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  • 1. Una formula chimica cerca di indicare in maniera concisa e simbolica una certa sostanza, includendo il rapporto numerico tra gli atomi dei diversi elementi che la compongono. Alla sostanza (o alla formula) bisogna assegnare un nome. Attualmente esistono due nomenclature: una tradizionale e una razionale IUPAC (International Union of Pure and Applied). Per definire la formula e il nome di una sostanza è necessario conoscere il numero di ossidazione degli elementi che la formano. Numero di ossidazione Il numero o grado di ossidazione si può definire come: "La carica che assumerebbe un elemento in un composto, se si attribuissero gli elettroni di legame all'elemento più elettronegativo".
  • 2. Regole generali per assegnare i numeri di ossidazione 1. Nel caso di un legame fra due atomi uguali ogni coppia di elettroni di legame viene spartita tra i due atomi che risulteranno avere così carica zero per cui il numero di ossidazione risulterà uguale a zero per entrambi. 2. La carica che l'elemento "assume", si determina dal confronto con la configurazione elettronica esterna dell'elemento, nel suo stato fondamentale. 3. Gli elementi allo stato fondamentale hanno numero di ossidazione zero. 4. L'ossigeno nei composti ha sempre numero di ossidazione -2, tranne che nei perossidi (- 1) e nell'ossido di fluoro (+2). 5. L'idrogeno nei composti ha sempre numero di ossidazione +1, tranne che negli idruri metallici (-1) 6. Negli ioni monoatomici il numero di ossidazione coincide con la carica dello ione. 7. La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi di un composto neutro deve risultare pari a zero. 8. Negli ioni poliatomici la somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi che li costituiscono deve coincidere con la loro carica.
  • 3. I numeri di ossidazione più comuni l +/-2
  • 4. Sono tutti binari. IUPAC TRADIZIONALE Al nome dell’elemento di Distingue i composti in tre classi: idruri, idracidi, sali di idracidi. destra della formula si IDRURI Metallo + H toglie l’ultima lettera e si aggiunge il suffisso -uro, Il nome si forma aggiungendo a “idruro di” il nome del metallo. Se il metallo segue “di” e il nome avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge il dell’elemento di sinistra. suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più alto. Se nella formula ci sono BaH2 idruro di bario, FeH2 idruro ferroso FeH3 idruro ferrico degli indici numerici si aggiungono i prefissi IDRACIDI Non metallo + H mono-, di-, tri-, tetra-, Sono sei. Il nome si forma aggiungendo a “acido” il nome del non metallo penta-, esa-, epta-… senza l’ultima lettera e il suffisso -idrico. LiH (mono)idruro di litio HF acido fluoridrico, HCl acido cloridrico, HBr acido bromidrico, HI acido BaH2 diidruro di bario iodidrico, H2S acido solfidrico, HCN acido cianidrico SiH4 tetraidruro di silicio SALI DI IDRACIDI Metallo + Non metallo NH3 triidruro di azoto Al nome dell’elemento di destra della formula si toglie l’ultima lettera e si H2S solfuro di diidrogeno aggiunge il suffisso -uro, segue “di” e il nome dell’elemento di sinistra. Se il HF fluoruro di idrogeno metallo avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge HCN cianuro di idrogeno il suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più NaBr bromuro di sodio alto. CaF2 fluoruro di calcio, NaCl cloruro di sodio, HI acido iodidrico, FeS solfuro ferroso, Fe2S3 solfuro ferrico, KCN cianuro di potassio Eccezioni: non rientrano nelle tre categorie i seguenti composti NH3 N2H4 PH3 AsH3 SbH3 SiH4 Ammoniaca idrazina fosfina arsina stibina silano
  • 5. FORMULE DI STRUTTURA Regole: 1. Si scrive l’elemento con il n. o. maggiore (in valore assoluto) con tanti trattini quanto il valore di tale numero. 2. Si occupano i trattini in base al n. o. dell’altro CaH2 H – Ca – H AlH3 H – Al – H HCl H – Cl H H2S H–S–H MgCl2 Cl – Mg – Cl Fe = S Fe2S3 S Fe = S
