NOMENCLATURA. International Union of Pure and Applied Chemisty

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2 NMENCLATURA International Union of Pure and Applied Chemisty Scopo: razionalizzare i nomi dei composti in modo che vi sia una correlazione univoca fra la formula e il nome del composto stesso La nomenclatura IUPAC utilizza la definizione di numero di ossidazione e il concetto di elettronegatività Elettronegatività: misura della tendenza di un atomo ad attrarre su di sè gli e - di legame n o di ossidazione: La carica che formalmente un atomo acquisterebbe se gli elettroni di legame venissero attribuiti all atomo più elettronegativo (composti covalenti) Nei composti ionici (monoatomici) coincide in valore e in carica con la sua carica ionica

3 Ioni monoatomici Ioni positivi (CATINI) IUPAC: Ione + nome del metallo + numero di ox tradizionale: suffisso oso (n ox più basso) -ico (n ox più alto) IUPAC tradizionale

4 NUMER DI SSIDAZINE Significato formale, viene stabilito in funzione della carica che un atomo ha apparentemente in un composto, ammettendo tutti i legami di natura ionica 1. Il n di ossidazione di un elemento libero è 0 2. La somma algebrica in qualsiasi composto è 0. In uno ione è uguale alla carica dello ione 3. H in un composto è +1 (negli idruri è ( 1-4. in un composto è -2 (H 2 2 : ( 1-5. (Cl, Br, I) nei composti hanno sempre Il n massimo di ossidazione corrisponde al gruppo al quale appartiene. Questo non è valido per gli elementi di transizione.

5 Ioni monoatomici Ioni negativi (ANINI) Ione + nome dell elemento+ desinenza -uro Eccezioni:

6 Composti BINARI sostanze chimiche a composizione costante formate da due da due specie elementari

7 Gli ossidi sono i composti di combinazione degli elementi con l l SSIGEN Ca C C 2 S 2 S 3 N N 2 ossido di calcio ossido di carbonio diossido di carbonio diossido di zolfo triossido di zolfo ossido di azoto diossido di azoto

8 1 H 1s 3 Li 2s 11 Na 3s 4 Be 2s 2 12 Mg 3s GRUPP METALLI ALCALINI n s 1 5 B 2s 2 p 13 Al 3s 2 p 6 C 2s 2 p 2 14 Si 3s 2 p 2 7 N 2s 2 p 3 15 P 3s 2 p 3 8 2s 2 p 4 16 S 3s 2 p 4 9 F 2s 2 p 5 17 Cl 3s 2 p 5 2 He 1s 2 10 Ne 2s 2 p 6 18 Ar 3s 2 p 6 19 K 4s 20 Ca 4s 2 21 Sc 3d,4s 2 22 Ti 3d 2,4s 2 23 V 3d 3,4s 2 24 Cr 3d 5,4s 25 Mn 3d 5,4s 2 26 Fe 3d 6,4s 2 27 Co 3d 7,4s 2 28 Ni 3d 8,4s 2 29 Cu 3d 10,4s 30 Zn 3d 10,4s 2 31 Ga 4s 2 p 32 Ge 4s 2 p 2 33 As 4s 2 p 3 34 Se 4s 2 p 4 35 Br 4s 2 p 5 36 Kr 4s 2 p 6 37 Rb 5s 38 Sr 5s 2 39 Y 4d,5s 2 40 Zr 4d 2,5s 2 41 Nb 4d 3,5s 2 42 Mo 4d 5,5s 43 Tc 4d 5,5s 2 44 Ru 4d 6,5s 2 45 Rh 4d 7,5s 2 46 Pd 4d 8,5s 2 47 Ag 4d 10,5s 48 Cd 4d 10,5s 2 49 In 5s 2 p 50 Sn 5s 2 p 2 51 Sb 5s 2 p 3 52 Te 5s 2 p 4 53 I 5s 2 p 5 54 Xe 5s 2 p 6 X X + + 1e - Li + K + Rb + Na +

