Concetti Chiave
- I numeri di valenza e di ossidazione sono fondamentali per scrivere formule chimiche, permettendo di determinare le cariche formali degli atomi.
- Gli elementi possono avere più di un numero di ossidazione, tranne i gas nobili, che non perdono né acquistano elettroni.
- Nella scrittura delle formule, la somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi deve essere zero, garantendo la neutralità elettrica della molecola.
- I composti binari con ossigeno sono classificati come ossidi basici o acidi, a seconda che il composto contenga un metallo o un non metallo.
- La nomenclatura IUPAC utilizza un sistema sistematico per attribuire nomi ai composti, mentre la nomenclatura tradizionale si basa su prefissi degli elementi.
Scrivere formule chimiche
Insieme di regole che consentono di attribuire ai composti un nome sistematico
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
-
➜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 +
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
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
ossidi basici:
Metallo + ossigeno
O ha sempre Nox -2 tranne nei perossidi (-1)
Ossido di potassio: K O
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione del numero di ossidazione (nOX) nella scrittura delle formule chimiche?
- Come si calcola il numero di ossidazione di un elemento in un composto?
- Quali sono le differenze tra la nomenclatura tradizionale e quella IUPAC per i composti chimici?
- Come si classificano gli ossidi basici e acidi secondo la nomenclatura IUPAC?
Il numero di ossidazione (nOX) aiuta a scrivere le formule chimiche senza passare dalla formula empirica, indicando il numero di cariche formali che un atomo cede o acquista quando forma un legame chimico.
Per calcolare il numero di ossidazione, si considera che in un composto la somma algebrica degli nOX degli elementi deve essere zero. Si utilizzano le regole specifiche per elementi come l'idrogeno e l'ossigeno, e si risolvono le equazioni per trovare i nOX sconosciuti.
La nomenclatura tradizionale utilizza i prefissi degli elementi, mentre la nomenclatura IUPAC assegna nomi sistematici ai composti. Entrambe le modalità sono utilizzate per attribuire nomi ai composti chimici.
Gli ossidi basici sono formati da un metallo e ossigeno e sono chiamati "ossidi basici" nella nomenclatura IUPAC. Gli ossidi acidi, formati da un non metallo con ossigeno, sono chiamati "ossidi acidi" nella nomenclatura IUPAC.
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