aa 2013-14 NOMENCLATURA DEI COMPOSTI IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry): organizzazione internazionale istituita nel 1919, che stabilisce regole di nomenclatura chimica Permangono però alcuni nomi di uso comune, accettati dalla IUPAC. es. perossido di idrogeno (acqua ossigenata) H2O2 formula molecolare o formula bruta Si indica in pedice il numero in cui gli atomi sono presenti nella molecola H O O formula di struttura H H ⋅⋅ formula di Lewis ⋅⋅ ⋅⋅ ⋅⋅ O O Indica la sequenza e la disposizione degli atomi H Evidenzia la distribuzione di tutti gli elettroni di valenza Formula Chimica • L’ordine con cui occorre mettere i simboli chimici nelle formule chimiche segue approssimativamente l’ordine decrescente di carattere metallico METALLI ioni positivi nome: ione + nome dell’elemento es. Na+ ione sodio Ca2+ ione calcio Al3+ NON METALLI la carica si indica in apice ione alluminio ioni negativi nome: ione + radice del nome + suffisso -URO dell’elemento es. Cl- ione cloruro S2- ione solfuro 1 aa 2013-14 Tra gli ioni positivi, alcuni metalli possono assumere cariche diverse il nome avrà suffisso –ICO per la carica più alta –OSO per la carica più bassa Altra nomenclatura ancora utilizzata è quella di Stock, che indica la carica (in generale il numero di ossidazione) tra parentesi come numero romano Sn4+ Sn2+ ione stannico ione stannoso ione stagno(IV) ione stagno(II) Fe3+ ione ferrico ione ferro(III) Fe2+ ione ferroso ione ferro(II) Cu2+ Cu+ ione rameico ione rameoso ione rame(II) ione rame(I) Hg2+ ione mercurico ione mercurio(II) Hg+ ione mercuroso ione mercurio(I) Composti binari: SALI DEGLI IDRACIDI Sono formati da un metallo e da un non metallo es. NaCl cloruro di sodio Nome: Formula: prima si scrive il metallo (in generale l’atomo meno elettronegativo), poi il non metallo (in generale l’atomo più elettronegativo) radice del nome + -URO del secondo elemento + di + nome del primo elemento N.B. Per scrivere correttamente un composto ionico, ossia il numero corretto degli atomi presenti, bisogna tenere conto che le cariche positive e le cariche negative devono essere bilanciate es. K+ Br- KBr Ca2+ Cl- bromuro di potassio Na+ S2- Na2S CaCl2 cloruro di calcio Fe2+ S2- solfuro di sodio FeS solfuro ferroso opp. solfuro di ferro(II) Fe3+ Cl- FeCl3 cloruro ferrico opp. cloruro di ferro(III) Fe3+ S2- Fe2S3 solfuro ferrico opp. solfuro di ferro(III) altri esempi: CaF2 fluoruro di calcio CuI2 ioduro rameico / ioduro di rame(II) CuI ioduro rameoso / ioduro di rame(I) ZnS solfuro di zinco SnCl4 cloruro stannico / cloruro di stagno(IV) SnCl2 cloruro stannoso / cloruro di stagno(II) 2 aa 2013-14 Composti binari: IDRACIDI Sono acidi (si scindono liberando H+) privi di atomi di ossigeno. Per questi composti il nome comune (acido + nome dell’elemento + IDRICO) è molto utilizzato, soprattutto quando si considerano loro soluzioni acquose. Il nome IUPAC è più utilizzato per indicare il composto puro nome comune nome IUPAC HF acido fluoridrico fluoruro di idrogeno HCl acido cloridrico cloruro di idrogeno HBr acido bromidrico bromuro di idrogeno HI acido iodidrico ioduro di idrogeno H 2S acido solfidrico solfuro di idrogeno HCN acido cianidrico cianuro di idrogeno ATT! è ternario, ma è un idracido Composti binari: IDRURI Composti dell’idrogeno con elementi che hanno elettronegatività minore o paragonabile. Si scrive quindi prima l’altro elemento e poi l’idrogeno. Il nome, secondo le regole IUPAC, sarà IDRURO di + nome del primo elemento. Per alcuni composti tuttavia ci sono nomi comuni nome comune nome IUPAC LiH idruro di litio NaH idruro di sodio KH idruro di potassio BeH2 (di)idruro di berillio CaH2 (di)idruro di calcio BH3 borano (tri)idruro di boro PH3 fosfina (tri)idruro di fosforo AsH3 arsina (tri)idruro di arsenico NH3 ammoniaca (tri)idruro di azoto Composti binari: OSSIDI METALLI NON METALLI SEMIMETALLI + Ossigeno + Ossigeno + Ossigeno OSSIDI BASICI o OSSIDI OSSIDI ACIDI o ANIDRIDI OSSIDI ANFOTERI 3 aa 2013-14 Formula: prima l’elemento metallo/non metallo/semimetallo, poi ossigeno es. Na2O SO2 Al2O3 Nome: