Chimica per il liceo/La nomenclatura 1



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Questa pagina è una introduzione alla nomenclatura chimica.

I nomi degli elementi

I simboli chimici degli elementi sono rappresentati da una singola lettera maiuscola, ad es. N per l'azoto, - oppure da una maiuscola seguita da una minuscola - Cu rame.

In questo modo gli elementi sono sempre riconoscibili nelle formule: se ad esempio scrivessi CO intenderei indicare ossigeno e carbonio, un composto chiamato monossido di carbonio, se invece scrivessi Co intenderei indicare il Cobalto, un elemento. La scrittura di elementi e composti è un prerequisito importantissimo nella chimica, infatti la scrittura corretta di formule è un linguaggio universalmente accettato: ad esempio con la formula NaCl si indica il cloruro di sodio sia in Italia che altrove.

I nomi dei composti

La nomenclatura dei composti chimici viene in genere affrontata nel triennio, poiché una approfondita trattazione richiede la conoscenza del numero di ossidazione. Esiste una nomenclatura tradizionale, e una nomenclatura moderna regolamentata dalla IUPAC. In genere si ricorre all'una o all'altra a seconda della praticità di utilizzo. Nel biennio possiamo considerare solo gli aspetti più semplici delle due nomenclature che vengono qui di seguito illustrate.

La nomenclatura IUPAC tende a leggere la formula, compresi i numeri in pedice.

La nomenclatura tradizionale NON legge i numeri in pedice, cita semplicemente i nomi degli elementi, e se ci sono elementi con due numeri di ossidazione usa i suffissi "oso" per quello col numero di ossidazione più basso e "ico" per quello col numero di ossidazione più alto. Se ci sono più di due numeri dei ossidazione la nomenclatura tradizionale aggiunge altri prefissi e suffissi che verranno illustrati nel capitolo con la trattazione completa sulla nomenclatura.

I nomi dei composti binari

Ossidi

Sono i composti che gli elementi (sia metalli che non metalli) formano con l’ossigeno. L’ossigeno è un elemento molto reattivo e forma facilmente composti sia con i metalli che con i non metalli. Questi composti in generale vengono definiti ossidi, secondo la nomenclatura tradizionale gli ossidi con i non metalli si chiamano anche anidridi (e sono in genere gassosi come l'anidride carbonica, CO₂).

La nomenclatura IUPAC è abbastanza semplice per questi composti. Il nome viene così formato: (mono-di-tri-tetra-penta-...)ossido di (di-tri-tetra-penta-...)"elemento". Esempi:

BaO monossido di bario (si può omettere il prefisso mono-)
Sc₂O₃ triossido di discandio
Cu₂O monossido di dirame
SO₃ triossido di zolfo (detta anche anidride solforica)
Cl₂O₇ eptossido di dicloro

La nomenclatura tradizionale chiama ossidi i composti dell'ossigeno con i metalli, usando i suffissi "oso" e "ico" qualora il metallo abbia due numeri di ossidazione, ad esempio:

Na₂O: ossido di sodio
CaO: ossido di calcio
Cu₂O: ossido rameoso (Cu +1))
CuO: ossido rameico (Cu +2)
PbO: ossido piomboso (Pb +2)
PbO₂: ossido piombico (Pb +4)

La nomenclatura tradizionale chiama anidridi gli ossidi dei non metalli che in soluzione hanno una reazione acida, ad esempio è famosa la CO_2. Se però il non metallo ha due numeri di ossidazione, allora la nomenclatura tradizionale usa i suffissi osa (n.o. più basso) e ica (n.o. più alto) per distinguere le due anidridi, vediamo degli esempi. I non metalli che formano anidridi e hanno due numeri di ossidazione sono: zolfo (+4,+6), azoto e fosforo (+3,+5);

CO₂: anidride carbonica (il carbonio avrebbe anche n.o.=+2, ma il CO non dà una reazione acida e quindi non è una anidride)
SO₃: anidride solforica
SO₂: anidride solforosa
N₂O₃: anidride nitrosa
N₂O₅: anidride nitrica
P₂O₃: anidride fosforosa
P₂O₅: anidride fosforica

Composti binari con l'idrogeno

I composti di un elemento con l'idrogeno si possono genericamente chiamare idruri, però alcuni composti binari di non metalli con l'idrogeno sono molto famosi e hanno nomi propri, accettati dalla IUPAC, vediamoli:

