Emmanuele De Vendittis » 5.Composti inorganici

Tavola periodica degli elementi

Tavola periodica degli elementi

Nomenclatura dei composti inorganici

Nella nomenclatura corrente i principali composti inorganici sono suddivisi in:

- idruri
- ossidi (ossidi basici)
- anidridi (ossidi acidi)
- perossidi
- idrossidi
- acidi, a loro volta suddivisi in idracidi e acidi ossigenati
- sali

Idruri

Gli idruri sono composti binari tra idrogeno ed un metallo

Esempi:

LiH  idruro di litio
NaH idrurodi sodio
CaH₂idruro dicalcio

Negli idruri l’H si trova sotto forma di H^– (anione idruro); negli idruri ci sono quindi legami ionici.

Esempio:

NaH → Na⁺ + H^–

Gli idruri sono molto reattivi ed hanno proprietà basiche; infatti reagiscono con H₂O sviluppando idrogeno molecolare:

Esempio:

NaH + H₂O → NaOH + H₂

In una nomenclatura più recente sono chiamati idruri anche i composti tra l’H e un non metallo, anche se i nomi d’uso corrente sono più utilizzati (H₂O = acqua; NH₃ = ammoniaca).

Ossidi

Gli ossidi sono composti binari tra ossigeno ed un metallo.
Nella nomenclatura degli ossidi, se esiste un sol tipo di ossido, si aggiunge la desinenza -ico al metallo.

Esempi:

Na₂O ossido di sodio o sodico
CaO  ossido di calcio o calcico
Al₂O₃ ossido di  alluminio o alluminico

Se esistono più ossidi dello stesso metallo, le desinenze -ico e -oso indicano il maggiore o minore contenuto di ossigeno; si può anche indicare la valenza del metallo in numeri romani

Esempi:

Cu₂O ossido di rame (I) o rameoso

CuO ossido di rame (II) o rameico

FeO ossido di ferro (II) o ferroso

Fe₂O₃ ossido di ferro (III) o ferrico

Ossidi (segue)

Negli ossidi il metallo e l’ossigeno sono uniti da legami ionici.

Esempi:

Na₂O→ 2 Na⁺ + O^––
Fe₂O₃→ 2 Fe⁺⁺⁺ + 3 O^––

Sono anche detti ossidi basici perché hanno proprietà basiche; infatti reagendo con H₂O formano idrossidi.

Esempi:

Na₂O + H₂O → 2 NaOH
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Fe₂O₃ + 3 H₂O → 2 Fe(OH)₃

Anidridi

Le anidridi sono composti binari tra ossigeno ed un non metallo.
Per la nomenclatura delle anidridi valgono le stesse desinenze utilizzate per gli ossidi: -ica per quella con maggior contenuto di ossigeno o unica; -osa per quella a minor contenuto di ossigeno.

Esempi:

CO₂ anidride carbonica

N₂O₃ anidride nitrosa
N₂O₅ anidride nitrica
SiO₂ anidride silicica
P₄O₆ anidride fosforosa
P₄O₁₀ anidride fosforica
SO₂ anidride solforosa
SO₃ anidride  solforica

Anidridi (segue)

Quando ci sono più di due anidridi, è necessario usare anche i prefissi ipo- (minor contenuto di ossigeno rispetto ad -osa) o per- (maggior contenuto di ossigeno rispetto ad -ica).

Esempi:

Cl₂O anidride ipoclorosa
Cl₂O₃ anidride clorosa
Cl₂O₅ anidride clorica
Cl₂O₇ anidride perclorica

Anidridi (segue)

Esistono alcune eccezioni che riguardano la nomenclatura dei composti binari dell’ossigeno con N e C (per alcuni composti infatti si usa la nomenclatura di ossido invece che anidride).

Esempi:

N₂O protossido di azoto
NO ossido nitrico
N₂O₃ anidride nitrosa
N₂O₄ anidride nitroso-nitrica (oppure ipoazotide)
N₂O₅ anidride nitrica
CO monossido di carbonio
CO₂ anidride carbonica

Anidridi (segue)

Nella nomenclatura più recente non si fa distinzione tra ossidi e anidridi; inoltre si specifica il numero di atomi del non metallo e dell’ossigeno.

