Scarica Nomenclatura chimica e più Sintesi del corso in PDF di Chimica solo su Docsity! PROGRAMMA DI CHIMICA VALENZA E NUMERO DI OSSIDAZIONE Il numero di ossidazione (n.o.) rappresenta la carica che ogni atomo assumerebbe (in una molecola o in uno ione poliatomico) se gli elettroni di legame fossero assegnati all’atomo più elettronegativo. In un legame covalente gli elettroni condivisi sono formalmente attribuiti all’atomo più elettronegativo. Gli atomi delle sostanze elementari hanno sempre numero di ossidazione zero. Gli ioni monoatomici hanno numero di ossidazione coincidente con la carica elettrica dello ione. Il numero di ossidazione dell’ossigeno nei composti è -2. Eccezioni: nei perossidi, in cui vale -1, e quando è legato al fluoro, in cui è +2. Il numero di ossidazione dell’idrogeno nei composti è +1. Fanno eccezione i casi in cui H è combinato con un metallo, nel qual caso ha numero di ossidazione uguale a -1. In una molecola o in un composto ionico la somma dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi presenti deve essere zero. In uno ione poliatomico la somma dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi presenti deve equivalere alla carica dello ione. OSSIDI BASICI Composti binari formati dall’unione di un metallo con l’ossigeno. Poiché l’ossigeno è molto più elettronegativo dei metalli, tutti gli ossidi sono composti ionici e quindi solidi a temperatura ambiente Nomenclatura tradizionale: a) se il metallo ha un solo numero di ossidazione: ossido di + nome metallo (es. ossido di sodio Na2O); se il metallo ha due numeri di ossidazione: ossido + nome metallo con desinenza OSO, per il numero di ossidazione minore. Ad es. ossido piomboso PbO (numero di ossidazione +2); ossido + nome metallo con desinenza ICO, per il numero di ossidazione maggiore. Ad es. ossido piombico PbO2 (numero di ossidazione +4). Nomenclatura iupac: a) Si conta il numero di atomi di ogni elemento e si utilizzano i relativi prefissi, insieme al termine “ossido di”. Ad es. Na2O ossido di disodio; PbO ossido di piombo (+2); PbO2 biossido di piombo (+4). OSSIDI ACIDI O ANIDRIDI Composti binari formati dall’unione di un non metallo con l’ossigeno. La differenza di elettronegatività tra l’ossigeno e non metalli è piccola; le anidridi sono quindi composti covalenti più o meno polari, che a temperatura ambiente possono essere solidi, liquidi o gassosi. Nomenclatura tradizionale: se il non metallo ha un solo numero di ossidazione: anidride + nome non metallo con desinenza ICA (es. anidride carbonica CO2); se il non metallo ha due numeri di ossidazione: anidride + nome non metallo con desinenza OSA, per il numero di ossidazione minore. Ad es. anidride solforosa SO2 (+4); anidride + nome non metallo con desinenza ICA, per il numero di ossidazione maggiore. Ad es. anidride solforica SO3 (+6); se il non metallo ha quattro numeri di ossidazione, come gli elementi del 7° gruppo (+1,+3,+5,+7): anidride IPO nome non metallo con desinenza OSA per il numero di ossidazione +1. Es. Cl2O anidride ipoclorosa; anidride + nome non metallo con desinenza OSA, per il numero di ossidazione +3. Es. anidride clorosa Cl2O3; anidride + nome non metallo con desinenza ICA, per il numero di ossidazione +5. Es. anidride clorica Cl2O3; anidride PER nome non metallo con desinenza ICA per il numero di ossidazione +7. Es. Cl2O7 anidride perclorica. Nomenclatura iupac: Anche i composti tra ossigeno e non metalli sono chiamati ossidi; si utilizzano sempre i prefissi relativi al numero di atomi degli elementi. Ad esempio: