Appunti di Chimica - Nomenclatura

APPUNTI DI CHIMICA | NOMECLATURA

5) Nei composti, l’ossigeno ha n.o. = - 2, eccetto che nei PEROSSIDI (Es. H O ) dove ha n.o. = -1, nei

2 2

SUPEROSSIDI (Es. KO ) dove ha n.o. = -1/2, e nel difluoruro di ossigeno OF dove ha n.o. = +2.

2 2

6) Nei composti, l’idrogeno ha n.o. = +1, eccetto che negli idruri ionici (Es. NaH) dove ha n.o. = -1.

7) La somma dei n.o. degli elementi di un composto neutro (che non ha carica + o -) è uguale a zero.

8) La somma dei n.o. degli elementi di uno ione è uguale alla carica dello ione.

Dunque, se devo scrivere la formula dell’ossido di calcio devo combinare il Ca che ha n.o. = +2 con l’O che ha

n.o. = -2 in modo che la somma dia zero. Ovvero li combino in rapporto atomico 1:1 e scrivo la formula CaO. Se

devo scrivere la formula dell’ossido di sodio, devo combinare il Na che ha n.o. = +1 con l’O che ha n.o = - 2, e

scriverò Na O (nell’ossido di sodio Na e O sono presenti in rapporto atomico 2:1). Poiché i metalli alcalini e

2

alcalino terroso nei composti (ossidi compresi) hanno n.o. fisso, non vi è ambiguità nella correlazione nome-

formula, e i nomi comuni “ossido di sodio” e “ossido di calcio” sono più che sufficienti a identificare i composti

Na O e CaO (tali nomi sono pertanto accettati e usati anche da IUPAC).

2

Se invece consideriamo il Fe o il Cu (che hanno due n.o.), dovremo dare due nomi diversi che identifichino i

diversi composti.

Esempio

Scriviamo le formule dei due possibili composti tra ossigeno e ferro.

Considerato che l’O negli ossidi ha sempre n.o. = -2, se il Fe ha n.o. = +2 avremo FeO, se il Fe ha n.o. = +3

avremo Fe O3 (rapporto atomico Fe:O = 2:3, dove 2 e 3 sono i più piccoli numeri interi che definiscono il

2

rapporto atomico tra Fe e O). Si noti come anche in Fe O la somma dei n.o. degli elementi sia rispettata in

2 3

quanto [(+3)*2]+[(-2)*3] = 0.

Vediamo le tre nomenclature usate per distinguere i due composti:

 FeO è l’ossido ferroso (nome comune) o ossido di Fe(II) (nome di Stock) o monossido di ferro (IUPAC)

 Fe O è l’ossido ferrico (comune) o ossido di Fe(III) (Stock) o triossido di diferro (IUPAC)

2 3

In sostanza la nomenclatura comune (o tradizionale) utilizza i suffissi -oso e -ico per identificare rispettivamente

il numero di ossidazione più basso (+2 nel caso del Fe) e quello più alto (+3 nel caso del Fe). La nomenclatura di

Stock indica direttamente il numero di ossidazione con un numero romano tra parentesi. La IUPAC utilizza

prefissi mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, esa-, epta-, etc... per specificare i rapporti atomici nei composti.

Scriviamo ora le formula dell’ossido rameoso e dell’ossido rameico, ricordando che il rame Cu può avere n.o. =

+1 o +2:

 L’ossido rameoso è Cu O, e si chiama anche ossido di Cu(I) (Stock) o ossido di dirame (IUPAC).

2

 L’ossido rameico è CuO, e si chiama anche ossido di Cu(II) o ossido di rame (IUPAC).

Che nome do al composto Mn O ? Riconosco innanzitutto che è un ossido di un metallo (di transizione). Poiché

2 3

non conosco tutti i numeri di ossidazione del Mn, potrò dare in questo caso solo il nome IUPAC triossodo di

dimanganese o quello di Stock ossido di Mn(III). Il Mn in questo composto ha infatti n.o. = +3.

Che formula ha l’ossido di zinco? Noto subito che non mi viene fornita alcuna indicazione sul n.o. dello Zn, ne’

sono presenti suffissi nel nome del composto. Questo perché lo Zn in tutti i suoi composti ha sempre n.o. = +2.

Dunque il suo ossido ha formula ZnO.

