Nomenclatura chimica

              

Ogni specie chimica viene indicata con una formula e con un nome.
La formula descrive la composizione della sostanza in modo univoco.
La nomenclatura è l'insieme delle regole per denominare (assegnare un nome) al composto, in modo che si possa ricostruirne con precisione la formula.
Un organismo internazionale: l'International Union of Pure and Applied Chemistry ( IUPAC ) provvede a definire e ad aggiornare tutti i dati riguardanti la la denominazione delle varie specie chimiche.
Ciò nonostante, a causa di un certo conservatorismo nel linguaggio dei chimici, molti composti vengono ancora, usualmente indicati con nomi tradizionali (antiquati) fuori dalle regole della nomenclatura razionale moderna; per quanto possibile noi vi faremo, comunque, richiamo.

Composti binari

              

Le forme più semplici di nomenclatura si hanno considerando i composti binari cioè le sostanze formate da due elementi diversi.

Per dare un nome ai composti binari, si parte generalmente dal secondo elemento che appare nella formula cambiando la desinenza ( o postfisso) del suo nome in -uro; ad es. in HF il secondo elemento è il fluoro, quindi si cambia il nome da fluoro a fluoruro e poi si aggiunge il nome del primo elemento preceduto dalla preposizione di. Quindi il nome sistematico di HF è:

HF=fluoruro di idrogeno

Allo stesso modo

HCl=cloruro di idrogeno

o come

SiC=carburo di silicio

Nel caso il secondo elemento sia l'ossigeno si deve partire col termine ossido  .
Seguendo questi criteri SO₂=diossido di zolfo ( non di monozolfo) mentre va specificato completamente N₂O₅=pentossido di diazoto.
La seguente tabella può dare una idea delle varie eventualità.

qui sotto la molecola H₂O₂

Ossidi basici : sono composti binari formati dalla combinazione di due soli elementi, l'ossigeno ed un elemento metallico anche in proporzioni diverse tra loro (i metalli sono tutti gli elementi collocati a sinistra della diagonale boro-astato della tavola periodica).

La formula di questi composti si ottiene scrivendo prima il simbolo del metallo, seguito dal simbolo dell'ossigeno (ad es. FeO) secondo una regola che prevede che gli elementi siano scritti in ordine di elettronegatività crescente.
Ciascun elemento presenta in basso a destra l'indice relativo al rapporto degli atomi costituenti: questo numero coincide col numero di ossidazione dell'altro elemento.
Come si vede nella tabella, il nome IUPAC viene formato facendo seguire alla locuzione ossido di con il nome del metallo.
Se il metallo presenta due numeri di ossidazione, nella nomenclatura chimica tradizionale, si adoperano le desinenze -oso ed -ico per indicare rispettivamente , il numero di ossidazione più basso e più alto (ad es.SnO=ossido stannoso SnO₂=ossido stannico). Di seguito alcuni esempi di ossidi basici.

Ossidi acidi (anidridi) :sono composti binari tra ossigeno e un non metallo oppure un metallo con un elevato numero di ossidazione (5,6,7).

Nel caso della nomenclatura tradizionale il termine anidride è ancora correntemente usato, inoltre bisogna fare attenzione ai numeri di ossidazione; ad esempio nel caso degli alogeni dove vi sono quattro numeri di ossidazione (+1,+3,+5,+7) i composti che li contengono vengono denominati usando i prefissi e suffissi
ipo- (+1)
-oso (+3)
-ico (+5)
per- (+7)   come riportato nella seguente tabella.

 

qui sotto la molecola N₂O₃

Perossidi  : sono composti binari nei quali l'ossigeno presenta numero di ossidazione -1.
Ad esempio l'acqua ossigenata H₂O₂ oppure Na₂O₂ e BaO₂.
Esistono poi dei casi rari come i superossidi dove l'ossigeno presenta numero di ossidazione -1/2 come KO₂ e CsO₂.

Idrossidi (idrati)  : possono essere ottenuti per reazione con acqua da un ossido basico, purchè questo sia almeno parzialmente solubile:

Il nome di questi composti ternari, formati da un metallo, un ossigeno ed un idrogeno si ottiene facendo precedere la parola idrossido al nome del metallo. Il numero di ossidazione di quest'ultimo viene indicato con le desinenze -oso o -ico.

Acidi

                

Gli acidi sono una importante classe di composti molecolari. Un acido è una sostanza che produce ioni idrogeno H⁺ quando viene sciolto in acqua.
La caratteristica degli acidi è dunque il possesso di idrogeni mobili.

Ad esempio il cloruro di idrogeno HCl è un composto gassoso ma quando viene sciolto in acqua viene chiamato acido cloridrico, lo stesso accade per il fluoruro di idrogeno HF che sciolto in acqua diventa acido fluoridrico.
La denominazione degli acidi semplici segue una regola molto semplice: alla parola idrogeno viene sostituita la parola acido mentre la desinenza -uro diventa -ico.
Questa regola vale anche per i composti non binari, come ad esempio HCN=cianuro di idrogeno che sciolto in acqua diventa acido cianidrico.