9 1 H 1s 3 Li 2s 11 Na 3s 4 Be 2s 2 12 Mg 3s GRUPP METALLI ALCALIN TERRSI n s 2 5 B 2s 2 p 13 Al 3s 2 p 6 C 2s 2 p 2 14 Si 3s 2 p 2 7 N 2s 2 p 3 15 P 3s 2 p 3 8 2s 2 p 4 16 S 3s 2 p 4 9 F 2s 2 p 5 17 Cl 3s 2 p 5 2 He 1s 2 10 Ne 2s 2 p 6 18 Ar 3s 2 p 6 19 K 4s 20 Ca 4s 2 21 Sc 3d,4s 2 22 Ti 3d 2,4s 2 23 V 3d 3,4s 2 24 Cr 3d 5,4s 25 Mn 3d 5,4s 2 26 Fe 3d 6,4s 2 27 Co 3d 7,4s 2 28 Ni 3d 8,4s 2 29 Cu 3d 10,4s 30 Zn 3d 10,4s 2 31 Ga 4s 2 p 32 Ge 4s 2 p 2 33 As 4s 2 p 3 34 Se 4s 2 p 4 35 Br 4s 2 p 5 36 Kr 4s 2 p 6 37 Rb 5s 38 Sr 5s 2 39 Y 4d,5s 2 40 Zr 4d 2,5s 2 41 Nb 4d 3,5s 2 42 Mo 4d 5,5s 43 Tc 4d 5,5s 2 44 Ru 4d 6,5s 2 45 Rh 4d 7,5s 2 46 Pd 4d 8,5s 2 47 Ag 4d 10,5s 48 Cd 4d 10,5s 2 49 In 5s 2 p 50 Sn 5s 2 p 2 51 Sb 5s 2 p 3 52 Te 5s 2 p 4 53 I 5s 2 p 5 54 Xe 5s 2 p 6 X X e - Be 2+ Ca 2+ Sr 2+ Mg 2+

10 Gli ossidi sono composti binari contenenti ossigeno: -Nella nomenclatura IUPAC si usa il termine SSID di seguito dal nome dell elemento associato all ossigeno. Anche in questo caso si ricorre all utilizzo dei prefissi -Nella nomenclatura tradizionale esistono tre tipi di ossidi a) ossidi basici formati da metallo e ossigeno Na 2 se il metallo ha due numeri di ossidazione si usa il suffisso oso o ico Cu 2 ossido ramoso (N..+1) Cu ossido ramico (N. +2)

11 b) perossidi contengono due atomi di ossigeno così legati il nome è perossido di. H 2 2 perossido di idrogeno H H c) ossidi acidi o anidridi sono formati da non.metallo e ossigeno anidride silicica Si 2 (un solo N..) anidride nitrosa N 2 3 (+3 N..)) anidride nitrica N 2 5 (+5 N..))

12 Gruppo Formula Nomenclatura IUPAC Nomenclatura tradizionale Li 2 ssido di dilitio ssido di litio I Na 2 ssido di disodio ssido di sodio K 2 ssido di dipotassio ssido di potassio Be ssido di berillio ssido di berillio II Mg ssido di magnesio ssido di magnesio Ca ssido di calcio ssido di calcio Gli ossidi degli elementi del 1 1 e del 2 2 gruppo sono BASICI Na + Na + 2- Ca Na 2 (ossido di disodio) Ca (ossido di calcio)

