06 - La nomenclatura dei composti inorganici PDF

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Associazione culturale “Dictatum Discere” - Corso di Chimica - Anno 2014

6) LA NOMENCLATURA DEI COMPOSTI INORGANICI

Indice

Pagina

Tipi di nomenclatura........................................................................................................................ 78 Classificazione dei composti inorganici principali.......................................................................... 79 Nomenclatura dei cationi .............................................................................................................. 80 Cationi monoatomici ....................................................................................................................... 80 Cationi da elementi con un’unica valenza ....................................................................................... 80 Cationi da elementi con valenza variabile ....................................................................................... 80 Cationi poliatomici .......................................................................................................................... 80 Cationi poliatomici che si ottengono per addizione di H+ alla molecola neutra.............................. 80 Tabella dei cationi ........................................................................................................................... 81 Nomenclatura degli anioni............................................................................................................ 82 Anioni monoatomici........................................................................................................................ 82 Anioni poliatomici........................................................................................................................... 82 Anioni poliatomici non contenenti ossigeno ................................................................................... 82 Anioni poliatomici contenenti ossigeno (ossianioni) ...................................................................... 82 Anioni poliatomici che si ottengono per sottrazione di H+ alla molecola neutra ............................ 83 Ossianioni e Anioni contenenti idrogeno (aggiunta di H+ all’ossoanione o all’anione).................. 83 Tabella degli anioni ......................................................................................................................... 84 Tabella degli ossoanioni più importanti .......................................................................................... 85 Nomenclatura degli ossidi............................................................................................................. 86 Ossidi Basici o “Ossidi” .................................................................................................................. 86 Tabella degli Ossidi Basici.............................................................................................................. 86 Ossidi Acidi o “Anidridi” ................................................................................................................ 87 Tabella degli Ossidi Acidi ............................................................................................................... 88 Ossidi di alcuni metalli di transizione ............................................................................................. 88 Ossidi dell’azoto.............................................................................................................................. 89 Ossidi neutri .................................................................................................................................... 89 Nomenclatura degli idrossidi........................................................................................................ 89 Tabella degli idrossidi ..................................................................................................................... 89 Nomenclatura degli acidi ossigenati o ossiacidi .......................................................................... 90 Tabella degli acidi ossigenati .......................................................................................................... 91 Nomenclatura degli idruri ............................................................................................................ 92 Tabella degli idruri .......................................................................................................................... 92

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Capitolo 6 – La nomenclatura dei composti inorganici – A cura della Dott.ssa Daniela Cotza - e-mail: [email protected] - cell. 328.2680426

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Nomenclatura degli idracidi ......................................................................................................... 93 Tabella degli idracidi....................................................................................................................... 93 Altri composti dell’idrogeno ........................................................................................................... 93 Nomenclatura dei sali ................................................................................................................... 94 Nomenclatura dei Sali binari ........................................................................................................... 94 Nomenclatura dei sali terziari.......................................................................................................... 94 Nomenclatura dei sali quaternari..................................................................................................... 95 Nomenclatura dei sali doppi............................................................................................................ 95 Regole per scrivere le formule di struttura dei composti chimici ............................................ 96

Schede riassuntive del capitolo..................................................................................................... 97

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TIPI DI NOMENCLATURA 1) Nomenclatura Comune La nomenclatura comune è utilizzata ad oggi solamente per alcuni composti chimici: Composto chimico H2O NH3 NaCl NaOH H2SO4

Nome comune Acqua Ammoniaca Sale da cucina Soda caustica Vetriolo

CaO Ca(OH)2 C12H22O11

Calce viva Calce spenta zucchero

2) Nomenclatura Tradizionale Nella nomenclatura tradizionale l’attribuzione del nome al composto non segue regole e criteri prestabiliti. Essa introdusse per prima le radici dei nomi degli elementi (Tab. 1) e alcuni suffissi (-oso, -ico, -ito, -ato) che informano sulla valenza maggiore o minore dell’elemento presente nel composto (Tab. 2). Tabella n.1 Elemento

Simbolo

Radice

Esempio

Carbonio

C

Carbon- Carbur-

Anidride carbonica,

Ossigeno Azoto Zolfo Fosforo Idrogeno Cloro

O N S P H Cl

Ossid-, NitrSolf-, SolforFosf-, FosforIdrClor-

Ossido di sodio Nitrato di sodio, Acido nitrico Acido solforico, Anidride solforosa Acido fosforico, fosfito di calcio Idruro ferrico, Acido solfidrico Anidride clorosa Tabella n.2

Cationi, ossidi, anidridi, idruri, idrossidi ecc. -oso -ico Ossianioni -ito -ato

Valenza più bassa Valenza più alta Valenza più bassa Valenza più alta

Esempi Fe2+ ione ferroso Fe3+ ione ferrico Esempi SO32- Ione solfito (NO=+4) SO42- Ione solfato (NO=+6)