  • 6. Comprendono: ossidi, idrossidi, ossoacidi, sali degli ossoacidi. OSSIDI Composti binari contenenti ossigeno. IUPAC TRADIZIONALE Nomenclatura: ossido di … Divide gli ossidi in ossidi basici, perossidi, ossidi acidi (o anidridi). segue il nome dell’elemento OSSIDI BASICI Metallo + O associato all’ossigeno. Anche in questo caso si ricorre ai Nomenclatura: ossido di … segue il nome del metallo. Se il metallo avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge il prefissi mono- , di- , tri- , … suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il più alto. H2O ossido di diidrogeno Li2O ossido di dilitio Li2O ossido di litio, FeO ossido ferroso, Fe2O3 ossido ferrico MgO ossido di magnesio PEROSSIDI Metallo + -O-O- Al2O3 triossido di dialluminio SnO ossido di stagno Sono i composti contenenti il gruppo perossido (-O-O-) che presenta un legame singolo tra due atomi di ossigeno. Nei perossidi, l'ossigeno SnO2 diossido di stagno (bivalente) ha numero di ossidazione (-1). Possono essere sostanze Mn2O7 eptaossido di manganese covalenti (ad esempio, perossido di idrogeno o acqua ossigenata, H2O2) CO2 diossido di carbonio o ioniche (con i metalli, ad esempio, perossido di sodio, Na2O2, perossido P2O3 triossido di difosforo di calcio, CaO2); in questi ultimi, il gruppo perossido è ovviamente presente in forma ionica: O22- . P2O5 pentossido di difosforo SO ossido di zolfo OSSIDI ACIDI Non metallo + O SO2 diossido di zolfo Nomenclatura: anidride … nome dell’elemento seguito dal suffisso -ica SO3 triossido di zolfo se ha un solo numero di ossidazione, -osa/-ica se ha due n.o, ipo…osa/ per…ica se vi sono più di due n.o.. B2O3 anidride borica, P2O3 anidride fosforosa, P2O5 anidride fosforica, Cl2O anidride ipoclorosa, Cl2O3 anidride clorosa, Cl2O5 anidride clorica, Cl2O7 anidride perclorica.
  • 7. Formule e nomi di ossidi comuni Alcune formule minime non corrispondono a reali formule molecolari, e talvolta neppure a composti isolabili. Formula razionale IUPAC tradizionale Formula razionale IUPAC tradizionale H2O ossido di diidrogeno acqua Cu2O monossido di dirame ossido rameoso Li2O ossido di dilitio ossido di litio CuO ossido di rame ossido rameico Na2O ossido di disodio ossido di sodio CrO ossido di cromo ossido cromoso K2O ossido di dipotassio ossido di potassio Cr2O3 triossido di dicromo ossido cromico MgO ossido di magnesio ossido di magnesio CrO3 triossido di cromo anidride cromica CaO ossido di calcio ossido di calcio MnO ossido di manganese ossido manganoso SrO ossido di stronzio ossido di stronzio Mn2O3 triossido di dimanganese ossido manganico BaO ossido di bario ossido di bario MnO2 diossido di manganese biossido di manganese Al2O3 triossido di dialluminio ossido di alluminio MnO3 triossido di manganese anidride manganica SnO ossido di stagno ossido stannoso Mn2O7 eptaossido di manganese anidride permanganica SnO2 diossido di stagno ossido stannico ZnO ossido di zinco ossido di zinco PbO ossido di piombo ossido piomboso Ag2O ossido di diargento ossido di argento PbO2 diossido di piombo ossido piombico Hg2O ossido di dimercurio ossido mercuroso FeO ossido di ferro ossido ferroso HgO ossido di mercurio ossido mercurico Fe2O3 triossido di diferro ossido ferrico B2O3 triossido di diboro anidride borica CoO ossido di cobalto ossido cobaltoso CO (mon)ossido di carbonio ossido di carbonio Co2O3 triossido di dicobalto ossido cobaltico CO2 diossido di carbonio anidride carbonica NiO ossido di nichel ossido nichel SiO2 diossido di silicio anidride silicica (silice)
  • 8. Formula razionale IUPAC tradizionale N2O ossido di diazoto protossido di azoto, ossido nitroso NO ossido di azoto ossido di azoto, ossido nitrico N2O3 triossido di diazoto anidride nitrosa NO2 diossido di azoto anidride nitroso-nitrica N2O5 pentossido di diazoto anidride nitrica P2O3 triossido di difosforo anidride fosforosa P2O5 pentossido di difosforo anidride fosforica As2O3 triossido di diarsenico anidride arseniosa As2O5 pentossido di diarsenico anidride arsenica SO ossido di zolfo ossido di zolfo SO2 diossido di zolfo anidride solforosa SO3 triossido di zolfo anidride solforica F2O ossido di difluoro anidride fluorica Cl2O ossido di dicloro anidride ipoclorosa Cl2O3 triossido di dicloro anidride clorosa Cl2O5 pentossido di dicloro anidride clorica Cl2O7 eptossido di dicloro anidride perclorica FORMULE DI STRUTTURA Regole: sono le stesse dei composti senza ossigeno. 1. Si scrive l’elemento con il n. o. maggiore (in valore assoluto) con tanti trattini quanto il valore di tale numero. 2. Si occupano i trattini in base al n. o. dell’altro
