacidi) composti covalenti n  Sali ternari derivati dagli ossoacidi composti ionici

BASI / IDROSSIDI = OSSIDO + ACQUA

n  2MgO(s) +H2 O(l) → 2 MgOH(acq)

Sono composti di tipo ionico che si ottengono facendo reagire gli ossidi basici con l’acqua Il gruppo monovalente caratteristico degli idrossidi è il gruppo OH- detto ossidrile.

NOMENCLATURA RAZIONALE O IUPAC 1959 International of Pure and Applied Chemistry descrizione della formula bruta) MgOH monoidrossido di Magnesio Fe(OH)2 diidrossido di Ferro Fe(OH)3 triidrossido di Ferro

NOMENCLATURA DI STOCK UFFICIALIZZATA DALLA IUPAC Specifica con numeri romani l’esistenza di anidridi a diverso numero di ossidazione del non metallo MgOH idrossido di magnesio Fe(OH)2 idrossido di Ferro (II) Fe(OH)3 idrossido di Ferro (III)

N O M E N C L A T U R A TRADIZIONALE, CLASSICA d i p e n d e d a l n u m e r o d i ossidazione del metallo OSO n.o. più basso ICO n.o più alto MgOH idrossido di magnesio Fe(OH)2 idrossido Ferroso Fe(OH)3 idrossido Ferrico

OSSIACIDI =ANIDRIDE + ACQUA

n  SO3(g) + H2O(l) → H2SO4 (acq)

Si ottengono facendo reagire gli ossidi acidi con acqua.

NOMENCLATURA DI STOCK UFFICIALIZZATA DALLA IUPAC Specifica con numeri romani l’esistenza di anidridi a diverso numero di ossidazione del non metallo Cl2O7 + H2O→H2Cl2O8 = 2 HClO4 Acido tetrossoClorIco (VII) Cl2O5 + H2O→H2Cl2O6 = 2HClO3 Acido triossoClo Ico (V) Cl2O3 + H2O→H2Cl2O4 = 2 HClO2 Acido diossoClorico(III) Cl2O + H2O→H2Cl2O2 = 2 HClO Acido ossoClor Ico (I)

NOMENCLATURA TRADIZIONALE, CLASSICA dipende dal numero di ossidazione del non metallo Acido per ---nome del non metallo -----ico Acido nome del non metallo -----ico Acido nome del non metallo -----oso Acido ipo ---nome del non metallo -----oso Cl2O7 + H2O→H2Cl2O8 = 2 HClO4 Acido Per Clor ico Cl2O5 + H2O→H2Cl2O6 = 2 HClO3 Acido Clor ico Cl2O3 + H2O→H2Cl2O4 = 2 HClO2 Acido Clor oso Cl2O + H2O→H2Cl2O2 = 2 HClO Acido Ipo Clor oso

SO3 + H2O→H2SO4 Acido Solfor ico SO2 + H2O→H2SO3 Acido Solfor oso

OSSIACIDI ORTO- META- PIRO-

n  Alcune anidridi possono combinarsi con diversi rapporti di H2O

P2O3 + H2O→H2P2O4 = 2 H PO2 ACIDO META FOSFOROSO P P2O3 +2 H2O→H4P2O5 = H4P2O5 ACIDO PIRO FOSFOROSO P2O3 +3 H2O→H6P2O6 = 2 H3 PO3 ACIDO ORTO FOSFOROSO

P2O5 + H2O→H2P2O6 = 2 H PO3 ACIDO META FOSFORICO P P2O5 +2 H2O→H4P2O7 = H4P2O7 ACIDO PIRO FOSFORICO P2O5 +3 H2O→H6P2O8 = 2 H3 PO4 ACIDO ORTO FOSFORICO

B2O3 + H2O→H2B2O4 = 2 H BO2 ACIDO META BORICO P B2O3 +2 H2O→H4B2O5 = H4B2O5 ACIDO PIRO BORICO P B2O3 +3 H2O→H6B2O6 = 2 H3 BO3 ACIDO ORTO BORICO

SiO2 + H2O→H2 Si O3 = H2 Si O3 ACIDO META SILICICO P 2 SiO2+ 3 H2O→H6 Si2 O7 = H6 Si2 O7 ACIDO PIRO SILICICO P SiO2 + 2 H2O→H4 Si O4 = H4 Si O4 ACIDO ORTO SILICICO