3) Nomenclatura IUPAC La nomenclatura IUPAC è fondata su regole molto semplici che permettono, con più facilità della nomenclatura tradizionale, di risalire dalla formula al nome e viceversa tramite l’utilizzo di prefissi indicanti il numero di atomi di ciascun elemento (Tab. 3). Queste furono stabilite nel 1971 dall’organizzazione scientifica internazionale IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Tabella n.3 1 2 3 4 5

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Suffissi per il numero di atomi tipici della IUPAC 6 monoesa7 di- o biepta-

tritetrapenta-

8 9 10

ottanonadeca-

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Nella tavola periodica, secondo la nomenclatura tradizionale, i gruppi rappresentativi (A) e quelli di transizione (B) sono indicati in numero romano, dal I al VIII gruppo. La IUPAC invece non fa distinzione e numera i gruppi in successione dal n.1 al n.18. Quest’ultima è usata raramente.

Nomenclatura IUPAC 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

IA 1

1

18 VIII A 2

H

II A

III A

IV A

VA

VI A

VII A

3

4

5

6

7

8

9

10

2

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

11

12

3

Na

Mg

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

4

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

55

56

57

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

6

Cs

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

87

88

89

104

105

106

107

108

109

110

111

7

Fr

Rd

Ac

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Nomenclatura tradizionale VIII B III B

IV B

VB

VI B

VII B

IB

II B

He

13

14

15

16

17

18

Al

Si

P

S

Cl

Ar

Per la comprensione e lo studio della nomenclatura è fondamentale: 1) Studiare la classificazione dei principali composti inorganici (ossidi, anidridi, acidi…) per saperli individuare tramite la loro formula molecolare. 2) Studiare i nomi dei cationi e degli anioni (spesso i nomi dei composti sono costituiti dal nome dell’anione + nome del catione). 3) Sapere calcolare perfettamente il numero di ossidazione degli elementi presenti nel composto, cui si riferiscono i suffissi tradizionali (-oso, -ico, -ito, -ato). CLASSIFICAZIONE DEI COMPOSTI INORGANICI PRINCIPALI

Sali Binari NaCl Na +Cl-

METALLI Na

NON-METALLI Cl2

Sali terziari NaClO Na +ClOCationi Na +

IDRURO (catione+ione idruro H-) NaH Na + H-

Ossoanioni ClO-

OSSIDO BASICO (catione+ione ossido O2-) “OSSIDI” Na 2O 2Na + O2-

IDROSSIDO (catione+ione idrossido OH- ) NaOH Na +OH-

Basi

OSSIDO ACIDO (non-metallo+ione ossido O2-) “ANIDRIDI” Cl2O

Acidi

Anioni Cl-

IDRACIDO (non-metallo+ione idrogeno H+) HCl H+Cl-

ACIDI OSSIGENATI (ione idrogeno H ++ossoanione del nonmetallo) HClO H+ClO-

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NOMENCLATURA DEI CATIONI I cationi sono atomi o molecole con carica totale positiva, ovvero carenti di elettroni rispetto all’atomo o alla molecola neutra da cui derivano. CATIONI MONOATOMICI 1) Cationi da elementi con un’unica valenza (elementi I e II gruppo, alluminio, zinco e cadmio): Avendo un’unica valenza, il nome del catione viene attribuito anteponendo il termine ione al nome dell’elemento: Catione H+ Na+ K+ Ca2+ Al3+ Zn2+

Nome Ione idrogeno (o protone) Ione sodio Ione potassio Ione calcio Ione alluminio Ione zinco

Valenza +1 +1 +1 +2 +3 +2

2) Cationi da elementi con valenza variabile: Nella tradizionale si identifica la radice del nome dell’elemento e si aggiunge ad esso una nuova desinenza (o suffisso): -ico per la valenza più alta, -oso per quella più bassa: Catione Cr2+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Mn2+ Mn3+

Nome ione cromoso ione cromico ione ferroso ione ferrico ione manganoso ione manganico

Valenza +2 +3 +2 +3 +2 +3

Nella IUPAC si scrive subito dopo il nome dello ione la valenza o carica del catione in numero romano tra parentesi (notazione di Stock): Catione Cr2+ Cr3+

Nome ione cromo (II) ione cromo (III)

Valenza +2 +3

Fe2+ Fe3+ Mn2+ Mn3+

ione ferro (II) ione ferro (III) ione manganese (II) ione manganese (III)