  • 9. IDROSSIDI Me(OH)n Sono composti ternari, ionici e basici, formati da metallo e ioni OH¯ (ione idrossido o ossidrile). Si possono considerare derivati formalmente della reazione tra un ossido basico (metallo-ossigeno) e l'acqua. Ho aggiunto "formalmente" perché in molti casi la reazione nella pratica non avviene, e l'idrossido viene ottenuto per altra via. Gli idrossidi dei metalli alcalini (gruppo I) sono tipiche basi forti. Gli idrossidi dei metalli alcalino- terrosi (gruppo II) sono basi forti ma poco solubili. Idrossidi come Al(OH)3 o Zn(OH)2 e altri hanno un comportamento anfotero. IUPAC TRADIZIONALE Nomenclatura: idrossido di … Nomenclatura: idrossido di … segue il nome del metallo. Se il metallo segue il nome del metallo. avesse due numeri di ossidazione si toglie l’ultima lettera e si aggiunge Anche in questo caso si ricorre ai il suffisso -oso, nel caso del più basso numero di ossidazione, -ico per il prefissi mono- , di- , tri- , … più alto. KOH idrossido di potassio NaOH idrossido di sodio (soda caustica) Mg(OH)2 diidrossido di magnesio Fe(OH)2 idrossido ferroso Al(OH)3 triidrossido di alluminio Fe(OH)3 idrossido ferrico FORMULE DI STRUTTURA Regole: 1. Si scrive il simbolo del metallo con tanti trattini quanto il valore del suo n.o.. 2. Si occupano i trattini con il gruppo –OH. Ca(OH)2  HO – Ca – OH Al(OH3)  HO – Al – OH NaOH  Na – OH OH
  • 10. Formule e nomi di idrossidi comuni Formula razionale IUPAC tradizionale Idrossido di sodio NaOH idrossido di sodio (soda caustica) KOH idrossido di potassio idrossido di potassio Mg(OH)2 diidrossido di magnesio idrossido di magnesio Ca(OH)2 diidrossido di calcio idrossido di calcio Al(OH)3 triidrossido di alluminio idrossido di alluminio Zn(OH)2 diidrossido di zinco idrossido di zinco Fe(OH)2 diidrossido di ferro idrossido ferroso Fe(OH)3 triidrossido di ferro idrossido ferrico Sn(OH)2 diidrossido di stagno idrossido stannoso Sn(OH)4 tetraidrossido di stagno idrossido stannico
  • 11. OSSOACIDI H nonMe O Sono composti ternari formati da idrogeno, ossigeno e un non-metallo, oppure un metallo il cui ossido abbia proprietà acide (esempio: Cr, Mn ed altri elementi di transizione specie se ad elevato stato di ossidazione). Si possono considerare derivati formalmente della reazione tra un ossido acido (nonmetallo-ossigeno) e l'acqua. Gli acidi si dicono monoprotici, diprotici, triprotici etc., a seconda del numero di idrogeni che contengono. IUPAC TRADIZIONALE Nomenclatura: acido mono/di/tri… Il nome rispecchia quello delle anidridi da cui l’acido deriva. (in base al numero di atomi di N2O3 + H2O  2 HNO2 anidride nitrosa  acido nitroso ossigeno) osso …. (radice del non metallo) ico (…) (il n.o. in N2O5 + H2O  2 HNO3 anidride nitrica  acido nitrico numero romano) HClO acido monossoclorico (I) OSSIACIDI meta-, piro-, orto- HNO2 acido diossonitrico (III) Le anidridi di alcuni non metalli (P, As, Sb, B, Si) possono reagire con 1/2/3 molecole d’acqua generando tipi diversi di acidi. HNO3 acido triossonitrico (V) SiO2 + H2O  H2SiO3 acido metasilicico SiO2 + 2H2O  H4SiO4 acido ortosilicico* HClO4 acido tetraossoclorico (VII) P2O3 + H2O  2HPO2 acido metafosforoso As2O5 + H2O  2HAsO3 acido metaarsenico P2O3 + 2H2O  2H4P2O5 acido pirofosforoso As2O5 + 2H2O  H4As2O7 acido piroarsenico P2O3 + 3H2O  2H3PO3 acido ortofosforoso As2O5 + 3H2O  2H3AsO4 acido ortoarsenico P2O5 + H2O  2HPO3 acido metafosforico B2O3 + H2O  2HBO2 acido metaborico P2O5 + 2H2O  H4P2O7 acido pirofosforico B2O3 + 3H2O  H3BO3 acido ortoborico P2O5 + 3H2O  2H3PO4 acido (orto)fosforico *Attenzione, è una eccezione.
