Computer Engineering - Chimica Genrale

Nomenclatura

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Nomenclatura Chimica •Nomenclaturada nomen(nome) + calare(chiamare): complesso dei nomi sistematici assegnati ai composti chimici •La denominazione sistematicarivela la natura degli elementi presenti e in certi casi anche il modo di collegarsi degli atomi •IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry) commissione che ha lo scopo di proporre le regole di nomenclatura di validità generale e di aggiornarle periodicamente ( www.iupac.org) Classificazione di Composti chimici Composti organici: composti contenenti C, He spesso altri elementi come N, O, S, alogeni ecc. Idrocarburi: composti contenenti solo C e H Composti inorganici: tutte le sostanze che non ricadono nella prima categoria: Composti molecolari: sono costituiti da molecole, cioè da raggruppamenti di atomi congiunti secondo una ben precisa disposizione. Le molecolevengono rappresentate riportando i simboli degli elementiche le costituiscono, accompagnati da pediciper indicare il numero di atomi presenti nella molecola Es.: Cl 2 O 2 H 2O CO 2 Composti ionici: sono costituiti da una combinazione di due diversi ioni: un catione avente carica positiva e un anione avente carica negativa Gli ioni vengono rappresentati riportando in alto a destra del simbolo numero di elettroni ceduti o acquistati dall’elemento, cioè la carica positiva o negativa dello ione risultante Es.: H + Fe 2+ Fe 3+ Cl - O 2- Rappresentazione di composti: Formule chimiche •Formula empirica (o anche formula bruta o formula minima) tipo di atomi e rapporto di combinazione •Formula molecolare: tipo e numero di atomi Composto Formula Empirica Formula Molecolare AcquaH 2O H 2O Acqua ossigenataHO H 2O 2 AmmoniacaNH 3 NH 3 IdrazinaNH 2 N 2H 4 •Formula di struttura: Indica come sono legati gli atomi all’interno di una molecola •Formula di struttura condensata: mostra come sono raggruppati gli atomi •Formula a linee C H3 CH 2 OH C H3 CH 2 CH 2 CH 3 C H3 CH 2 CH 3 2 Decodifica di una formula a linee O OH O O La molecola dell’ acido acetilsalicilico (aspirina) ha la seguente struttura. Quati atomi di carbonioe quanti atomi di idrogenosono presenti in una molecola? Quali altri elementi sono presenti in questa molecola? STRATEGIA Gli atomi di carbonio sono localizzati in corrispondenza delle giunzioni tra le linee Ogni carbonio possiede 4 connessioni; connessioni con gli atomi di idrogeno non sono esplicitate Gli atomi diversi da C e H sono indicati con il loro simbolo. Cationi monoatomici Il nome deicationi metallici monoatomicicoincide con il nome dell’elemento di provenienza Ione +nome del metallo Se un metallo può formarecationi con diversa carica(diversostato di ossidazione), bisogna specificare la carica dello ione: –Nomenclatura IUPAC: la carica viene indicata con un numero romano posto tra parentesi dopo il nome del metallo (notazione di Stock) . –Vecchia Nomenclatura:si aggiunge il suffisso OSOper indicare lo stato di ossidazione più basso e il suffisso ICOper lo stato di ossidazione più alto IUPAC TRADIZIONALE Na + ionesodio Ca 2+ ionecalcio Zn 2+ ionezinco Fe 2+ ione ferro(II) ioneferroso Fe 3+ ioneferro(III) ioneferrico Cu + ionerame(I) ionerameoso Cu 2+ ionerame(II) ionerameico Cationi poliatomici Cationi formati dai non metallicon l’idrogeno Ione +nome del non metallo + desinenza ONIO H 3O + ioneossonio(oppidronio opp. idrossonio) PH 4+ ionefosfonio Eccezione: NH 3 →NH 4+ Ammoniaca →ioneammonio Anche se sostituiti resta fermo per tali cationi il suffisso ONIO Es.: N(CH 3)4+ →ione tetrametilammonio BiO + ione bismutile VO 2+ ione vanadile UO 22+ ione uranile NO + ione nitrosile (o nitrosonio) CrO + ione cromile Ione +nome dell’elemento+ILE Cationi contenenti ossigeno Nomenclatura degli Anioni Anioni monoatomici vengono indicati facendo seguire alla radice dell’elemento la desinenza uro. Ione+ nome dell’elemento+ uro Br -Ione bromuro F -Ione fluoruro S 2- Ione solfuro P 3- Ione fosfuro Eccezioni: O 2- Ione ossido(non ossigenuro) N 3- Ione nitruro(non azoturo) Nomenclatura degli