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Il numero di ossidazione Il numero di ossidazione è una carica positiva o negativa che viene attribuita formalmente a ciascun elemento in un composto.

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Presentazione sul tema: "Il numero di ossidazione Il numero di ossidazione è una carica positiva o negativa che viene attribuita formalmente a ciascun elemento in un composto."— Transcript della presentazione:

1 Il numero di ossidazione Il numero di ossidazione è una carica positiva o negativa che viene attribuita formalmente a ciascun elemento in un composto. Esso viene determinato dal numero di elettroni in più o in meno rispetto allatomo neutro quando gli elettroni di legame sono attribuiti allelemento più elettronegativo n.o. +1 n.o. -1 H Cl Per definizione il numero di ossidazione di un elemento nelle sostanze elementari è zero. Occorre scrivere la formula di struttura e attribuire i relativi e - allatomo più elettronegativo

2 Il numero di ossidazione non dipende dal formalismo con cui la formula di struttura è scritta (cioè non dipende dal numero di legami vedi ione solfato). S O O O ] ] 2 - O S O O O ] ] O Il numero di ossidazione di ioni monoatomici corrisponde alla carica dello ione. La somma dei numeri di tutti i numeri di ossidazione degli atomi che compongono una specie chimica deve essere pari a zero per molecole neutre o pari alla carica dello ione.

3 Il numero di ossidazione dellidrogeno quando è legato a non metalli è per convenzione +1, indipendentemente dalla loro elettronegatività. (NH 3,HCl,SiH 4 ) Il numero di ossidazione dellossigeno più comune è –2. H 2 SO 4 HSO x x 2 + X = 0 X = 6 -2 x X = -1 X =

4 riassumendo: -il numero di ox non è correlato alla particolare formula usata, ne al numero di legami covalenti -ci sono elementi che generalmente mantengono inalterato il loro numero ox nella maggior parte delle sostanze (H, O, Na, K….) e altre che hanno numeri diversi nei diversi composti (C e N) -la somma algebrica dei numeri di ox di un composto è uguale a zero o uguale alla carica dello ione -gli elementi di transizione hanno vari numeri ox positivi che non sono sempre correlabili alla loro posizione nella tavola periodica Ogni elemento allo stato elementare ha no. di ossidazione ZERO Il Fluoro ha sempre no. di ox -1. L'Ossigeno ha sempre no. di ox -2, tranne che nei perossidi (-1) e nei superossodi (-1/2) Perossidi: Composti che contengono il gruppo perossido -O-O- Superossidi: Composti che contengono lo ione superossido O 2- L'Idrogeno ha sempre no. di ox +1, tranne che negli idruri ionici (-1) idruri ionici: Composti binari contenenti H e un metallo

5 H +1,-1 Li +1 Be +2 B +3 C +4, +2 N +5, +4, +3, +2, +1, -2, -3 O -2, -1 F -1 Na +1 Mg +2 Al +3 Si +4 P +5, +3 S +6, +4, -2 Cl +7,+5, +3, +1, -1 K +1 Ca +2 Ga +3 Ge +4 As +5, +3 Se +6, +4, -2 Br +5, +3, +1, -1 Rb +1 Sr +2 In +3 Sn +4, +2 Sb +3, +5 Te +6, +4, -2 I +7,+5,+1, -1 Cs +1 Ba +2 Tl +1, +3 Pb +2, +4 Bi +3, +5 Numeri di ossidazione più comuni degli elementi principali della tabella periodica i numeri di ox seguono un andamento periodico che dipende dalla configurazione elettronica meno elettronegativi quando sono legati ad elementi – elettronegativi più elettronegativi

6 esempi calcolo numero ox NH 3 H 2 O H 2 SO 3 Cl 2 O CO 3 2- Cr 2 O 7 2- NaI Na 2 S HNO 3 NaOH Co(OH) 3 PbO 2 H 2 Li 2 S CaBr 2 CrCl 3 Fe 2 O 3 CuO CO SO 3 Cl 2 O 7

7 LiH BeH 2 B2H6B2H6B2H6B2H6 CH 4 NH 3 H2OH2OH2OH2OHF NaH MgH 2 AlH 3 SiH 4 PH 3 H2SH2SH2SH2SHCl KH CaH 2 GaH 3 GeH 4 AsH 3 H 2 Se HBr RbH SrH 2 SnH 4 SbH 3 H 2 Te HI CsH BaH 2 PbH 4 BiH 3 Composti binari con idrogeno: idruri ionici polimeri molecolari tutti costituiti da molecole discrete perciò gassosi

8 Acidi binari Contengono 2 diversi elementi (di cui uno è H). HF HCl HBr HI H 2 O H 2 S H 2 Se H 2 Te secondo modello di Bronsted - acido: cede H + -base: accetta H + il carattere acido aumenta lungo un periodo da sin verso dx; aumenta scendendo verso il basso

9 Acidi binari Lordine della forza acida è inverso allordine della forza di legame: H 2 O << H 2 S < H 2 Se < H 2 Te Forza acida