  • 12. FORMULE DI STRUTTURA 1. Si scrive il non-metallo con un numero di trattini pari al suo n.o. 2. Si uniscono a questi trattini tanto gruppi OH quanti sono gli atomi di H dell’acido 3. I trattini ancora liberi, presi due a due, vengono occupati con gli ossigeni rimanenti. HClO  Cl – OH HNO2  O = N – OH HNO3  O = N – OH || O OH | H2CO3  O = C – OH H3PO4  O = P– OH | | OH OH O O || || H3P2O7  HO – P – O – P – OH | | OH OH
  • 13. Formula chimica Nomi degli ossoacidi n.o. più comuni Tradizionale Razionale IUPAC HNO2 +3 ac. nitroso Acido diossonitrato (III) HNO3 +5 ac. nitrico Acido triossonitrato (V) HClO +1 ac. ipocloroso Acido monossoclorato (I) HClO2 +3 ac. cloroso Acido diossoclorato (III) HClO3 +5 ac. clorico Acido triossoclorato (V) HClO4 +7 ac. perclorico Acido tetraossoclorato (VII) H2SO3 +4 ac. solforoso Acido triossosolfato (IV) H2SO4 +6 ac. solforico Acido tetraossosolfato (VI) H2CO3 +4 ac. carbonico Acido triossocarbonato (IV) H3PO3 +3 ac. fosforoso Acido triossofosfato (III) H3PO4 +5 ac. fosforico Acido tetraossofosfato (V) H2CrO4 +6 Acido cromico Acido tetraossocromico (VI) H2Cr2O7 +6 Acido dicromico Acido eptaossocromico (VI) H2MnO4 +6 Acido manganico Acido tetraossomanganico (VI) HMnO4 +7 Acido permanganico Acido tetraossomanganico (VII) H3BO3 +3 ac. ortoborico Acido triossoborato (III)
  • 14. n.o. +x –y SALI Mey(RA)x Sono composti che derivano dagli acidi (ossoacidi o idracidi) per sostituzione di uno o più atomi di H presenti nella molecola con atomi di un metallo. Es. H2CO3  se togliamo tutti gli atomi di H il RA (radicale o residuo acido) sarà CO3¯ ¯ perché gli H, che sono legati agli ossigeni, Na+  Na2CO3 lasciano il proprio elettrone Mg++  MgCO3 all’ossigeno e si liberano come CO3¯ ¯ ioni H+. Di conseguenza il RA Fe+++  Fe2(CO3)3 avrà tanti segni negativi quanti Sn++++  Sn(CO3)2 sono gli H che sono stati liberati dall’acido e potrà legarsi a dei cationi metallici. H2CO3 – 2H  CO3¯ ¯ ***************** K+  KNO3 Ca++  Ca(NO3)2 HNO3 – H  NO3¯ NO3¯ Ni+++  Ni(NO3)3 Pb++++  Pb(NO3)4
  • 15. IUPAC …..……...osso…….………… ato (…) di ……………… (…) ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ Prefisso nome dell’acido in numero nome del n.o del metallo mono, di, il cui suffisso -ico romano il metallo (se ve ne sono più di uno) tri, tetra… viene sostituito n.o. del sempre con –ato non-metallo Na2CO3 triossocarbonato (IV) di sodio KNO3 triossonitrato (V) di potassio MgCO3 triossocarbonato (IV) di magnesio Ca(NO3)2 triossonitrato (V) di calcio Fe2(CO3)3 triossocarbonato (IV) di ferro (III) Ni(NO3)3 triossonitrato (V) di nichel (III) Sn(CO3)2 triossocarbonato (IV) di stagno (IV) Pb(NO3)4 triossonitrato (V) di piombo (IV) TRADIZIONALE Il nome deriva da quello dell’acido sostituendo il suffisso -oso con -ito e -ico con –ato e poi aggiungendo il nome del metallo con i soliti suffissi -oso e -ico (se vi sono più numeri di ossidazione). Na2CO3 carbonato di sodio K2SO3 solfito di potassio MgCO3 carbonato di magnesio FeSO3 solfito ferroso FeCO3)3 carbonato ferrico Ni2(SO3)3 solfito nichelico SnCO3 carbonato stannoso Sn(SO3)2 solfito stannico
