Antonello Santini » 3.Nomenclatura

Numero di ossidazione e valenza

La Valenza può essere definita come il numero di elettroni che un atomo di un elemento acquista, cede o mette in comune nella formazione dei legami con atomi di altri elementi; essa assume gli stessi valori numerici del n.o. ma quest’ultimo è dotato di segno positivo o negativo a seconda della diversa tendenza ad attrarre gli elettroni di legame.
Numero di ossidazione (n.o.) rappresenta la carica formale che si può attribuire ad un elemento in un composto, supponendo che tutti i legami siano di tipo ionico, in modo da assegnare gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo.

Regole per il calcolo del n.o.

1. Gli atomi nelle sostanze allo stato elementare cioè non legati con atomi diversi, siano esse mono-, bi- o poliatomiche, hanno n.o. zero (es. He, Ca, O₂, Cl₂, P₄).
2. L’ossigeno nei composti ha n.o. =-2. Fanno eccezione i perossidi (es. H₂O₂) dove l’ossigeno ha n.o.=-1.
3. L’idrogeno nei composti ha n.o.=+1. Fanno eccezione gli idruri metallici (es. LiH, CaH₂) nei quali l’idrogeno assume n.o.=-1.
4. Il fluoro in tutti i composti ha n.o.=-1.
5. Gli ioni degli elementi del gruppo IA (metalli alcalini) hanno n.o.=+1, che coincide con la loro carica effettiva (es. Li⁺, Na⁺).
6. Gli ioni degli elementi del gruppo IIA (metalli alcalino-terrosi) hanno n.o.=+2, che coincide con la loro carica effettiva (es. Mg²⁺, Ca²⁺).
7. Il n. di ossidazione di altri elementi presenti in un composto si calcola ricordando che la somma algebrica dei n.o. di tutti gli atomi in una molecola deve essere zero, o, se si tratta di uno ione, deve essere uguale alla sua carica.

Nomenclatura dei composti inorganici

I composti inorganici che possono formarsi dalla combinazione dei vari elementi sono numerosissimi, ma sono riconducibili a pochi tipi fondamentali grazie a una certa regolarità di comportamento degli elementi. Molti composti vengono indicati anche con nomi d’uso: per es. acqua H₂O, ammoniaca NH₃, ozono O₃.

Attualmente esistono vari tipi di nomenclatura:

a) Nomenclatura tradizionale
b) Notazione di Stock
c) Nomenclatura razionale o IUPAC

Nomenclatura

a) Nomenclatura tradizionale

1. Ossidi

Ossido + preposizione di + nome dell’elemento

Se l’elemento a cui è legato l’ossigeno possiede due numeri di ossidazione, a quello più basso viene assegnata la desinenza -oso e a quello più alto la desinenza -ico, e la preposizione di sparisce.

Esempi

Formula …………. Nome tradizionale …………. Notazione Stock …………. Nome razionale (IUPAC)

Na₂O ………………. Ossido di Sodio …………………… -………………………….. (mon)ossido di disodio

FeO……………… …. Ossido Ferroso ………………. Ossido di Ferro (II)…………(mon)ossido diferro

Fe₂O₃ ……………….Ossido Ferrico………………….Ossido di Ferro(III)…………triossido di diferro

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

2. Anidridi

anidride + radice del non – metallo + desinenza -ica

Se il non-metallo possiede due numeri di ossidazione, per il numeri ossidazione più basso si usa la desinenza –osa e per quello più alto la desinenza –ica.
Se il non-metallo possiede più di due numeri di ossidazione, si usano i prefissi ipo- nel caso del numero di ossidazione minimo e per- nel caso di quello massimo.

