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LA NOMENCLATURA DELLE SOSTANZE CHIMICHE Sappiamo ormai che si conoscono circa un centinaio di elementi, tutti raccolti nelle Tavola Periodica degli Elementi (TPE), in generale classificati come metalli e non metalli. Tra metalli e non-metalli si individuano anche alcuni elementi con caratteristiche intermedie detti semimetalli. Tavola Periodica degli Elementi TPE METALLI non-METALLI semiMETALLI Ricordiamo che i metalli sono lucenti, plastici, buoni conduttori di elettricità e di calore, generalmente solidi. I non metalli invece non hanno la lucentezza dei metalli, non sono plastici, né conduttori (sono piuttosto isolanti) e si possono trovare anche allo stato aeriforme. Sono numericamente pochi e si possono ricordare a memoria: tra essi vi sono i principali componenti dell’aria: azoto, ossigeno ed idrogeno; i gas nobili dell’ultima colonna della TPE: He (elio), Ne (neon), Ar (argon), etc.; gli alogeni del settimo gruppo: fluoro, cloro, bromo e iodio (tutti elementi biatomici) a cui aggiungiamo gli ultimi non metalli solidi che sono il carbonio C, lo zolfo S e il fosforo P. I semimetalli sono gli elementi che hanno caratteristiche anfotere, cioè intermedie tra quelle dei metalli e dei non- metalli: in determinate condizioni si comportano da metalli, in altre da non-metalli. Il silicio Si, un elemento impiegato nella fabbricazione di chips per computers, è un esempio di semimetallo. Sulla destra della tavola periodica si può notare una linea chiaramente evidenziata che demarca la zona dei metalli (in basso a sinistra) da quella dei non metalli (in alto a destra). METALLI conduttori solidi tranne Hg duttili e malleabili circa 93 lucenti non-METALLI non conduttori anche aeriformi non plastici circa 18 opachi semiMETALLI B (boro), Si (silicio), Ge (germanio), As (arsenico), Sb (antimonio), Te (tellurio), Po (polonio) Prima classificazione delle sostanze chimiche A partire da questi elementi è possibile sintetizzare milioni e milioni di composti, ciascuno con proprie caratteristiche chimico-fisiche e, ovviamente, con un proprio nome. Sembrerebbe impossibile mettere ordine tra così tante sostanze e riuscire a ricordare anche solo una minima parte dei loro nomi eppure, se decidiamo di

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LA NOMENCLATURA DELLE SOSTANZE CHIMICHE

Sappiamo ormai che si conoscono circa un centinaio di elementi, tutti raccolti nelle Tavola Periodica degli

Elementi (TPE), in generale classificati come metalli e non metalli. Tra metalli e non-metalli si individuano anche

alcuni elementi con caratteristiche intermedie detti semimetalli.

Tavola Periodica degli

Elementi TPE

METALLI

non-METALLI

semiMETALLI

Ricordiamo che i metalli sono lucenti, plastici, buoni conduttori di elettricità e di calore, generalmente solidi. I non

metalli invece non hanno la lucentezza dei metalli, non sono plastici, né conduttori (sono piuttosto isolanti) e si

possono trovare anche allo stato aeriforme. Sono numericamente pochi e si possono ricordare a memoria: tra essi vi

sono i principali componenti dell’aria: azoto, ossigeno ed idrogeno; i gas nobili dell’ultima colonna della TPE: He

(elio), Ne (neon), Ar (argon), etc.; gli alogeni del settimo gruppo: fluoro, cloro, bromo e iodio (tutti elementi

biatomici) a cui aggiungiamo gli ultimi non metalli solidi che sono il carbonio C, lo zolfo S e il fosforo P. I

semimetalli sono gli elementi che hanno caratteristiche anfotere, cioè intermedie tra quelle dei metalli e dei non-

metalli: in determinate condizioni si comportano da metalli, in altre da non-metalli. Il silicio Si, un elemento

impiegato nella fabbricazione di chips per computers, è un esempio di semimetallo. Sulla destra della tavola

periodica si può notare una linea chiaramente evidenziata che demarca la zona dei metalli (in basso a sinistra) da

quella dei non metalli (in alto a destra).

