Nomenclatura dei principali composti inorganicilarafinelli.people.ing.unibo.it/Lucidi...
Transcript of Nomenclatura dei principali composti inorganicilarafinelli.people.ing.unibo.it/Lucidi...
1
Nomenclatura dei principali
composti inorganici
Ogni specie chimica viene indicata con un nome
univoco, tutto questo per razionalizzare i nomi dei
composti in modo che vi sia una correlazione univoca
tra la formula di un composto ed il suo nome. Le regole
della nomenclatura sono pubblicate dalla IUPAC
(International Union of Pure and Applied Chemistry).
Esiste una nomenclatura tradizionale che e’ ancora
utilizzata.
2
La tavola periodica viene ottenuta ordinando gli elementi in
funzione della loro struttura elettronica (n° atomico)
4
Composti neutri o ioni complessi a struttura covalente
(il trasferimento di elettroni non é completo)
legame covalente H-Cl con trasferimento parziale di elettroni da H a Cl
H Cl Hδδδδ+-Clδδδδ–
La carica di ciascun atomo dovrebbe essere espressa da un numero
frazionario di difficile determinazione
Composti ionici
(il trasferimento di elettroni é completo)
legame ionico Na+Cl— con trasferimento totale di 1 elettrone da Na a Cl
La carica di ciascun atomo viene espressa da un numero intero
••Cl
:
••
(+) (-)
Na :
5Cu Cu2+ carica effettiva +2 n.o. Cu = +2Cl Cl
–carica effettiva -1 n.o. Cl = -1
Numero di ossidazione
Definizione di numero di ossidazione (n.o.): il grado (o numero o stato) di ossidazione di un atomo in una sostanza è il numero di cariche positive o negative che l’atomo acquisisce formalmente quando gli si attribuiscono o gli si sottraggono gli elettroni di legame secondo determinate regole.
FORMALISMO ADOTTATO: si schematizza il composto come completamente ionico ed si assegna gli elettroni di legame all’atomo piùelettronegativo.
Composti covalenti - Trasferimento elettronico non completo
HCl attribuzione formale degli elettroni di legame al Cl (più elettroneg.)
Composti ionici - Trasferimento elettronico completo
CuCl2 il n.o. di ciascun ione coincide con la carica dello ione stesso
H H+ carica +1 n.o. H = +1Cl Cl
–carica -1 n.o. Cl = -1
6
Regole per la determinazione del numero di ossidazione:
� Il n.o. di un atomo di una qualsiasi specie chimica allo stato elementare é uguale a zero
Na, Fe, C, H2, Cl2, P4, S8, ecc. n.o. = 0
� Il n.o. di un qualsiasi ione monoatomico é uguale alla carica dello ione
Ione Na+ Ba2+ Fe3+ Br– S2–
n.o. +1 +2 +3 -1 -2
� Il n.o. dell’idrogeno nei suoi composti é sempre uguale a +1, ad eccezione degli idruri in cui é uguale a -1
n.o.H = +1 HCl, H2O, HNO3, NH3, NH4+, ecc.
n.o.H = -1 NaH, CaH2, B2H6, ecc.
� Il n.o. dell’ossigeno nei suoi composti é sempre uguale a -2, ad eccezione dei perossidi in cui é uguale a -1 e dei composti con il fluoro in cui é uguale a +2
n.o.O = -2 H2O, BaO, H2SO4, Cl2O5, ecc.n.o.O = -1 H2O2, Na2O2, ecc.n.o.O = +2 OF2
7
Regole per la determinazione del numero di ossidazione:
� La somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi in un composto neutro deve
essere uguale a zero
� La somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi in uno ione poliatomico (NH4+,
SO42–
, PO43 –, ecc.) deve essere uguale alla carica dello ione
�Gli elementi dei gruppi 1, 2, 3 del sistema periodico nei loro composti hanno
sempre n.o. positivo che si identifica con il numero di appartenenza del gruppo
Gruppo 1 2 3
n.o. +1 +2 +3
� Il n.o. massimo di un atomo di un elemento non può essere superiore al numero
del gruppo di appartenenza
Gruppo 4 (IVA) 5 (VA) 6 (VIA) 7 (VIIA)
n.o.MAX +4 +5 +6 +7
Attenzione! n.o. non coincide con il numero di
legami che forma un atomo.