Anioni Anioni poliatomici Pochi semplici anioni poliatomici hanno nomi comuni terminanti in uro: Alcuni anioni contenenti ossigenomantengono il suffisso “ossido” OH - ioneidrossido O 2-2 ioneperossido O 2- ionesuperossido CN - ione cianuro S 2-2 ione disolfuro I 3- ione triioduro N 3- ione azoturo (anche azide)  La maggior parte degli anioni poliatomici viene indicata aggiungendo il suffisso AT Oalla radice dell’atomo centrale, specificandone il numero di ossidazione con la notazione di Stock e il tipo e il numero degli atomi ad esso legati con i prefissi di, tri, tetra, ecc. Esempi: BF 4- ionetetrafluoroborato(III) SiF 62- ioneesafluorosilicato(IV) Ossoanioni: Anioni poliatomici formati dall’ ossigenoe un non metallo . NOMENCLATURA IUPAC Ione + n° atomi di ossigeno +OSSO + Non metallo + ATO+ (s.o.) Il numero di atomi di ossigeno viene precisato con i prefissi: (mono), di, tri, tetra ecc. NOMENCLATURA TRADIZIONALE Ione + Non metallo + ATO NOME IUPAC NOME TRADIZIONALE CO 32- ione triossocarbonato(IV) ione carbonato SO 42- ione tetraossosolfato(VI) ione solfato NO 3- ione triossonitrato(V) ione nitrato Attenzione:vi sono elementi che possono combinarsi con l’ossigeno in rapporti diversi, formando più tipi di ossoanioni, con la stessa carica, ma che si differenziano per il numero di atomi di ossigeno. Nomenclatura Tradizionale Criterio di distinzione: desinenza ATO→anione con il maggior numerodi atomi di ossigeno desinenza ITO→anione con il minor numerodi atomi di ossigeno Nomenclatura degli Anioni IUPAC Tradizionale Zolfo→ SO 32- ione triossosolfato(IV) ione solfito SO 42- ione tetraossosolfato(VI) ione solfato Azoto→ NO 2- ione diossonitrato(III) ione nitrito NO 3- ione triossonitrato(V) ione nitrato Caso particolare: gli alogeni Gli alogeniformano più di due tipi di ossianioni: nella nomenclatura tradizionaleil nome dell’ossianionepiù poverodi ossigeno si ottiene facendo precedere il prefissoipoal nome dell’anione con desinenzaITO il nome dell’ossianionepiù riccodi ossigeno si ottiene facendo precedere il prefisso peral nome dell’anione con desinenzaATO Cloro→ ClO - ione (mono)ossoclorato(I) ione ipoclorito ClO 2- ione biossoclorato(III) ione clorito ClO 3- ione triossoclorato(V) ione clorato ClO 4- ione tetraossoclorato(VII) ione perclorato Nomenclatura degli Anioni Ossianioni contenenti idrogeno Gi anioni formati da ossoanioni e da H + sono nominati aggiungendo la parola idrogenoo diidrogeno al nome dell’ossianione corrispondente. SO 42- ione solfato HSO 4- ione idrogenosolfato PO 43- ione fosfatoHPO 42- ione idrogenofosfato PO 43- ione fosfatoH 2PO 4- ione diidrogenofosfato NOTA: l’aggiunta di un H + riduce di un’ unità la carica dell’anione. La vecchia nomenclaturaaggiungeva semplicemente il prefisso bial nome dell’anione CO 32- → HCO 3- bicarbonato (vecchianomenclatura) idrogenocarbonato (nuova nomenclatura) Ione carbonato COMPOSTI Composti binari tra unmetalloe unnon metallo NOMENCLATURA FORMULA Non metallo+ uro+ metallo Il metallodeve essere posto per primo NaCl Clorurodi sodio KI Iodurodi potassio NaFFluorurodi sodio LiHIdrurodi litio AlNNitrurodi alluminio CdSe Seleniurodi cadmio Se il metallo presenta diversi stati di ossidazione : •la nomenclatura IUPACprecisa il numero di atomi di ciascuna specie utilizzando i prefissi: (mono), di, tri, tetra, penta, esa, epta, ecc.; • la nomenclatura tradizionalericorre ai suffissi oso(per il più basso stato di ossidazione) e ico(per il più alto stato di ossidazione ). SnCl 2 Diclorurodi stagno (II) (anche cloruro di stagno (II)) Cloruro stannoso SnCl 4 Te t r aclorurodi stagno (IV) (cloruro di stagno (IV) ) Cloruro stannico FeCl 2 Diclorurodi ferro (II) ( cloruro di ferro (II)) Cloruro ferroso FeCl 3 Tr iclorurodi ferro (III) ( cloruro di ferro (III)) Cloruro ferrico COMPOSTI Composti binari tra due non metalli Nomenclatura La desinenzauroviene assunta dall’elemento più elettronegativo For mula Elemento con desinenzauroper secondo SiCcarburo di silicio GaAsarseniuro di gallio Si 3N 4 tetranitruro di trisilicio OF 2 difluoruro di ossigeno Per alcuni composti il nome