Classificazione degli elementi: Metalli (~80): gruppi IA (metalli alcalini), IIA (metalli alcalino terrosi), metalli di transizione. Semimetalli Non metalli (~12): VIIIA (gas nobili), VIIA (alogeni), VIA (calcogeni), non metalli gas (H 2,F 2,Cl 2, N 2,O 2 ) metalli liquidi (Br 2 ) solidi (C, I 2, S 8 ) Solidi Liquidi (Hg)
Regole generali per la formulazione corretta dei composti: 1. Se il composto è formato da un metallo e un non-metallo, il simbolo del metallo precede quello del non-metallo. 2. Se entrambi gli elementi sono non-metalli, quello meno elettronegativo precede quello più elettronegativo (con qualche eccezione: NH 3 ) 3. I composti sono elettricamente neutri 4. Il numero di atomi necessari si scrive come pedice al simbolo 5. Deve essere usato il numero di atomi più piccolo Combinazioni possibili per un composto binario: Metallo (Non-Metallo) (Non-Metallo) (Non-Metallo) Metallo Metallo KCl NaH MgO Fe 2 O 3 H 2 S NO CO OF 2
Numero di ossidazione degli elementi nei loro composti: è un numero positivo o negativo che indica il n di elettroni acquistati o ceduti da un atomo in un composto ionico corrisponde ad un reale acquisto o cessione di elettroni in un composto covalente, gli elettroni di legame vengono considerati come acquisiti dall atomo più elettronegativo. In un composto elemento più elettronegativo ha n di ossidazione negativo, il meno elettronegativo ha n di ossidazione positivo. La somma algebrica dei n di ossidazione di tutti gli atomi di un composto è: zero se il composto è neutro uguale alla carica elettrica del composto se questo è uno ione.
Regole per determinare il n di ossidazione Na, Xe, H 2, O 2, Cl 2, S 8 = 0 per tutti gli elementi i cui atomi non sono combinati o sono combinati con atomi uguali IG: Li, Na, K, Rb, Cs sempre +1 IIG: (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) + Cd, Zn sempre +2 B, Al sempre +3 F sempre -1, (F 2 = 0) H O +1 in tutti i composti tranne gli idruri metallici -1 negli idruri metallici (MeH) -2 in tutti gli ossidi e derivati -1 nei perossidi (O 2 ) 2- GRUPPO: (-O-O-) 2- -0.5 nei superossidi: ossidi MeO 2 con ione (O 2 ) -, +2 in OF 2 Tutti gli altri elementi presentano n di ossidazione variabili tra un valore massimo positivo uguale al numero N del gruppo e un valore minimo negativo uguale a N- 8. Es: Cl (A VII) (n.o. -1, +1, +3, +4, +5, +7)
Elemento Metallo Semimetallo Non metallo Simbolo (una o due lettere) eventualmente seguito dallo stato di aggregazione: Li (s), Hg (l) Può presentarsi sotto forma di molecola poliatomica: un pedice alla destra del simbolo indica il n di atomi costituenti la molecola: H 2, O 2, S 8. IUPAC: nome preceduto da un prefisso che indica il n di atomi: mono, di, tri, tetra, penta, esa, epta, otta, deca
1) Nomenclatura tradizionale 2) Nomenclatura IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) Classi di composti: Ossidi Idruri Acidi (idracidi, ossiacidi) Idrossidi Sali
Regola generale per la nomenclatura di un composto: nome dell anione + di + nome del catione Catione monoatomico nome dell elemento Anione monoatomico Suffisso -URO catione anione Catione poliatomico Suffisso -ONIO Anione poliatomico Suffisso - ATO, ITO (tradiz) - ATO (IUPAC)
Cationi monoatomici Se sono possibili due stati di ossidazione: IUPAC: nome di Stock Tradizionale: suffisso-oso/ico Gli elementi dei gruppi I, II, presentano un solo stato di ossidazione positivo Tutti gli altri elementi possono presentare più di uno stato di ossidazione positivo.