13 1 H 1s 3 0 GRUPP 2 He 1s 2 3 Li 2s 11 Na 3s 4 Be 2s 2 12 Mg 3s 2 n s 2 p 5 B 2s 2 p 13 Al 3s 2 p 6 C 2s 2 p 2 14 Si 3s 2 p 2 7 N 2s 2 p 3 15 P 3s 2 p 3 8 2s 2 p 4 16 S 3s 2 p 4 9 F 2s 2 p 5 17 Cl 3s 2 p 5 10 Ne 2s 2 p 6 18 Ar 3s 2 p 6 19 K 4s 20 Ca 4s 2 21 Sc 3d,4s 2 22 Ti 3d 2,4s 2 23 V 3d 3,4s 2 24 Cr 3d 5,4s 25 Mn 3d 5,4s 2 26 Fe 3d 6,4s 2 27 Co 3d 7,4s 2 28 Ni 3d 8,4s 2 29 Cu 3d 10,4s 30 Zn 3d 10,4s 2 31 Ga 4s 2 p 32 Ge 4s 2 p 2 33 As 4s 2 p 3 34 Se 4s 2 p 4 35 Br 4s 2 p 5 36 Kr 4s 2 p 6 37 Rb 5s 38 Sr 5s 2 39 Y 4d,5s 2 40 Zr 4d 2,5s 2 41 Nb 4d 3,5s 2 42 Mo 4d 5,5s 43 Tc 4d 5,5s 2 44 Ru 4d 6,5s 2 45 Rh 4d 7,5s 2 46 Pd 4d 8,5s 2 47 Ag 4d 10,5s 48 Cd 4d 10,5s 2 49 In 5s 2 p 50 Sn 5s 2 p 2 51 Sb 5s 2 p 3 52 Te 5s 2 p 4 53 I 5s 2 p 5 54 Xe 5s 2 p 6 Gli elementi del 3 3 gruppo legano l ossigeno l in rapporto 2:3

14 s p s p s p 1 2 a 1 2 b sp 2 sp 2 Al Al sp 3 Al 2 3 Al sp s p a 1 2 Al b 1 sp 2 2 sp 3

15 Gli elementi del 3 3 gruppo legano l ossigeno l in rapporto 2:3 Gruppo Formula Nomenclatura IUPAC Nomenclatura tradizionale III Al 2 3 Triossido di dialluminio ssido di alluminio B 2 3 Triossido di diboro Anidride borica C 2 Diossido di carbonio Anidride carbonica IV C ssido di carbonio ssido di carbonio Si 2 Diossido di silicio Anidride silicica Gli elementi del 4 4 gruppo si legano all ossigeno in rapporto 1:2 (non nel monossido di carbonio)

16 Gruppo Formula Nomenclatura IUPAC Nomenclatura tradizionale N 2 ssido di diazoto Protossido di azoto N ssido di azoto ssido di azoto N 2 3 Triossido di diazoto Anidride nitrosa V N 2 Diossido di azoto Ipoazotide N 2 5 Pentossido di diazoto Anidride nitrica P 2 3 Triossido di difosforo Anidride fosforosa P 2 5 Pentossido di difosforo Anidride fosforica VI S 2 Diossido di zolfo Anidride solforosa S 3 Triossido di zolfo Anidride solforica

17 N N ssido Sp 3 ssido di diazoto o protossido di azoto (gas esilarante) Configurazione elettronica dell azoto (S 2 p 3 ) N ssido di azoto N N Triossido di diazoto o anidride nitrosa

18 N biossido di azoto ipoazotide N N 1 2 s p Pentossido di diazoto o anidride nitrica

19 Nella nomenclatura tradizionale, se i numeri di ossidazione sono più di due si ricorre ai prefissi: -Ipo per il N.. più basso -Per per il N.. più alto Gruppo Formula Nomenclatura IUPAC Nomenclatura tradizionale Cl 2 ssido di dicloro Anidride ipoclorosa Cl 2 3 Triossido di dicloro Anidride clorosa Cl 2 5 Pentossido di dicloro Anidride clorica Cl 2 7 Eptossido di dicloro Anidride perclorica VII Br 2 ssido di dibromo Anidride ipobromosa Br 2 5 Pentossido di dibromo Anidride bromica Br 2 7 Eptossido di dibromo Anidride perbromica I 2 ssido di diiodio Anidride ipoiodosa I 2 5 Pentossido di diiodio Anidride iodica I 2 7 Eptossido di diiodio Anidride periodica