tradizionale è radicato nell’uso corrente e tuttora mantenuto: NH 3 ammoniaca N 2H 4 idrazina PH 3 fosfina AsH 3 arsina B 2H 6 diborano SiH 4 silano OSSIDI Sono i composti che tutti gli elementi, nei loro stati di ossidazione positivi, (a parte il fluoro OF 2 è il fluoruro di ossigeno), formano con l’ossigeno Nomenclatura IUPAC: OSSIDO + nome dell’elemento Si usano i prefissi mono, di, tri, tetra, penta, ecc. per indicare il numero di atomi di ossigeno e dell’elemento presenti nella formula Formula chimica: il simbolo dell’ossigeno segue sempre quello dell’altro elemento FeO Ossido ferroso Cl 2O Anidride ipoclorosa CO 2 Anidride carbonica Fe 2O 3 Ossido ferrico Cl 2O 3 Anidride clorosa SO 2 Anidride solforosa Cl 2O 5 Anidride clorica SO 3 Anidride solforica Cl 2O 7 Anidride perclorica NOTA: Per il composto H 2O è di uso corrente il nome tradizionale acqua; poco usato è il nome IUPAC ossido di diidrogeno. I composti fra metalloe ossigenosono detti ossidi basici. I composti fra non metalloe ossigenosono detti ossidi acidi o anidridi. I composti fra semi-metalli e ossigenosono detti ossidi anfoteri Nomenclatura tradizionale I diversi stati di ossidazione dell’elemento legato all’ossigeno sono differenziati usando le desinenzeOSO/A e ICO/Ae i prefissi IPOe PERnel caso di più di 2 stati di ossidazione.OSSIDI Acidi Gli acidi possono essere suddivisi in Idracidi e Ossiacidi Gli IDRACIDIsono composti formati dall’idrogenocon elementi non metallici deigruppi VIeVII e con loione cianuro NOMENCLATURA IUPAC: nome non metallo-uro-di idrogeno NOMENCLATURA TRADIZIONALE : Acido-non metallo-idrico Gli OSSOACIDI Gli OSSOACIDI sono composti in cui l’idrogenosi combina con un OSSOANIONE Possono essere ottenuti, almeno formalmente, per reazionedi un ossido acido (anidride) con l’acqua. SO 2 + H 2O = H 2SO 3 NOMENCLATURA IUPAC Acido- Nome ossoanione sostituendo la desinenza ato con ico alternativamente Nome Ossoanione(S.O.) -di idrogeno NOMENCLATURA TRADIZIONALE A seconda dei possibili stati di ossidazione del non metallo si usano i seguenti prefissi e desinenze: -ico( 1 stato di ossidazione) -ico, -oso(2 stati di ossidazione) -per- -ico, -ico, oso, ipo- -oso(quattro stati di ossidazione) Gli OSSOACIDI Gli IDROSSIDI ( o IDRATI) Composti ternari di tipo ionico costituiti da ioni positivimetallici e da ioni molecolari OH - Si possono ottenere, almeno formalmente, per reazione di un ossido basico o anfotero con l’acqua K 2O + H 2O = 2 KOH idrossido (o idrato ) di potassio NOMENCLATURA Nome dell’anione + nome del catione Idrossidodi nome del catione Composto Nome corrente Nome IUPAC NaOH Soda caustica Idrossido di sodio Ca(OH) 2 Calce (spenta) Idrossido di calcio Fe(OH) 2 Idrossido ferrosodiidrossido di ferro opp. idrossido di ferro (II) Fe(OH) 3 Idrossido ferricotriidrossido di ferro opp. idrossido di ferro (III) Sono composti ionici formati da uno ione metallico positivo(o un catione poliatomico) e unoione negativo Formalmente si possono ottenere sostituendo uno o piú atomi di idrogeno in un acido con atomi metallici (o con cationi poliatomici) Nomenclatura: nome dell’anione+ di + nome del catione . For mula: simbolo del catione+simbolo dell’anione Nomenclatura IUPACsi precisa il numero degli atomi con i prefissi (mono), di, tri, ecc. Nomenclatura tradizionalesono mantenuti tutti i prefissi ed i suffissi visti in precedenza. Esempi: IUPAC Tradizionale CaCl 2 dicloruro di calciocloruro di calcio FeCl 3 tricloruro di ferrocloruro ferrico KCN cianuro di potassio Na 2O 2 perossido di sodio CaSO 4 tetraossosolfato (VI) di calciosolfato di calcio CaSO 3 triossosolfato (IV) di calciosolfito di calcio Na 3PO 4 tetraossofosfato (V) di trisodioortofosfato di sodio Sali Sali Idrati Un sale si definisce IDRATO quando incorpora una quantitá definita di molecole di acqua di idratazione. Il numero di molecole di acqua viene indicato nella formula, separandole con un puntino dal resto della formula CaCl 2•6H 2O cloruro di calcioesaidrato CuSO 4•5 H 2O solfato di ramepentaidrato MgCl 2•2 H 2Ocloruro di magnesio diidrato Na 2SO 4 •10 H 2Osolfato di sodio decaidrato