Esempi:

Cu₂O monossido di dirame (ossido secondo la nomenclatura corrente)
Fe₂O₃ triossido di diferro (ossido secondo la nomenclatura corrente)
N₂O₅ pentossido di diazoto (anidride secondo la nomenclatura corrente)
CO₂ biossido di carbonio (anidride secondo la nomenclatura corrente)

Nelle anidridi i legami tra ossigeno e non metallo sono sempre di natura covalente.

Formule di struttura di anidridi

Formule di struttura di anidridi (1)

Formule di struttura di anidridi (segue)

Formule di struttura di anidridi (2)

Formule di struttura di anidridi (segue)

Formule di struttura di anidridi (3)

Formule di struttura di anidridi (segue)

Formule di struttura di anidridi (4)

Anidridi (segue)

Le anidridi sono anche chiamate ossidi acidi perché manifestano proprietà acide; infatti reagiscono con H₂O per formare acidi ossigenati:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃
SO₂ + H₂O → H₂SO₃
SO₃ + H₂O → H₂SO₄
N₂O₃ + H₂O → 2 HNO₂
N₂O₅ + H₂O → 2 HNO₃
Cl₂O + H₂O →  2 HClO
Cl₂O₃ + H₂O → 2 HClO₂
Cl₂O₅ + H₂O → 2 HClO₃
Cl₂O₇ + H₂O → 2 HClO₄
P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H₃PO₃ (6 molecole di H₂O necessarie per rompere 6 legami O—P)
P₄O₁₀ + 6 H₂O → 4 H₃PO₄ (6 molecole di H₂O necessarie per rompere 6 legami O—P)
SiO₂ + 2 H₂O →  4 H₄SiO₄ (2 molecole di H₂O necessarie per rompere 2 legami O—Si)

Perossidi

I perossidi sono composti binari tra ossigeno ed idrogeno (oppure un metallo) con un maggior contenuto di ossigeno

Esempi:

H₂O₂perossido di idrogeno (acqua ossigenata)
Na₂O₂ perossido di sodio
BaO₂ perossido di bario

Nei perossidi due atomi di ossigeno sono uniti da un legame covalente e quindi il n.ro di ossidazione di O = –1.
Nel perossido di idrogeno ci sono solo legami covalenti; negli altri perosssidi il catione metallico è legato con legame ionico.

Esempi:

H₂O₂ H–O–O–H

Na₂O₂ → 2 Na⁺ + ^–O–O^–

Idrossidi

Gli idrossidi sono composti ternari costituiti dall’anione OH^– (ossidrilione) e da un catione metallico (oppure altri cationi come NH₄⁺).
Per la nomenclatura degli idrossidi valgono le stesse desinenze usate per gli ossidi.

Esempi:

NaOH idrossido di sodio o sodico
Ca(OH)₂ idrossido di calcio o calcico
Fe(OH)₂ idrossido di ferro (II) o ferroso
Fe(OH)₃ idrossido di  ferro (III) o ferrico
NH₄OH idrossido di ammonio o ammonico

Gli idrossidi derivano dalla reazione con acqua degli ossidi.
Gli idrossidi hanno proprietà basiche per la presenza dello anione OH^– legato con legame ionico al catione.

Esempi:

NaOH → Na⁺ + OH^–

Fe(OH)₂ → Fe⁺⁺ + 2 OH^–

Acidi

Gli acidi sono composti (binari o ternari) che possiedono uno o più atomi di idrogeno sostituibili da cationi metalici (idrogeni salificabili).
Gli acidi si distinguono in:

• idracidi: composti binari risultanti dall’unione tra H e un non metallo dei gruppi VIIA (alogeni) o del VIA (zolfo); è un idracido anche il composto ternario HCN

• ossiacidi: composti ternari contenenti un non metallo, O e H; gli atomi di H sono sempre legati ad O e perciò salificabili

Sia negli idracidi che negli ossiacidi ci sono solo legami di natura covalente.

Ossiacidi

Per la nomenclatura degli ossiacidi si usa la stessa desinenza delle corrispondenti anidridi: –oso (per il minor contenuto di ossigeno) e –ico (per il maggior contenuto di ossigeno); eventualmente si usano anche i prefissi ipo– e per–

Esempi:

H₂CO₃ acido carbonico

HNO₂ acido nitroso
HNO₃ acido nitrico
H₂SO₃ acido solforoso
H₂SO₄ acido solforico
HClO acido ipocloroso
HClO₂ acido cloroso
HClO₃ acido clorico
HClO₄ acido perclorico

Ossiacidi (segue)

Altri esempi:

