REGOLE DI NOMENCLATURA DEI COMPOSTI CHIMICI INORGANICI

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1 REGOLE DI NOMENCLATURA DEI COMPOSTI CHIMICI INORGANICI PREMESSA E necessario sapere la differenza tra metalli e non metalli e saperli distinguere in base alla posizione nella tavola periodica e all elettronegatività. E necessario saper scrivere la configurazione di Lewis degli elementi (si ricorda che nel caso di elementi dei gruppi principali la configurazione comprende TUTTI gli elettroni esterni; per gli elementi dei gruppi B (di transizione) vanno scritti solo gli elettroni di valenza cioè quelli del numero di ossidazione) E fondamentale riconoscere prima a quale famiglia appartiene il composto in esame: per.es: CaO è un ossido, HClO è un acido ossigenato, NaCl un sale binario ecc. Un errore molto comune è calcolare bene i numeri di ossidazione, assegnare bene le desinenze e SBAGLIARE il nome del composto! E necessario saper assegnare o saper calcolare i numeri di ossidazione Stato di ossidazione (stox) o numero di ossidazione (n.o.) Si definisce stato di ossidazione la carica, reale o formale, che ha un atomo quando si assegnano convenzionalmente gli elettroni di legame all'atomo più elettronegativo. La carica è reale nei composti ionici ed in tal caso coincide con il numero di cariche portate dallo ione. Ad esempio nel cloruro di sodio NaCl, costituito da uno ione sodio Na + e da uno ione cloro Cl -, il sodio presenta stox +1 perché il sodio ha una carica positiva, mentre il cloro presenta stox -1 perché il cloro ha una carica negativa. La carica è formale nei composti covalenti. Ad esempio nell'acqua H 2 O, i due elettroni di legame vengono assegnati all'ossigeno più elettronegativo (perché tende ad attirarli maggiormente), il quale assume perciò convenzionalmente 2 cariche negative e presenta stox -2. Ciascuno dei due idrogeni invece presenta stox Lo stox si scrive di solito sopra il simbolo chimico sotto forma di numero relativo: es. Pb Ciascun elemento chimico può presentare più di un numero di ossidazione, dipende da con quali atomi è legato. Ecco alcune regole per l'attribuzione dei numeri di ossidazione. 1) lo stox delle sostanze elementari (H 2, O 2, Na, Cu, etc.) è sempre zero poiché ci troviamo di fronte ad atomi di uno stesso elemento, aventi perciò la stessa elettronegatività. Più in generale quando in una molecola due atomi di uno stesso elemento si uniscono con legame covalente, gli elettroni di legame non vanno attribuiti a nessuno dei due atomi. 2) lo stox di uno ione è pari alla sua carica Ca 2+ (stox +2) Al 3+ (stox +3) S 2- (stox -2) 3) L'idrogeno presenta sempre stox +1 tranne che quando si lega direttamente con metalli più elettropositivi (negli idruri), in cui ha stox -1. 4) L'ossigeno ha sempre stox -2 tranne quando forma un legame covalente puro con se stesso ( O-Onei perossidi) in cui presenta stox -1.

