Nomenclatura Ogni specie chimica viene indicata con un nome univoco. Le regole della nomenclatura sono pubblicate dalla IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Esiste una nomenclatura tradizionale che e’ ancora utilizzata Tavola periodica A=numero di massa (p+n, isotopi) Z=numero atomico (p) X A Z
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Nomenclatura
Ogni specie chimica viene indicata con un nome univoco. Leregole della nomenclatura sono pubblicate dalla IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry). Esisteuna nomenclatura tradizionale che e’ ancora utilizzata
Tavola periodica
A=numero di massa (p+n, isotopi) Z=numero atomico (p)
XA
Z
1) Indicare i numeri quantici n e l per i seguenti orbitali: 2s; 4d; 3p;5f; 7p; 1s.2) Indicare quale dei seguenti orbitali non esiste: 2p; 7s; 3f; 5d; 2d;2s; 1p.3) Indicare quale tra le seguenti quaterne di numeri quantici nondescrive correttamente lo stato di un elettrone in un atomo (i numeriindicano nell’ordine, n, l, ml, ms):q 1, 1, 0, -1/2q 3, 2, -2, +1/2q 4, 0, 0, +1/2q 2, 1, -1, -1q 6, 4, +4, -1/2q 1, 0, +1, -1/2q 4, -1, +1, +1/2q -1, 0, 0, +1/2
4) Scrivere le configurazioni elettroniche dello stato fondamentaledegli elementi del gruppo 13.5) Scrivere le configurazioni elettroniche dello stato fondamentaledegli elementi del gruppo 16.6) Scrivere le configurazioni elettroniche dello stato fondamentaledegli elementi del gruppo 17.7) Scrivere le configurazioni elettroniche dello stato fondamentaledegli elementi del gruppo 1.
La valenza di un elemento in un compostorappresenta il numero di legami che tale elemento
instaura con atomi di altri elementi, o anche ilnumero di elettroni ceduti, acquistati o messi incompartecipazione dall’elemento del composto
considerato
Elementi: zerovalentiH, Cl, Br…: monovalentiCa in CaCl2, Mg in MgF2: bivalentiN in NH3, P in PH3: trivalentiC in CH4: tetravalenti
La valenza coincide con ilnumero di atomi diidrogeno, o di altri atomiequivalenti che un elementopuò legare o sostituire
ValenzaValenza
Elettroni di ValenzaElettroni di ValenzaGli elettroni più esterni di un atomo sono chiamati di “Valenza”,mentre quelli più interni sono chiamati elettroni del “Nocciolo”
Elemento Elettronidel nocciolo
Elettroni divalenza
Gruppo nelsistemaperiodico
Na 1s22s22p6 3s1 1A, 1
Si 1s22s22p6 3s23p2 4A, 14
Ti 1s22s22p6
3s23p6
4s23d2 4B, 4
As 1s22s22p6
3s23p63d10
4s24p3 5A, 15
Gli elettroni di valenza si possono rappresentare con ilsimbolo di Lewis nel quale gli elettroni vengono
rappresentati con puntini
Li Be C O F NeNB
Tutti gli elementi tendono a raggiungere la configurazione elettronicadel gas nobile più vicino (s2p6 o s2 per quelli vicino all’elio).Gli elementi tendono a raggiungere la configurazione elettronica adottetto s2p6, condividendo, strappando o cedendo elettroni (regoladell’ottetto di Kossel).
Riempimento orbitali
Definizione di numero di ossidazione: rappresenta la carica formale,espressa in numero di elettroni, che nella formazione di un compostol’atomo cede o assume, schematizzando il composto come completamenteionico ed assegnando gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo.
Elettronegatività: tendenza di un atomo ad attrarre a sé gli elettroniquando si lega con altri atomi
legame covalente H-Cl con trasferimento parziale di elettroni da H a Cl
H Cl Hδ+-Clδ-
La carica di ciascun atomo dovrebbe essere espressa da un numerofrazionario di difficile determinazione
Composti neutri o ioni complessi a strutturacovalente
(il trasferimento di elettroni non é completo)
H2 + Cl2 2 HCl
H carica formale +1 n.o. H = +1Cl carica formale -1 n.o. Cl = -1
Cu Cu2+ carica effettiva +2 n.o. Cu = +2Cl Cl- carica effettiva -1 n.o. Cl = -1
Numero di ossidazioneNumero di ossidazioneComposti covalenti - Trasferimento elettronico non completoHCl attribuzione formale degli elettroni di legame al Cl (più elettroneg.)