OSSIDO di + nome del primo elemento Il nome di ogni elemento è preceduto da un prefisso corrispondente al numero in pedice all’elemento I prefissi sono: 1 mono (in genere si omette) 7 epta 2 di 8 otta 3 tri 9 nona 4 tetra 10 deca 5 penta 6 esa OSSIDI (BASICI) N.B. Considerare l’ossigeno O2- per la combinazione con lo ione metallico nome IUPAC nome comune Li2O ossido di dilitio ossido di litio Stock Na2O ossido di disodio ossido di sodio K2O ossido di dipotassio ossido di potassio CaO ossido di calcio MgO ossido di magnesio FeO ossido di ferro ossido ferroso ossido di ferro(II) Fe2O3 triossido di diferro ossido ferrico ossido di ferro(III) SnO ossido di stagno ossido stannoso ossido di stagno(II) SnO2 diossido di stagno ossido stannico ossido di stagno(IV) Cu2O diossido di rame ossido rameoso ossido di rame(I) CuO ossido di rame ossido rameico ossido di rame(II) ANIDRIDI N.B. per scrivere l’anidride combinare O2- con il non metallo come se fosse carico positivamente per quanti e- di valenza coinvolge nome IUPAC nome comune CO2 diossido di carbonio anidride carbonica N2O5 pentaossido di diazoto anidride nitrica N2O3 triossido di diazoto anidride nitrosa SO3 triossido di zolfo anidride solforica SO2 diossido di zolfo anidride solforosa P4O10 (P2O5) decaossido di tetrafosforo anidride fosforica P4O6 (P2O3) esaossido di tetrafosforo anidride fosforosa Cl2O7 eptaossido di dicloro anidride perclorica Cl2O5 pentaossido di dicloro anidride clorica Cl2O3 triossido di dicloro anidride clorosa Cl2O ossido di dicloro anidride ipoclorosa 4 aa 2013-14 Composti ternari: IDROSSIDI OSSIDI + H2O Nome: IDROSSIDO di + nome del metallo IDROSSIDI Li2O + H2O → 2 LiOH idrossido di litio Na2O + H2O → 2 NaOH idrossido di sodio K2O + H2O → 2 KOH idrossido di potassio CaO + H2O → Ca(OH)2 idrossido di calcio FeO + H2O → Fe(OH)2 idrossido ferroso / idrossido di ferro(II) Fe2O3 + 3 H2O → 2 Fe(OH)3 idrossido ferrico / idrossido di ferro(III) SnO + H2O → Sn(OH)2 idrossido stannoso / idrossido di stagno(II) SnO2 + 2 H2O → Sn(OH)4 idrossido stannico / idrossido di stagno(IV) Al2O3 + 3 H2O → 2 Al(OH)3 idrossido di alluminio N.B. IDROSSIDO: metallo + OH- (ione idrossido) per scrivere l’idrossido corretto combinare il metallo con la sua carica positiva con lo ione OH- Composti ternari: OSSIACIDI ANIDRIDI + H2O OSSIACIDI (cioè acidi contenenti ossigeno) Nome: ACIDO + nome del non metallo + -ICO (n° maggiore di e- di valenza) -OSO (n° minore di e- di valenza) CO2 + H2O → H2CO3 acido carbonico N2O5 + H2O → 2 HNO3 acido nitrico N2O3 + H2O → 2 HNO2 acido nitroso SO3 + H2O → H2SO4 acido solforico SO2 + H2O → H2SO3 acido solforoso Cl2O7 + H2O → 2 HClO4 acido perclorico Cl2O5 + H2O → 2 HClO3 acido clorico Cl2O3 + H2O → 2 HClO2 acido cloroso Cl2O + H2O → 2 HClO acido ipocloroso ACIDI HClO4 perclorico HIO4 periodico HIO3 iodico HNO3 nitrico H2SO4 solforico HClO3 clorico HNO2 nitroso H2SO3 solforoso HClO2 cloroso HMnO4 permanganico H2CO3 carbonico H3PO3 HClO O OH O OH O carbonico OH + N OH O O solforico P OH OH nitrico fosforico O OH S fosforoso ipocloroso C O H3PO4 fosforico OH O Cl O clorico OH O Cl OH O perclorico 5 aa 2013-14 Un acido libera ioni H+, generando così degli anioni ANIONE: ACIDO senza H ( cioè non metallo + ossigeno), con carica negativa uguale al numero di H Nome: ione + nome dall’acido –ICO ⇒ – ATO nome dall’acido –OSO ⇒ – ITO ClO4perclorato IO4periodato IO3 iodato NO3 nitrato SO4 solfato ClO3 clorato NO2nitrito SO32solfito ClO2clorito - 2- - MnO4permanganato - CO32carbonato PO33- ClO- PO43fosfato fosfito ipoclorito N.B. Tutti questi anioni, come anche lo ione idrossido, vanno considerati come gruppo unico con la carica totale indicata, e sono inscindibili nei singoli atomi Composti ternari: SALI DEGLI OSSIACIDI Formula: metallo + anione (non metallo + ossigeno) Nome: nome anione di + nome metallo N.B. Per scrivere correttamente un sale di un ossiacido bisogna bilanciare le cariche positive dello ione metallico e le cariche negative dell’anione dell’ossiacido KNO3 nitrato di potassio K2SO4 solfato di potassio KMnO4 Fe2(SO4)3 FeSO4 