Composti Covalenti e Composti Ionici

Composti:

La valenza è il potere di combinazione di un elemento. Nei composti con l’idrogeno corrisponde al numero di atomi di idrogeno con cui l’elemento può legarsi. Si è scelto l’idrogeno come punto di riferimento perché ha valenza 1 ma se ad esempio un elemento è combinato con l’ossigeno la valenza è calcolata in base all’ossigeno che ha valenza 2. Ad esempio il carbonio forma due composti con l’ossigeno CO che ha valenza 2 perché si lega con un solo atomo di ossigeno e CO2 che ha valenza 4 perché si lega con 2 atomi di ossigeno.
Di recente la IUPAC ha introdotto invece il numero o stato di ossidazione che differentemente dalla valenza tiene conto della differenza di elettronegatività, ovvero la forza con cui un atomo in un legame attira gli elettroni di legame e che viene calcolata in relazione al valore dell’idrogeno e che nella tavola periodica diminuisce da sinistra verso destra e dall’alto verso il basso, tra due atomi in un legame covalente, cioè quando una o più coppie di elettroni vengono messe in comune fra due atomi. Il numero di ossidazione degli atomi in un composto assume segno positivo o negativo, mentre in un composto neutro la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi è uguale a zero.

I composti chimici si possono dividere in due classi:
1. composti covalenti, costituiti da molecole individuali di due o più non metalli.
2. composti ionici, costituiti da ioni positivi e negativi.

I composti covalenti a loro volta si dividono in inorganici e organici, che rappresentano il maggior numero di composti covalenti. Sono inorganici il triossido di zolfo e l’ammoniaca, invece sono organici l’alcool etilico, il saccarosio e il metano, inoltre i composti organici devono contenere sempre carbonio e idrogeno.
Gli ossidi: quelli di non metalli o acidi sono composti binari covalenti costituiti da atomi di un non metallo e da atomi di ossigeno. La nomenclatura iupac per indicare il numero degli atomi della molecola utilizza i prefissi greci mentre la nomenclatura tradizionale li chiama anidridi e utilizza il suffisso -ico per i non metalli che danno luogo ad un solo anidride e per l’anidride più ricco in ossigeno di un non metallo che ne forma due, invece per il composto più povero si utilizza il suffisso oso. Un particolare ossido è il perossido di idrogeno che presenta due atomi di ossigeno legati tra loro con un legame covalente e ha numero di ossidazione -1, esso è comunemente chiamato acqua ossigenata. Se si conoscono i numeri di ossidazione degli elementi mediante lo scambio a incrocio è possibile ricavare la formula di un composto binario covalente, si pone il valore del numero di ossidazione di un elemento come indice dell’altro.
Gli idracidi: sono composti binari covalenti composti da molecole di idrogeno e un non metallo. Si utilizza il suffisso idrico se l’acido è in una soluzione acquosa perché cede un molecola di idrogeno positiva. Gli ossiacidi sono composti ternari che nella formula presentano l’idrogeno come primo elemento seguito da un non metallo e dall’ossigeno. Nella nomenclatura tradizionale si seguono i criteri utilizzati per gli anidridi. La nomenclatura iupac ammette per gli ossiacidi più comuni i nomi tradizionali indicando il numero degli atomi di ossigeno mediante prefissi e specificando il numero di ossidazione del non metallo con un numero romano.
Gli ioni: sono particelle cariche elettricamente e vengono chiamati cationi se presentano carica positiva o anioni se presentano carica negativa, e il loro numero di ossidazione coincide con la carica dello ione ovvero è uguale al numero di elettroni ceduti o acquistati da un atomo dell’elemento. Negli ioni positivi i metalli che formano un solo tipo di ione, come ad esempio quelli dei gruppi 1,2 e 3 A il nome dello ione è semplicemente ione seguita dal nome del metallo, mentre i metalli che formano più di un tipo di ione nella nomenclatura Stock gli ioni si distinguono scrivendo tra parentesi la carica dello ione con numeri romani e nella nomenclatura tradizionale si aggiungono i suffissi oso o ico al metallo. Negli ioni negativi monoatomici si aggiunge il suffisso uro al non metallo tranne per lo ione O2- che prende il nome di ossido mentre quelli poliatomici derivanti dalla perdita di ioni idrogeno da ossiacidi in aqua prendono il nome in dipendenza dell’ossiacido da cui derivano. Le loro formule sono identiche a quella del relativo ossiacido senza la presenza dell’idrogeno. I suffissi oso e ico vengono sostituiti rispettivamente da ito e ato.

I composti ionici sono invece: gli ossidi dei metalli o basici che sono costituiti dallo ione metallico e dallo ione ossido O2-. I metalli che formano un solo tipo di ossido con la nomenclatura tradizionale sono chiamati ossido di seguito dal nome del metallo mentre nella nomenclatura iupac si indica il rapporto degli atomi dei due elementi con i prefissi greci. Nei metalli che possono formare più ossidi nella nomenclatura tradizionale si utilizzano i suffissi oso e ico mentre nel sistema di stock al nome del metallo segue un numero romano.
Gli idrossidi: sono formati da un catione metallico e da uno o più gruppi OH- che ne neutralizzano la carica e per la denominazione si utilizza il termine idrossido seguito dal nome del catione o nella nomenclatura iupac si indica il numero dei gruppi OH con prefissi greci. L’idrossido più importante è NaOH che viene commercializzato come pastiglie e che per esposizione all’aria diviene deliquescente perché assorbendo l’umidità atmosferica libera ioni OH-.
Gli idruri dei metalli: sono composti ionici dell’idrogeno con metalli, soprattutto dei gruppi 1 e 2 A e dove l’idrogeno presenta carica 1-.
I Sali: sono composti ionici che derivano dagli acidi per sostituzione degli idrogeni con ioni metallici, sono pertanto una combinazione tra un catione metallico con l’anione dell’acido e derivano il nome dal rispettivo anione. I Sali idrati sono quei Sali che nei loro cristalli contengono una quantità definita di acqua legata chimicamente. Il legame chimico tra sale e acqua di cristallizzazione è rappresentato da un punto. Ad esempio il solfato di rame (II) cristallizza con 5 molecole di acqua. I Sali acidi contengono atomi di idrogeno dell’ossiacido non sostituiti da ioni metallici. I Sali basici contengono gruppi ossidrilici nella loro formula e la nomenclatura tiene conto del numero di OH presenti. I Sali doppi sono composti che contengono i componenti di due Sali in un rapporto definito, questi presentano lo stesso anione ma ioni metallici diversi.