Mario Rippa – La Chimica di Rippa

1. Mario Rippa – La Chimica di Rippa Dalla Strutturadegli atomi edelle molecole allachimica della vita Secondo biennio

2. Capitolo 13 Nomi e formuledei composti chimici 13.1La formula di un composto 13.2Valenza e numero di ossidazione 13.3Calcolo del numero di ossidazione 13.4Numero di ossidazione e formule 13.5Nomenclatura chimica 13.6 Il nome delle sostanze allo stato elementare 13.7Il nome degli ossidi 13.8 Il nome degli idracidi e degli idruri

3. Capitolo 13 Nomi e formuledei composti chimici 13.9Il nome dei perossidi 13.10Il nome dei sali binari 13.11Il nome degli idrossidi 13.12Il nome degli ossoacidi 13.13Il nome dei radicali acidi 13.14Il nome degli ioni positivi 13.15Il nome dei sali ternari

4. 13.1La formula di un composto La formula chimica di un composto fornisce informazioni sul numero e sul tipo di atomi che costituiscono il composto. La formula molecolare di un composto rappresenta il rapporto numerico tra gli atomi che costituiscono una singola molecola. C6H6 Formula molecolare

5. 13.1La formula di un composto La formula minima rappresenta il rapporto minino di numeri interi esistente tra gli atomi o gli ioni che costituiscono un composto chimico. La formula di struttura indica il numero e la disposizione nello spazio degli atomi e i legami presenti tra essi. CH Formula minima Formula di struttura

6. 13.2Valenza e numero di ossidazione La valenza di un elemento in un composto corrisponde al numero di legami che l’elemento forma con atomi di altri elementi. La valenza corrisponde al numero di elettroni ceduti, acquistati o condivisi dall’elemento nel composto. La valenza degli elementi è una proprietà periodicae corrisponde al numero di elettroni di valenza spaiatidi un atomo.

7. 13.2Valenza e numero di ossidazione Il numero di ossidazione (n.o.) di un elemento in un composto può essere definito come la carica elettrica formale che l’elemento assumerebbe nel composto, se gli elettroni di ciascun legame venissero attribuiti all’atomo più elettronegativo.

8. 13.2Valenza e numero di ossidazione Il numero di ossidazione di un atomo indicail numero di elettroni che l’atomo possiede,o comunque utilizza, in eccesso o in difetto,rispetto al numero che lo stesso atomo possiede allo stato elementare.

9. 13.3Calcolo del numero di ossidazione

10. 13.3Calcolo del numero di ossidazione

11. 13.4Numero di ossidazione e formule La formula di un composto può esserefacilmente ricavata considerandoi numeri di ossidazione degli elementi presenti. La formula si ottiene scrivendo il valore numericodel numero di ossidazione di un elementocome indice dell’altro elemento.Nel caso in cui gli indici siano multiplioccorre dividere per il massimo comun divisore.

12. 13.4Numero di ossidazione e formule Nelle formule gli elementi vanno scrittiin ordine di elettronegatività crescente,cioè sono citati seguendo la loro disposizioneda sinistra verso destra nel Sistema periodico.

13. 13.5Nomenclatura chimica La nomenclatura chimica è il complesso di regoleche consente di attribuire un nome a ogni compostodi cui si conosca la formula e, viceversa, di ricavarela formula una volta noto il nome del composto. La nomenclatura chimica è regolamentatadalle regole elaborate dalla IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry). Il nome IUPAC di un composto indicail tipo e il numero di atomi presenti. Ancora oggi viene spesso utilizzatala nomenclatura tradizionale. La nomenclatura tradizionale si basasui numeri di ossidazione degli elementi.

14. 13.5Nomenclatura chimica La nomenclatura IUPAC classifica i compostiin binari e ternari, in base al numero di elementi presenti,e in classi, a seconda del tipo di elementi presenti.

15. 13.6Il nome delle sostanzeallo stato elementare Le sostanze costituite da atomi singoli degli elementi hanno lo stesso nome dell’elementoe la formula corrisponde al simbolo chimico.