Esempi

Formula …………. Nome tradizionale …………. Notazione Stock ……………… Nome razionale (IUPAC)

CO₂ ………………… Anidride Carbonica ………….Ossido di Carbonio (IV)…………diossido di Carbonio

N₂O₃………………. .Anidride Nitrosa ……………..Ossido di Azoto (III)……………. triossido di diazoto

N₂O₅ ………………..Anidride Nitrica………………Ossido di Azoto (V)……………… pentaossido di diazoto

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

3. Perossidi

Perossido + preposizione di + nome dell’altro elemento

4. Idracidi

acido + radice del non – metallo + desinenza -idrico

Esempi

Formula …………. Nome tradizionale …………. Notazione Stock ……………… Nome razionale (IUPAC)

HF ………………..Acido Fluoridrico (idracido) …………-………………………………..Fluoruro di Idrogeno

HCI………………. Acido Cloridrico (idracido )…………. – ……………………………….Cloruro di Idrogeno

HBr ……………….Acido Bromidrico (idracido)………….-………………………………. Bromuro di Idrogeno

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

5. Ossiacidi

acido + radice del non – metallo + desinenza -ico

Se il non-metallo possiede due numeri di ossidazione, per il numero di ossidazione più basso si usa la desinenza –oso e per quello più alto la desinenza –ico.

Se il non-metallo possiede più di due numeri di ossidazione, si usano i prefissi ipo- nel caso del numero di ossidazione minimo e per- nel caso di quello massimo.

Se una stessa anidride, in acqua forma acidi diversi a seconda della quantità d’acqua con cui reagisce, si usano i prefissi meta- (quando reagisce con una molecola d’acqua), piro- (quando reagisce con due molecole d’acqua) e orto- (quando reagisce con tre molecole d’acqua).

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

6. Sali derivati da idracidi

radice dell’anione + desinenza – uro + preposizione di + nome del catione

Esempi

Formula …………. Nome tradizionale …………. Notazione Stock ……………… Nome razionale (IUPAC)

NaCl…………………Cloruro di Sodio …………………..-………………………………..Cloruro di Sodio

FeCl₂………………..Cloruro Ferroso……………..Cloruro di Ferro (II) ………………Dicloruro di Ferro

FeCl₃ ……………….Cloruro Ferrico………………Cloruro di Ferro (III)………………Tricloruro di Ferro

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

7. Sali derivati da ossiacidi

radice dell’anione + desinenza – ito* o – ato** + preposizione di + nome del catione

* Se deriva dall’acido nella forma – oso.

** Se deriva dall’acido nella forma – ico.

Se l’acido contiene più idrogeni e la loro sostituzione è parziale, il numero degli idrogeni presenti nel sale viene indicato facendo seguire alla desinenza dell’anione la parola monoacido o biacido, la preposizione e, quindi, il nome dell’elemento corrispondente al catione.

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

7. Sali derivati da ossiacidi

Esempi

Formula ……………Nome tradizionale……………..Notazione Stock …………………..Nome razionale (IUPAC)

BaSO₄………………Solfato di Bario…………………………..-………………………………..Tetraosoosolfato (VI) di Bario

BaSO_{3………………}Solfito di Bario ……………………………….-……………………. ……….. Triossosolfato (IV) di Bario

Fe(NO₂)₂………….Nitrito Ferroso…………………………….- ……………………………….Diossonitrato (III) di Ferro (II)

Fe(NO₂)₃ …………Nitrico Ferrico………………………………- ……………………………….Diossonitrato (III) di Ferro (III)

Fe(NO₃)_{2 ………..} Nitrato Ferroso ………………………………- ……………………………….Triossonitrato (V) di Ferro (II)

Fe(NO₃)_{3 ………..} Nitrato Ferrico ……………………………….- ……………………………….Triossonitrato (V) di Ferro (III)

a) Nomenclatura tradizionale (segue)

8. Idruri

Idruro + preposizione di + nome del catione

Esempi

Formula ………….Nome tradizionale………….Notazione Stock ………………Nome razionale (IUPAC)

LiH…………………… Idruro di Litio …………………… – ……………………………..Idruro di Litio

CaH₂………………… Idruro di Calcio …………………. – ……………………………..Diidruro di Calcio

b) Notazione di Stock

Approvata nel 1940 dalla IUPAC è usata soprattutto per ossidi, anidridi e idrossidi. In tale notazione, al posto dei suffissi utilizzati nella nomenclatura tradizionale vengono usati i numeri romani che indicano la valenza di metalli e non-metalli presenti nella molecola.

Esempio: l’anidride ipoclorosa Cl₂O è chiamata ossido di cloro (I), l’anidride carbonica CO₂ ossido di carbonio (IV).