20 H 1s 3 Li 2s 4 Be 2s 2 5 B 2s 2 p 6 C 2s 2 p 2 7 N 2s 2 p 3 8 2s 2 p 4 9 F 2s 2 p 5 11 Na 3s 12 Mg 3s 2 13 Al 3s 2 p 14 Si 3s 2 p 2 15 P 3s 2 p 3 16 S 3s 2 p 4 17 Cl 3s 2 p 5 19 K 4s 20 Ca 4s 2 21 Sc 3d,4s 2 22 Ti 3d 2,4s 2 23 V 3d 3,4s 2 24 Cr 3d 5,4s 25 Mn 3d 5,4s 2 26 Fe 3d 6,4s 2 27 Co 3d 7,4s 2 28 Ni 3d 8,4s 2 29 Cu 3d 10,4s 30 Zn 3d 10,4s 2 31 Ga 4s 2 p 32 Ge 4s 2 p 2 33 As 4s 2 p 3 34 Se 4s 2 p 4 35 Br 4s 2 p 5 37 Rb 5s 38 Sr 5s 2 39 Y 4d,5s 2 40 Zr 4d 2,5s 2 41 Nb 4d 3,5s 2 42 Mo 4d 5,5s 43 Tc 4d 5,5s 2 44 Ru 4d 6,5s 2 45 Rh 4d 7,5s 2 46 Pd 4d 8,5s 2 47 Ag 4d 10,5s 48 Cd 4d 10,5s 2 49 In 5s 2 p 50 Sn 5s 2 p 2 51 Sb 5s 2 p 3 52 Te 5s 2 p 4 53 I 5s 2 p 5

21 s p d (26 e - ) 2 e - 3 e s p d s p d

22 H 1s 3 Li 2s 4 Be 2s 2 5 B 2s 2 p 6 C 2s 2 p 2 7 N 2s 2 p 3 8 2s 2 p 4 9 F 2s 2 p 5 11 Na 3s 12 Mg 3s 2 13 Al 3s 2 p 14 Si 3s 2 p 2 15 P 3s 2 p 3 16 S 3s 2 p 4 17 Cl 3s 2 p 5 19 K 4s 20 Ca 4s 2 21 Sc 3d,4s 2 22 Ti 3d 2,4s 2 23 V 3d 3,4s 2 24 Cr 3d 5,4s 25 Mn 3d 5,4s 2 26 Fe 3d 6,4s 2 27 Co 3d 7,4s 2 28 Ni 3d 8,4s 2 29 Cu 3d 10,4s 30 Zn 3d 10,4s 2 31 Ga 4s 2 p 32 Ge 4s 2 p 2 33 As 4s 2 p 3 34 Se 4s 2 p 4 35 Br 4s 2 p 5 37 Rb 5s 38 Sr 5s 2 39 Y 4d,5s 2 40 Zr 4d 2,5s 2 41 Nb 4d 3,5s 2 42 Mo 4d 5,5s 43 Tc 4d 5,5s 2 44 Ru 4d 6,5s 2 45 Rh 4d 7,5s 2 46 Pd 4d 8,5s 2 47 Ag 4d 10,5s 48 Cd 4d 10,5s 2 49 In 5s 2 p 50 Sn 5s 2 p 2 51 Sb 5s 2 p 3 52 Te 5s 2 p 4 53 I 5s 2 p 5

23 s p d (29e-) e - 2 e - s p d s p d

24 Gruppo Formula Nomenclatura IUPAC Nomenclatura tradizionale Elementi di transizione Fe ssido di ferro ssido ferroso Fe 2 3 Triossido di diferro ssido ferrico Cu 2 ssido di dirame ssido rameoso Cu ssido di rame ssido rameico Zn ssido di zinco ssido di zinco

25 Si formano per reazione con acqua di un ossido metallico (o basico) Na2 + H2 2 NaH Ca + H2 Ca(H)2 Fe + H2 Fe(H)2 Fe H2 2 Fe(H)3 Al H2 2 Al(H)3 Idrossido di sodio Idrossido di calcio Idrossido di ferro (II) Idrossido di ferro (III) Idrossido di alluminio (III)

26 (Composti ternari) Si formano per reazione con acqua dell ossido di un non-metallo (ossido acido o anidride) S 3 + H 2 H 2 S 4 Acido solforico oppure Solfato (VI) di diidrogeno