Idracidi : sono composti dell'idrogeno con gli alogeni, lo ione cianuro e alcuni elementi del gruppo dell'ossigeno (calcogeni) .Il loro nome corrente è formato dalla parola acido seguita dal nome dell'elemento con il postfisso -idrico.
Nella nomenclatura IUPAC si usa il nome dell'anione (desinenza -uro) seguito da 'di' idrogeno.
Nella tabella seguente alcuni esempi di nomenclatura per gli idracidi.

Ossiacidi : si ottengono formalmente, per somma di una o più molecole di acqua alle rispettive anidridi

Da quello che si vede in questi esempi si deduce che:
• nello scrivere le formule degli ossiacidi si mette prima l'idrogeno, poi il non metallo (o il semimetallo) ed infine l'ossigeno.
• quando gli indici della formula di un acido sono divisibili per una stesso sottomultiplo, la semplificazione va fatta.

Per dedurre in modo semplice i nomi degli ossiacidi conviene riportare in una tabella le categorie in cui possono essere distinti gli elementi:

Gli acidi derivanti dalla 1^a categoria ricevono nomi terminanti in -ico.

acido carbonico

acido cromico

Gli acidi derivanti dalla 2^a categoria ricevono nomi terminanti rispettivamente in -oso e in -ico.

acido solforoso

acido solforico

Gli acidi derivanti dalla 3^a categoria hanno nomi speciali, prevedono prefissi come per- e ipo- e mantegono i suffissi -oso ed -ico. Ad es. per il manganese:

acido manganoso

acido manganico

  acido permanganico

Per il cloro

acido ipocloroso

acido cloroso

acido clorico

acido perclorico

In pratica, quando gli acidi liberano i protoni (H⁺) si trasformano negli anioni corrispondenti.
La declinazione dell'anione ottenuto deriva da quella dell'acido:
-ato deriva da -ico
-ito deriva da -oso

Il diverso grado di idratazione viene indicato coi prefissi
orto- per l'acido a più alto grado di idratazione (ad es. P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄)
piro- per l'acido a idratazione intermedia (ad es. P₂O₅+2H₂O=H₄P₂O₇)
meta- per l'acido a più basso grado di idratazione (ad es. P₂O₅+H₂O=2HPO₃)

Idruri

                

Gli idruri binari sono combinazioni tra l'idrogeno ed un altro elemento (metallo o non metallo) si hanno

Idruri ionici  : quando idrogeno molecolare si combina direttamente con un metallo che in genere è alcalino o alcalinoterroso ad es.

Idruri covalenti : quando l'idrogeno si combina con legame covalente con un altro elemento, ad es. NH₃ o H₂O.
Qui una mappa rappresentativa di varie possibilità

 

I sali

                

I Sali: si ottengono per reazione di un acido con una base anche se formalmente essi possono essere ottenuti sostituendo dei metalli agli idrogeni degli acidi.
Il nome di un sale si definisce nominando prima la parte non metallica, con gli stessi prefissi e suffissi già visti nel caso degli acidi e degli ossidi e poi la parte metallica con suffissi -oso ed -ico a secondo del numero di ossidazione del metallo.

Sali semplici  : sono prodotti dalla sostituzione di tutti gli atomi di idrogeno acidi presenti nella molecola.
I loro nomi si ottengono sostituiendo i prefissi tipici dell'acido:
-ico diventa -ato
-oso diventa -ito
-idrico diventa -uro

Qui sotto esempi di nomenclatura di Sali derivati dagli acidi più comuni

Sali basici : un sale può essere considerato come derivato da una base per parziale o totale sostituzione degli ossidrili OH,. si comprende allora come si possano avere dei sali basici di cui riportiamo alcuni esempi

Ioni

                

Il numero di protoni (cariche positive) nel nucleo di un atomo rimane uguale durante le normali reazioni chimiche, mentre gli elettroni carichi negativamente possono essere persi o acquistati portando alla formazione di ioni. Uno ione è un atomo o un gruppo di atomi che ha una carica netta positiva o negativa.

Uno ione atomico è costituito da un solo atomo avente carica positiva o negativa .
La perdita di uno o più elettroni da parte di un atomo produce un catione: uno ione, ha carica netta positiva (ad es. Na⁺).

Un anione è uno ione la cui carica netta è negativa a causa di un aumento del numero di elettroni (ad es. Cl^-)

Gli anioni monoatomici (Cl^- etc..) vengono indicati aggiungendo al nome il suffisso -uro preceduto dalla parola ione.
I cationi monoatomici si indicano semplicemente aggiongendo la parola 'ione' al nome dell'elemento (K⁺=ione potassio).
Certi metalli possono formare cationi con umero di cariche differenti come nel caso del ferro che nei vecchi sistemi di nomenclatura veniva indicato
Fe²⁺=ione ferroso
Fe³⁺=ione ferrico
cioè mettendo la desinenza -oso al catione con carica positiva inferiore e la desinenza -ico al catione con carica positiva superiore. Per la nomenclatura moderna è sufficiente indicare ione Fe(II) e ione Fe(III).