16. 13.7Il nome degli ossidi Gli ossidi sono composti binari dell’ossigeno.In questi composti l’ossigeno ha semprenumero di ossidazione –2. Gli ossidi formati dai metalli vengono definitiossidi basici e si formano per reazione direttatra il metallo e l’ossigeno. 4K + O2 → 2K2O Gli ossidi formati dai non-metalli vengono definitiossidi acidi e si formano per reazione direttatra il non-metallo e l’ossigeno. S + O2 → SO2

17. 13.7Il nome degli ossidi La nomenclatura IUPAC chiama i composti binari dell’ossigeno con la dizione ossido, cui si fa seguireil nome dell’elemento preceduto dalla preposizione di. La nomenclatura IUPAC esplicita ancheil numero di atomi presenti per ciascun elementoutilizzando opportuni prefissi. N2O3triossido di diazoto N2O5pentossido di diazoto

18. 13.7Il nome degli ossidi La nomenclatura tradizionale assegnaagli ossidi acidi il nome di anidridi. Nel caso in cui un elemento abbiadue numeri di ossidazione, si utilizza il suffisso-oso oppure -osa, nelle specie a n.o. più basso,e -ico oppure -ica, per le specie a n.o. più alto. (n.o.Cu(n.o.Cu(n.o.S(n.o.S = +1)= +2)= +4) = +6) ossido rameoso ossido rameico anidride solforoso anidride solforica Cu2OCuOSO2SO3

19. 13.7Il nome degli ossidi

20. 13.8Il nome degli idracidi e degli idruri Gli idracidi e gli idruri sono composti binari dell’idrogeno. Gli idracidi sono formati da idrogenoe da alogeni o zolfo.L’idrogeno ha numero di ossidazione +1e si trova a sinistra nella formula. H2S HCl

21. 13.8Il nome degli idracidi e degli idruri La nomenclatura IUPAC nomina gli idracidifacendo seguire alla radice dell’elemento il suffisso -uro,la preposizione di e la parola idrogeno. HCl H2S HCl H2S cloruro di idrogenosolfuro di diidrogeno acido cloridricoacido solfidrico La nomenclatura tradizionalefa precedere la radice dell’elemento dalla parola acidoe la fa seguire dal suffisso -idrico.

22. 13.8Il nome degli idracidi e degli idruri Gli idruri sono formati da idrogeno e da un metalloo un non-metallo dei gruppi 14, 15 e 16. L’idrogeno ha n.o. –1 (+1 quando è legato con N, P e As)e il suo simbolo si scrive dopo il simbolo del metallonella formula. NaH AlH3 idruro di sodiotriidruro di alluminio I nomi sono formati dal termine idruro, nellanomenclatura IUPAC preceduto dai prefissi di-, tri- ecc.a seconda del numero di idrogeni presenti,dalla preposizione di e dal nome dell’elemento.

23. 13.8Il nome degli idracidi e degli idruri

24. 13.9Il nome dei perossidi I perossidi sono composti binari dell’ossigenocon due atomi di ossigeno legati tra loro.Il numero di ossidazione dei due atomi di ossigeno è –1. I perossidi si nominano come gli ossidi aggiungendo il prefisso per- davanti al termine ossido. Na2O2 H2O2 perossido di sodioperossido di idrogeno o acqua ossigenata

25. 13.10Il nome dei sali binari I sali sono composti che si originano per reazionetra un metallo, o un qualsiasi compostoderivato da un metallo, e un non-metallo,o un composto derivato da un non-metallo.

26. 13.10Il nome dei sali binari I sali binari sono composti ionici formati daun catione metallico e da un anione di un non-metallo. La nomenclatura IUPAC fa seguire alla radicedel nome dell’elemento non-metallico il suffisso -uro,la preposizione di e il nome del metallo,indicando con l’opportuno prefissoil numero di atomi presenti. FeCl2 FeCl3 dicloruro di ferrotricloruro di ferro

27. 13.10Il nome dei sali binari La nomenclatura tradizionale prevedeche la radice del nome dell’elemento metallicosia seguita dal suffisso -oso,nelle specie a n.o. più basso,e -ico, nelle specie a n.o. più alto. (n.o.Fe(n.o.Fe = +2)= +3) FeCl2FeCl3 cloruro ferrosocloruro ferrico

28. 13.10Il nome dei sali binari

29. 13.11Il nome degli idrossidi Gli idrossidi sono composti ternari formatida un metallo, ossigeno e idrogeno e si formanodalla reazione tra un ossido basico e acqua. K2O + H2O → 2KOH Gli idrossidi sono costituiti da uno ione metallico positivoe da ioni idrossido OH–. Na (n.o. = +1): NaOHCa (n.o. = +2): Ca(OH)2Al (n.o. = +2): Al(OH)3

30. 13.11Il nome degli idrossidi Per gli idrossidi valgono le stesse regoledi nomenclatura, sia tradizionale sia IUPAC,utilizzate per gli ossidi, con la parola idrossidoche prende il posto del termine ossido.

