H2O2 (perossido di idrogeno)

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1 In una formula chimica, i simboli degli elementi e i pedici numerici indicano la specie e il numero di ciascun atomo presente nella più piccola unità della sostanza Formula empirica? mostra il numero relativo di atomi di ciascun elemento nel composto. Tale rapporto è espresso usando i numeri interi più piccoli possibile. Formula molecolare? mostra il numero reale di atomi di ciascun elemento in una molecola del composto Formula di struttura? mostra il numero di atomi e i legami tra di essi, cioè le posizioni reciproche e le connessioni degli atomi nella molecola 1 H2O2 (perossido di idrogeno) Formula empirica? HO Formula molecolare? H 2 O 2 Formula di struttura? H-O-O-H 2 1

2 3 4 2

3 Caratteristiche dei metalli e dei non metalli Proprietà fisiche Metalli Buoni conduttori dell elettricità Malleabili e Duttili Lucenti Non metalli Cattivi conduttori dell elettricità Non malleabili e non duttili Non lucenti Tipicamente: Solidi Punto di fusione elevato Buoni conduttori del calore Tipicamente: Solidi, liquidi o gassosi Punto di fusione basso Cattivi conduttori del calore 5 Caratteristiche dei metalli e dei non metalli Proprietà chimiche Metalli Non metalli Reagiscono con gli acidi Formano ossidi basici Formano cationi Formano alogenuri ionici Non reagiscono con gli acidi Formano ossidi acidi Formano anioni Formano alogenuri covalenti 6 3

4 Numeri di ossidazione più comuni degli elementi principali della tabella periodica I II III IV V VI VII H +1,-1 Li +1 Be +2 B +3 C +4, +2 N +5, +4, +3, +2, +1, -2, -3 O -2, -1 F -1 Na +1 Mg +2 Al +3 Si +4 P +5, +3 S +6, +4, -2 Cl +7,+5, +3, +1, -1 K +1 Ca +2 Ga +3 Ge +4 As +5, +3 Se +6, +4, -2 Br +5, +3, +1, -1 Rb +1 Sr +2 In +3 Sn +4, +2 Sb +3, +5 Te +6, +4, -2 I +7,+5,+1, -1 Cs +1 Ba +2 Tl +1, +3 Pb +2, +4 Bi +3, +5 7 NOMENCLATURA Metallo + ossigeno? OSSIDO (basico) Non-metallo + ossigeno? ANIDRIDE (ossido acido) Ossido + acqua? IDROSSIDO Anidride + acqua? (Ossi)ACIDO IDRACIDI IDRURI PEROSSIDI PERACIDI8 4

5 OSSIDI Si ottengono per reazione di un metallo con l ossigeno Li + O 2? Li 2 O L'equazione così scritta deve essere bilanciata 2 Li + ½ O 2? Li 2 O Li 2 O ossido di litio 9 Na 2 O ossido di sodio K 2 O ossido di potassio MgO ossido di magnesio CaO ossido di calcio BaO ossido di bario Se un metallo può combinarsi con l'ossigeno con rapporti diversi si segue il seguente criterio: si utilizza il suffisso oso per l'ossido nel quale il metallo presenta il numero di ossidazione minore si utilizza il suffisso ico per l'ossido nel quale il metallo presenta il numero di ossidazione maggiore Esempi: SnO Ossido stannoso SnO 2 Ossido stannico Cu 2 O Ossido rameoso CuO Ossido rameico FeO Ossido ferroso Fe 2 O 3 Ossido ferrico 10 5

6 Il Manganese può avere numeri di ossidazione 2, 3, 4, 6 e 7. Questo elemento ha carattere metallico, cioè forma degli ossidi, quando ha numeri di ossidazione 2 e 3; ha invece carattere non-metallico quando ha numeri di ossidazione 4, 6 e 7. MnO ossido manganoso Mn 2 O 3 ossido manganico MnO 2 anidride manganosa MnO 3 anidride manganica Mn 2 O 7 anidride permanganica 11 IDROSSIDI Si ottengono per reazione di un ossido con l acqua. Sono caratterizzati dalla presenza di gruppi ossidrilici (-OH) Li 2 O + H 2 O? 2 LiOH CaO + H 2 O? Ca(OH) 2 Fe 2 O 3 + 3H 2 O? 2 Fe(OH) 3 SnO 2 + 2H 2 O? Sn(OH)

7 ANIDRIDI Sono costituite da un non-metallo e dall'ossigeno. Se il non metallo èin grado di formare una sola anidride, questa avrà il suffisso -ica. (Esempio: anidride carbonica, CO 2) Se dà luogo a 2 anidridi, si usa: - il suffisso -osa per quella nella quale il non-metallo presenta il numero di ossidazione più basso - il suffisso -ica per quella nella quale il non-metallo presenta il numero di ossidazione più alto SO 2 anidride solforosa SO 3 anidride solforica N 2 O 3 anidride nitrosa N 2 O 5 anidride nitrica P 2 O 3 anidride fosforosa P 2 O 5 anidride fosforica 13 Quando il non-metallo dà luogo a più di due anidridi, come nel caso del cloro, si utilizzano i prefissi ipo- e per- ed i suffissi -osa ed - ica. Esempi: Cl 2 O anidride ipoclorosa Cl 2 O 3 anidride clorosa Cl 2 O 5 anidride clorica Cl 2 O 7 anidride perclorica 14 7