METALLI

conduttori

solidi tranne Hg

duttili e malleabili

circa 93

lucentinon-METALLI

non conduttori

anche aeriformi

non plastici

circa 18

opachi

semiMETALLIB (boro), Si (silicio), Ge (germanio), As (arsenico),

Sb (antimonio), Te (tellurio), Po (polonio)

Prima classificazione delle sostanze chimiche

A partire da questi elementi è possibile sintetizzare milioni e milioni di composti, ciascuno con proprie

caratteristiche chimico-fisiche e, ovviamente, con un proprio nome. Sembrerebbe impossibile mettere ordine tra

così tante sostanze e riuscire a ricordare anche solo una minima parte dei loro nomi eppure, se decidiamo di

catalogare le sostanze in base al loro comportamento chimico, questa miriade di composti si riconduce a poche

categorie fondamentali.

Per una prima definizione operativa riprendiamo alcune nozioni di uso comune e già incontrate in questo corso. Le

sostanze possono essere classificate in basiche o acide: si dicono basiche le sostanze dal sapore amaro, che al tatto

sono scivolose come il sapone, in grado di neutralizzare l’azione degli acidi e di far virare al blu una cartina

tornasole, in generale sono caustiche e corrosive; sono acide le sostanze dal sapore aspro, capaci di corrodere i

metalli e il marmo, in grado di neutralizzare l’azione delle basi e di far virare al rosso la cartina tornasole. Le

sostanze basiche si ottengono a partire dai metalli mentre quelle acide a partire dai non metalli.

Sono infatti i metalli che tendono a reagire con l’ossigeno per formare ossidi basici, composti cioè formati da due

elementi (composti binari) che sono il metallo in questione e l’ossigeno. Ad esempio il sodio e lo zinco possono

combinarsi con l’ossigeno per dare i rispettivi ossidi di sodio e zinco le cui formule sono Na2O e ZnO. Il rapporto

di combinazione tra i due elementi dipende dalla loro valenza: l’ossigeno ha sempre valenza 2, tranne nei perossidi

come l’acqua ossigenata in cui ha valenza 1, il sodio, elemento del primo gruppo della TPE, ha sempre valenza 1

mentre lo zinco ha sempre valenza 2 (ricordiamo che per valenza si intende il numero di atomi di idrogeno che un

atomo di un elemento è in grado di legare).

I metalli possono anche combinarsi con l’idrogeno dando origine agli idruri, composti sempre binari

metallo/idrogeno molto più instabili degli ossidi e dunque di uso meno frequente. Ad esempio sodio e zinco

formano rispettivamente l’idruro di sodio NaH e l’idruro di zinco ZnH2.

METALLI+ idrogeno

OSSIDI BASICI+ ossigeno

IDRURI

Da un punto di vista chimico un non metallo forma con l’ossigeno composti binari chiamati ossidi acidi (detti

comunemente anidridi). Ad esempio il carbonio si combina bruciando con l’ossigeno e forma il biossido di

carbonio o anidride carbonica CO2, mentre in difetto di ossigeno si forma il monossido di carbonio CO, spesso

presente nelle gallerie. Lo zolfo (con valenza 4 o 6) si combina con l’ossigeno per dare rispettivamente il biossido

di zolfo SO2 (o anidride soloforosa) e il triossido di zolfo SO3 (o anidride solforica). I non metalli possono

combinarsi anche con l’idrogeno dando origine agli idracidi, composti sempre binari non-metallo/idrogeno. Gli

idracidi principali, con caratteristiche acide, sono quelli che derivano formalmente dall’unione degli elementi F, Cl,

Br, I (cioè gli alogeni, tutti con valenza 1) e S (con valenza 2) con H. Le formule dei principali idracidi sono quindi

HF, HCl, HBr, HI e H2S.

non-METALLI+ idrogeno

OSSIDI ACIDI+ ossigeno

IDRACIDI

semiMETALLIsono

ANFOTERI comportandosi da

METALLI

non-METALLI

Prima di approfondire la classificazione delle sostanze chimiche è bene imparare a conoscere e usare correttamente

il numero o i numeri di ossidazione di un elemento.

Principali categorie di sostanze chimiche e loro nomenclatura

In generale abbiamo già visto che i metalli tendono a formare ossidi basici per reazione diretta con l’ossigeno e

idruri per reazione diretta con l’idrogeno; i non metalli invece formano rispettivamente ossidi acidi, detti

comunemente anidridi, e idracidi o acidi binari quando reagiscono con l’idrogeno.