10 Li 2 OBeOB2O3B2O3 CO 2, CO N 2 O 5, NO 2, N 2 O 3, NO, N 2 O Na 2 OMgOAl 2 O 3 SiO 2 P 4 O 10 P 4 O 6 SO 2, SO 3 Cl 2 O 7, ClO 2 Cl 2 O K2OK2OCaOGa 2 O 3 GeO 2 As 4 O 6 As 2 O 5 SeO 2 Br 2 O Rb 2 OSrOIn 2 O 3 SnO 2 (SnO) Sb 2 O 5 Sb 2 O 3 TeO 2 I2O5I2O5 Cs 2 OBaO Tl 2 OPbO 2 (PbO) Bi 2 O 3 ionici polimeri molecolari Composti binari con ossigeno (numero ox -2): ossidi

11 ossidi ionici: contengono ione O 2- tutti composti solidi con temperature di fusione elevate ossidi molecolari: gassosi e quelli solidi hanno T di fusione molto basse; hanno tipiche proprietà acide nei confronti dellacqua ossidi polimerici: temperature alte di fusione a causa dei legami covalenti, proprietà chimiche intermedie riassumendo: spostandosi da sin verso dx in un periodo, aumentando lelettronegatività dellatomo legato allO, diminuisce il carattere ionico del legame fino ad avere molecole discrete. Contemporaneamente si passa da ossidi basici prima, anfoteri e acidi poi

12 Perossidi e superossidi H 2 O 2 perossido di idrogeno. Struttura non planare O 2 - superossido: lossigeno ha numero di ossidazione -1/2 Composti di formula H 2 X 2 sono formati sia dallossigeno sia dallo zolfo e contengono il gruppo –X-X- con un legame fra atomi dello stesso elemento. Nel caso dellossigeno questo gruppo è il gruppo perossidico. Lossigeno possiede numero di ossidazione -1. O

13 Idrossidi acidi e idrossidi basici: metallo o non metallo + idrogeno + ossigeno LiOHBe(OH) 2 H 3 BO 3 H 3 CO 3 HNO 3 HNO 2 NaOHMg(OH) 2 Al(OH) 3 H 4 SiO 4 H 3 PO 4 H 3 PO 3 H 3 PO 2 H 2 SO 4 H 2 SO 3 HClO 4 HClO 3 HClO 2 HClO KOHCa(OH) 2 Ga(OH) 3 H 4 GeO 4 H 3 AsO 4 H 3 AsO 3 H 2 SeO 4 H 2 SeO 3 HBrO 4 HBrO 3 HBrO RbOHSr(OH) 2 In(OH) 3 Sn(OH) 2 Sb(OH) 3 H 6 TeO 6 H 2 TeO 3 H 5 IO 6 HIO 3 HIO CsOHBa(OH) 2 Tl(OH) 3 TlOH Pb(OH) 2 Bi(OH) 3 ionici polimeri molecolari

14 Il carattere basico di questi composti diminuisce spostandosi lungo ciascun periodo da sinistra verso destra, mentre aumenta il carattere acido. Il carattere basico aumenta invece scendendo lungo un gruppo ed al diminuire del numero di ossidazione dell'elemento nel composto. Idrossidi basici Composti ossidrilici dei metalli = idrossidi In acqua danno soluzioni basiche

15 Acidi ternari Contengono 3 diversi elementi (di cui uno è H). La maggior parte degli acidi ternari sono composti ossidrilici di non metalli (ossiacidi). In queste sostanze H è legato ad uno degli atomi di O. HNO 3 HONO 2 acido nitrico HNO 2 HONO acido nitroso H 2 SO 4 (HO) 2 SO 2 acido solforico H 2 SO 3 (HO) 2 SO acido solforoso

16 Acidi ternari I protoni acidi degli idrossidi acidi (o ossoacidi) sono quelli legati ad O. H 2 SO 4 S O O O O H H

17 Acidi ternari La forza acida della maggior parte degli acidi ternari contenenti lo stesso elemento centrale aumenta allaumentare del numero di ossidazione dellatomo centrale e allaumentare del numero di atomi di O. HNO 2 < HNO 3 H 2 SO 3 < H 2 SO 4 HClO < HClO 2 < HClO 3 < HClO 4

18 Acidi ternari Per la maggior parte degli acidi ternari contenenti elementi diversi nello stesso stato di ossidazione ed appartenenti allo stesso gruppo la forza acida aumenta allaumentare dellelettronegatività dellatomo centrale. H 2 SeO 4 < H 2 SO 4 H 2 SeO 3 < H 2 SO 3 HBrO 4 < HClO 4 HBrO 3 < HClO 3

19 Composti binari con alogeni: alogenuri ionici polimeri molecolari LiX BeX 2 BX 3 CX 4 NX 3 OF 2 X x O v NaX MgX 2 AlF 3 AlCl 3 Al 2 Br 6 Al 2 I 6 SiF 2 SiCl 2 SiX 4 PX 3 PF 5 SX 4 SF 6 KX CaX 2 GaF 3 GaCl 3 Ga 2 Br 6 Ga 2 I 6 GeX 2 GeX 4 AsX 3 AsF 5 SeX 2 SeX 4 RbX SrX 2 InF 3 InCl 3 In 2 Br 6 In 2 I 6 SnX 2 SnF 4 SnF 2 SnX 4 SbF 5 SbF 3 SbX 3 SbCl 5 TeX 2 TeX 4 CsX BaX 2 TlX TlX 3 PbX 2 PbF 4 PbCl 4 BiF 5 BiF 3 BiX 3 PoX 2


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