Concetti Chiave
- Il numero di valenza rappresenta gli elettroni coinvolti nella formazione di legami chimici, mentre il numero di ossidazione indica le cariche formali che un atomo cede o acquista.
- I numeri di ossidazione sono interi e possono variare per lo stesso elemento a seconda della sua configurazione elettronica e elettronegatività.
- Il calcolo del numero di ossidazione richiede di considerare la somma algebrica degli nOX, che deve essere zero nei composti neutri o uguale alla carica del composto se non neutro.
- L'idrogeno ha nOX=+1 nella maggior parte dei composti, a meno che non sia legato a metalli del 1° e 2° gruppo, mentre l'ossigeno ha nOX=-2, eccetto nei perossidi.
- La nomenclatura IUPAC e quella tradizionale differiscono nel modo di attribuire nomi ai composti: la prima segue regole sistematiche, mentre la seconda utilizza prefissi specifici.
Insieme di regole che consentono di attribuire ai composti un nome sistematico
Indice
Numero di valenza e ossidazione
Numero di valenza: numero elettroni che un atomo impiega nella formazione di un legame chimico →valore assoluto del numero di ossidazione
Numero di ossidazione (nOX): numero di cariche formali (elettroni) che un atomo cede o acquista quando forma un legame chimico
→ serve a scrivere le formule senza passare dalla formula empirica
→ a uguali elementi corrispondono composti diversi → se l’elemento entra con nOX diverso
Quali sono le caratteristiche dei numeri di ossidazione?
➜entrambi i numero sono interi
➜ogni elemento può avere più di un numero di ossidazione (e quindi anche di valenza)
➜ai gas nobili non sono attribuiti numeri
(perché hanno configurazione elttronica completa, quindi non perdono né acquistano elettroni)
➜ dipendono dalla configurazione esterna, in particolare dall’elettronegatività degli elementi che compongono il legame.
Es:
F → 2s² 2p⁵ → ha un solo nOX → -1
Cl → 3s² 3p⁵ → ha 4 nOX → -1, 1, 3, 5, 7
Da ricordare:
se un atomo acquista un elettrone → acquisisce segno -
se un atomo perde un elettrone → acquisisce segno +
Calcolo del numero di ossidazione
Come calcolare nOX in composto (molecola, legame, ecc..):
elemento allo stato atomico, non combinato con altri elementi (Zn, Na, Cl₂, P₄) → nOX=0 perché sono elettricamente neutri (non hanno differenza di E).
l’idrogeno H nei composti ha nOX=+1 tranne nei composti con un metallo (1 e 2 gruppo) in cui assume nOX=-1 perché è più elettronegativo di essi (HCl, LiH).
l’ossigeno nei composti ha nOX=-2 (tranne nei perossidi dove assume nOX=-1)
in molecole o formule, la somma algebrica degli nOX degli elementi deve essere 0, quindi devono avere cariche che si oppongono, si neutralizzano (H₂SO₄).
nei cationi e anioni monoatomici hanno nOX pari alla carica dello ione (Na⁺=1, Ca²⁺=+2).
i metalli, del 1° e 2° gruppo, hanno rispettivamente numero di ossidazione solo 1 e 2 (anche altri elementi hanno nOX pari al numero della colonna ma non di norma).
un composto carico, non neutro, deve avere la somma degli nOX degli elementi pari alla carica del composto (SO₄²⁻=-2, NH₄⁺=+1)
❉ sapendo la somma dei nOX di un composto, ma non sapendo i nOX di tutti gli elementi, si può calcolare nOX di quelli che non si conoscono.
Es: H₂SO₄
H₂⁽⁺¹⁾SˣO⁴ =0
2x(+1) + x + 4x(-2) = 0
X=6
Nomenclatura IUPAC e tradizionale
Ente: IUPAC →attribuisce nomi ai composti
Varie modalità con cui si attribuiscono i nomi, due modi principali:
Nomenclatura tradizionale: utilizza i prefissi degli elementi
Nomenclatura IUPAC
COMPOSTI BINARI (con ossigeno O)
Me(più comuni 1° e 2° gruppo) + O IUPAC:ossidi basici -tradizionale: ossidi
NMe (Nox sempre positivo) + O IUPAC:ossidi acidi -tradizionale: anidridi
Metallo + ossigeno
O ha sempre Nox -2 tranne nei perossidi (-1)
Ossido di potassio: K O
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra numero di valenza e numero di ossidazione?
- Come si calcola il numero di ossidazione in un composto?
- Quali sono le caratteristiche dei numeri di ossidazione?
- Quali sono le modalità di nomenclatura per i composti chimici?
Il numero di valenza rappresenta il numero di elettroni che un atomo utilizza per formare legami chimici, mentre il numero di ossidazione (nOX) indica il numero di cariche formali che un atomo cede o acquista durante la formazione di un legame chimico.
Il numero di ossidazione si calcola considerando che la somma algebrica degli nOX deve essere zero in molecole neutre, e che nei cationi e anioni monoatomici il nOX corrisponde alla carica dello ione. Ad esempio, in H₂SO₄, si può determinare il nOX di zolfo attraverso l'equazione 2(+1) + x + 4(-2) = 0.
I numeri di ossidazione sono sempre interi, ogni elemento può avere più di un nOX, e i gas nobili non hanno numeri di ossidazione poiché la loro configurazione elettronica è completa. Inoltre, i numeri di ossidazione dipendono dall'elettronegatività degli elementi coinvolti nel legame.
Esistono due modalità principali di nomenclatura: la nomenclatura tradizionale, che utilizza prefissi per gli elementi, e la nomenclatura IUPAC, che attribuisce nomi sistematici ai composti. Ad esempio, un composto binario con ossigeno può essere chiamato ossido basico o ossido acido a seconda della natura del metallo o non metallo coinvolto.
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