METALLI

OSSIDI ACIDI

(o anidridi)

NON METALLI

IDRACIDI

(o acidi binari)IDRURI

OSSIDI BASICI

+ H2 (g)

+ O2 (g)

+ H2 (g)

+ O2 (g)

TPE

Lo schema si estende con gli idrossidi e gli acidi ossigenati che si ottengono generalmente facendo reagire

rispettivamente gli ossidi basici e gli ossidi acidi con l’acqua. I sali binari si ottengono formalmente (ma non

praticamente) a partire dagli idruri e dagli idracidi; quelli ternari, che contengono l’ossigeno oltre alla componente

metallica e non metallica, si possono ottenere facendo reagire gli idrossidi con gli acidi ossigenati. Lo schema

proposto vuole suggerire una strategia semplificata per ricordare le varie categorie di sostanze a partire dagli

elementi presenti. Le reazioni di sintesi delle varie sostanze sono infatti molte più di quelle indicate dallo schema e,

addirittura, la reazione di sintesi proposta per i sali binari a partire dagli idruri e dagli idracidi non viene mai

utilizzata.

METALLI

OSSIDI ACIDI

(o anidridi)

NON METALLI

IDRACIDI

(o acidi binari)

IDROSSIDI

(o basi)

IDRURI

OSSIDI BASICI

OSSIACIDI

(o acidi ossigenati o

acidi ternari)

+ H2 (g)

+ O2 (g)

+ H2 (g)

+ O2 (g)

+ H2O(l)+ H2O(l)

SALI BINARI

+ H2

SALI TERNARI

+ H2O

TPE

Ai fini della nomenclatura è utile raggruppare le varie classi in due grandi categorie: i composti binari e i composti

ternari.

Esercizi:

1) Completa le seguenti frasi-reazione utilizzando correttamente le regole della nomenclatura tradizionale.

Soluzioni: a) ossido basico b) non metallo, ossigeno c) idrossido d) idrossido e) non metallo f) idrogeno g) idruro, idracido

h) acqua

I composti binari

Tutti i composti binari sono costituiti da due soli elementi e, a seconda dei legami fra i loro elementi, possono

essere ulteriormente distinti in composti ionici e molecolari. I composti ionici vedono un elemento metallico legarsi

con un elemento non metallico; la differenza di elettronegatività si attesta su valori uguali o superiori a 1,9 (scala di

elettronegatività secondo Pauling), per cui il metallo cede interamente i suoi elettroni di valenza e si carica

positivamente trasformandosi in catione o ione positivo; il non metallo riceve l’elettrone o gli elettroni ceduti e si

carica negativamente diventando anione o ione negativo. Il legame ionico determina una struttura solida in cui gli

ioni di segno opposto si dispongono nello spazio in posizioni regolari in modo tale da ottimizzare le interazioni

elettrostatiche. Sono composti binari e ionici gli ossidi basici, gli idruri e i sali binari, che, come vedremo, possono

essere alogenuri (cloruri, bromuri, etc.) e solfuri.

IONICIMOLECOLARI

SALI

(alogenuri,

solfuri)

OSSIDI

BASICI

IDRURI

OSSIDI ACIDI

IDRURI

COVALENTI

IDRACIDI

COMPOSTI BINARI

Sono composti binari e molecolari gli ossidi acidi (o anidridi), gli idracidi (o acidi binari) e gli idruri covalenti.

Mentre gli idruri ionici sono composti dell’idrogeno con metalli fortemente elettropositivi, tipicamente metalli del I

e II gruppo, gli idruri covalenti sono composti dell’idrogeno con semimetalli e non metalli (gruppi IV, V,VI).

Esempi di tali composti sono il metano CH4 e l’ammoniaca NH3. A differenza degli idruri ionici questi sono

costituiti da molecole e sono spesso liquidi o gassosi a temperatura ambiente (gli idruri ionici sono tutti solidi).

I composti ternari

I composti ternari sono formati dalla combinazione di tre elementi differenti. I principali composti ternari sono gli

idrossidi e gli ossiacidi, che si ottengono a partire dai rispettivi ossidi con l’acqua, e i sali degli ossiacidi. Come

evidenziato dallo schema che segue i soli composti ternari molecolari sono gli ossiacidi, non contenendo alcuna

componente metallica.