Che nome do al composto SnO ? Riconosco che è un ossido di un metallo (cosiddetti “metalli del blocco p”).

2

Non conoscendo tutti i numeri di ossidazione dello stagno Sn, chiamerò il composto diossido di stagno (IUPAC)

o ossido di Sn(IV) (Stock). Lo Sn in questo composto ha infatti n.o. = +4.

OSSIDI ACIDI o ANIDRIDI o OSSIDI DI NON-METALLI

La formula degli ossidi acidi si scrive sempre mettendo prima il non-metallo poi l’ossigeno, ad es. CO è

2

l’anidride carbonica (nome comune) o diossido di carbonio (IUPAC). Poiché l’ossigeno ha n.o. = -2, il non-

metallo avrà n.o. positivo. Vediamo di seguito i principali ossidi di non-metalli.

Ossidi del Cloro, del Bromo, e dello Iodio (alogeni)

Nei suoi ossidi più importanti il Cl (e così pure il Br e lo I) ha n.o. = +1, +3, +5, o +7.

2 APPUNTI DI CHIMICA | NOMECLATURA

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC

+1 Cl O Anidride ipoclorosa Monossido di dicloro

2

+3 Cl O Anidride clorosa Triossido di dicloro

2 3

+5 Cl O Anidride clorica Pentossido di dicloro

2 5

+7 Cl O Anidride perclorica Eptossido di dicloro

2 7

Per questi composti, la nomenclatura comune utilizza, oltre ai già noti suffissi –oso e –ico anche dei prefissi ipo-

(per il numero di ossidazione più basso) e per- (per quello più alto). La nomenclatura IUPAC è invece

sistematica e utilizza sempre i prefissi mono-, di-, tri-, tetra, etc...

Bromo e Iodio si comportano esattamente allo stesso modo del Cl (formando le anidridi ipobromosa, ipoiodosa,

bromosa, iodosa, bromica, iodica, perbromica periodica), con n.o. sempre uguale a +1, +3, +5, +7. Al contrario il

Fluoro (il primo degli alogeni) forma con l’ossigeno il solo composto OF che NON è un ossido, ma un Fluoruro di

2

Ossigeno dove il F ha n.o. = -1 e l’O ha n.o. = +2.

Ossidi del Carbonio (n.o. = +2, +4)

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC

+2 CO Monossido di Carbonio Monossido di carbonio

+4 CO Anidride carbonica Diossido di carbonio

2

Si noti come il monossido di carbonio NON SI CHIAMI anidride carboniosa ma mantenga il nome “ritenuto” di

monossido di carbonio (questo perché il CO non ha un comportamento acido come tutte le anidridi).

Ossidi dello Zolfo (n.o. = +4, +6)

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC

+4 SO Anidride solforosa Diossido di zolfo

2

+6 SO Anidride solforica Triossido di zolfo

3

Ossidi del Fosforo (n.o. = +3, +5)

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC

+3 P O Anidride fosforosa Triossido di difosforo

2 3

+5 P O Anidride fosforica Pentossido di difosforo

2 5

Ossidi di Azoto (n.o. = +1, +2, +3, +4, +5).

L’elevato numero di composti che l’azoto forma con l’ossigeno rende la nomenclatura classica piuttosto

inadeguata. Alcuni di questi composti hanno un nome comune che in tabella viene riportato tra parentesi

poiché la loro memorizzazione non è di prioritaria importanza. Per questi composti ben si presta la sistematicità

della nomenclatura IUPAC!

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC

+1 N O (Protossido di azoto) Monossido di diazoto

2

+2 NO (Monossido di azoto) Monossido di azoto

+3 N O Anidride nitrosa Triossido di diazoto

2 3

+4 NO (Anidride nitrica) Diossido di azoto

2

+4 N O (Ipoazotide) Tetrossido di diazoto

2 4

+5 N O Anidride Nitrica Pentossido di diazoto

2 5

Ossido del Boro (n.o. = +3) e ossido del Silicio (n.o. = +4)

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC

+3 B O Anidride Borica Triossido di diboro

2 3

+4 SiO Silice Diossido di silicio

2

Anidridi del Cromo e del Manganese.