8
Nei composti gli elementi
si ordinano in senso di
elettronegatività crescente
B C
Si
Sb
As
P
N
H
Te
Se
S
At
I
Br
Cl
FH
OO
Composti
I composti sono delle sostanze chimiche formate da 2 o più specie
atomiche e vengono dette composti binari, ternari, ecc.
�Ordine con cui compaiono gli elementi nelle formule:B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, Fperciò NH3 e non H3N
CH4 e non H4C
9
Composti binari con l’OSSIGENO
Nella nomenclatura IUPAC i prefissi (mono), di, tri, indicano il numero di
atomi di O e dell’altro elemento, altrimenti si può utilizzare la notazione di
Stock in cui si precisa tra parentesi in NUMERO ROMANO il numero di
ossidazione dell’atomo.
CaO Ossido di calcio
CO Ossido di carbonio Ossido di carbonio(II)
(Monossido di C)
CO2 Diossido di carbonio Ossido di carbonio(IV)
SO2 Diossido di zolfo Ossido di zolfo(IV)
SO3 Triossido di zolfo Ossido di zolfo(VI)
NO Ossido di azoto Ossido di azoto(II)
NO2 Diossido di azoto Ossido di azoto(IV)
N2O Ossido di diazoto Ossido di azoto(I)
FeO Ossido di ferro Ossido di ferro(II)
Fe2O3 Triossido di diferro Ossido di ferro(III)
Eccezione OF2 difloruro di ossigeno
♦♦♦♦ OSSIDI
10
La nomenclatura tradizionale fa distinzione tra:
Composti fra ossigeno e
un metallo:
ossidi BASICI
Composti fra ossigeno e un
non metallo:
ossidi ACIDI o ANIDRIDI
CO2 (anidride carbonica)
Altri composti con l’OSSIGENO:
PEROSSIDI (contengono un legame covalente tra due atomi di O)
Na2O2 Perossido di sodio
H2O2 Perossido di idrogeno o acqua ossigenata
SUPEROSSIDI (composti ionici contenenti O2–)
KO2 Superossido di potassio
12
♦♦♦♦ ACIDI NON OSSIGENATI o IDRACIDI
Sono formati dall’idrogeno più un elemento del gruppo VI o VII.
Nella nomenclatura IUPAC vengono indicati allo stesso modo di tutti i
composti binari: nome dell’elemento più elettronegativo + desinenza
uro + di idrogeno
Nella nomenclatura tradizionale si indicano come:
Acido + (radice nome elemento non metallico) + suffisso –idrico, si
chiamano anche IDRACIDI
HF Fluoruro di idrogeno acido fluoridrico
HCl Cloruro di idrogeno acido cloridrico
HBr Bromuro di idrogeno acido bromidrico
HI Ioduro di idrogeno acido iodidrico
H2S Solfuro di diidrogeno acido solfidrico
HCN Cianuro di idrogeno acido cianidrico
Composti binari con l’IDROGENO:
13
Nomi d’uso
H2O Acqua NH3 Ammoniaca
PH3 Fosfina AsH3 Arsina
B2H6 Diborano N2H4 Idrazina
♦♦♦♦ IDRURI
Composti formati dall’idrogeno con elementi metallici del I e II gruppo
Idruro + nome dell’elemento metallico
NaH Idruro di sodio
LiH Idruro di litio
CaH2 Idruro di calcio
14
IDROSSIDI
Composti ionici formati da un catione metallico e da uno o più gruppi
OH–
che ne neutralizzano la carica.
Si indicano come idrossido + nome del metallo + stato di ossidazione,
che nella nomenclatura IUPAC viene indicato con la notazione di
Stock.
NaOH Idrossido di sodio
Mg(OH)2 Idrossido di magnesio
Fe(OH)3 Idrossido di ferro(III)
Fe(OH)2 Idrossido di ferro(II)
15
Ioni monoatomici
IUPAC: IONE + NOME dell’ELEMENTO precisando tra parentesi in
NUMERO ROMANO il numero di ossidazione dello ione (notazione di
Stock), quando necessario.
Ca2+ Ione calcio
Zn2+ Ione zinco
Na+ Ione sodio
Cu2+ Ione rame(II)
Cu+ Ione rame(I)
Fe3+ Ione ferro(III)
Fe2+ Ione ferro(II)
CATIONI
16
ANIONI
IONE + NOME dell’ELEMENTO + desinenza URO.