Cationi poliatomici: (idruro di non metallo) + H + Ione + nome elemento + onio NH 3 + H + PH 3 + H + H 2 O + H + H 2 S + H + NH + 4 ione ammonio PH + 4 ione fosfonio H 3 O + ione idrossonio H 3 S + ione solfonio
Anioni monoatomici: suffisso URO Solo pochi elementi (non metalli) presentano numeri di ossidazione negativi! Lo stato di ossidazione negativo è uno solo! I II III IV V VI VII X 4+ X 3- X 2- X - C 4- N 3- O 2- F - carburo nitruro ossido fluoruro Si 4- P 3- S 2- Cl - siliciuro fosfuro solfuro cloruro As 3- arsen(i)uro Se 2- selen(i)uro ( * ) Br - bromuro Sb 3- antimoniuro Te 2- tellur(i)uro I - ioduro (*) si trovano entrambe le forme: selenuro e seleniuro
Sali binari A x B y Tradizionale: se sono possibili due stati di ossidazione suffissi -oso/ico IUPAC: si esplicita il n di atomi come prefissi Nome tradizionale Nome IUPAC NaCl cloruro di sodio cloruro di sodio GaCl 3 cloruro di gallio tricloruro di gallio PbI 2 ioduro di piombo diioduro di piombo FeCl 3 cloruro ferrico tricloruro di ferro FeCl 2 cloruro ferroso dicloruro di ferro Hg 2 Cl 2 cloruro mercuroso dicloruro di dimercurio HgCl 2 Cloruro mercurico dicloruro di mercurio
Idracidi n ossidazione idrogeno = + 1 IUPAC: anione uro di catione Nome tradizionale: acido + elemento + idrico CN - ione cianuro (anione poliatomico)
i composti con l idrogeno: IDRURI e idracidi n.o.(h) -1 idruri n.o. -1, +1, dipende dalla elettronegatività n.o.(h) +1 idracidi I II III IV V VI VII LiH BeH 2 B 2 H 6 (-1) CH 4 (+1) NH 3 (+1) H 2 O HF NaH MgH 2 AlH 3 (-1) SiH 4 (-1) PH 3 (+1) H 2 S HCl KH CaH 2 AsH 3 (+1) H 2 Se HBr SrH 2 SbH 3 (-1) HI BaH 2 elettronegatività attenzione: alcuni composti del IV, V G sono scritti tradizionalmente nell ordine inverso rispetto all elettronegatività
Ossidi A x O y IUPAC: ossido + di (nome del catione) si esplicita il n di atomi come prefissi Al 2 O 3 tri-ossido di di-alluminio, Cu 2 O ossido di di-rame Nomenclatura di Stock : CuO ossido di rame(ii), Cu 2 O ossido di rame(i) Nome tradizionale: O 2- ione ossido O 2 2- ione perossido O 2 - ione superossido ossido di perossido di.. superossido di anidride per gli ossidi dei non metalli e dei metalli con n di ossidazione >4 per 2 stati di ossidazione del catione: suffissi oso/ ico.
Ossidi dei metalli
Ossidi dei non-metalli (ossidi acidi) Anidride: nome da abbandonare! VIIG: 4 numeri di ossidazione (+1, +3, +5, +7): ipo------oso -------oso -------ico per------ico
Tavola degli Ossidi I (+1) II (+2) III (+3) IV (+2, 4) Li 2 O BeO B 2 O 3 CO CO 2 Na 2 O (Na 2 O 2 ) (NaO 2 ) V (+3, 5) VI (+4, 6) (+1,+2,+4) N 2 O NO N 2 O 3 NO 2 N 2 O 5 MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 3 P 2 O 5 SO 2 SO 3 VII (+1,3,5,7) Cl 2 O Cl 2 O 3 Cl 2 O 5 Cl 2 O 7 K 2 O (KO 2 ) CaO As 2 O 3 As 2 O 5 Br 2 O 7 Rb 2 O SrO SnO 2 (SnO) I 2 O 5 I 2 O 7 Cs 2 O BaO PbO 2 (PbO) ossidi basici (rosso), ossidi anfoteri (verde), ossidi acidi (blu)
Gli ossidi dei metalli sono detti OSSIDI BASICI perchè reagiscono con H 2 O per dare idrossidi: Na 2 O + H 2 O 2 NaOH CuO + H 2 O Cu(OH) 2 idrossido di sodio idrossido rameico Gli ossidi dei non-metalli sono detti OSSIDI ACIDI perchè reagiscono con H 2 O per dare ossiacidi: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 acido carbonico N 2 O 5 + H 2 O 2 HNO 3 acido nitrico OSSIDI ANFOTERI possono reagire con acqua e dare sia acidi che basi +3 Al 2 O 3 + H 2 O H 3 AlO 3 Al(OH) 3 acido alluminico idrossido di Al ATTENZIONE: non è questo il metodo per scrivere gli ossiacidi!!!! In molti casi occorre aggiungere più di una molecola d acqua!!! Gli ossiacidi vanno imparati più FACILMENTE gruppo per gruppo!!!!!!
