NOMENCLATURA

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

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

Composti binari Per indicare correttamente il composto si puo’ anche utilizzare il n. di ossidazione FeCl2 Cloruro di ferro(II) FeCl3 Cloruro di ferro(III) Quando un elemento possiede solo 1 n.ox, il nome sistematico puo’ tralasciare di indicare il rapporto tra gli atomi Na2O Ossido di sodio Al2O3 Ossido di alluminio CaCl2 Cloruro di calcio

Composti binari NaCl Cloruro di sodio FeO ossido di Fe(II) NH3 triidruro di azoto HCl cloruro di idrogeno OF2 difluoruro di ossigeno CO, CO2, N2O3, N2O5, NO, N2O, P4O10, P4O6, FeCl2, FeCl3 Ossido di carbonio Diossido di carbonio Triossido di diazoto Pentossido di diazoto Ossido di azoto Ossido di diazoto Decaossido di tetrafosforo Esaossido di tetrafosforo Tricloruro di ferro / cloruro di ferro(III) Dicloruro di ferro / cloruro di ferro(II)

Ioni monoatomici e poliatomici Cationi monoatomici hanno lo stesso nome dell’elemento: H+ ione idrogeno, Na+ ione sodio, Ca2+ ione calcio I cationi poliatomici ottenuti per aggiunta di H+ a molecole neutre prendono il suffisso –onio: NH4+ ione ammonio, H3O+ ione ossonio, PH4+ ione fosfonio Anioni monoatomici prendono la desinenza –uro: H- idruro, F- fluoruro, S2- solfuro, N3- nitruro Ossigeno fa eccezione, O2- ossido.

Ioni poliatomici Alcuni anioni poliatomici prendono il suffisso –uro. CN-, cianuro S2 2-, disolfuro N3-, azoturo I3-, triioduro C22-, acetiluro OH-, idrossido O22-, perossido O2-, superossido HS- ione idrogenosolfuro

Ioni poliatomici L’atomo centrale prende la desinenza –ato Seguito dal n. ox dell’atomo 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- CO3-, SO42-, triossocarbonato(IV); tetraossosolfato(VI) SO32-, triossosolfato(IV) Zn(OH)42- tetraidrossozincato(II) NiCl42- tetracloroniccolato(II) PO43- tetraossofosfato(V)

I nomi “vecchi” Il metallo o l’elemento 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 FeCl2, cloruro ferroso FeCl3, cloruro ferrico

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 dell’acido di provenienza

Gli Acidi Gli acidi sono composti che possono liberare uno ione H+ (secondo Broensted). Quindi hanno tutti la formula generica HaX…. Gli acidi binari si definiscono come i composti binari HCl, cloruro di idrogeno H2S, solfuro di diidrogeno Gli acidi che contengono ossigeno sono detti Ossoacidi. Hanno tutti le formula generica HaXbOc L’atomo centrale dell’anione prende il suffisso in funzione del n. ox

Gli Acidi Quando ci sono 2 n. ox possibili -ico H2SO4 HNO3 -oso H2SO3 HNO2 Quando i numeri sono 4, come gli alogeni, si usano anche dei prefissi Per -ico HClO4 -ico HClO3 -oso HClO2 Ipo -oso HClO Eccezioni: H3PO3 acido fosforoso detto anche acido fosfonico H3PO2 acido ipofosforoso detto anche acido fosfinico

Acidi binari Per gli acidi binari si usa anche una nomenclatura che mantiene l’informazione sulle loro proprietà acide, cioè si aggiunge la desinenza -idrico: HF, acido fluoridrico HCl, acido cloridrico HBr, acido bromidrico H2S, acido solfidrico HI, acifo iodidrico

Anioni derivati H2SO3 2H+ + SO32- HNO3 H + + NO3- L’anione puo’ mantenere la convenzione degli acidi cambiando la desinenza Per—ico per---ato ----ico ---- ato ----- oso ----- ito Ipo-----oso ipo---ito

Acidi poliprotici 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 H3BO3 H+ + H2BO3- orto HBO2 H + + BO2- meta H4SiO4 acido ortosilicio H2SiO3 acido metasilicico H3PO4 acido ortofosforico HPO3 acido metafosforico

Acidi poliprotici Per gli acidi è possibile avere una molecola contenente il doppio della specie orto con una molecola di H2O in meno. Prendono il suffisso –di 2H3PO4 H4P2O7 +H2O acido difosforico Non deve per forza essere un orto-acido 2H2SO4 H2S2O7 +H2O acido disolforico