Ioni monoatomici
Br–
Ione bromuro
F–
Ione floruro
Cl–
Ione cloruro
S2–
Ione solfuro
P3–Ione fosfuro
Eccezioni:
H–
Ione idruro Non idrogenuro
O2–
Ione ossido Non ossigenuro
N3–
Ione nitruro Non azoturo
17
Ione + nome dell’elemento legato all’idrogeno + desinenza onio
H3O+ Ione ossonio
PH4+ Ione fosfonio
Eccezione: NH4+ Ione ammonio (non azotonio)
Ioni poliatomici
CATIONI
18
ANIONI
Ione + nome elemento + desinenza -uro
S22–
Ione disolfuro
CN–
Ione cianuro
C22–
Ione carburo
ECCEZIONI: OH–
ione idrossido
O22–
Ione perossido
O2 –
Ione superossido
Ioni poliatomici
19
OSSOANIONINella nomenclatura IUPAC l’elemento centrale, che assume la desinenza
–ato, viene preceduto dal termine ione, mentre il numero di atomi di O legati
all’atomo centrale viene precisato con prefissi (di, tri,…). Altrimenti si
aggiunge l’indicazione del n.o. dell’elemento centrale con la notazione di Stock.
SO32–
ione solfato(IV)
ione triossolfato
SO42–
ione solfato(VI)
ione tetraossolfato
NO2–
ione nitrato(III)
ione diossonitrato
NO3–
ione nitrato(V)
ione triossonitrato
20
CO32–
ione carbonato(IV)
ione triossocarbonato
ClO–
ione clorato(I)
ione (mono)ossoclorato
ClO2–
ione clorato(III)
ione diossoclorato
ClO3–
ione clorato(V)
ione triossoclorato
ClO4–
ione clorato(VII)
ione tetraossoclorato
21
Gli acidi che derivano dagli ossoanioni sono chiamati OSSOACIDI.
Sono composti formati da un atomo di un elemento legato ad uno o più
gruppi OH e ad eventuali atomi di ossigeno.
Nomenclatura IUPAC:
Si mantiene il nome dell’ossoanione corrispondente togliendo il
termine “ione” e specificando il numero di atomi di H.
H2CO3 carbonato(IV) di diidrogeno
triossocarbonato di diidrogeno
Esempi:
HNO2 Nitrato(III) di idrogenoHNO3 Nitrato(V) di idrogenoH2SO3 Solfato(IV) di diidrogenoH2SO4 Solfato(VI) di diidrogeno
ACIDI derivanti da ossoanioni.
22
HClO clorato(I) di idrogeno
HClO2 clorato(III) di idrogeno
HClO3 clorato(V) di idrogeno
HClO4 clorato(VII) di idrogeno
HIO4 iodato(VII) di idrogeno
H2CrO4 cromato(VI) di diidrogeno
H3AsO3 arseniato(III) di triidrogeno
H3AsO4 arseniato(V) di triidrogeno
Alcuni esempi di OSSOACIDI
23
Composti formati da un catione e un anione.
Nomenclatura IUPAC : nome dell’anione (desinenza uro) + di + nome catione
KCl cloruro di potassio
NH4F fluoruro d’ammonio
Nella nomenclatura IUPAC i prefissi (mono), di, tri, …. precisano il numero di
atomi (oppure si usa notazione di Stock).
CaCl2
dicloruro di calcio
KCN cianuro di potassio
Na2S solfuro di disodio
FeCl2
dicloruro di ferro cloruro di Fe(II)
FeCl3
tricloruro di ferro cloruro di Fe(III)
CuCl cloruro di rame cloruro di Cu(I)
CuCl2
dicloruro di rame cloruro di Cu(II)
SALI con anioni derivanti da idracidi
24
SALI con anioni derivanti da ossoacidi
Composti formati dall’anione di un ossoacido e da un metallo.
La nomenclatura IUPAC mantiene il nome dell’ossoanione
corrispondente, omettendo il termine “ione” e specificando il nome
del catione.