IONICIMOLECOLARI

IDROSSIDI SALI DEGLI

OSSIACIDI OSSICIADI (o acidi ternari

o acidi ossigenati)

COMPOSTI TERNARI

Esercizio:

1) Classifica le seguenti categorie di sostanze in composti binari CB o ternari CT, ionici CI o molecolari CM

Categorie Composti Binari

CB/Ternari CT

Composti ionici

CI/molecolari CM

a) Sali degli ossiacidi:

b) anidridi:

c) idracidi:

d) ossidi basici:

e) idruri:

f) solfuri:

g) idrossidi:

h) acidi ossigenati:

i) ossidi basici:

Soluzioni: a) CT,CI; b) CB,CM; c) CB,CM; d) CB,CI; e) CB, CI; f) CB,CI; g) CT,CI; h) CT,CM; i) CB,CI

Categorie, reazioni chimiche e nomenclatura

Tentiamo ora una categorizzazione più approfondita considerando alcune importanti reazioni chimiche per la

sintesi delle sostanze con indicazioni relative alla loro nomenclatura. L’esigenza di assegnare un nome all’enorme

numero di sostanze naturali e artificiali fu avvertita ancora nel 1787 da Antoine Lavoisier. Lo scienziato individuò i

numeri di valenza più comuni di alcuni importanti elementi e assegnò desinenze diverse a ioni diversi dello stesso

elemento: ad esempio chiamò ione solforoso lo zolfo con valenza 4 e ione solforico quello valenza 6. Le desinenze

oso e ico accompagnano da allora tutti i composti contenenti i due ioni in questione per cui avremo che, per

reazione con l’ossigeno si ottengono l’anidride solforosa SO2 e l’anidride solforica SO3, per reazione con l’acqua si

ottengono invece rispettivamente l’acido solforoso H2SO3 e l’acido solforico H2SO4. I nomi dei principali ioni di

elementi metallici e non vengono elencati in una tabella che segue, assieme a quelli di alcuni esempi di composti

già ordinati nelle rispettive categorie. Oggi per individuare il nome delle sostanze vi sono delle regole elaboratore

da una associazione internazionale denominata International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) in un

congresso del 1959 che però fanno fatica a sradicare la nomenclatura tradizionale che trova proprio con Lavoisier

le sue origini.

Ossidi basici e acidi

Una classica reazione per la sintesi di un ossido basico è quella che avviene tra il nastro di magnesio solido e

l’ossigeno atmosferico:

L’ossido ottenuto viene comunemente chiamato ossido di magnesio; secondo la IUPAC trattasi invece del

monossido di magnesio, ad indicare che il numero di atomi di ossigeno che si legano a un atomo di magnesio è 1. Il

magnesio nel composto ottenuto ha carica +2 e viene chiamato ione magnesio.

Una classica reazione per la sintesi di un ossido acido è invece quella che si forma secondo il seguente schema:

Il prodotto di reazione viene comunemente chiamato anidride solforosa, dato che lo ione S+4

è tradizionalmente

definito ione solforoso. La IUPAC assegna al prodotto il nome di diossido di zolfo, per indicare che il numero di

atomi di ossigeno che si legano con un atomo di zolfo è due.

Un’ulteriore reazione di sintesi di un ossido è la seguente:

Il prodotto di sintesi è comunemente chiamato ruggine mentre il nome tradizionale è ossido ferrico, trattandosi

dello ione trivalente Fe+3

. La IUPAC gli assegna invece il nome di triossido di diferro, sempre ad indicare il

numero di atomi dei due elementi che si combinano tra loro.

Nomenclatura tradizionale e IUPAC di alcuni ossidi basici

elemento numero di

ossidazione formula nome tradizionale nome IUPAC

Cu +1 Cu2O ossido rameoso monossido di dirame

+2 CuO ossido rameico monossido di rame

Sn +2 SnO ossido stannoso monossido di stagno

+4 SnO2 ossido stannico diossido di stagno

Nomenclatura tradizionale e IUPAC di alcuni ossidi basici

elemento numero di

ossidazione formula nome tradizionale nome IUPAC

C +2 CO ossido di carbonio monossido di carbonio

+4 CO2 anidride carbonica diossido di carbonio

N +3 N2O3 anidride nitrosa triossido di diazoto

+5 N2O5 anidride nitrica pentolssido di diazoto

Cl

+1 Cl2O anidride ipoclorosa monossido di dicloro

+3 Cl2O3 anidride clorosa triossido di dicloro

+5 Cl2O5 anidride clorica pentossido di dicloro

+7 Cl2O7 anidride perclorica eptaossido di dicloro

Esercizi:

1) Completa le reazioni proposte stabilendo se si tratta di una reazione di sintesi di un ossido acido o basico e

scrivendo il nome del prodotto

sintesi ossido basico: ossido di sodio

…………………………………………………..

sintesi ossido acido: anidride nitrica

…………………………………………………..