Composti ionici - Trasferimento elettronico completoCuCl2 il n.o. di ciascun ione coincide con la carica dello ione stesso
Regole per la determinazione del numero di ossidazioneRegole per la determinazione del numero di ossidazione
Il n.o. di un atomo di una qualsiasi specie chimica allo statoelementare é uguale a zero
Na, Fe, C, H2, Cl2, P4, S8, ecc. n.o. = 0
Il n.o. di un qualsiasi ione monoatomico é uguale alla caricadello ione
Ione Na+ Ba2+ Fe3+ Br- S2-
n.o. +1 +2 +3 -1 -2
Il n.o. dell’idrogeno nei suoi composti é sempre uguale a +1, adeccezione degli idruri in cui é uguale a -1
n.o.H = +1 HCl, H2O, HNO3, NH3, NH4+, ecc.
n.o.H = -1 NaH, CaH2, B2H6, ecc.
Il n.o. dell’ossigeno nei suoi composti é sempre uguale a -2,ad eccezione dei perossidi in cui é uguale a -1 e dei composticon il fluoro in cui é uguale a +2
La somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi in un composto neutro deveessere uguale a zero
La somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi in uno ione poliatomico (NH4+,
SO42-, PO4
3-, ecc.) deve essere uguale alla carica dello ione
Gli elementi dei gruppi 1, 2, 3 del sistema periodico nei loro composti hannosempre n.o. positivo che si identifica con il numero di appartenenza delgruppo
Gruppo 1 2 3n.o. +1 +2 +3
Il n.o. massimo di un atomo di un elemento non può essere superiore al numerodel gruppo di appartenenza
Regole per la determinazione del numero di ossidazioneRegole per la determinazione del numero di ossidazione
Esempi di calcolo del numero di ossidazione___________________________________________________________________________1) Calcolare il numero di ossidazione del Mn nel KMnO4._________________________
K n.o. +1O n.o. -2La molecola è neutra per cui:n.o. Mn + n.o. K + 4 n.o. O = 0Mn n.o. +7
___________________________________________________________________________2) Calcolare il numero di ossidazione del P nel H2PO4
-._________________________
H n.o. +1O n.o. -2La molecola è elettricamente carica (-1) per cui:2 n.o. H + n.o. P + 4 n.o. O = -1P n.o. +5
Esempi di calcolo del numero di ossidazione3) Calcolare il numero di ossidazione dell’azoto N nei seguenti composti.NONO2HNO3N2O5_________________________NO n.o. N +2NO2 n.o. N +4HNO3 n.o. N +5N2O5 n.o. N +5
____________________________________________________________________4) Calcolare il numero di ossidazione del cromo Cr nei seguenti composti.Cr2O3Cr2O7
Nel caso in cui siano presenti due denominazioni la nuova nomenclatura verràNel caso in cui siano presenti due denominazioni la nuova nomenclatura verràesposta a sinistra mentre quella tradizionale a destraesposta a sinistra mentre quella tradizionale a destra
Ioni positivi (cationi)Ioni positivi (cationi)
Ioni positivi monoatomiciIone + nome del metallo + stato di ossidazione
notazione di Stock suffisso oso (n.o. ↓) o ico (n.o. ↑)
Nelle formule, il costituente elettropositivo deve essere posto per primo, peresempio:
KCl, CaSO4, Al(NO3)3
Nel caso di composti binari tra non metalli, secondo la pratica corrente, deveessere posto per primo il costituente che precede nella serie:B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
Composti binariComposti binariComposti formati da due sole specie atomicheLa desinenza uro viene assunta dall’elemento più elettronegativo
NaCl Cloruro di sodioKI Ioduro di potassioNaF Fluoruro di sodioLiH Idruro di litioAlN Nitruro di alluminioSiC Carburo di silicioGaAs Arseniuro di gallioCdSe Seleniuro di cadmioSi3N4 Nitruro di silicio
Eccezione:i composti dell’ossigeno vengono chiamati ossidi anziché ossigenuri
CaO Ossido di calcioCO Ossido di carbonioCO2 Diossido di carbonio Anidride carbonicaSO3 Triossido di zolfo Anidride solforicaSO2 Diossido di zolfo Anidride solforosaNO Ossido di azotoNO2 Diossido di azoto
Ossidi doppiBaTiO3 Triossido di bario e titanio(IV) Titanato di bario
Perossidi H2O2 perossido di idrogeno acqua ossigenata Na2O2 perossido di sodio
Indicazione del numero di atomi nei composti prefissi mono, di, tri, tetra, penta, esa, epta….