permanganato di potassio solfato ferrico solfato ferroso NaNO2 nitrito di sodio Na2SO3 solfito di sodio NaClO ipoclorito di sodio SALI ACIDI: in un acido poliprotico (possiede più atomi di idrogeno) non tutti gli H vengono sostituiti dal metallo H2CO3 Na2CO3 carbonato di sodio NaHCO3 idrogeno carbonato di sodio bicarbonato di sodio carbonato acido di sodio H2SO4 Na2SO4 solfato di sodio NaHSO4 idrogeno solfato di sodio bisolfato di sodio solfato acido di sodio H2SO3 Na2SO3 solfito di sodio NaHSO3 idrogeno solfito di sodio bisolfito di sodio solfito acido di sodio 6 aa 2013-14 H3PO4 K3PO4 fosfato di potassio K2HPO4 idrogeno fosfato di potassio bifosfato di potassio fosfato acido di potassio KH2PO4 diidrogeno fosfato di potassio fosfato diacido di potassio Altri prefissi di alcuni ACIDI: orto- che indica massimo numero di molecole di acqua aggiunte alla rispettiva anidride. Spesso si omette. Ortoacidi accettati: P2O5 + 3 H2O → H6P2O8 H3PO4 acido ortofosforico B2O3 + 3 H2O → H6B2O6 H3BO3 acido ortoborico SiO2 + 2 H2O → H4SiO4 H4SiO4 acido ortosilicico meta- acido orto- meno una molecola di acqua H3PO4 – H2O → HPO3 acido metafosforico H3BO3 – H2O → HBO2 acido metaborico H4SiO4 – H2O → H2SiO3 acido metasilicico piro- o di- 2 molecole di acido orto- meno una molecola di acqua 2 H3PO4 – H2O → H4P2O7 acido pirofosforico o difosforico 2 H2SO4 – H2O → H2S2O7 acido disolforico 2 H2CrO4 – H2O → H2Cr2O7 acido dicromico I sali si ottengono facendo reagire un acido con una base, e con eliminazione di acqua: OSSIACIDO (ACIDO) + IDROSSIDO (BASE) → SALE + ACQUA HCl + NaOH → NaCl + H2O 2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2 H2O H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O 3 H2SO4 + 2 Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3 + 6 H2O sono reazioni di NEUTRALIZZAZIONE 7 aa 2013-14 ELEMENTI METALLI NON METALLI O2 O2 OSSIDI ANIDRIDI H2 IDRACIDI H 2O H 2O IDROSSIDI OSSIACIDI (BASI) (ACIDI) (ACIDI) SALI es. acido + base H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O v anidride + base SO3 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O v es. acido + ossido H2SO4 + CaO → CaSO4 + H2O v es. anidride + ossido SO3 + CaO → CaSO4 REAZIONI CHIMICHE Sono rappresentate mediante equazioni matematiche: es. 3 H2SO4 + 2 Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3 + 6 H2O a sinistra della freccia a destra della freccia REAGENTI PRODOTTI la freccia indica la trasformazione COEFFICIENTI STECHIOMETRICI = numero di ciascuna specie necessario perché la reazione sia bilanciata N.B. 1 si omette 8 aa 2013-14 Una reazione è bilanciata quando: - Il numero di atomi di ciascun elemento è uguale tra i reagenti e i prodotti (conservazione della massa) - La carica totale presente nei reagenti è uguale a quella presente nei prodotti (conservazione della carica) Bilanciare una reazione vuol dire assegnare i coefficienti stechiometrici Regole: 1) bilanciare per primi i metalli e i non metalli 2) considerare gli ioni poliatomici come un unico gruppo (PO43-, NO3-…) 3) bilanciare per ultimi gli atomi di idrogeno e ossigeno es. H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O H3PO4 + 3 Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O bilancio del metallo Ca 2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O bilancio del gruppo fosfato (PO43-) 2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6 H2O bilancio di H e O Bilanciare: 1) BaCl2 + Na2SO4 → NaCl + BaSO4 2) K + H2O → KOH + H2 3) Al + HCl → H2 + AlCl3 Reazioni di associazione Zn + S → ZnS A + B → AB solfuro di zinco CaO + CO2 → CaCO3 carbonato di calcio NH3 + HCl → NH4Cl cloruro di ammonio Reazioni di dissociazione AB → A + B 2 AgCl → 2 Ag + Cl2 2 H2O2 → 2 H2O + O2 dissociazione dell’acqua ossigenata Reazioni di semplice scambio AB + C → CB + A 2 HCl + Fe → FeCl2 + H2 Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu Reazioni di doppio scambio AB + CD → AD + CB NaOH + HCl → NaCl + H2O FeCl3 + 3 AgNO3 → AgCl + Fe(NO3)3 Na2SO3 + 2 HCl → 2 NaCl + SO2 + H2O formaz. di un composto insolubile formaz. di un composto gassoso 9