CaSO3
solfato(IV) di calcio
triossosolfato di calcio
CaSO4 solfato(VI) di calcio
tetraossosolfato di calcio
Na2SO
4solfato(VI) di disodio
tetraossosolfato di disodio
KNO2
nitrato(III) di potassio
diossonitrato di potassio
25
NaHCO3 Idrogeno carbonato(IV) di sodio
Nella nomenclatura tradizionale si chiama idrogeno carbonato di sodio o
bicarbonato di sodio
SALI contenenti atomi di idrogeno
La nomenclatura IUPAC mantiene il nome del sale corrispondente
premettendo il termine idrogeno.
NaNO3 nitrato(V) di sodio
triossonitrato sodio
Na3PO4 fosfato(V) di trisodio
tetraossofosfato di trisodio
26
Come si ottengono i composti chimici???
Elementi
non metallimetalli
ossidi acidiossidi basici
idrossidi ossoacidi
sali
+O2+O2
+H2O +H2O
27
Idracidi
In H2O gli idracidi si ionizzano in H+(aq) e X-
(aq) formando soluzioni acide.
HCl + H2O → H3O+
(aq) + Cl-(aq)
IdrossidiSono sostanze fortemente basiche che si ottengono per reazione degli ossidi basici con
H2O:
K2O + H2O → 2 KOH
Idruri
Composti binari dell’idrogeno con elementi fortemente elettropositivi (metalli
alcalini e alcalino terrosi). In H2O si decompongono liberando H2 e formando
soluzioni basiche (si comportano come basi forti formando idrossidi).
LiH + H2O → Li+ + OH- + H2
28
SaliSi ottengono per reazioni fra una base ed un acido (reazioni di neutralizzazione):
2 KOH + H2SO4 →→→→ K2SO4 + 2 H2O
2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 →→→→ Al2(SO4)3 + 6 H2O
Ossoacidi
Si ottengono per reazione degli ossidi acidi (o anidridi) con H2O:
SO3 + H2O →→→→ H2SO4
In soluzione acquosa liberano ioni H+.
HNO3 + H2O →→→→ H3O+
(aq) + NO3-(aq)
In base al numero di protoni che la molecola può liberare (idrogeni salificabili) gli
ossoacidi vengono suddivisi in:
Monoprotici: HNO2 HClO HNO3
Diprotici: H2SO4 H2MnO4 H2CO3
Triprotici: H3PO4 H3BO3 H3AsO4
Tetraprotici: H4SiO4 H4P2O7
29
Calcolare il numero di ossidazione di tutti gli elementi presenti
nei diversi composti:
CaSO3 [+2,+4,-2]
Na2CO3 [+1,+4,-2]
CO2 [+4,-2]
ZnCl2 [+2,-1]
NH3 [-3,+1]
NH4Cl [-3,+1,-1]
CaF2 [+2,-1]
SiO2 [+4,-2]
H2SO4 [+1,+6,-2]
Ba(OH)2 [+2,-2,+1]
O2 [0]
Fe+3 [+3]
NaHCO3 [+1,+1,+4,-2]
NO3- [+5,-2]
HPO42- [+1,+5,-2]
K2Cr2O7 [+1,+6,-2]
HS- [+1,-2]
30
Scrivere il nome dei seguenti composti o ioni
CaSO3 [triossosolfato (IV) di calcio]
ZnCl2 [dicloruro di zinco]
NH3 [ammoniaca]
NH4Br [bromuro di ammonio]
Cr+2 [ione cromo (II)]
Na2CO3 [triossocarbonato (IV) di sodio]
CaF2 [difloruro di calcio]
SiO2 [diossido di silicio]
H2CrO4 [acido tetraossocromico (VI)]
NO3- [ione triossonitrato (V)]
Ba(OH)2 [idrossido di bario]
31
Scrivere la formula dei seguenti composti o ioni:
Pentacloruro di fosforo [PCl5]
Ammoniaca [NH3]
Acido diossonitrico [HNO2]
Triidrossido di alluminio [Al(OH)3]
Solfuro di zinco [ZnS]
Perossido di potassio [K2O2]
Pentossido di di vanadio [V2O5]
Seleniuro di cadmio [CdSe]
Ioduro di cesio [CsI]
Tetracloruro di zolfo [SCl4]
Ioduro di potassio [KI]
Ione stagno (IV) [Sn+4]
Ione ammonio [NH4+]
Tetraossoclorato (VII) di litio [LiCLO4]
Acido fluoridrico [HF]
Anidride carbonica [CO2]
Idruro di magnesio [MgH2]