+2 +3 +2 +3

CATIONI POLIATOMICI Cationi poliatomici che si ottengono per addizione di H+ alla molecola neutra I cationi poliatomici ottenuti per aggiunta dello ione idrogeno H+ alla molecola neutra hanno la seguente denominazione: ione + radice del nome della molecola neutra + suffisso –onio. Catione NH4+ PH4+ NH3OH+

Molecola neutra da cui deriva ammoniaca, NH3 fosfina, PH3 idrossilammina, NH2OH

Nome del catione ione ammonio ione fosfonio ione idrossilammonio

Eccezione è data dallo ione Idronio o Ossonio o Idrogenione, derivante dall’acqua: H 3 O+

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ione Idronio o Idrogenione o Ossonio

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TABELLA DEI CATIONI

Catione H+ Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+

Nome IUPAC Ione idrogeno Ione litio Ione sodio Ione potassio Ione rubidio Ione cesio Ione berillio Ione magnesio Ione calcio Ione stronzio Ione bario

Nome tradizionale protone “ “ “ “ “ “ “ “ “ “

Cr2+ Cr3+ Mn2+ Mn3+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Ni2+ Cu+ Cu2+ Zn2+ Ag+ Cd2+ Hg22+ Hg2+ Al3+

Ione cromo(II) Ione cromo(III) Ione manganese(II) Ione manganese(III) Ione ferro(II) Ione ferro(III) Ione cobalto(II) Ione cobalto(III) Ione nichel Ione rame(I) Ione rame(II) Ione zinco Ione argento Ione cadmio Ione mercurio(I) Ione mercurio(II) Ione alluminio

Ione cromoso Ione cromico Ione manganoso Ione manganico Ione ferroso Ione ferrico Ione cobaltoso Ione cobaltico “ Ione rameoso Ione rameico “ “ “ Ione mercuroso Ione mercurico “

IV gruppo

Sn2+ Sn4+ Pb2+ Pb4+

Ione Ione Ione Ione

Ione Ione Ione Ione

V gruppo

Bi3+ Sb3+ Sb5+ As3+ As5+ H3O+

Ione bismuto Ione antimonio(III) Ione antimonio(V) Ione arsenico (III) Ione arsenico (V)

I Gruppo

II Gruppo

Elementi di transizione

III gruppo

Cationi Poliatomici

stagno(II) stagno(IV) piombo(II) piombo(IV)

NH4+ PH4+ NH3OH+

stannoso stannico piomboso piombico

“ Ione antimonioso Ione antimonico Ione arsenioso Ione arsenico Ione idronio (idrogenione o ossonio) Ione ammonio Ione fosfonio Ione idrossilammonio

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NOMENCLATURA DEGLI ANIONI Gli anioni sono atomi o molecole che presentano carica negativa, per cui hanno elettroni in più rispetto all’atomo o alla molecola neutra da cui derivano. ANIONI MONOATOMICI Il loro nome si ottiene aggiungendo alla radice del nome dell’elemento da cui derivano il suffisso –uro: Anione HN3N3C22C4S22S2-

Nome Ione idruro Ione nitr uro Ione azoturo Ione dicarburo o acetiluro Ione carburo Ione disolfuro

Valenza -1 -3 -1/3 -1 -4 -1

Ione solf uro

-2

Gli anioni monoatomici degli alogeni (VII gruppo) si chiamano alogenuri: Anione FClBrI-

Nome Ione fluoruro Ione cloruro Ione bromuro Ione ioduro

Valenza -1 -1 -1 -1

Eccezione alla regola è data dagli anioni monoatomici dell’ossigeno: Anione O2O22O2O3-

Nome Ione ossido Ione perossido Ione superossido

Valenza -2 -1 -1/2

Ione ozonuro

-1/3

ANIONI POLIATOMICI 1) Anioni poliatomici non contenenti ossigeno: Il loro nome si ottiene aggiungendo alla radice del nome della molecola da cui derivano il suffisso –uro: Anione CNSCN-

Nome Ione cianuro Ione solfocianuro

2) Anioni poliatomici contenenti ossigeno (ossianioni): Negli ossianioni (anioni poliatomici contenenti un non-metallo + ossigeno) l’ossigeno (ad eccezione dei composti in cui è legato al fluoro) è presente con numero di ossidazione -2, come ione ossido O2-. Esso infatti è l’elemento più elettronegativo. Se l’elemento che accompagna l’ossigeno ha solo due numeri di ossidazione si aggiunge il suffisso –ato alla radice del nome dell’elemento (valenza più alta) o il suffisso –ito (valenza più bassa): Ossianione CO32NO2NO3SO32-

Nome Ione carbonato Ione nitrito Ione nitrato Ione solfito

SO42-

Ione solfato

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Valenza +4 +3 +5 +4 +6

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Se l’elemento che accompagna l’ossigeno ha più di due valenze, come nel caso degli alogeni, si aggiungono:  il ...