SALI

n  I Sali sono composti ionici che derivano dagli acidi per sostituzione (parziale o totale) di uno o più idrogeni con uno ione metallico oppure con lo ione ammonio NH3

+ ACIDO + BASE = SALE + H2O

n  la parte negativa proviene dall’acido la parte positiva proviene dalla base HCl + NaOH → NaCl + H2 O 2 HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 H2 O

n  Prende il nome dalla parte negativa e si specifica la parte positiva

Si usa per lo più la nomenclatura tradizionale

La parte negativa ha desinenza URO se proviene da un IDRACIDO:

NaCl CLORURO DI SODIO deriva dall’idracido HCl Ac.Cloridrico

SALI BINARI

n  La parte negativa segue le seguenti regole se proviene da un OSSIACIDO:

ACIDO PER--Nome Del Non Metallo--ICO PER--Nome Del Non Metallo--ATO di-- ACIDO Nome Del Non Metallo--ICO Nome Del Non Metallo--ATO di-- ACIDO Nome Del Non Metallo--OSO Nome Del Non Metallo--ITO di-- ACIDO IPO--Nome Del Non Metallo—OSO IPO--Nome Del Non Metallo--ITO di--

Ca(NO3)2 NITRATO DI CALCIO deriva dall’ossiacido HNO3 Ac. Nitrico

SALI TERNARI

SALI CONTENENTI IDROGENI

n  Se l’acido di provenienza contiene più di due idrogeni e c’è possibilità di confusione si usano la seguenti regole (Es. H3PO4)

NaH2PO4 Na2 HPO4

Na3PO4 HCO3

- HSO4

NOMENCLATURA IUPAC Diidrogeno fosfato di sodio Idrogeno fosfato di sodio Fosfato di sodio Idrogeno carbonato Idrogeno solfato

NOMENCLATURA TRADIZIONALE CLASSICA

Fosfato bi acido - fosfato mono sodico Fosfato mono acido - fosfato bisodico Fosfato trisodico Carbonato acido (bicarbonato) bisolfato acido

I sali si diranno acidi se contengono idrogeno si diranno neutri se non contengono più idrogeni

Ma questo non ha nulla a che fare con il loro reale comportamento di acidi o di basi !!!

idrossidi + acidi ossigenati

SALI

+ acquaIDROSSIDI

+ ossigenoOSSIDI

METALLII, II, III, Sn, Pb, Biblocco d e blocco f

+ acquaIDROSSIDI

+ acquaACIDI OSSIGENATI

+ ossigenoOSSIDI ANFOTERI

SEMIMETALLIZn, Al, Si, Ge, As. Sb

+ acquaACIDI OSSIGNATI

+ ossigenoANIDRIDI

NON METALLIB, C, N, P, VI, VII

ELEMENTI

OSSIACIDI HNO3 ACIDO NITRICO H2CO3 ACIDO CARBONICO

IDRACIDI HF ACIDO FLUORIDRICO HCl ACIDO CLORIDRICO HI ACIDO IODIDRICO HBr ACIDO BROMIDRICO HCN ACIDO CIANIDRICO

Fe(OH)2 IDROSSIDO FERROSO n.o BASSO Fe(0H)3 IDROSSIDO FERRICO n.o ALTO

IDROSSIDI

OSSOANIONI

DERIVANO DAGLI OSSIACIDI PER PERDITA DI IONI IDROGENO (H+)

HNO3 ACIDO NITRICO NO3- IONE NITRATO

H2CO3 ACIDO CARBONICO CO3-2 IONE CARBONATO

HCO3- IONE BICARBONATO

SALI NEUTRI TUTTI GLI IDROGENI DELL’ACIDO SONO STATI

SOSTITUITI DA IONI METALLICI Na2CO3 CARBONATO DI SODIO

ACIDI QUANDO NON TUTTI GLI IDROGENI DELL’ACIDO SONO STATI SOSTITUITI DA IONI METALLICI NaHCO3 BICARBONATO DI SODIO

BASICI QUANDO CONTENGONO IONI OSSIDRILI (OH-) Bi(OH)2NO3 NITRATO DIIDROSSIDO DI BISMUTO (III) O NITRATO BIBASICO DI BISMUTO (III)