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NOMENCLATURA. M. Alcalini M. Alcalino-terrosi Alogeni Calcogeni gas nobili Metalli di transizione I°, II° e III° Serie Lantanoidi Attinoidi.

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1 NOMENCLATURA

2 M. Alcalini M. Alcalino-terrosi Alogeni Calcogeni gas nobili Metalli di transizione I°, II° e III° Serie Lantanoidi Attinoidi

3 Composti binari Metallo e non metallo oppure tra 2 non metalli Se composto binario tra metallo e non metallo: Metallo non cambia nome, non metallo (diverso da ossigeno) prende la desinenza –uro Se il non metallo è Ossigeno, allora si chiama ossido Se ambedue i costituenti sono non metalli: prende la desinenza il non metallo del gruppo a n. maggiore. Oppure quello appartenente a periodo a n. piu basso, ossia si segue la serie B, Si,C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F. I rapporti con cui gli atomi sono presenti compaiono come prefissi di- tri- tetra-, penta- etc

4 Composti binari Per indicare correttamente il composto si puo anche utilizzare il n. di ossidazione Quando un elemento possiede solo 1 n.ox, il nome sistematico puo tralasciare di indicare il rapporto tra gli atomi FeCl 2 Na 2 O Ossido di sodio Al 2 O 3 Ossido di alluminio CaCl 2 Cloruro di calcio Cloruro di ferro(II) FeCl 3 Cloruro di ferro(III)

5 Composti binari CO, CO 2, N 2 O 3, N 2 O 5, NO, N 2 O, P 4 O 10, P 4 O 6, FeCl 2, FeCl 3 NaCl Cloruro di sodio FeO ossido di Fe(II) NH 3 triidruro di azoto HCl cloruro di idrogeno OF 2 difluoruro di ossigeno Ossido di carbonio Diossido di carbonio Triossido di diazoto Pentossido di diazoto Ossido di azoto Ossido di diazoto Decaossido di tetrafosforo Esaossido di tetrafosforo Dicloruro di ferro / cloruro di ferro(II) Tricloruro di ferro / cloruro di ferro(III)

6 Ioni monoatomici e poliatomici Cationi monoatomici hanno lo stesso nome dellelemento: H + ione idrogeno, Na + ione sodio, Ca 2+ ione calcio I cationi poliatomici ottenuti per aggiunta di H + a molecole neutre prendono il suffisso –onio: NH 4 + ione ammonio, H 3 O + ione ossonio, PH 4 + ione fosfonio Anioni monoatomici prendono la desinenza –uro: H - idruro, F - fluoruro, S 2- solfuro, N 3- nitruro Ossigeno fa eccezione, O 2- ossido.

7 Alcuni anioni poliatomici prendono il suffisso –uro. CN -, cianuro S 2 2-, disolfuro N 3 -, azoturo I 3 -, triioduro C 2 2-, acetiluro OH -, idrossido O 2 2-, perossido O 2 -, superossido HS - ione idrogenosolfuro Ioni poliatomici

8 Latomo centrale prende la desinenza –ato Seguito dal n. ox dellatomo centrale Gli atomi che ne fanno parte sono ciascuno indicati con prefisso che ne stabilisce i rapporti, di-, tri- tetra- etc. Ossigeno e indicato come –osso- CO 3 -, SO 4 2-, triossocarbonato(IV); tetraossosolfato(VI) SO 3 2-,triossosolfato(IV) Zn(OH) 4 2- tetraidrossozincato(II) NiCl 4 2- tetracloroniccolato(II) PO 4 3- tetraossofosfato(V)

9 I nomi vecchi Il metallo o lelemento centrale assume un suffisso che dipende dal n. di ossidazione Quando un elemento puo assumere 2 n. ox, il piu alto assume il suffisso -ico Il piu basso-oso FeCl 2, cloruro ferroso FeCl 3, cloruro ferrico

10 I nomi vecchi La vecchia nomenclatura rimane in uso per la nomeclatura degli acidi Anche gli anioni poliatomici si chiamano spesso utilizzando la nomenclatura vecchia, ovvero utilizzando il nome dellacido di provenienza

11 Gli Acidi Gli acidi binari si definiscono come i composti binari HCl, cloruro di idrogeno H 2 S, solfuro di diidrogeno Gli acidi che contengono ossigeno sono detti Ossoacidi. Hanno tutti le formula generica H a X b O c Latomo centrale dellanione prende il suffisso in funzione del n. ox Gli acidi sono composti che possono liberare uno ione H + (secondo Broensted). Quindi hanno tutti la formula generica H a X….

