Dispensa su nomenclatura chimica inorganica, Dispense di Chimica Inorganica

Scarica Dispensa su nomenclatura chimica inorganica e più Dispense in PDF di Chimica Inorganica solo su Docsity! 41 Numero di ossidazione o legandosi ad altri atomi modifica la propri | pgtoni i assume una configurazione elettro: ) elettroni (legame ‘ lonico) 0 per messa in comune, molto : spesso trica, di coppie ‘ = € (legame covalente: -polare).. La ca- che assume effettivamente o formalmente l’atomo, in seguito a Tale modificazione, è detto stato di ossidazione o numero di ossida- indicato brevemente con mo. Nei co composti ionici formati da ioni monoatomici, il numero di fé +1e quello del cloro 1; nel caso di CaCÌ,, costituito da ioni Ca?* e ioni CI”, il n.0. del calcio è + 2 e quello el cloro — 1. Nel caso degli i ioni poliatomici, come SOÎ la carica dello ione — 2 Tappresenta la somma dei numeri di ossidazione degli è sementi To ione poliatomico, “Nel caso di composti covalenti polari, come l'acido cloridrico, HCI, dove la coppia elettronica di legame non è distribuita simmetri- camente tra i due atomi ma il legame è fortemente polarizzato verso il cloro più elettronegativo, le cose non sono così nette ed evidenti. In tal caso, si assume come m.o. dell'atomo interessato in legami co- valenti la carica che l’atomo avrebbe se il legame fosse ionico, a se- guito dell’attribuzione delle coppie elettroniche di legame all’atomo più elettronegativo. Nel caso di HCI l'attribuzione della coppia di le- game al cloro fa sì che questo diventi portatore di una carica formale negativa (n.0. = — 1) e l'idrogeno di una carica formale positiva (0. = + 1). Per gli atomi interessati in legami covalenti il 0. rap- presenta quindi solo una carica formale. Nella molecola dell'idrogeno (H:H), in cui la coppia di legame è distribuita simmetricamente, ogni atomo di idrogeno rimane elettri- camente neutro cioè con n.0. = 0. Nella molecola dell'acqua (H:O:H) dove le coppie dei legami O—H vanno attribuite all’ossigeno, quest'ultimo assume no. = — 2, mentre entrambi gli atomi di idrogeno assumono mo. = + 1. Nella 106 Fondamenti di chimica ISBN 88.408.188: 3 % molecola dell’acqua ossigenata (H:O:O:H) dove la coppia elettronica 3 del legame O—H va attribuita all’ossigeno e quella del legame O--Gà \° . ripartita equamente tra i due atomi di ossigeno, il n.o. di entrambi gli atomi di ossigeno è — 1, mentre quello degli atomi di idrogeno è +1, ‘ Nel difluoruro di ossigeno (F:O:F) dove le coppie dei legami OF vanno attribuite agli atomi di fluoro, più elettronegativi, questi ulti f vengono ad assumere n.0, = — 1, mentre l’ossigeno assume n.0. = + Formula di Lewis n elemento viene considerato + tanto più ossidato quanto più elevato è il suo n.0. ee ‘ ‘ Risulta evidente che l'assegnazione del n.0. di un elemento in-un composto chimico implica la conoscenza della formula di struttura \Ldel composto stesso. i Esistono però delle regole operative semplici che permettono di determinare rapidamente, anche senza ricorrere alla formula di strit. tura, il numero di ossidazione degli atomi in una molecola o ione, Tali: regole sono di seguito enunciate. i FRA I IL NUMERO DI OSSIDAZIONE Regole per la è la determinazione del numero di ossidazione. ‘ (a) Atomi di una qualsiasi specie chimica allo stato elementare (He, Hp, N_, Py $; ecc.) paz (5) Gli elementi del gruppo 1 del blocco s (metalli alcalini) noti e gli elementi del gruppo 2 del blocco s i I (metalli alcalino-terrosi) no.,= +2 (c) Idrogeno no =+1 Negli idruri dei metalli alcalini TOT e alcalino-terrosi ( LIA, NaH, MgH, ecc.) no=zi (d) Ossigeno eccetto che: ® nei perossidi (Na,0,) * nei superossidi (KO) » nel difluoruro di ossigeno (F,0) (e) Gli alogeni (elementi del gruppo 17) nei loro composti binari (alogenuri) no=-1 (f) Qualsiasi elemento allo stato di ione . monoatomico (Na*, SÌ" ecc.) n.0. = carica dello ione (£) La somma dei n.0. (Er.0.) degli elementi presenti e in una molecola neutra Eno=0 ® in uno ione poliatomico n.0 = carica dello ione "ISBIN 83-408-1038-2 IVOMEnCciatura Gel COMPOStI È FEEZINLI LIibrraaror Nomenclatura degli idruri. 