Idrossidi
III IV (+3) Regole nomenclatura (+4) chimica V (+5,+3,+1) Chimica VI Generale e Inorganica VII (+6,+4) Dr. Simonetta (+7,+5,+3,+1) Tuti H 3 BO 3 Ac. borico H 2 CO 3 Ac. carbonico HNO 3 Ac. nitrico HNO 2 Ac. nitroso H 4 SiO 4 Ac. silicico H 3 PO 4 Ac. fosforico H 3 PO 3 Ac. fosforoso H 3 PO 2 Ac. ipofosforoso H 2 SO 4 Ac. solforico H 2 SO 3 Ac. solforoso HClO 4 Ac. perlorico HClO 3 Ac. clorico HClO 2 Ac. cloroso HClO Ac. ipocloroso Il modo più semplice per memorizzare gli ossiacidi è gruppo per gruppo!!! H 3 AsO 4 Ac. arsenico H 3 AsO 3 Ac. arsenioso H 3 AsO 2 Ac. ipoarsenioso HBrO 4 HBrO 3 HBrO 2 HBrO HIO 4 HIO 3 HIO 2 HIO
Anioni poliatomici: derivano dall ossiacido corrispondente Nomenclatura tradizionale (molto usata) Ione + nome elemento + suffisso ato/ito Acido -ico ione -ato Acido -oso ione -ito acido solforico H 2 SO 4 2 H + + SO 2-4 ione solfato acido carbonico H 2 CO 3 2 H + + CO 2-3 ione carbonato acido periodico HIO 4 H + + IO - 4 ione periodato acido solforoso H 2 SO 3 2 H + + SO 2-3 ione solfito acido ipocloroso HClO H + + ClO - ione ipoclorito IUPAC: esplicita il n di atomi + suffisso -ato SO 4 2- ione tetraossisolfato CO 3 2- NO - 3 ClO - 2 ione triossicarbonato ione triossinitrato ione diossiclorato
OSSIANIONI di alcuni metalli di transizione Cromato CrO 2 4 (n.o. = +6) Dicromato Cr 2 O 2 7 (+6) Manganato MnO 2-4 (+6) Permanganato MnO 4 (+7) Metavanadato VO - 3 (+5) Ortovanadato VO 3-4 (+5) Molibdato MoO 4 2- (+6)
Prefissi Orto e Meta: Per eliminazione di una molecola di acqua dall acidoorto si ottiene l acido meta. (Acidi dello stesso elemento con stesso n.o. ma diverso contenuto di molecole di acqua): +3 +3 acido orto-borico H 3 BO 3 H 2 O acido meta-borico HBO 2 acido orto-fosforoso H 3 PO 3 H 2 O acido meta-fosforoso HPO 2 acido orto-fosforico H 3 PO 4 - H 2 O acido meta-fosforico HPO 3 Prefissi Di o Piro-: due molecole di un Orto-acido si uniscono con eliminazione di una molecola d acqua +5 2 H 3 PO 4 H 2 O + H 4 P 2 O 7 acido piro-fosforico o di-fosforico 2 H 2 SO 4 H 2 O + H 2 S 2 O 7 acido piro-solforico o di-solforico Perossiacidi: un atomo O è sostituito dal gruppo (-O-O-) H 2 SO 5 acido perosso-solforico H 2 S 2 O 8 acido perossi-disolforico Tioacidi: un atomo O è sostituito da un atomo di S: H 2 S 2 O 3 acido tio-solforico H 2 PO 3 S acido tio-fosforico
ANIONI degli Acidi POLIPROTICI Alcuni acidi possono liberare più di uno ione H + e quindi dare ossianioni con diverso numero di H residui: nomenclatura comunemente usata Ac. Solfidrico H 2 S H + + HS - ione idrogenosolfuro o bisolfuro HS - H + + S 2- ione solfuro Ac. Solforico H 2 SO 4 H + + HSO - 4 ione idrogenosolfato o bisolfato HSO - 4 H + + SO 2-4 ione solfato Ac. Fosforico H 3 PO 4 H + H 2 PO 4 H + + + H 2 PO 4 HPO 4 2 Ione diidrogeno fosfato Ione monoidrogeno fosfato HPO 4 2 H + + PO 4 3 Ione fosfato
Sali acidi: per parziale sostituzione degli H di un acido poliprotico Altra nomenclatura tradizionale Sali basici: per parziale sostituzione dei gruppi OH di un idrossido
Sali ternari e quaternari
Sali multipli: sali formati da più di un anione o più di un catione Se contengono più di un catione si usa: doppio, triplo, ecc.. Se contengono più di un anione si usano i prefissi: di, tri, ecc.. Sali idrati: la molecola di sale è accompagnata da un certo numero di molecole d acqua.