12 Gli Acidi Quando i numeri sono 4, come gli alogeni, si usano anche dei prefissi Per -icoHClO 4 -icoHClO 3 -osoHClO 2 Ipo -osoHClO Quando ci sono 2 n. ox possibili -icoH 2 SO 4 HNO 3 -osoH 2 SO 3 HNO 2 Eccezioni: H 3 PO 3 acido fosforoso detto anche acido fosfonico H 3 PO 2 acido ipofosforoso detto anche acido fosfinico

13 Acidi binari Per gli acidi binari si usa anche una nomenclatura che mantiene linformazione sulle loro proprietà acide, cioè si aggiunge la desinenza -idrico: HF, acido fluoridrico HCl, acido cloridrico HBr, acido bromidrico H 2 S, acido solfidrico HI, acifo iodidrico

14 Anioni derivati Lanione puo mantenere la convenzione degli acidi cambiando la desinenza Pericoper---ato ----ico ---- ato oso ito Ipo-----oso ipo---ito H 2 SO 3 2H + + SO 3 2- HNO 3 H + + NO 3 -

15 Acidi poliprotici H 4 SiO 4 acido ortosilicioH 2 SiO 3 acido metasilicico H 3 PO 4 acido ortofosforico HPO 3 acido metafosforico Per gli elementi del 13°, 14° e 15° gruppo si puo avere la tendenza a formare acidi caratterizzati da un diverso numero di H + dissociabili, MA CON LO STESSO N. di OX. Per esempio H 3 BO 3 H + + H 2 BO 3 - orto HBO 2 H + + BO 2 - meta

16 Acidi poliprotici 2H 3 PO 4 H 4 P 2 O 7 +H 2 O acido difosforico Per gli acidi è possibile avere una molecola contenente il doppio della specie orto con una molecola di H 2 O in meno. Prendono il suffisso –di 2H 2 SO 4 H 2 S 2 O 7 +H 2 O acido disolforico Non deve per forza essere un orto-acido

17 Perossoacidi H2S2O8H2S2O8 Sono perossoacidi gli ossiacidi dove 2 atomi di ossigeno formano un legame covalente ed hanno quindi n.ox –1 Acido perosso di solfor ico perosso-: 2 atomi di ossigeno a n.ox –1 (formula di struttura!) Di-: due atomi dellelemento centrale -ico: n. ox piu alto H 4 P 2 O 8 acido perossodifosforico

18 Tioacidi H 2 SO 4 H 2 S 2 O 3 H 2 SO 3 H 2 S 2 O 2 H 3 PO 4 H 3 PO 3 S H 3 PO 4 H 3 PO 2 S 2 Sono tioacidi gli ossiacidi dove un atomo di zolfo ha sostituito un atomo di ossigeno nella formula di un ossoacido Acido tio solfor ico Acido tio solfor oso Acido tio fosfor ico Acido ditio fosfor ico

19 Nomeclatura sistematica per gli ossoacidi Si usa il suffisso -ico per tutti gli ossoacidi seguito dal n. di ossidazione dellelemento centrale, con lindicazione del numero degli atomi di ossigeno. Es: HClO acido ossoclorico(I) HClO 2 acido diossoclorico (III) HClO 3 acido triossoclorico(V) HClO 4 acido tetraossoclorico(VII) H 3 PO 4 acido tetraosso fosforico(V) HPO 3 acido triosso fosforico(V) H 4 P 2 O 7 acido eptaossodifosforico (V)