Perossoacidi Acido perosso di solfor ico Sono perossoacidi gli ossiacidi dove 2 atomi di ossigeno formano un legame covalente ed hanno quindi n.ox –1 H2S2O8 Acido perosso di solfor ico perosso-: 2 atomi di ossigeno a n.ox –1 (formula di struttura!) Di-: due atomi dell’elemento centrale -ico: n. ox piu’ alto H4P2O8 acido perossodifosforico

Tioacidi Acido tio solfor ico Acido tio solfor oso Sono tioacidi gli ossiacidi dove un atomo di zolfo ha sostituito un atomo di ossigeno nella formula di un ossoacido Acido tio solfor ico H2SO4 H2S2O3 H2SO3 H2S2O2 H3PO4 H3PO3S H3PO4 H3PO2S2 Acido tio solfor oso Acido tio fosfor ico Acido ditio fosfor ico

Nomeclatura sistematica per gli ossoacidi Si usa il suffisso -ico per tutti gli ossoacidi seguito dal n. di ossidazione dell’elemento centrale, con l’indicazione del numero degli atomi di ossigeno. Es: HClO acido ossoclorico(I) HClO2 acido diossoclorico (III) HClO3 acido triossoclorico(V) HClO4 acido tetraossoclorico(VII) H3PO4 acido tetraosso fosforico(V) HPO3 acido triosso fosforico(V) H4P2O7 acido eptaossodifosforico (V)

Sali Carbonato di sodio Ipoclorito di sodio Fosfato di calcio Il nome è una combinazione del catione e dell’anione che costituiscono il sale. Si usa, di solito, la nomenclatura tradizionale e non la nomenclatura sistematica Na2CO3 Carbonato di sodio Triossocarbonato(IV) di sodio NaClO Ipoclorito di sodio Ossoclorato(I) di sodio Ca3(PO4)2 Fosfato di calcio Tetraossofosfato(V) di calcio

Sali idrogenati Idrogenocarbonato di sodio Diidrogenofosfato di litio Vi sono anioni che contengono atomi di idrogeno. Essi prendono il prefisso idrogeno NaHCO3 Idrogenocarbonato di sodio LiH2PO4 Diidrogenofosfato di litio

Sali idrati Sali misti Carbonato di sodio decaidrato I sali possono cristallizzare con una o piu’ molecole di H2O. In questi casi Na2CO3•10H2O Carbonato di sodio decaidrato CuSO4 •5H2O 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… KNaCO3 AlK(SO4)2•10H2O Carbonato(doppio) di potassio e sodio Solfato(doppio) di potassio e alluminio dodecaidrato

Composti di Coordinazione La specie di coordinazione puo’ essere sia il catione che l’anione. 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 dell’elemento centrale Il sale segue le regole usuali [Co(NH3)6]Cl3 Cloruro di esaamminocobalto(III)

Composti di Coordinazione [Co(NH3)6]Cl3 Cloruro di esaamminocobalto(III) [Cr(H2O)6]Cl3 Cloruro di esaaacquocromo(III) K[Cr(OH)4] Tetraidrossocromato(III) di potassio K2[CoCl4] Tetraclorocobaltato(II) di potassio

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

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

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.

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 l’energia del sistema

Al principio di massimo impacchettamento si oppone. 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

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

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

Strutture a massimo impacchettamento Primo strato di sfere:

Strutture a massimo impacchettamento Secondo strato di sfere:

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

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

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

Strutture nei composti ionici Di solito l’anione è più grande del catione e spesso la struttura di massimo impacchettamento è quindi determinata dall’impacchettamento 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

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.

Strutture di sostanze molecolari Costituite da molecole discrete: SOLIDI MOLECOLARI. Es. I2, O2, CH4, gas nobili, H2O Solido in cui gli atomi sono legati tra loro con legami covalenti: SOLIDI CON STRUTURA COVALENTE POLIMERA. Es. C (grafite, diamante), SiC, BN

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, H2 e N2 strutture esagonale compatte O2 , 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. CH4 struttura cubico compatto Se legami direzionali forti, strutture non compatte, Es. H2O

Solidi molecolari Argon O2 I2

Solidi molecolari Struttura del ghiaccio H2S pero’ fa legami a H trascurabili e infatti ha una struttura a massimo impacchettamento degli atomi di zolfo allo stato solido

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

SOLIDI CON STRUTURA COVALENTE POLIMERA Strati fatti di C legato con legmai covalenti A B Strati tenuti insieme da forze tipo van der Waals A numero di coordinazione 4 numero 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

Proprietà dei SOLIDI DUREZZA . È la resistenza alla scalfitura con un punzone e dipende dall’energia 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.