SO2 biossido di zolfo (+4); SO3 triossido di zolfo (+6)¸ Cl2O ossido di dicloro (+1); Cl2O3 triossido di dicloro (+3); Cl2O5 pentossido di dicloro (+5); Cl2O7 eptaossido di dicloro (+7). IDRURI Idruri sono i composti binari contenenti idrogeno a eccezione dei composti tra idrogeno e gli elementi del VI o del VII gruppo, che prendono il nome di idracidi, perché manifestano carattere acido. In questi composti, l’idrogeno può assumere numero di ossidazione -1 o +1 a seconda dell’elemento a cui è legato. In particolare quando è legato con elementi aventi elettronegatività maggiore, assume numero di ossidazione +1, mentre quando è legato ad atomi meno elettronegativi, assume numero di ossidazione -1. Applicando la “Regola dell’Incrocio”, risulta che la formula generale di un idruro è XHn in cui: X = simbolo chimico dell’elemento legato all’idrogeno; n = numero di ossidazione dell’elemento X. La nomenclatura tradizionale prevede la denominazione “idruro di” seguito dal nome dell’elemento X. La nomenclatura iupac prevede la denominazione “idruro di” seguita dal nome dell’elemento X, utilizzando anche opportuni prefissi che precedono il termine “idruro”. I prefissi dei nomi iupac corrispondono ai numeri che compaiono nelle formule (2 = di; 3 = tri; 4 = tetra; 5 = penta; 6 = esa; etc…). Composti particolari sono NH3, PH3 e CH4, in cui i composti prendono i nomi rispettivamente i nomi di “ammoniaca”, “fosfina” e “metano”. PEROSSIDI Un perossido è un composto binario nel quale l’ossigeno, con numero di ossidazione -1, è legato a un elemento con numero di ossidazione +1 o +2. Il numero di ossidazione -1 dell’ossigeno è dovuto al fatto che due suoi atomi sono legati insieme da un legame covalente puro -O-O-, per cui a ciascuno di essi è sufficiente un solo altro elettrone per raggiungere l’ottetto esterno, cosa che si realizza quando essi si legano con l’altro elemento. La nomenclatura tradizionale prevede: la denominazione “perossido di” seguito dal nome dell'elemento con numero di ossidazione positivo. La nomenclatura iupac prevede: la denominazione “perossido di” seguita dal nome dell’elemento con numero di ossidazione positivo, utilizzando anche opportuni prefissi che precedono il termine con numero di ossidazione positivo. I prefissi dei nomi iupac corrispondono ai numeri che compaiono nelle formule (2 = di; 3 = tri; 4 = tetra; 5 = penta; 6 = esa; etc.). IDROSSIDI Composti ternari di ossigeno, idrogeno e metalli; in essi compare il gruppo ossidrile (OH-) con numero di ossidazione -1. Gli idrossidi sono tutti composti ionici e quindi solidi a temperatura ambiente. Derivano dalla reazione tra ossidi basici e acqua, in cui tutti gli elementi mantengono il proprio numero di ossidazione. Consideriamo ad esempio la reazione tra ossido ferrico ed acqua: Fe2O3 + 3 H2O → 2 Fe (OH)3 Inizialmente dobbiamo scrivere la formula del prodotto, impiegando le regole già viste. Successivamente dobbiamo bilanciare la reazione. In accordo con la legge di Lavoisier, la somma delle masse (e quindi il numero di atomi) dei vari elementi deve essere uguale a destra ed a sinistra della reazione. Innanzitutto bilanciamo il metallo, aggiungendo davanti alla formula dell’idrossido un coefficiente uguale all’indice del metallo nell’ossido. Bilanciamo inoltre l’idrogeno, aggiungendo un coefficiente opportuno davanti alla formula dell’acqua. Nomenclatura tradizionale: se il metallo ha un solo numero di ossidazione: idrossido di nome metallo (es. idrossido di sodio Na(OH); se il metallo ha due numeri di ossidazione: idrossido