Nomenclatura

c) Nomenclatura razionale o IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) adottata a livello internazionale dal 1971 distingue i composti chimici in

1. Composti binari non contenenti ossigeno

radice dell’elemento con numero di ossidazione negativo  + suffisso – uro + preposizione di + nome dell’elemento con numero di ossidazione positivo

………………………………………………… ……………………………………………………….

2. Composti binari contenenti ossigeno

Ossido + preposizione di + nome dell’elemento con numero di.ossidazione positivo

3. Composti ternari

Idrossidi

Idrossido + preposizione di + nome dell’elemento corrispondente al catione

Ossoacidi

Acido + radice del non-metallo + suffisso -ico

Sali

nome dell’anione + preposizione di + nome dell’elemento corrispondente al catione

c) Nomenclatura razionale o IUPAC

1. Composti binari non contenente ossigeno

radice dell’elemento con numero di ossidazione negativo + suffisso -uro + preposizione di + nome dell’elemento con numero di ossidazione positivo

Esempi

Formula ………….Nome tradizionale………….Notazione Stock ………………Nome razionale (IUPAC)

HF ……………….. Acido Fluoridrico (idracido) ……………. – ……………………………… Fluoruro di Idrogeno

HCl ……………… Acido Cloridrico (idracido) …………….. – ……………………………… Cluoruro di Idrogeno

HBr ……………… Acido Bromidrico (idracido) ……………. – ……………………………… Bromuro di Idrogeno

c) Nomenclatura razionale o IUPAC (segue)

2. Composti binari contenente ossigeno

ossido + preposizione di + nome dell’elemento con numero di ossidazione positivo

Se sono presenti più atomi di uno stesso elemento, il loro numero viene indicato da un prefisso (di-, tri-, penta-, esa-, ecc.)

Esempi

Formula ………….Nome tradizionale………….Notazione Stock ………………Nome razionale (IUPAC)

Na₂O ……………. Ossido di Sodio ……….…………….. – …………………………….. (mon)ossido di disodio

FeO ……………… Ossido Ferroso .. …………….Ossido di Ferro (II) ……………….(mon)ossido diferro

Fe₂O₃ ……………Ossido Ferrico …………..,… Ossido di Ferro (III) ………………triossido di diferro

CO₂ ……………….Anidride Carbonica ………….Ossido di Carbonio (IV)………….diossido di Carbonio

N₂O₃ ……………..Anidride Nitrosa ……………..Ossido diAzoto (III)……………….triossido di diazoto

N₂O₅ …………….Anidride Nitrica ……………..Ossido di Azoto (V) ………………pentaossido di diazoto

c) Nomenclatura razionale o IUPAC (segue)

3. Composti ternari

Idrossidi

idrossido + preposizione di + nome dell’elemento corrispondente al catione

Se l’idrossido contiene più di un gruppo ossidrilico, il numero dei gruppi ossidrilici viene indicato da un prefisso (di-, tri-, tetra-, penta-, esa-, ecc.)

Esempi

Formula ………….Nome tradizionale………….Notazione Stock ………………Nome razionale (IUPAC)

NaOH ………… …..Idrossido di Sodio ………… …………- ………… ………… ………… .Idrossido di Sodio

Fe(OH)₂ …………. Idrossido Ferroso ……….. ..Idrossido di Ferro (II) ……………..Diidrossido di Ferro

Fe(OH)₃ ………….. Idrossido Ferrico …… …….. Idrossido di Ferro (III) …………….Triidrossido di Ferro

c) Nomenclatura razionale o IUPAC (segue)

Ossoacidi

acido + radice del non – metallo + suffisso -ico

Il numero degli atomi di ossigeno indicato con un prefisso [(mono)osso, diosso, triosso, ecc.]