27 Nell eptossido eptossido di dicloro l atomo di cloro ha numero di ossidazione Cl Cl

28 H S H Nell acido solforico lo zolfo ha numero di ossidazione +6

29 Formazione degli ossiacidi per reazione degli ossidi con acqua Nomenclatura degli acidi secondo la convenzione IUPAC Nomenclatura tradizionale degli acidi N H 2 2 HN 2 Nitrato (III) di idrogeno Acido nitroso N H 2 2 HN 3 Nitrato (V) di idrogeno Acido nitrico S 2 + H 2 H 2 S 3 Solfato (IV) di diidrogeno Acido solforoso S 3 + H 2 H 2 S 4 Solfato (VI) di diidrogeno Acido solforico Cl 2 + H 2 2 HCl Clorato (I) di idrogeno Acido ipocloroso Cl H 2 2 HCl 2 Clorato (III) di idrogeno Acido cloroso Cl H 2 2 HCl 3 Clorato (V) di idrogeno Acido clorico Cl H 2 2 HCl 4 Clorato (VII) di idrogeno Acido perclorico C 2 + H 2 H 2 C 3 Carbonato (IV) di diidrogeno Acido carbonico P H 2 2 H 3 P 3 Fosfato (III) di triidrogeno Acido fosforoso P H 2 2 H 3 P 4 Fosfato (V) di triidrogeno Acido fosforico

30 P H 2 2 H 3 P 4 acido ortofosforico P H 2 H 4 P 2 7 acido pirofosforico P H 2 2 HP 3 acido metafosforico

31 (Idrogeno + non-metallo) Acido Nomenclatura Nomenclatura tradizionale convenzionale HF Fluoruro di idrogeno Acido fluorodrico HCl Cloruro di idrogeno Acido cloridrico HBr Bromuro di idrogeno Acido bromidrico HI Ioduro di idrogeno Acido iodidrico H 2 S Solfuro di idrogeno Acido solfidrico HCN Cianuro di idrogeno Acido cianidrico

32 Anioni 2- S 4 2- S 3 - N 3 - N 2 3- P 4 3- P 3 2- C 3 S 2- Cl - I - CN - Nome convenzionale Solfato (VI) Solfato (IV) Nitrato (V) Nitrato (III) Fosfato (V) Fosfato (III) Carbonato (IV) Solfuro Cloruro Ioduro Cianuro

33 Cationi H + Na + Ca 2+ N + N 2 + H 3 + NH 4 + Br + Ione idrogeno (protone) Ione sodio Ione calcio Ione nitrosile Ione nitronio Ione idrossonio Ione ammonio Ione bromonio

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35 2 HN 3 + Ca(H) 2 Ca(N 3 ) H 2 Si ottengono facendo reagire un ossiacido o idracido con un metallo Ca ++ H - H - H--N H--N

36 H 3 P NaH Na 3 P H 2 H 3 P NaH Na 2 HP H 2 H 3 P 4 + NaH NaH 2 P 4 + H 2 H H- Na P H H- Na H H- Na

37 Sale Nomenclatura convenzionale Nomenclatura tradizionale Na 2 S 4 Solfato (VI) di disodio Solfato di sodio Na 2 S 3 Solfato (IV) di sodio Solfito di sodio Al(N 2 ) 3 Trisnitrato (III) di alluminio Nitrito di alluminio Ca(N 3 ) 2 Bisnitrato (V) di calcio Nitrato di calcio Ca 3 (P 4 ) 2 Bisfosfato(V) di tricalcio Fosfato di calcio CaHP 4 Idrogenofosfato (V) di calcio Monoidrogenofosfato di calcio Ca(H 2 P 4 ) 2 Bisdiidrogenofosfato(V) di calcio Diidrogenofosfato di calcio Na 2 S Solfuro di disodio Solfuro di sodio NaHS Idrogenosolfuro di sodio Idrogenosolfuro di sodio NaCl Cloruro di sodio Cloruro di sodio AlCl 3 Tricloruro di alluminio Cloruro di alluminio

38 H H Perossido di idrogeno (acqua ossigenata) Na Na Na Ȯ Ȯ perossido di sodio superossido di sodio ione superossido

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40 s p d s p d s p d 1 s p d ibridazione d 2 sp 3