…………………………………………………..

…………………………………………………..

……………………: monossido di carbonio

Soluzioni: ; , sintesi anidride ipoclorosa; c)

; , sintesi ossido di piombo IV; …

Idruri, idracidi

La reazione di sintesi dell’idruro di sodio è la seguente:

Il nome IUPAC del prodotto è diidruro di magnesio, dovendo specificare il numero di atomi di idrogeno che si

legano con un atomo di magnesio. Il prefisso mono per quest’ultimo viene omesso perché non necessario.

Analogamente la reazione di sintesi dell’idruro ferrico è la seguente:

IL nome IUPAC del prodotto è triidruro di ferro.

La sintesi dell’idracido a partire da zolfo e idrogeno elementari è rappresentata dalla seguente equazione:

Il nome tradizionale è acido solfidrico mentre quello IUPAC è solfuro di diidrogeno.

Riportiamo i nomi tradizionali e IUPAC di alcuni idruri e idracidi.

Nomenclatura tradizionale e IUPAC di alcuni idruri

elemento numero di

ossidazione Formula nome tradizionale nome IUPAC

Na +1 NaH idruro di sodio idruro di sodio

Cu +1 CuH idruro rameoso idruro di rame

+2 CuH2 idruro rameico diidruro di rame

Al +3 AlH3 idruro di alluminio triidruro di alluminio

Nomenclatura tradizionale e IUPAC degli idracidi più comuni

elemento numero di

ossidazione Formula nome tradizionale nome IUPAC

F -1 HF acido fluoridrico fluoruro di idrogeno

Cl -1 HCl acido cloridrico cloruro di idrogeno

Br -1 HBr acido bromidrico bromuro di idrogeno

I -1 HI acido iodidrico ioduro di idrogeno

Gli idruri covalenti già ricordati tendono ad avere nome comune come evidenziato dalla tabella che segue:

elemento numero di

ossidazione Formula nome comune nome IUPAC

C -4 CH4 metano tetraidruro di carbonio

N -3 NH3 ammoniaca triidruro di azoto

Si +4 SiH4 silano tetraidruro di silicio

P +3 PH3 fosfina tetraidruro di fosforo

Esercizi:

1) Completa le reazioni proposte stabilendo se si tratta di una reazione di sintesi di un idruro o di un idracido e

scrivendo il nome del prodotto

sintesi idruro: idruro di potassio

sintesi ………….: acido cloridrico

…………………………: idruro di calcio

……………………………………………………………

……………………………………………………………

……………………………………………………………

…………………………………………………ammoniaca

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Soluzioni: , sintesi

idruro di alluminio; , sintesi di un idruro speciale; sintesi

idruro speciale metano

Sali binari

Esempi di reazioni di sintesi dei sali binari vedono l’idracido reagire direttamente con il metallo, come ad esempio

accade tra l’acido cloridrico e lo zinco:

dove i prodotti di reazione sono il cloruro di zinco (dicloruro di zinco secondo la IUPAC) e l’idrogeno. Il cloruro di

zinco si può ottenere anche a partire dall’idracido e dall’ossido basico:

I Sali binari sono ottenuti formalmente sostituendo allo ione (o agli ioni) H+ degli idracidi uno ione metallico. Sono

dunque composti ionici binari che non contenengono l’ossigeno. Va osservato che la desinenza idrico dell’acido

binario si trasforma nella desinenza uro nel sale binario come evidenziato dallo specchietto e dalla tabella che

seguono.

nome acido nome sale

-idrico -uro

La nomenclatura tradizionale e IUPAC vengono quasi a coincidere come si può osservare anche dalla tabella che

Nomenclatura tradizionale e IUPAC di alcuni sali binari

idracido ione

metallico

formula

sale binario nome tradizionale nome IUPAC

HF Na+1

NaF fluoruro di sodio fluoruro di idrogeno

HCl Ca+2

CaCl2 cloruro di calcio dicloruro di calcio

HBr Al+3

AlBr3 bromuro di alluminio tribromuro di alluminio

H2S Fe+3

Fe2S3 solfuro ferrico trisolfuro di diferro

Esercizi:

1) Completa le reazioni proposte scrivendo il nome del sale binario ottenuto:

solfuro di zinco

………………………………..