1 composti formati dai metalli alcalini e alcalino-terrosi pesanti idruri ionici) contengono ioni metallici positivi e ioni idruro ne- gativi H° e vengono semplicemente chiamati idruri. NaH idruro di sodio CaH, idrufgdi calcio % ‘Alcuni idruri covalenti generalmente formati da elementi dei gruppi 15 e 16 hanno nomi d'uso. CH, metano NH, ammoniaca H;0 acqua "Gli idruri covalenti formati dagli elementi del gruppo 16 (escluso l’os- ‘sigeno) e dagli elementi del gruppo 17 sono composti covalenti-polari "che in acqua si comportano come acidi, cioè donatori di ioni H* toni), e rappresentano i cosiddetti idracidi o acidi non ossigenati. Tali idruri vengono denominati con l'aggiunta del suffisso -uro alla radice dell'elemento non metallico e facendolo seguire dalla specificazione di idrogeno. Secondo la nomenclatura tradizionale, an- 'oora correntemente usata, questi composti vengono indicati aggiun- ndo il suffisso -idrico alla radice del nome dell'elemento che è pre- ceduto dalla parola acido (quest'ultima denominazione può essere ta per i composti in soluzione acquosa in modo da caratterizzarne il comportamento acido). Moderna nomenclatura — Nomenclatura tradizionale HF fluoruro di idrogeno acido fluoridrico HO cloruro di idrogeno acido cloridrico HBr bromuro di idrogeno acido bromidrico HI ioduro di idrogeno acido iodidrico i; solfuro di idrogeno acido solfidrico H cianuro di idrogeno — acido cianidrico viene elencato anch'esso negli idracidi F Nomenclatura degli ossidi. Secondo la nomenclatura moderna, tutte le combinazioni binarie (di metalli e non metalli) con l’ossigeno sono chiamate ossidi e per indi- care la proporzione degli elementi costituenti si fa uso di opportuni prefissi numerici quali di-, tri-, tetra- ecc. Il prefisso mono- viene di solito sottinteso. CaQ ossido di calcio N,0 ossido di diazoto NO, diossido di azoto CO, diossido di carbonio A1,0; triossido di diailuminio P,04 pentaossido di difosforo Si può caratterizzare lo stato di ossidazione dell'elemento che costi- tuisce l’ossido con un opportuno numero romano posto tra parentesi (notazione di Alfred Stock). FeO ossido di ferro(I1) Fe, 0; ossido di ferro(III) PbO ossido di piombo(II) PbO, ossido di piombo(IV)  110 Fondamenti dî chimica ISBH 88-408-1038:7 Questi due tipi di nomenclatura forniscono un collegamento tra no- me e proporzione degli elementi costituenti, ma non danno informa- zioni sul comportamento chimico del composto. Nella nomenclatura tradizionale, i composti binari con l'ossige- no sono divisi in due categorie: gli ossidi, composti formati dai me. talli, e le anidridi, composti covalenti formati dai non metalli, che trattati con acqua danno gli ossoacidi. Il termine anidride non è più raccomandato e viene sostituito da ossido. Per differenziare i com- posti in cui uno stesso elemento presenta diversi numeri di ossi. dazione, si usano i suffissi -0s0 € -ico, rispettivamente per lo stato di ossidazione più basso e più alto. Cu,0 ossido rameoso Cu0 ossido rameico I perossidi sono composti in cui esiste un legame covalente: tra du ‘atomi di ossigeno. H,0, (H-0-0-H) Na,0, (2 Nat 0407), perossido d'idrogeno perossido di sodio ione i ., 9 acqua ossigenata perossido . I superossidi sono particolari ossidi formati da ioni positivi (general- mente ioni metallici alcalini) e ioni negativi superossido O; . » * KO, superossido di potassio 4.2.2 Idrossidi e ossoacidi Idrossidi e loro nomenclatura. Gli idrossidi, così chiamati perché alcuni di essi si possono ottenere trattando con acqua, vale a dire idratando, gli ossidi metallici, sono composti ternari costituiti da ioni metallici positivi e ioni negativi OH". Essi vengono indicati 0 con la nomenclatura tradizionale 0 con la notazione di Stock. KOH idrossido di potassio Ca(OH), idrossido di calcio © FRA, idrossido di ferro(I1) Fe(OH), idrossido di ferro(III) o idrossido ferroso o idrossido ferrico — Ossoacidi e loro nomenclatura. 