41 Ibridazione ottaedrica d 2 sp 3 Fe s p d

42 Ibridazione ottaedrica d 2 sp 3 CN NC CN - - NC Fe 2+ CN - CN s p d Ione esacianoferrato (II) 3 4

43 Ibridazione ottaedrica sp 3 d 2 NH 3 2+ H 3 N H 3 N Fe 2+ NH 3 NH 3 s p d Ione esaamminoferro (II) NH

44 s p d s p d CN - CN - CN - CN - CN - CN - NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 esaamminoferro (II) (paramagnetico) ibridazione sp 3 d 2 esacianoferrato (II) (diamagnetico) ibridazione d 2 sp 3

45 Dal diverso tipo di ibridazione degli orbitali dello ione ferroso (Fe +2 ) derivano le denominazioni di complesso interno ed esterno che corrispondono rispettivamente all ibridazione d 2 sp 3 dello ione esacianoferrato (II) e all ibridazione sp 3 d dello ione esaamminoferro (II) Dal tipo di ibridazione deriva il comportamento diamagnetico e paramagnetico Nella forma ossigenata e non ossigenata dell emoglobina, lo ione ferroso ha un comportamento analogo a quello dei due sali: -Nella desossi emoglobina si forma un complesso esterno con proprietà paramagnetiche -Nell emoglobina ossigenata si ha la formazione del sesto legame di coordinazione con l ossigeno e si ha ibridazione d 2 sp 3 con caratteristiche diamagnetiche

46 Esercizi guidati L analisi quantitativa di un composto ha indicato che in esso sono presenti 3.09g % di idrogeno, 31.60g % di fosforo e 65.31g % di ossigeno. Calcola la formula grezza* del composto. Dapprima si calcolano le moli di atomi di ciascun elemento: n H = Peso (g)/pa-pm= 3.09/1.008=3.065mol n p = 31,60/30.975=1.02mol n = 65.31/16 =4.08mol Per rendere interi i valori di n si dividono le moli per il più piccolo fra essi (1.02): 3.065/1.02=3 (H) 1.02/1.02=1 (P) 4.08/1.02=4 () La formula risulta H 3 P 4

47 * Ricordare che per formula bruta o grezza si intende la rappresentazione grafica dei composti che precisa in maniera univoca il tipo e il numero di atomi componenti la molecola HCl H 2 NH 3 H 2 S 4 C 6 H La formula di struttura, invece, indica come gli atomi si legano tra loro H N (HN 3 ) (+5)

48 Calcola la formula grezza di un sale di ferro che contiene: g % Fe, g % S e g %. (P.A Fe =55.85; P.A S =32; P.A =16) n Fe = 27.93/55.85=0.5 mol n S = 24.05/32=0.75mol N o = 48.02/16=3mol Si dividono i valori di n per quello più piccolo (0.5): Indice Fe = 0.5/0.5 = 1 indice S = 0.75/0.5 = 1.5 indice = 3/0.5 = 6 Per rendere interi gli indici si moltiplicano per 2: 1 x 2 = 2 (Fe) 1.5 x 2 = 3 (S) 6 x 2 = 12 () La formula risulterebbe Fe 2 S 3 12

49 Se calcoliamo il numero di ossidazione abbiamo: 0 = +4(Fe +2 ) +3x x = 20 x = 20/3 = (?) 0= +6 (Fe +3 ) +3x x = 18 x = 18/3 = 6 Il sale risulta essere un solfato (S 4 2- ) e non un solfito (S 3 2- ) Fe 2 (S 4 ) 3

50 Il triossido di ferro (o ossido ferrico ) ha formula Fe 2 3. Determina la quantità di ossigeno e ferro presenti in 100g di composto (P.A Fe = 55.85; P.A = 16) Poichè in 1 mole del composto ci sono 2 moli di Fe e 3 moli di Massa Fe = 2 x = g Massa = 3 x 16 =48g Massa Fe 2 3 ( )g = 159,70g : = x:100 x = 70g % Fe 48: = x:100 x = 30g %