………………………………..

………………………………..

………………………………..

………………………………..

solfuro di calcio

Soluzioni: ; , cloruro

rameico; solfuro di bario;

, cloruro di alluminio;

Idrossidi e ossiacidi

Idrossidi e ossiacidi sono composti ternari in cui sono rispettivamente presenti il metallo (o non metallo),

l’idrogeno con numero di ossidazione +1 e l’ossigeno con numero di ossidazione -2. Gli idrossidi sono quindi

composti ionici, mentre gli ossiacidi composti covalenti.

La classica reazione di sintesi di un idrossido vede il rispettivo ossido basico reagire con l’acqua. La reazione di

sintesi dell’idrossido di magnesio è infatti la seguente:

La nomenclatura IUPAC assegna al prodotto lo stesso nome della tradizionale eccettuato il prefisso “di” di

diidrossido di magnesio.

Nel caso reagisca invece l’ossido ferrico con l’acqua si ha che la reazione correttamente bilanciata è la seguente:

Il nome tradizionale del prodotto: idrossido ferrico, deriva appunto da quello dello ione ferro trivalente: (ione

ferrico), mentre il nome assegnato dalla IUPAC è di triidrossido di ferro.

Analogamente la classica reazione di sintesi di un ossiacido vede la corrispondente anidride reagire con l’acqua. La

reazione di sintesi dell’acido solforico parte dall’anidride solforica in cui l’atomo di zolfo ha numero di ossidazione

+6 (trattasi cioè dello ione solforico):

Mentre la nomenclatura tradizionale conserva le desinenze oso e ico previste per gli ioni non metallici di partenza,

quella IUPAC si fa decisamente più complicata: il nome tradizionale di acido solforico diventa quello di acido

tetraossosolforico (VI). La nomenclatura IUPAC inizia cioè con il termine acido analogamente a quella

tradizionale; segue il nome del non metallo che assume sempre la desinenza ico, poi il suo numero di ossidazione

posto tra parentesi.

Seguono i nomi tradizionali e IUPAC di alcuni idrossidi e ossiacidi.

elemento numero di

ossidazione formula nome tradizionale nome IUPAC

Na +1 NaOH idrossido di sodio idrossido di sodio

Cu +1 CuOH idrossido rameoso monoidrossido di rame

+2 Cu(OH)2 idrossido rameico diidrossido di rame

Al +3 Al(OH)3 idrossido di alluminio triidrossido di alluminio

Sn +4 Sn(OH)4 idrossido stannico tetraidrossido di stagno

elemento numero di

ossidazione formula nome tradizionale nome IUPAC

S +4 H2SO3 acido solforoso acido triossosolforico (IV)

N +3 HNO2 acido nitroso acido diossonitrico (III)

+5 HNO3 acido nitrico acido diossonitrico (V)

C +4 H2CO3 acido carbonico acido triossocarbonico (IV)

Cl +1 HClO acido ipocloroso acido ossoclorico (I)

Cl +3 HClO2 acido cloroso acido diossoclorico (III)

Cl +5 HClO3 acido clorico acido triossoclorico (V)

Cl +7 HClO4 acido perclorico acido tetraossoclorico (VII)

Esercizi:

1) Completa le reazioni proposte stabilendo se si tratta di una reazione di sintesi di un idrossido o di un ossiacido e

scrivendo il nome del prodotto

idrossido rameoso

acido carbonico

………………………………..

………………………………..

………………………………..

………………………………..

………………………………..

………………………………..

Soluzioni: ; acido perclorico;

idrossido di bario; , acido nitroso;

acido solforico

Sali ternari

I composti ionici in questione si possono ottenere facendo reagire direttamente il metallo con l’acido, come ad

esempio avviene nella reazione tra magnesio e acido solforico:

Lo stesso sale si ottiene però anche a partire dall’ossido di magnesio e l’acido solforico:

oppure a partire dall’idrossido di magnesio e l’acido solforico:

E’ possibile anche far reagire direttamente l’ossido acido con quello basico come segue:

Per attribuire il nome tradizionale ai sali ternari è utile riferirsi al seguente specchietto:

nome acido nome sale

-oso -ito

-ico -ato

per sostituzione dello ione (o degli ioni) idrogeno di un acido ternario con desinenza oso con uno ione metallico si

ottiene un sale ternario con desinenza ito; per sostituzione dello ione (o degli ioni) idrogeno di un acido ternario

con desinenza ico con uno ione metallico si ottiene un sale ternario con desinenza ato.