Mono spesso si omette; inoltre si omettono i prefissi quando la valenza dell’elemento èuna sola
OF2 (Di)fluoruro di ossigenoCaCl2 (Di)cloruro di calcioCS2 (Di)solfuro di carbonio
Quando gli elementi presentano più n.o. notazione di Stock (per l’elemento meno elettronegativo) suffisso oso (n.o. ↓) o ico (n.o. ↑)
FeCl2 Cloruro di ferro (II) Cloruro ferrosoDicloruro di ferro
FeCl3 Cloruro di ferro (III) Cloruro ferricoTricloruro di ferro
CuCl Cloruro di rame (I) Cloruro rameoso(Mono)cloruro di rame
CuCl2 Cloruro di rame (II) Cloruro rameicoDicloruro di rame
SnCl2 Cloruro di stagno (II) Cloruro stannosoDicloruro di stagno
SnCl4 Cloruro di stagno (IV) Cloruro stannosoTetracloruro di stagno
Composti intermetalliciTiSi2 Disiliciuro di titanio
IdrossidiIdrossidi
Composti formati da un catione metallico e da uno o più gruppi OH- che neneutralizzano la carica.
Idrossido + nome del metallo + stato di ossidazione notazione di Stock suffisso oso (n.o. ↓) o ico (n.o. ↑)
NaOH Idrossido di sodioMg(OH)2 Idrossido di magnesioFe(OH)3 Idrossido di ferro(III) Idrossido ferricoFe(OH)2 Idrossido di ferro(II) Idrossido ferroso
IdracidiComposti formati dall’idrogeno con elementi non metallici dei gruppi 16 e 17)
regole per i composti binari Acido + nome dell’elemento non metallico + suffisso idrico
HCl Cloruro di idrogeno Acido cloridricoHBr Bromuro di idrogeno Acido bromidricoHF Fluoruro di idrogeno Acido fluoridricoH2S Solfuro di diidrogeno Acido solfidricoHCN Cianuro di idrogeno Acido cianidrico
Nomi d’usoH2O AcquaNH3 AmmoniacaPH3 FosfinaAsH3 ArsinaSbH3 StibinaSiH4 SilanoB2H6 DiboranoN2H4 Idrazina
Composti ternariComposti ternariAcidi ossigenati (ossoacidi)Acidi ossigenati (ossoacidi)Composti formati da un atomo di un elemento legato (con legami covalenti) ad uno opiù gruppi OH e ad eventuali atomi di ossigeno.
Acido + nome dell’elemento + stato di ossidazione (suffisso oso per n.o. ↓ o ico pern.o. ↑)
Acido + nome dell’elemento + suffisso ico + stato di ossidazione (notazione di Stock)+ numero di atomi di ossigeno (prefissi di, tri, …)
n H4SiO4 - n H2O (H2SiO3)n Acido metasilicico Acido triossosilicico (IV)
Gli acidi meta hanno una struttura polimerica. L’acido che si ottiene da due molecole diacido orto - una molecola di H2O è indicato con il prefisso di (vecchia nomenclatura piro)
2 H3PO4 - H2O H4P2O7 Acido difosforico
Acido eptaossodifosforico (V)
2 H2SO4 - H2O H2S2O7 Acido disolforico
Acido eptaossodisolforico (VI)
2 H3CrO4 - H2O H4Cr2O7 Acido dicromico
Acido eptaossodicromico (V)
OssoanioniOssoanioni
Ione + nome dell’elemento + stato di ossidazione (suffisso ito per n.o. ↓ o ato per n.o. ↑)
Ione + nome dell’elemento + suffisso ato + stato di ossidazione (notazione di Stock) +numero di atomi di ossigeno (prefissi di, tri,…)
SO42- Ione tetraossosolfato (VI) Ione solfato
SO32- Ione triossosolfato (IV) Ione solfito
NO3- Ione triossonitrato (V) Ione nitrato
NO2- Ione diossonitrato (III) Ione nitrito
SiF62- Ione esafluorosilicato (IV)
Quando il non metallo presenta più di due n.o. uso dei prefissi per (n.o. ↑) e ipo (n.o. ↓)
ClO4- Ione tetraossoclorato (VII) Ione perclorato
ClO3- Ione triossoclorato (V) Ione clorato
ClO2- Ione diossoclorato (III) Ione clorito
ClO- Ione monossoclorato (I) Ione ipoclorito
ClO4-
Ione perclorato
BrO4-
Ione perbromato
ClO3-
Ione clorato
BrO3-
Ione bromato
ClO2-
Ione clorito
BrO2-
Ione bromito
ClO-
Ione ipoclorito
BrO-
Ione ipobromito
SO32-
Ione solfito
NO2-
Ione nitrito
SO42-
Ione solfato
NO3-
Ione nitrato
CO32-
Ione carbonato
Nomi tradizionali degli anioni ammessi dalla IUPAC insieme a quelli dell’acidocorrispondente