H₂O acqua
NH₃ ammoniaca
CH₄ metano
NH₄⁺ ione ammonio

L'idrogeno forma con gli alogeni degli acidi famosi, il più famoso è l'acido cloridrico, ma con la stessa logica possiamo dare il nome anche agli altri acidi

HCl acido cloridrico
HF: acido fluoridrico
HBr: acido bromidrico
HI: acido iodidrico
H₂S: acido solfidrico

Idrocarburi

Gli idrocarburi sono una categoria di composti organici formati da carbonio e idrogeno, e si ottengono ad es. per distillazione del petrolio. Possono formare anche catene lunghe e/o ramificate. Esempio: metano (CH₄), etano (C₂H₆), propano (C₃H₈), butano (C₄H₁₀), benzene (C₆H₆). Hanno una nomenclatura a parte.

Sali binari

Sono composti formati da un metallo e un non metallo, in genere un alogeno. Sono in genere abbastanza solubili in acqua. Nella tabella si comprende la differenza tra IUAPC e tradizionale:


Formula	Nome IUPAC	Nome tradizionale
NaCl	cloruro di sodio	cloruro di sodio
CaF₂	difluoruro di calcio	fluoruro di calcio
KBr	bromuro di potassio	bromuro di potassio
FeCl₂	dicloruro di ferro	cloruro ferroso
FeCl₃	tricloruro di ferro	cloruro ferrico
CuF	fluoruro di rame	fluoruro rameoso
CuF₂	difluoruro di rame	fluoruro rameico

I nomi dei composti ternari più semplici

I composti ternari (formati da tre elementi) possono avere una nomenclatura un po' più complessa, riportiamo qui sono gli aspetti più semplici

Gli idrossidi

Sono composti caratterizzati dal gruppo ossidrile (OH^-) e una nomenclatura molto semplice. Hanno formula MeOH (Me=metallo). Es. Fe(OH)₃, Cu(OH)₂, NaOH, KOH.

I nomi IUPAC e tradizionali sono semplici, si comprendono dalla tabella qui sotto


Formula	nome IUPAC	nome tradizionale
NaOH	idrossido di sodio	idrossido di sodio
Ca(OH)₂	diidrossido di calcio	idrossido di calcio
Al(OH)₃	triidrossido di alluminio	idrossido di alluminio
Fe(OH)₂	diidrossido di ferro	idrossido ferroso
Fe(OH)₃	triidrossido di ferro	idrossido ferrico
CuOH	idrossido di rame	idrossido rameoso
Cu(OH)₂	diidrossido di rame	idrossido rameico

Gli acidi ternari

Gli acidi ternari (detti anche ossiacidi) sono formati da idrogeno, non metallo e ossigeno; hanno una nomenclatura IUPAC un po' complessa, ma sono molti diffusi i nomi tradizionali dei seguenti acidi:

H₂SO₄: acido solforico
HNO₃: acido nitrico
H₂CO₃: acido carbonico
H₃PO₄: acido (orto)fosforico

Sali ternari

Anche i sali ternari hanno una nomenclatura IUPAC abbastanza complessa e riportiamo qui solo alcune famose sostanze che hanno nomi tradizionali semplici:

CaCO₃: carbonato di calcio, detto comunemente calcare, forma il minerale calcite che a sua volta forma molte rocce delle nostre alpi e appennini
CaSO₄: solfato di calcio, detto comunemente gesso anidro (il gesso che si usa a scuola è idrato: CaSO₄•2H₂O)
NaClO: ipoclorito di sodio, che in soluzione acquosa viene venduto come candeggina
KNO₃: nitrato di potassio
Na₂CO₃: carbonato di sodio, venduta al supermercato come soda Solvay

Alpi e appennini sono in buona parte formati da CaCO₃
Il Monte Grappa (prealpi venete) è una montagna di calcare (CaCO₃)
Macchie di calcare (CaCO₃) sul rubinetto
Il gesso da lavagna è un solfato di calcio idrato (CaSO₄•2H₂O)
La candeggina è una soluzione di ipoclorito di sodio (NaClO)
Produzione della Soda Solvay
Il nitrato di potassio può essere usato come esplosivo

Sali quaternari

Ne vengono citati alcuni di famosi

NaHCO₃: bicarbonato di sodio, nome comune "bicarbonato". Lo ione HCO₃^- è detto ione bicarbonato.
KHSO₃ e NaHSO₃: rispettivamente bisolfito di potassio e di sodio, usati come conservante nel vino, assieme alla SO₂ (anidride solforosa)

Attività

Esercizi

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