2 5) In generale lo stox più elevato di un elemento corrisponde al numero d'ordine del gruppo cui appartiene. Così gli elementi del primo gruppo presentano stox +1, quelli del secondo +2, quelli del terzo +3 e così via fino agli elementi del settimo gruppi che presentano come stox più elevato +7. 6) sempre in generale, quando un elemento presenta più di un stox, il valore di quest'ultimo diminuisce di 2 unità alla volta. Così gli elementi del VII gruppo oltre al stox +7 possono presentare stox +5, +3, +1, -1; gli elementi del VI gruppo oltre al stox + 6 possono presentare stox +4, +2, -2. 7) In una specie chimica neutra la somma dei stox di tutti gli atomi che la compongono deve sempre essere nulla. 8) In uno ione poliatomico la somma dei stox dei diversi atomi deve sempre essere pari alla carica totale dello ione. Le ultime due regole ci permettono, partendo da una formula chimica, di calcolare il numero di ossidazione incognito della maggior parte degli elementi. Ad esempio, per calcolare il numero di ossidazione dello zolfo nell'anidride solforosa SO 2, procediamo come segue: ciascun atomo di ossigeno presenta stox -2; complessivamente i due atomi presentano stox -4; affichè la somma dei stox sia zero lo zolfo deve presentare stox + 4. Infatti: (stox di S) 4 = 0 da cui (stox di S) = +4 Ora calcoliamo lo stox del carbonio nello ione poliatomico HCO 3 - : i tre atomi di ossigeno presentano complessivamente stox - 6, l'idrogeno presenta stox + 1. Sommando lo stox dei tre atomi di ossigeno e dell'idrogeno si ottiene - 5. Affinchè la somma di tutti i stox dia la carica complessiva dello ione -1, il carbonio deve presentare stox +4. Infatti: +1 +(stox di C) -2x3 = (stox di C) -6 = -1 quindi: (stox di C) = = +4 La nomenclatura in uso è di 2 tipi: tradizionale e IUPAC. Anche se dovremmo usare solo quella IUPAC, è bene conoscere anche quella tradizionale visto che se ne fa ancora largo uso. I composti si possono raggruppare in binari, ternari e quaternari: Formati da esempi Ossidi XoZ O K 2 O - CuO - Cl 2 O 3 Idruri X H NaH - CaH 2 Idrossidi X O H LiOH - Ba(OH) 2 - Al(OH) 3 Binari (o idracidi) H Z HBr - HF - HCl Acidi Ternari (o ossigenati) H Z O HNO 2 - H 3 PO 3 - H 2 SO 3 binari X Z NaCl - K 2 S - CaBr Sali Ternari (o ossigenati) X Z O MgSO 3 - NaNO 3 - Fe 3 (PO 3 ) 2 [quaternari] [ X H Z O ] KHSO 4 n.b.: X rappresenta il simbolo di metalli - Z rappresenta il simbolo di non metalli

3 Regole per scrivere la formula dei composti binari e degli idrossidi I composti binari sono formati da due soli elementi chimici. Convenzionalmente si scrivono ponendo per primo l'elemento meno elettronegativo, seguito dall'elemento più elettronegativo. (vi sono comunque eccezioni a tele regola) Il simbolo di ciascun elemento è seguito da un numero a pedice, detto indice, che indica quanti atomi di quell'elemento sono presenti nel composto. Gli indici sono apposti in modo tale che, sommando i rispettivi stox, la molecola risulti neutra. Per calcolare gli indici in modo semplice è sufficiente utilizzare lo stox del primo elemento come indice del secondo e viceversa. Ad esempio se vogliamo scrivere la formula di un composto binario formato da un elemento A il cui numero di ossidazione sia +2 e da un composto B il cui numero di ossidazione sia -3, otterremo +2-3 A + B = A 3 B 2 Si noti che l'elemento con il numero di ossidazione negativo (il più elettronegativo) è stato scritto per secondo. Tale metodo di costruzione dei composti binari garantisce la neutralità della molecola. Infatti nella molecola sono presenti 3 atomi di A per un totale di 6 cariche positive e 2 atomi di B per un totale di 6 cariche negative. Qualora dopo aver calcolato gli indici questi risultino divisibili per uno stesso numero, gli indici vanno semplificati, tranne alcuni casi particolari. Esempio: Ca (stox +2) e O (stox -2) +2-2 Ca O Ca 2 O 2 CaO Questo metodo può essere usato anche per gli idrossidi, nonostante siano dei composti ternari. Infatti il gruppo di atomi OH (detto gruppo ossidrile) caratteristico degli idrossidi può essere considerato un unico elemento ai fini della scrittura della formula e va messo tra parentesi. Quindi vale la regola dell incrocio che abbiamo visto. Esempio: Al (stox +3) e (OH) (stox -1) +3-1 Al (OH) Al (OH) 3