Cromo Cr e Manganese Mn sono dei metalli di transizione che possono assumere nei loro composti diversi

numeri di ossidazione. Gli ossidi di Cr e Mn nei loro stati di ossidazione più elevati hanno un carattere acido e

prendono il nome di anidride. Questi composti sono importanti (indicati in grassetto nella tabella), poiché da

loro derivano dei sali molto ricorrenti (i.e. permanganati e dicromati).

3 APPUNTI DI CHIMICA | NOMECLATURA

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC Nome di Stock

+2 CrO - Monossido di Ossido di Cr(II)

cromo

+3 Cr O - Triossido di Ossido di Cr(III)

2 3 dicromo

+6 CrO Anidride Cromica Triossido di cromo Ossido di Cr(VI)

3

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC Nome di Stock

+2 MnO - Monossido di Ossido di Mn(II)

manganese

+3 Mn O - Triossido di Ossido di Mn(III)

2 3 dimanganese

+4 MnO - Diossido di Ossido di Mn(IV)

2 manganese

+6 MnO Anidride Triossido di Ossido di Mn(VI)

3 manganica manganese

+7 Mn O Anidride Eptossido di Ossido di Mn(VII)

2 7 permanganica dimanganese

Basi o idrossidi

Per reazione con acqua, un ossido basico forma un idrossido. Ad es.:

Ossido di calcio + acqua idrossido di calcio

→

CaO + H O Ca(OH)

→

2 2

Nella formula degli idrossidi si scrive prima il metallo, poi tanti gruppi (OH) quanto è il n.o. del metallo.

Come visto per gli ossidi di metalli alcalini (n.o. = +1) e alcalino terrosi (n.o. = +2), anche per gli idrossidi dei

metalli dei primi due gruppi non vi è ambiguità nella correlazione nome-formula. Il nome comune è

semplicemente idrossido di calcio.

Esempi

Vediamo un esempio, scrivendo la formula dell’idrossido di cesio. Il cesio Cs è un metallo alcalino e nei suoi

composti ha sempre n.o. = +1, quindi la formula dell’idrossido di cesio è CsOH.

Consideriamo ora nomi e formule degli idrossidi di ferro e di rame, seguendo le stesse regole viste per i rispettivi

ossidi:

n.o. del NON-MET FORMULA Nome comune Nome IUPAC Nome di Stock

+2 Fe(OH) Idrossido ferroso Diidrossido di ferro Idrossido di Fe(II)

2

+3 Fe(OH) Idrossido ferrico Triidrossido di ferro Idrossido di Fe(III)

3

+1 CuOH Idrossido rameoso Idrossido di rame Idrossido di Cu(I)

+2 Cu(OH) Idrossido rameico Diidrossido di rame Idrossido di Cu(II)

2

Gli IDROSSIDI sono degli “elettroliti” ovvero delle sostanze che dissociano in ioni quando sono in soluzione. In

particolare, tutti gli idrossidi in soluzione dissociano in un catione e tanti ioni OH quanto è la carica del catione,

-

ad es.: Fe(OH) (in soluzione acquosa) Fe + 2OH

2+ -

→

2

Ovvero l’idrossido ferroso in soluzione dissocia in 1 ione ferroso o ione Fe(II) (CATIONE carico +) e 2 ioni

IDROSSIDO (ANIONE carico -). Analogamente, l’idrossido di sodio (metallo alcalino) NaOH in soluzione dissocia

in uno ione Na ed uno ione OH , così come l’idrossido di magnesio (metallo alcalino terroso) Mg(OH)2 in

+ -

soluzione dissocia in uno ione Mg e due ioni OH .

2+ -

NOTA: 1 ;

GLI IONI DEI METALLI ALCALINI SONO SEMPRE CATIONI CON CARICA POSITIVA GLI IONI DEI METALLI ALCALINO

2 .

TERROSI SONO SEMPRE CATIONI CON CARICHE POSITIVE 4 APPUNTI DI CHIMICA | NOMECLATURA

Ossoacidi

Si ottengono per reazione tra un anidride (ossido acido) e acqua. Ad esempio:

ANIDRIDE SOLFORICA + ACQUA ACIDO SOLFORICO

→

SO + H O H SO

→

3 2 2 4

ANIDRIDE SOLFOROSA + ACQUA ACIDO SOLFOROSO

→

SO + H O H SO

→

2 2 2 3

La formula di un os