Jay Phelan Maria Cristina Pignocchino Le scienze naturali

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Le scienze naturali I modelli della chimica e della genetica 2

Capitolo 3 I composti inorganici 3 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

Lezione 1 Le regole per scrivere le formule 4 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

1. Composti inorganici e organici I composti si suddividono in due categorie fondamentali: • i composti organici sono i composti del carbonio; • i composti inorganici sono i composti formati da tutti gli altri elementi e comprendono anche gli ossidi del carbonio e i loro derivati, i cianuri e i carburi. 5 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

2. I numeri di ossidazione /1 Il numero di ossidazione (n. o. ) indica la carica reale o formale assegnata a ciascun atomo o ione nella formula di una sostanza. Il suo valore dipende dal numero di elettroni persi o acquistati. Nel caso di una sostanza molecolare, il numero di ossidazione indica la carica formale. 6 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

2. I numeri di ossidazione /2 7 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

3. Come si assegnano i numeri di ossidazione in una formula? • In un composto i numeri di ossidazione sono assegnati attribuendo gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo. • In un elemento puro gli atomi hanno sempre numero di ossidazione zero. • Il numero di ossidazione di uno ione è uguale alla sua carica. 8 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

4. Dai numeri di ossidazione alle formule dei composti binari Per scrivere le formule dei composti binari: • si scrivono i simboli degli elementi indicando prima l’elemento meno elettronegativo, poi quello più elettronegativo; • se i numeri di ossidazione (n. o. ) sono diversi per valore e segno, a ogni elemento si assegno come indice il n. o. dell’altro elemento, senza segno. • se i n. o. sono anche multipli tra loro (per esempio – 2 e +6), devono essere semplificati 9 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

Lezione 2 I composti binari 10 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

5. I nomi IUPAC dei composti binari /1 Secondo la nomenclatura IUPAC dei composti binari: • l’elemento scritto a destra è denominato prima di quello a sinistra; • quando nella formula compaiono più atomi per ciascun elemento, si utilizza un prefisso numerico. 11 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

5. I nomi IUPAC dei composti binari /2 12 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

6. Tre importanti classi di composti binari: sali, idruri e idracidi /1 I sali binari contengono uno o più atomi di un metallo uniti con uno o più atomi di un non metallo, prevalentemente zolfo o un alogeno. Nella nomenclatura tradizionale non si usano i prefissi dei numeri degli atomi presenti. 13 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

6. Tre importanti classi di composti binari: sali, idruri e idracidi /2 Gli idruri sono composti binari dell’idrogeno (con n. o. = – 1) tranne quelli che contengono elementi dei gruppi VIA e VIIA. Gli idracidi sono i composti dell’idrogeno (n. o. = +1) con gli alogeno e con gli elementi del gruppo VIA (tranne l’ossigeno). 14 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

7. Gli ossidi e i perossidi /1 Gli ossidi sono i composti che contengono ossigeno con numero di ossidazione – 2. La nomenclatura tradizionale distingue gli ossidi dei metalli dagli ossidi dei non metalli, chiamati anidridi. 15 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

7. Gli ossidi e i perossidi /2 I perossidi contengono due atomi di ossigeno uniti tra loro con un legame covalente semplice. L’ossigeno in questi composti ha n. o. – 1. 16 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

Lezione 3 I composti ternari e quaternari 17 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

8. I composti ternari sono composti inorganici formati da tre elementi differenti. I più importanti sono composti che contengono ossigeno combinato con altri due elementi: • idrossidi (metallo + ossigeno + idrogeno); • ossiacidi (non metallo + ossigeno + idrogeno); • sali ossigenati (metallo + ossigeno + non metallo). 18 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

9. Gli idrossidi contengono un metallo (M) unito a uno o più gruppi ossidrile (–OH). La formula generale degli idrossidi è: Il numero di gruppi –OH nella formula è uguale al n. o. del metallo, privo di segno. 19 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

10. Gli ossiacidi contengono un non metallo, ossigeno e idrogeno. La formula si ottiene sommando una molecola di acqua alla formula di una anidride. I diacidi e gli ortoacidi si ottengono sommando rispettivamente due e tre molecole di acqua alla formula dell’anidride. 20 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

11. Gli anioni degli ossiacidi In acqua gli ossiacidi possono ionizzare i legami O–H liberando ioni H+ e formando anioni chiamati ossianioni. L’ossianione ha sempre una carica di segno opposto, ma di valore uguale al numero di ioni H+ che ha perso. Il numero di ioni H+ che si possono staccare dipende dal numero di gruppi –OH. 21 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016

12. I sali ternari e quaternari I sali ternari sono composti ionici derivati dalla combinazione di ossianioni e ioni metallici o ioni poliatomici. I nomi tradizionali si formano così: radice nome ossianione –ato(n. o. ) di M(n. o. ) I sali quaternari contengono quattro elementi. 22 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016