Volume 1

Problem solving La molecola di CaF2 ci indica un composto binario o ternario? Gli alogeni, elementi del settimo gruppo, hanno numero di ossidazione 1, tranne nei composti con l ossigeno e con gli alogeni posizionati più in alto nella tavola periodica, nei quali assumono numeri di ossidazione positivi e con più valori. I metalli hanno numero di ossidazione positivo corrispondente alla loro valenza. In una molecola neutra la somma algebrica dei numeri di ossidazione degli atomi che la compongono è sempre 0. Quanto detto ci consente di calcolare il numero di ossidazione di atomi che ne posseggono più di uno. Vediamo alcuni esempi pratici: HNO2 e HNO3. In entrambi i casi il numero di ossidazione dell idrogeno è +1 perché legato a elementi non metallici e sicuramente più elettronegativi; l ossigeno assume numero di ossidazione 2, infatti non si tratta di perossidi e non è unito al fluoro. A questo punto, in modo molto semplice, possiamo calcolare i numeri di ossidazione che permettono all azoto di formare i due diversi composti. Per HNO3 numero di ossidazione dell idrogeno +1 x 1 (è presente 1 atomo) = +1 numero di ossidazione dell ossigeno 2 x 3 (sono presenti 3 atomi) = 6 Ricaviamo il numero di ossidazione dell azoto indicandolo con X +1 + X 6 = 0 da cui X = +6 1 = +5 Per HNO2 numero di ossidazione dell idrogeno +1 x 2 (è presente 1 atomo) = +1 numero di ossidazione dell ossigeno 2 x 2 (sono presenti 2 atomi) = 4 Ricaviamo il numero di ossidazione dell azoto indicandolo con X +1 + X 4 = 0 da cui X = +4 1 = +3 7. 2 Nomenclatura I composti binari Passiamo ora ad assegnare il nome ai diversi composti chimici. Un valido criterio di classificazione si basa sulla presenza o meno dell atomo di idrogeno e dell atomo di ossigeno o di entrambi nella molecola. Possiamo anche considerare che se la molecola è formata da due sole specie chimiche si tratterà di un composto binario, da atomi di tre specie chimiche sarà un composto ternario, e così via. Ricordiamo inoltre che i composti possono essere denominati in modo differente a seconda del tipo di nomenclatura che si utilizza. Infatti, si può utilizzare una nomenclatura tradizionale che distingue gli elementi della tavola periodica in due grandi gruppi, cioè metalli e non metalli; si può utilizzare quella di Stock, che indica la valenza degli elementi; oppure, più correttamente, si può fare ricorso alla nomenclatura resa ufficiale dalla IUPAC nel 1960 che basa la classificazione distinguendo composti binari e terziari. Alla fine di questa Unità metteremo a confronto il nome che i diversi composti assumono a seconda delle differenti classificazioni. Durante la trattazione sintetica utilizzeremo la denominazione tradizionale. Ossidi Tutti gli elementi della tavola periodica si legano all ossigeno formando gli ossidi in cui l ossigeno assume sempre numero di ossidazione 2. La formula generale degli ossidi è [XnOm]. Dove X è l elemento che unisce all ossigeno, mentre n è l indice che viene attribuito in base al numero di ossidazione degli elementi in modo che la somma dei rispettivi numeri di ossidazione sia 0. 102