4 Regole per scrivere la formula dei composti ternari Si tratta di scrivere le formule degli acidi e dei sali ternari. Per gli acidi se abbiamo il nome tradizionale si deve risalire all anidride e aggiungere acqua Esempio : l acido solforico deriva dall anidride solforica; si scrive la formula dell anidride solforica SO 3 e si aggiunge acqua sommando idrogeno e ossigeno alla formula dell anidride e ricordando che la formula degli acidi si scrive H Non Met O, per cui avremo: SO 3 + H 2 O (1) H 2 SO 4 Se conosciamo il nome IUPAC si scrivono H S O nell ordine; si mette l indice all ossigeno (ce lo dice il nome) e conoscendo gli stox (ancora il nome) si vede quale indice bisogna dare all idrogeno per fare in modo che la somma degli stox sia zero H x S O 4 1 x = 0 da cui x = 2 Per i sali se abbiamo il nome tradizionale dobbiamo risalire all acido che a sua volta ricaviamo dall anidride; togliamo gli idrogeni e mettiamo al loro posto il metallo; calcoliamo lo stox del residuo acido e scambiamolo con quello del metallo Carbonato di potassio deriva dall acido carbonico a sua volta l acido deriva dall anidride carbonica CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Mettiamo il metallo (K) al posto degli idrogeni +4 è l acido carbonico +1-2 K (CO 3 ) K 2 CO 3

5 Regole per assegnare il nome ai composti binari IUPAC Ossidi Prefisso numerico (Di-, Tri-, ecc) per indicare gli atomi di ossigeno- OSSIDO di prefisso numerico -NOME ELEMENTO Esempio : P 2 O 5 penta-ossido di di-fosforo [i trattini servono a far vedere la composizione del nome ma non vanno scritti; il di è preposizione semplice] Ossido nome elemento (metallo) Esempio: Na 2 O Fe 2 O 3 Cu 2 O Anidride nome elemento (non metallo) tradizionale Ossidi -oso (con stox minore) ico (con stox maggiore) Ossido di Sodio ossido ferrico ossido rameoso Anidridi -osa (con stox minore) ico (con stox maggiore) Esempio: P 2 O 3 anidride fosforosa SO 3 anidride solforica Altri composti binari: Prefisso numerico-nome elemento a dx -URO di Prefisso numerico-nome ELEMENTO a sinistra Es.: K 2 S solf-uro di di-potassio MgCl 2 di-clor-uro di magnesio N.B. quando l elemento di destra e H non si dice idrogenuro ma idruro KH idruro di potassio N.B. se l elemento ha più di ipo.osa (più piccolo) 2 stox si usano prefissi e.. osa desinenze dallo stox più ica piccolo al più grande per ica (più grande) Idruri Idruro di NOME ELEMENTO oppure: idruro NOME ELEMENTO-oso/ico (se necessario) Esempio: NaH Idruro di Sodio - CuH 2 idruro rame-ico acido NOME ELEMENTO-idrico Esempio: HF Acido Fluor-idrico HCl Acido Clor-idrico Idracidi

6 Sali NOME ELEMENTO a destra + uro di NOME ELEMENTO sinistra- oso/ico (se necessario) Esempi: NaCl Clor-uro di sodio Fe 2 S 3 solf-uro ferrico Idrossidi Prefisso numerico-idrossido di nome elemento Es.: Al (OH) 3 tri-idrossido di alluminio Ossoacidi (o acidi ossigenati) Acido prefisso numerico atomi di O-osso-nome elemento-ico stox elemento in numero romano tra parentesi Es.: H 2 SO 3 acido tri-osso-solforico (IV) Sali Prefisso numerico atomi di ossigeno-osso-nome elemento centraleato stox elemento in numero romano tra parentesi di prefisso numerico elemento a sinistra-nome elemento a sinistra Es.: Na 3 PO 4 tetra-osso-fosf-ato (V) di tri-sodio Idrossidi Idrossido di nome elemento oppure idrossido nome elemento-oso/-ico (se necessario) Esempio: Hg OH Idrossido mercuroso Hg (OH) 2 Idrossido mercurico Ossoacidi acido + nome dell anidride corrispondente es.: H 2 SO 3 l anidride corrisp è SO 2 (stox +4, quindi anid. Solfor-osa) acido solfor-oso Sali Deriva dal nome dell acido corrispondente: se l acido è ico allora (Per)-nome non metallo-ato di nome metallo- oso/iso (se necessario) se l acido è oso allora (Ipo)-nome non metallo-ito di nome metallo- oso/iso (se necessario) Es: Na 2 CO 3 [deriva dall acido carbonico (stox +4)] carbon-ato di sodio FeSO 3 [deriva dall acido solfor-oso (stox +4)] solf-ito ferr-oso

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