Esempi

Formula ………….Nome  ……………………….Nome tradizionale ………………Nome razionale (IUPAC)

H₂CO₃ ………….. Acido Carbonico ………….. …….Carbonato ………….. ………..Acido triossocarbonico (IV)o idrogenocarbonato (IV)

HClO ………….. . Acido Ipocloroso ………….. ….. Iploclorito………….. ……….. Acido monossoclorico (I) o ossoclorato (I)

HClO₂ ………….. Acido Cloroso ………….. ……… Clorito……………….. ……….. Acido diossoclorico (III) o diossoclorato (III)

HClO₃ ………….. Acido Clorico ………….. ………. Clorato………….. ……………. Acido triossoclorico (V) o triossoclorato (V)

HClO₄ ………….. Acido Perclorico ………….. ….. Perclorato……………. ……….. Acido tetraossoclorico (VII) o tetraossoclorato (VII)

c) Nomenclatura razionale o IUPAC (segue)

Sali

nome dell’anione* + preposizione di + nome dell’elemento corrispondente al catione

* derivato da quello dell’acido sostituendo il fusso -ico con il suffisso -ato.

il numero di ossidazione del non – metallo che fa parte dell’anione va aggiunto tra parentesi, dopo il nome dell’anione.

Se il catione possiede più di un numero di ossidazione, il numero di ossidazione del catione presente nel sale in esame deve essere indicato tra parentesi.

Esempi

Formula ………….Nome tradizionale………….Notazione Stock ………………Nome razionale (IUPAC)

BaSO_4.……………. Solfato di Bario…………………… -……………………………… Tetraossosolfato (VI) di Bario

BaSO₃…………….. Solfito di Bario……………………. -……………………………… Triossosolfato (IV) di Bario

Fe(NO₂)₂………….Nitrito Ferroso……………………. – ………………………………Diossonitrato (III) di Ferro (II)

Fe(NO₂)₃………….Nitrico Ferrino…………………….- ……………………………… Diossonitrato (III) di Ferro (III)

Fe(NO₃)₂………….Nitrato Ferroso…………………….- ………………………………Triossonitrato (V) di Ferro (II)

Fe(NO₃)₃………….Nitrato Ferrico……………………. -……………………………… Triossonitrato (V) di Ferro (III)

Esercizi svolti

Esercizio n°1

Determinare il n.o. dello zolfo nell’acido solforico H₂SO₄

Soluzione

In base alle regole relative al n.o. avremo che:
n.o. H =+1
n.o. O = -2
n.o. S = X

moltiplicando il numero di ossidazione per gli atomi di ciascun elemento e sommandoli avremo che:
+1 · 2 + X + (-2) · 4 = 0
X = n.o. S = -2 + 8 = +6

Esercizi svolti (segue)

Esercizio n°2

Scrivere il nome secondo la Nomenclatura IUPAC e quella tradizionale dei seguenti composti:

K₂O, Al(OH)₃, FeCl₂, FeCl₃.

Soluzione

Formula…..……. Nomenclatura IUPAC …..…….Nomenclatura tradizionale

K₂O……………….Monossido di potassio…………Ossido di potassio

Al(OH)₃………..Triidrossido di Alluminio……….Idrossido di Alluminio

FeCl₂……………..Dicloruro di Ferro………………. Cloruro Ferroso

FeCl₃……………..Tricloruro di Ferro…………….. Cloruro Ferrico

Esercizi svolti (segue)

Esercizio n°3

Scrivere le formule dei seguenti composti:

Tricloruro di Bismuto, Tetraossosolfato (VI) di magnesio, Solfuro di diidrogeno, Diidrossido di Bario.

Soluzione

Composti …..  ,……………………………………………………………Formula

Tricloruro di Bismuto  …………………………………………………..BiCl₃

Tetraossosolfato (VI) di magnesio ………………………………….MgSO₄

Solfuro diidrogeno ……………………………………………………….H₂S

Diidrossido di Bario ………………………………………………………Ba(OH)₂
……………………………………………………………..Ba(OH)2

Alcune immagini di sostanze elementari e sostanze composte

Alcune immagini di sostanze elementari e sostanze composte (segue)

Limatura di ferro

Magnesio

Rame metallico

Alcune immagini di sostanze elementari e sostanze composte (segue)

Stagno

Rame ossidato in superficie

Rame

Alcune immagini di sostanze elementari e sostanze composte (segue)

Cromato di ammonio

Ossido rameoso

Permanganato di potassio

Alcune immagini di sostanze elementari e sostanze composte (segue)

Sodio cloruro

Rame solfato

Idrossido di potassio

Esempi ed applicazioni numeriche

Campioni solidi e liquidi.

Materiali uso comune.