  • 16. CASI PARTICOLARI: SALI ACIDI Sono sali il cui RA contiene uno o più atomi di idrogeno. Vediamo come si ottengono questi RA partendo dall’acido. - H+ Fe++ Fe(H2PO4)2 H2PO4¯ Ag+ AgH2PO4 H3PO4 Ni+++ Ni(H2PO4)3 - 2 H+ HPO4¯ ¯ Sn++ SnHPO4 Cu+ Cu(HPO4)2 Al+++ Al2(HPO4)3 IUPAC TRADIZIONALE ….....idrogeno…….………… ato (…) di ……………… (…) Valgono le regole già viste, ma si deve ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ aggiungere “acido” o “biacido” o Prefisso mono, di, nome dell’acido il cui suffisso -ico in numero romano il nome del metallo n.o del metallo (se ve ne sono “triacido”… a seconda degli atomi di tri, tetra… viene sostituito n.o. del più di uno) idrogeno presenti nel sale. sempre con –ato non-metallo Fe(H2PO4)2 diidrogenofosfato (V) di ferro (II) Fe(H2PO4)2 ortofosfato biacido ferroso AgH2PO4 diidrogenofosfato (V) di argento AgH2PO4 ortofosfato biacido d’argento Ni(H2PO4)3 diidrogenofosfato (V) di nichel (III) Ni(H2PO4)3 ortofosfato biacido nichelico SnHPO4 idrogenofosfato (V) di stagno (II) SnHPO4 ortofosfato acido stannoso Cu(HPO4)2 idrogenofosfato (V) di rame (I) Cu(HPO4)2 ortofosfato acido rameoso
  • 17. Ecco alcuni esempi di sali (in alcuni casi è presente anche l'acido da cui derivano): HNO2, acido nitroso o acido diossonitrico (III) NaNO2, nitrito di sodio o diossonitrato (III) di sodio NaNO3, nitrato di sodio o triossonitrato (V) di sodio Ca(NO3)2, nitrato di calcio o triossonitrato (V) di calcio H2CO3, acido carbonico o acido triossocarbonico (IV) Na2CO3, carbonato di sodio o triossocarbonato (IV) di disodio CaCO3, carbonato di calcio o triossocarbonato (IV) di calcio NaHCO3, carbonato acido (bicarbonato) di sodio o idrogenocarbonato (IV) di sodio Ca(HCO3)2, carbonato acido (bicarbonato) di calcio o idrogenocarbonato (IV) di calcio H2SO4, acido solforico o acido tetraossosolforico (VI) CuSO4, solfato rameico o tetrasolfato (VI) di rame (II) Cu(HSO4)2, solfato acido rameico o idrogenosolfato (VI) di rame (II) H3PO4, acido fosforico o acido tetraossofosforico (V) Ca3(PO4)2, fosfato di calcio o tetraossofosfato (V) di tricalcio CaHPO4, fosfato acido di calcio o idrogenofosfato (V) di calcio Ca(H2PO4)2, fosfato biacido di calcio o diidrogenofosfato (V) di calcio altri: NaClO, ipoclorito di sodio o ossoclorato (I) di sodio Ba(ClO)2, ipoclorito di bario o ossoclorato (I) di bario Fe(ClO4)3, Perclorato ferrico o tetraossoclorato (VII) di ferro (III) HgCl, cloruro mercurico o cloruro di mercurio (II) Hg2Cl2, cloruro mercuroso o cloruro di mercurio(I)
  • 18. FORMULE DI STRUTTURA Si deve partire dalla formula dell’ossoacido e sostituire ai suoi atomi di H, gli atomi del metallo (attenzione al n.o.). FeSO4  deriva da H2SO4 O O || || O = S – OH O=S–O | | OH O Fe Ni(H2PO4)3  deriva da H3PO4 OH | O = P– OH | OH OH O | | O = P– OH O = P– O Ni | | OH OH O | O = P– OH | OH