H₄SiO₄ acido silicico
H₃PO₃ acido fosforoso (da anidride fosforosa; con un H non salificabile e perciò non acido)
H₃PO₄ acido orto-fosforico (da anidride fosforica)
HPO₃ acido meta-fosforico (da anidride fosforica)
H₄P₂O₇ acido piro-fosforico (da anidride fosforica)

H₃PO₂ acido ipofosforoso (con due H non salificabili e perciò non acidi)

Formule di struttura di alcuni ossiacidi

Formule di struttura di alcuni ossiacidi

Formule di struttura degli ossiacidi del fosforo

Formule di struttura degli ossiacidi del fosforo (1)

Formule di struttura degli ossiacidi del fosforo (segue)

Formule di struttura degli ossiacidi del fosforo (2)

Sali

I sali sono composti derivati da acidi per sostituzione (salificazione) di uno o più ioni H⁺ con cationi metallici (oppure altri cationi come NH₄⁺).
I sali sono suddivisi in:

• sali neutri: sali in cui tutti gli ioni H⁺ dell’acido sono stati salificati

Esempi:

NaCl; KNO₃; Ca₃(PO₄)₂; MgCl₂

• sali acidi: sali in cui non tutti gli ioni H⁺ dell’acido sono stati salificati

Esempi:

NaHCO₃; Ca(H₂PO₄)₂; KHS

Attenzione

Queste definizioni di sale neutro o acido non sono riferite al comportamento dei sali in soluzione.

Sali (segue)

I sali neutri sono:

• binari, se derivano da idracidi

Esempi:

KCl; Na₂S; MgF₂

• ternari, se derivano da ossiacidi

Esempi:

Na₂SO₄; KNO₃; AlPO₄

Sali (segue)

I sali acidi sono:

• ternari, se derivano da idracidi

Esempi:

NaHS; Ca(HS)₂; KHS

• quaternari, se derivano da ossiacidi

Esempi:

NaHSO₄; Al(H₂PO₄)₃; KHCO₃

Attenzione
Queste definizioni di composizione (binario, ternario, quaternario) non sono valide se nel sale c’è l’NH₄⁺

Sali (segue)

Per la nomenclatura dei sali neutri si usano tre diverse desinenze per l‘anione (–uro; –ito; –ato) a seconda dell’acido da cui deriva, mantenendo l’eventuale prefisso dell’ossiacido (ipo-; per-; orto-; meta-; piro-); infine il nome del catione viene generalmente posposto a quello dell’anione. Le desinenze dei sali sono:

a) –uro, se proviene da un idracido

Esempi:

NaCl cloruro di sodio o sodico (Cl^– dall’idracido HCl: acido cloridrico)
Al₂S₃ solfuro di alluminio o alluminico (S^–– dall’idracido H₂S: acido solfidrico)

b) –ito, se proviene da un ossiacido terminante in –oso

Esempi:

(NH₄)₂SO₃ solfito di potassio o potassico (SO₃^–– dall’ossiacido H₂SO₃: acido solforoso)
NaClO ipoclorito di sodio o sodico (ClO^– dall’ossiacido HClO: acido ipocloroso)

Sali (segue)

c) –ato, se proviene da un ossiacido terminante in –ico

Esempi:

K₂SO₄ solfato di potassio o potassico (SO₄^–– dall’ossiacido H₂SO₄: acido solforico)

Ca₃(PO₄)₂ ortofosfato di calcio o calcico (PO₄^––– dall’ossiacido H₃PO₄: acido ortofosforico)

Sali (segue)

Per la nomenclatura dei sali acidi valgono le stesse regole dei sali neutri; la presenza degli atoni di H nell’anione viene indicata con uno dei seguenti modi:
- precisando il n. di H rimasti nell’anione (modalità preferita)
- indicando gli atomi di H potenzialmente acidi
- specificando il n. di ioni metallici presenti
- usando anche nomi d’uso corrente

Esempi:
NaH₂PO₄ diidrogenoortofosfato di sodio (nome preferito)
…………….ortofosfato biacido di sodio
…………….ortofosfato monosodico
K₂HPO₄ ..monoidrogenoortofosfato di potassio (nome preferito)
…………….ortofosfato monoacido di potassio
…………….ortofosfato bipotassico
NaHCO₃ ..monoidrogenocarbonato di sodio (nome preferito)
…………….carbonato monoacido di sodio
…………….carbonato monosodico
…………….bicarbonato di sodio (nome d’uso corrente)