20 Sali Il nome è una combinazione del catione e dellanione che costituiscono il sale. Si usa, di solito, la nomenclatura tradizionale e non la nomenclatura sistematica Na 2 CO 3 Carbonato di sodio Triossocarbonato(IV) di sodio NaClO Ipoclorito di sodio Ossoclorato(I) di sodio Ca 3 (PO 4 ) 2 Fosfato di calcio Tetraossofosfato(V) di calcio

21 Sali idrogenati Vi sono anioni che contengono atomi di idrogeno. Essi prendono il prefisso idrogeno NaHCO 3 Idrogenocarbonato di sodio LiH 2 PO 4 Diidrogenofosfato di litio

22 Sali idrati I sali possono cristallizzare con una o piu molecole di H 2 O. In questi casi Na 2 CO 3 10H 2 O Carbonato di sodio decaidrato CuSO 4 5H 2 O Solfato di rame pentaidrato Sali misti Ci sono Sali con 2 o piu cationi diversi. Si scrivono nella formula in ordina alfabetico e si usa, non obbligatoriamente, il termine –doppio, -triplo… KNaCO 3 AlK(SO 4 ) 2 10H 2 O Carbonato(doppio) di potassio e sodio Solfato(doppio) di potassio e alluminio dodecaidrato

23 Composti di Coordinazione La specie di coordinazione puo essere sia il catione che lanione. Di solito è indicata tra parentesi quadra. Nella specie di coordinazione, il nome del legante è preceduto dal numero di volte in cui compare e seguito dal n. ox dellelemento centrale Il sale segue le regole usuali [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 Cloruro di esaamminocobalto(III)

24 Composti di Coordinazione [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 Cloruro di esaamminocobalto(III) [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 Cloruro di esaaacquocromo(III) K[Cr(OH) 4 ] Tetraidrossocromato(III) di potassio K 2 [CoCl 4 ] Tetraclorocobaltato(II) di potassio

25 LO STATO SOLIDO: nel linguaggio scientifico Sinonimo di stato cristallino

26 Stato cristallino: disposizione ordinata delle unità costitutive (atomi,molecole, ioni) che si ripetono periodicamente nello spazio, quindi è possibile individuare sempre un motivo che si ripete con regolarità lungo qualsiasi direzione

27 Principio del massimo impacchettameno: Le particelle tendono a disporsi nel modo più compatto possibile, cioè in modo da ridurre gli spazi vuoti, in base la principio di minima energia.

28 Principio del massimo impacchettameno: Infatti ogni particella tende ad interagire con forze di attrazione col maggior numero possibile di altre particelle. Maggiore è il numero di particelle che ne circondano una, maggiore è il numero di interazioni attrattive cui esse danno luogo, e quindi minore è lenergia del sistema

29 Mah…. Al principio di massimo impacchettamento si oppone. La direzionalità delle interazioni fra le particelle costituenti La forma non sferica delle particelle Le diverse dimensioni degli ioni positivi e negativi nei composti ionici

30 Strutture a massimo impacchettamento Sfere in un piano a massimo impacchettamento: Sfere in un piano NON a massimo impacchettamento:

31 Strutture a massimo impacchettamento Aggiungiamo sfere sul piano di sfere precedente per avere un massimo impacchettamento: 1. Metto uno strato di sfere nelle cavità del primo strato di modo che ogni sfera del primo strato è in contatto con altre tre sfere 2. Metto altro strato di sfere in corrispondenza delle cavità sotto il primo e ci sono due modi possibili: Il centro delle sfere corrisponde al centro di una sfera del primo strato Il centro delle sfere corrisponde a una cavità del primo strato Massimo impacchettamento si ha quando ogni sfera è a contatto con altre 12 sfere

32 Strutture a massimo impacchettamento Primo strato di sfere:

33 Strutture a massimo impacchettamento Secondo strato di sfere:

34 Strutture a massimo impacchettamento Esagonale compatto Cubico compatto o Cubico a facce centrate

35 Strutture NON a massimo impacchettamento Cubico semplice o primitiva Cubico a corpo centrato Numero di coordinazione 8 Numero di coordinazione 6