0 Gli acidi ossigenati od ossvacidi sono composti covalenti ternari co- stituiti da idrogeno, ossigeno e generalmente un elemento non me- tallico, Gli ossoacidi in soluzione acquosa sono in grado di cedere, sotto forma di ioni H*, gli idrogeni legati al non metallo tramite l'atomo di ossigeno. Per la denominazione è ancora usata la nomenclatura tradizio- nale che utilizza i suffissi -oso e -ico aggiunti alla radice del nome dell'elemento non metallico centrale, a seconda del suo basso o alto stato di ossidazione, ed eventualmente anche con l’uso dei prefissi ipo- e per- se gli stati di ossidazione sono più di due. DALIA eine i I NRE 111 È 88-108-1038-2 Nomenclatura dei composti e reazioni chimiche È & 4 H,S0, acido solforoso H,S0, acido solforico HCIO acido ipocloroso HCIO, acido cloroso * HCO; acido clorico ta. HCIO, acido perclorico un iù delle volte, gli ossoacidi si ottengono formalmente sommando a molecola di acqua alla molecola di ossido corrispondente: N05 + H,)0 = 2HNO; pentaossido acido di diazoto . nitrico volta un elemento non metallico può formare più di un ossoacido o.e meta ‘H;PO, HP;0) HPO, ido ortofosforico acido pirofosforico acido metafosforico ‘acido fosforico) x H;BO; . HBO, acido ortoborico acido metaborico . {acido borico) rio viene utilizzato per indicare i composti con il maggior numero di gruppi OH per atomo centrale non metallico, quelli cioè ottenuti ttando l’ossido con un maggior numero di molecole d’acqua; tale prefisso viene spesso omesso, a meno che l'acido non debba essere messo in relazione con gli altri acidi. Piro indica l'acido che deriva - dalla combinazione di due molecole di ortoacido con eliminazione ‘ di una molecola di acqua. Questo prefisso è però raccomandato solo per l'acido pirofosforico, altrimenti si preferisce il prefisso di- (ad es. H,5,0, = acido disolforico). Mera indica l’ossoacido ottenibile - per eliminazione di una molecola di acqua da una molecola di ortoacido. Generalmente, i metaacidi non sono noti come molecole - discrete, corrispondenti alla loro formula bruta, ma sotto forme polimeriche: n H;PO, = nH,0 + (HPO)), Gli acidi ossigenati dove l'ossigeno è sostituito dallo zolfo, prendono il prefisso tio. Esempi HOCN acido cianico HSCN acido tiocianico H)SQy acido solforico H,5,0, acido tiosolforico I nomi e Je strutture dei più importanti ossoacidi sono riportati in tabella 4.2.  114 Fondamenti di chimica HCIO,, acido clorico Spi 86-409-1038-2 Nomenclautra dei composti e reazioni chimiche x «pui 423 Sali I sali sono composti generalmente a carattere ionico, costituiti da ioni metallici positivi e da ioni negativi ottenuti sottraendo uno o più protoni (ioni H*) alle molecole di acidi ossigenati o di idracidi. Formalmente, essi si ottengono sostituendo uno o più atomi di idro- + geno degli ossoacidi o degli idracidi con atomi di elementi metallici. Nomenclatura dei sali. . . © a) Per indicare i sali derivati dagli idracidi si sostituisce, nel nome degli - vidracidi secondo la moderna nomenclatura, la specificazione di idro- geno con quella della specie a carattere cationico presente nel sale. Ò idracido: HO sale: Naci fi cloruro di idrogeno cloruro di sodio Nel caso in cui il metallo presenti numeri di ossidazione diversi la nomenclatura moderna pone i n.0. tra parentesi, oppure si usano i 116 Fondamenti di chimica ISBN BI408-1038-2 prefissi di- tri- ecc.; secondo la nomenclatura tradizionale, si fa ancora uso dei suffissi -oso e -ico. moderna nomenclatura nomenclatura tradizionale NaCl cloruro di sodio cloruro di sodio FeCl, cloruro di ferro(II) Li o dicloruro di ferro cloruro ferroso FeCl; cloruro di ferro(III) o trieloruro di ferro cloruro ferrico b) Per indicare i sali derivati da ossoacidi a diverso numero di 0s- sidazione si usano, in nomenclatura tradizionale, criteri del tipo di quelli usati per gli ossoacidi ; acido sale -050 «ito “ico -ato Si utilizzano eventualmente i prefissi ipo- e per-. Nei sali contenenti idrogeno acido (sali acidi) i nomi si ottengono ponendo come prefisso idrogeno al nome del sale. KNO, nitrito di potassio a Mg(NO;), nitrato di magnesio Caso, solfato di calcio NaClo ipoclorito di sodio NaClO,; clorato di sodio KCIO, perclorato di potassio KHCO, idrogenocarbonato di potassio {o bicarbonato di potassio 0 carbonato acido di potassio) Ca(HCO;), idrogenocarbonato di calcio {o bicarbonato di calcio 0 carbonato acido di calcio) Na,HPO, | idrogenofosfato di sodio Ca(H,PO,) ditdrogenofosfato di calcio 4.2.4 Ioni La nomenclatura degli ioni si effettua tenendo conto per lo più delle indicazioni precedenti. a) Joni positivi monoatontici: si usa sia la nomenclatura moderna sia quella tradizionale. nomenclatura moderna nomenclatura tradizionale Fe? ione ferro(11) ione ferroso Feì* ione ferro(II1) ione ferrico