La sostituzione dei due ioni idrogeno dell’acido solforico con uno ione metallico determina la formazione di un

sale con desinenza ato: il solfato di magnesio.

La nomenclatura IUPAC dei sali ternari parte dal nome dell’acido (il termine acido viene soppresso) alla cui

desinenza ico sostituisce la desinenza ato; segue il nome del catione metallico e, come sempre, si utilizzano i

prefissi per specificare il numero degli atomi o gruppi di atomi.

Nomenclatura tradizionale e IUPAC di alcuni sali ternari

acido

ternario

nome

tradizionale

nome IUPAC ione

metallico

formula

sale ternario

nome

tradizionale nome IUPAC

H2SO3 acido

solforoso

acido triossosolforico

(IV) Na

+1 Na2SO3

solfito di

sodio

triossosolfato (IV) di

sodio

HClO4 acido

perclorico

acido tetraossoclorico

(VII) Sn

+4 Sn(ClO4)4

perclorato

stannico

tetraossoclorato (VII)

di stagno (IV)

H3PO4 acido

fosforico

acido tetraosso

fosforico (V) Fe

+2 Fe3(PO4)2 fosfato ferroso

tetraossofosfato (V)

di ferro (II)

HNO2 acido nitroso acido diossonitrico

(III) Cu

+2 Cu(NO2)2

nitrito

rameico

diossonitrato (III) di

rame (II)

H2SO4 acido

solforico

acido

tetraossosolforico (VI) Al

+3 Al2(SO4)3

solfato di

alluminio

tetraossosolfato (VI)

di alluminio

In generale, le reazioni di sintesi dei sali, sia ternari che binari, si possono ottenere secondo il seguente schema, in

cui si osserva come la coppia di reattivi possa essere indifferentemente costituita da un metallo o un ossido basico o

un idrossido e da un idracido o da un ossiacido o da una ossido acido. Ovviamente i sali binari si ottengono solo a

partire dagli idracidi.

=

=

+

METALLIIDRACIDI

(o acidi binari)

OSSIACIDI

(o acidi ossigenati o

acidi ternari)

OSSIDI ACIDI

(o anidridi)

OSSIDI BASICI

IDROSSIDI

(o basi)

SALI BINARI

SALI TERNARI

Esercizi

1) Completa le reazioni che seguono. Cerca di dare un nome a tutte le sostanze che partecipano e scrivi quello del

sale ternario che si ottiene dalla reazione.Stabilisci anche se si tratta di una reazione di scambio semplice o di

scambio doppio.

scambio semplice: solfato di calcio

scambio doppio: ………………..

………………………………….

………………………………….

………………………………….

………………………………….

……………………….………….

……………………….………….

………………………….

……………………….………….

Soluzioni: ;

nitrato di magnesio; solfito di sodio;

, nitrato di magnesio

Ancora esercizi

1) Determina la formula chimica che si stabilisce tra le seguenti coppie di ioni:

a) Na+/H

-, Rb

+/OH

-, Cu

+2/ Cl

-, Fe

+3/MnO4

-, Ca

+2/H

-, N

+3/O

-2, Ni

+2/SO4

-2, Mn

+3/S

-2, Al

+3/PO4

-3

…………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………

b) Completa la tabella riempiendo ogni cella con la formula corretta

2) Assegna il nome tradizionale o la formula alle seguenti sostanze divise in categorie:

a) CuO, HgO, SO2, PbO2, ossido di alluminio, anidride ipobromosa, anidride nitrica, ossido cobaltoso, ossido di

litio

…………………………………………………………………………………………………………………………

b) MgH2, HI, HBr, PH3, metano, idruro di alluminio, acido cianidrico, idruro di calcio

…………………………………………………………………………………………………………………………

c) SnCl4, Fe2S3, SnCl4, PbF4, Ca(HS)2, NH4CN, KHS, bisolfuro di zinco, bromuro di ammonio, cloruro stannoso