36 Cavità nelle strutture a massimo impacchettamento Il numero delle cavità ottaedriche è uguale al numero delle sfere Il numero delle cavità tetraedriche è il doppio

37 Strutture nei composti ionici Di solito lanione è più grande del catione e spesso la struttura di massimo impacchettamento è quindi determinata dallimpacchettamento degli anioni, mentre i cationi occupano le cavità tetraedriche o ottaedriche in modo ordinato, cioè: occupano tutte le cavità su un piano oppure le lasciano tutte vuote. Il tipo di cavità occupate dipende dalle dimensioni relative dei cationi e anioni Il numero di strati occupati dipende dal rapporto stechiometrico anioni/cationi nella formula del composto

38 Strutture nei composti ionici Struttura cubica a facce centrate degli ioni cloruro (anche per Na + ma non è massimo impacchettamento perché non si toccano). Qundi ciascun Cl - è a contatto con 12 Cl - in una cubica a facce centrate. Gli ioni sodio occupano tutte le cavità ottaedriche. Numero di coordinazione 6 per entrambi Cl - e Na +, in quanto ciascuno circondato da 6 Na + e 6 Cl -, rispettivamente.

39 Strutture di sostanze molecolari 1.Costituite da molecole discrete: SOLIDI MOLECOLARI. Es. I 2, O 2, CH 4, gas nobili, H 2 O 2.Solido in cui gli atomi sono legati tra loro con legami covalenti: SOLIDI CON STRUTURA COVALENTE POLIMERA. Es. C (grafite, diamante), SiC, BN

40 Solidi molecolari La struttura del solido dipende dalla geometria delle molecole e dalla direzionalità più o meno accentuata dei legami o dalla loro adirezionalità. Quindi: Se molecole sferiche o assimilabili a sfere e le forze di interazione molecolare non direzionali ho struttura a massimo impacchettamento, es. He, H 2 e N 2 strutture esagonale compatte O 2, gli atri gas nobili e alogeni strutture cubiche compatte Se molecole piu complesse ma interazioni molecolari adirezionali si possono ricondurre a strutture a massimo impacchettamento, Es. CH 4 struttura cubico compatto Se legami direzionali forti, strutture non compatte, Es. H 2 O

41 Solidi molecolari Argon O2O2 I2I2

42 Solidi molecolari H 2 S pero fa legami a H trascurabili e infatti ha una struttura a massimo impacchettamento degli atomi di zolfo allo stato solido Struttura del ghiaccio

43 SOLIDI CON STRUTURA COVALENTE POLIMERA Sono le eccezioni alla regola del massimo impacchettamento perche ho legami covalenti direzionali, quindi…. La massima stabilità del solido è raggiunta quando gli atomi formano il numero massimo possibile di legami covalenti e non quando sono circondati dal maggior numero possibile di altri atomi Es. diamante, SiC e BN hanno tutti stessa struttura

44 SOLIDI CON STRUTURA COVALENTE POLIMERA A B A numero di coordinazione 4numero di coordinazione 3 Polimorfismo: sostanze che cristallizzano in modi diversi, ma con stessa formula chimica. Allotropia: sostanze elementari diverse per formula chimica o struttura cristallina aventi lo stesso stato di aggregazione Strati tenuti insieme da forze tipo van der Waals Strati fatti di C legato con legmai covalenti

45 Proprietà dei SOLIDI DUREZZA. È la resistenza alla scalfitura con un punzone e dipende dallenergia di legame. FRAGILITA. La possibilità di frattura di un cristallo per azioni di sollecitazioni meccaniche esterne, es. slittamento di atomi o molecole lungo un piano di cristallo Solidi covalenti polimeri e solidi ionici sono duri e fragili. Non conducono elettricità. Solidi covalenti polimeri costituiti da strati o catene di atomi tenuti insieme da forze di van der Waals sono meno fragili dei solidi covalenti polimeri tipo diamante. Possono condurre elettricità. Solidi molecolari sono poco duri e non sono fragili. Solidi molecolari con legami a idrogeno sono pero piu duri e piu fragili. Non conducono elettricità.

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