8 OSSIACIDI Sono costituiti da idrogeno, non-metallo ed ossigeno. Si ottengono per reazione di una anidride con l'acqua. CO 2 + H 2 O? H 2 CO 3 SO 2 + H 2 O? H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O? H 2 SO 4 Cl 2 O 5 + H 2 O? 2HClO 3 acido carbonico acido solforoso acido solforico acido clorico 15 Alcune anidridi, in cui il non-metallo ha numero di ossidazione pari possono sommare 1 o 2 molecole di acqua SiO 2 + H 2 O? H 2 SiO 3 SiO H 2 O? H 4 SiO 4 acido meta-silicico acido (orto)silicico Altre anidridi, nelle quali il non-metallo ha numero di ossidazione dispari possono sommare 1 o 3 molecole di acqua B 2 O 3 + H 2 O? 2HBO 2 B 2 O 3 + 3H 2 O? 2H 3 BO 3 acido meta-borico acido (orto)borico 16 8

9 Altre anidridi infine possono sommare 1, 2 o 3 molecole d'acqua P 2 O 5 + H 2 O? 2HPO 3 P 2 O 5 + 2H 2 O? H 4 P 2 O 7 P 2 O 5 + 3H 2 O? 2H 3 PO 4 acido meta-fosforico acido piro-fosforico acido (orto)fosforico 17 FORMULE DI ALCUNI DEGLI OSSIACIDI PIU' COMUNI H3BO3 acido ortoborico H2CrO4 acido cromico HBO2 acido metaborico H2Cr2O7 acido dicromico H2CO3 acido carbonico HClO4 acido perclorico H4SiO4 acido ortosilicico HClO3 acido clorico H2SiO3 acido metasilicico HClO2 acido cloroso HNO3 acido nitrico HClO acido ipocloroso HNO2 acido nitroso HBrO4 acido perbromico H3PO 4 acido ortofosforico HBrO3 acido bromico H4P2O7 acido pirofosforico HBrO2 acido bromoso HPO3 acido metafosforico HBrO acido ipobromoso H3PO3 acido ortofosforoso HIO4 acido periodico HPO2 acido metafosforoso HIO3 acido iodico H4P2O5 acido pirofosforoso HIO acido ipoiodoso H3PO2 acido ipofosforoso HMnO4 acido permanganico H3AsO4 acido arsenico H2SO4 acido solforico H3AsO3 acido arsenioso H2SO3 acido solforoso 18 9

10 IDRACIDI Sono formati da un non-metallo e dall'idrogeno. Il nome è caratterizzato dal suffisso -idrico HF acido fluoridrico HCl acido cloridrico HBr acido bromidrico HI acido iodidrico H2S acido solfidrico PEROSSIDI Sono caratterizzati dalla presenza di un legame -O-O-. Na2O2 perossido di sodio H2O2 perossido di idrogeno BaO2 perossido di bario PERACIDI Formalmente si possono considerare come dei derivati del perossido di idrogeno. Anche in essi sono presenti dei legami -O-O-. Esempi: H2SO5 acido monopersolforico (SO3 + H2O2) H2S2O8 acido dipersolforico. 19 SALI I Sali sono dei composti che contengono un metallo, un nonmetallo e l'ossigeno. Si possono ottenere attraverso una delle seguenti reazioni: Metallo + Acido (Zn + H2SO 4? ZnSO 4 + H2) Ossido + Anidride (ZnO + SO3? ZnSO 4) Idrossido + Anidride Ossido + Acido (Zn(OH)2 + SO 3? ZnSO 4 + H2O) (ZnO + H2SO 4? ZnSO 4 + H2O) Idrossido + Acido ( Zn(OH)2 + H2SO4? ZnSO4 + 2H2O) 20 10

11 21 Massa: misura della quantità di materia in un oggetto Peso: la forza che la gravità esercita su un oggetto: Spesso vengono usati indifferentemente, ma, rigorosamente, si riferiscono a differenti grandezza 22 11

12 Massa atomica ( detta anche peso atomico) Rapporto tra la massa dell atomo di un elemento e l unità di massa atomica (la dodicesima parte della massa dell isotopo 12 C). Unità di massa atomica (uma) = massa di 1/12 dell isotopo 12 C = 1,660 x g Assegnata all isotopo 12 C massa 12,000, le masse ad esso relative degli atomi di S, O, N ecc. risultano rispettivamente 32,06; 15,999; 14,0067 uma ecc. 23 Si tratta di un valore medio. Massa atomica media del carbonio naturale= (0.9890)( uma) + (0.0110)( uma) = uma 24 12

13 Peso molecolare Somma dei pesi atomici di tutti gli elementi che costituiscono la molecola moltiplicati ciascuno per un numero che rappresenta quante volte l atomo di quell elemento è presente nella molecola H 2 O PM H2O = 2 x p.a. H + 1 x p.a. O = (2 x 1,008 uma) + (1 x 15,999 uma) = 18,015 uma 25 Numero di Avogadro? numero di atomi di carbonio (N) contenuti in 12 g di 12 C. 6 E pari a 6,022 x ,000 g/1,99265 x g = 6,0221 x ,99265 x g = massa di un atomo di 12 C 26 13

14 Mole? quantità di materia di una determinata sostanza che contiene un numero di particelle uguali al numero di atomi presenti in 12,000 g di 12 6 C (numero di Avogadro). La mole corrisponde quindi alla massa in grammi di qualsiasi sostanza che contiene un numero di Avogadro (6,022 x ) di quelle entità (atomi, ioni, molecole, elettroni) da cui la sostanza è formata. Il peso di una mole di sostanza è uguale al suo peso atomico o molecolare espresso in grammi 27 L unità di massa atomica (u.m.a.) corrisponde a 1/12 della massa di un atomo di 12 C. Quindi: N x massa di un atomo 12 C = 12,000 g da cui: massa di un atomo 12 C= 12,000g / N Perciò: 1 u.m.a.= massa di un atomo 12 C x 1/12= 12,000(g) x 1 = 1,660 x g 6,

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