…………………………………………………………………………………………………………………………

d) CuOH, HBrO, Sn(OH)4, HIO4, H2SiO3, H3BO3, idrossido piombico, acido nitroso, acido fosforico, idrossido di

argento

…………………………………………………………………………………………………………………………

e) BrO-, SO3

-2, ClO

-, HS

-, ione clorato, ione carbonato, ione nitrito, ione cloruro, ione diidrogeno fosfato

…………………………………………………………………………………………………………………………

f) Al(ClO4)3, LiHSO4, CuSO4, Cu(NO2)2, NaNO3, carbonato di litio, nitrato di bario, solfato acido di magnesio,

perclorato di calcio, solfito acido di zinco

…………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………

3) Completa correttamente le seguenti reazioni con coefficienti stechiometrici, nomi e formule e tipi di reazioni

a) … Na (s) + … O2 (g) → …. Na2O (s) reazione di sintesi di un ossido basico

Sodio ………………. ………………………..

b) ….. Al (s) + 3 …… (g) → …. ……….. (s) reazione di ………………………………..

alluminio ………………. Ossido di alluminio

c) …. Pb (s) + ….. O2 (g) → …. ………….(s) reazione di ………………………………..

………….. …………………. Ossido di piombo IV

d) ….. Ca (s) + ……. ………(g) → ……. ………. (s) reazione di ……………………………..

………….. …………………. Idruro di calcio

e) …… …………. (s) + ….. H2O (l) → 2 Fe(OH)3 (aq) reazione di ………………………………..

Ossido ferrico …………………. ………………………

f) …… ………(s) + …….. ………. (g) → 2 SO3 (g) reazione di ……………………………..

…………………….. …………………. ………………………

g) …. …………….. (g) + H2O (l) → ……. ……………(aq) reazione di ……………………………..

Anidride nitrosa …………………. Acido nitroso

h) …… Cl2O7 (g) + ….. .…… (l) → …. ………….(aq) reazione di ……………………………...

……………………. …………………. Acido perclorico

i) …… Cl2 (g) + …… H2 (g) → ….. …………… (g) reazione di ………………………………..

……………………. …………………. ………………….

l) Ba(OH)2(aq) + 2 HNO2(aq) → Ba(NO2)2(aq) + 2H2O(l) reazione di ……………………………..

………………………………………………………………………………………….

m) …………………………………………………………………… reazione di …………………………..

Ossido di litio + acido cloridrico → cloruro di litio + acqua

n) …. Fe(s) + …. H2SO4(aq) → …. …………….+ …… ………… reazione di …………………………..

……………………………………………………………………………………..

o) …………………………………………………………………… reazione di …………………………..

Ossido di calcio + anidride carbonica → …………………………………………….

p) …. LiOH(s) + …. ………………. → ….. LiNO3(aq) + ……… reazione di …………………………..

……………………………………………………………………………………………………..

q) ………………………………………………………………… reazione di …………………………..

Ossido di alluminio + anidride carbonica → carbonato di alluminio + acqua

r) …………………………………………………………………… reazione di …………………………..

zinco + acido cloridrico → ……………………………………………………………

s) …. Mg(s) + …. H2SO4(aq) → …. MgSO4(s) + ….. H2(g) reazione di …………………………..

…………………………………………………………………………………………

t) ……………………………………………………………………… reazione di …………………………..

Idrossido di calcio + acido solforico → ………………………………………………………….

u) …… MgO(s) + ….. H2SO4(aq) → ……. …… ……. (s) + …… H2O(l) reazione di …………………..

………………………………………………………………………………………………………….

v) … MgO(s) + …. SO3(aq) → ……………….(s) reazione di …………………………..

………………………………………………………………………………………..

Soluzioni: 1) a) NaH, RbOH, CuCl2, Fe(MnO4)3, CaH2, N2O3, NiSO4, Mn2S3, AlPO4; b) KBr, KNO3, KPO4, K2CO3, K2O;

MgBr2, Mg(NO3)2, Mg3(PO4)2, MgCO3, MgO; AlBr3, Al(NO3)3, AlPO4, Al2(CO3)3, Al2O3; 2) a) ossido rameoso, ossido

mercuroso, anidride solforosa, ossido piombico, Al2O3, Br2O, N2O5, CoO, Li2O b) idruro di magnesio, acido iodidrico, acido

bromidrico, fosfina, CH4, AlH3, HCN, CaH2; e) ione ipobromito, ione solfito, ione ipoclorito, ClO4-, CO3

-2, NO2

-, Cl

-, H2PO4

-;