31. 13.12Il nome degli ossoacidi Gli ossoacidi sono composti ternari a carattere acido, contenenti atomi di ossigeno, di idrogenoe di un elemento non-metallico. Nella formula si scrive prima l’idrogeno,poi il simbolo dell’elemento non-metallico e l’ossigeno. SO2 + H2O → H2SO3 CO2 + H2O → H2CO3 H2SO3 ; H2CO3 Gli ossoacidi possono essere considerati come derivati dalla reazione con acqua delle anidridi.

32. 13.12Il nome degli ossoacidi La nomenclatura tradizionaleprevede le stesse regole già viste per gli ossidi acidi,col termine acido che sostituisce la parola anidride. H2SO3 H2CO3 acido solforosoacido carbonico

33. 13.2Il nome degli ossoacidi La nomenclatura IUPAC prevede l’uso del termine acido, seguito dall’indicazione del numero di atomi di ossigenoche precedono il termine -osso-, cui fa seguito la radicedel non-metallo col suffisso -ico e infine il suo numerodi ossidazione, scritto tra parentesi in numeri romani. H2SO3 acido triossosolforico (IV)

34. 13.12Il nome degli ossoacidi

35. 13.12Il nome degli ossoacidi La formula di struttura degli ossoacidipuò essere ricavata ricordando che: ciascun atomo di idrogeno è legato con un legame covalente semplice a un atomo di ossigeno; gli atomi di ossigeno legati all’idrogenosono uniti con un altro legame covalente sempliceall’atomo del non-metallo; gli atomi di ossigeno non legati all’idrogenosono uniti all’atomo del non-metallocon legami doppi o con legami dativi.

36. 13.12Il nome degli ossoacidi

37. 13.13Il nome dei radicali acidi Un radicale acido è uno ione che deriva da un ossoacidoper perdita parziale o totale degli atomi di idrogeno. Nella rappresentazione della formuladi un radicale acido si pongono in alto a destratante cariche negative quanti sono gli idrogeni perduti.

38. 13.13Il nome dei radicali acidi La nomenclatura deriva da quelladell’acido corrispondente, con il termine ioneche sostituisce la parola acido. Nella nomenclatura tradizionale, ai suffissi -oso e -icosi sostituiscono, rispettivamente, i suffissi -ito e -ato,mentre al suffisso -idrico si sostituisce il suffisso -uro. Nella nomenclatura IUPAC si usa la desinenza -ato,cui si fa seguire il n.o. del non-metalloscritto tra parentesi in numero romano.

39. 13.13Il nome dei radicali acidi

40. 13.14Il nome degli ioni positivi La nomenclatura tradizionale chiama gli ioni positiviallo stesso modo in cui chiama gli ossidi,sostituendo il termine ossido con ione. La nomenclatura secondo il numero di Stockfa seguire il nome dell’elemento dal numero dellecariche positive espresse in cifre romane tra parentesi. La IUPAC raccomanda di far seguireal nome dell’elemento il numero di carica. Fe2+Fe3+ ione ferroso o ione ferro (II) o ione ferro (2+) (n.o. = +2) ione ferrico o ione ferro (III) o ione ferro (3+) (n.o. = +3)

41. 13.15Il nome dei sali ternari I sali ternari sono composti ionici formatida un catione metallico o un altro ione positivoe da uno ione poliatomico. Solfato di calcio CaSO4 Cloruro di ammonio NH4Cl

42. 13.15Il nome dei sali ternari Nella formula si indicaprima il simbolo dello ione positivo,seguito dall’anione poliatomico.

43. 13.15Il nome dei sali ternari Nella nomenclatura tradizionaleil nome deriva dal corrispondente radicale acido,completo di suffissi e prefissi, seguito dal nomedello ione positivo con i suffissi -oso e -icoa seconda del numero di ossidazione. FeSO4 Al2(SO)4 solfato ferrososolfato di alluminio

44. 13.15Il nome dei sali ternari Nella nomenclatura IUPACal nome del corrispondente radicale acidosi fa seguire il nome del metallo,eventualmente preceduto da uno dei prefissiche indicano il numero di atomi metallici presenti. FeSO4 Al2(SO)4 tetraossosolfato (VI) di ferro (II)tris(tetraossosolfato) (VI) di dialluminio

45. 13.15Il nome dei sali ternari