Numero di Ossidazione e Formule Chimiche

Il numero di ossidazione è più preciso del concetto di valenza per capire come si comportano gli atomi nelle molecole. È la carica che un atomo avrebbe se tutti gli elettroni di legame andassero all'atomo più elettronegativo.

Nell'HCl, ad esempio, il cloro è più elettronegativo dell'idrogeno, quindi "si prende" tutti gli elettroni di legame. L'idrogeno diventa parzialmente positivo $+1$ e il cloro parzialmente negativo $-1$.

Per scrivere le formule dai numeri di ossidazione è facile: metti l'elemento positivo a sinistra, quello negativo a destra, poi inverti i numeri di ossidazione (togliendo il segno al negativo) per ottenere gli indici. Se c'è un divisore comune, semplifica!

Trucco utile: Ricorda che il segno va PRIMA del numero per il numero di ossidazione $+2, -2$, mentre va DOPO per gli ioni $2+, 2-$.

Nomenclatura Sistematica e Composti Binari

Esistono tre tipi di nomenclatura IUPAC: quella nuova (2005), quella acida tradizionale e quella classica accettata. La scelta dipende dal tipo di composto e da quanto vogliamo specificare le sue proprietà.

I composti binari (formati da due elementi) seguono regole precise. Il secondo elemento della formula si nomina per primo, troncando il nome e aggiungendo -uro (tranne per l'ossigeno che diventa ossido). Tra i due nomi si mette sempre "di".

Esempio pratico: LiBr diventa "bromuro di litio". Se ci sono più atomi, aggiungi i prefissi numerici: CF₄ diventa "tetrafluoruro di carbonio".

Quando un elemento ha più numeri di ossidazione, usa la notazione Stock: FeBr₂ è "bromuro di ferro (II)", FeBr₃ è "bromuro di ferro (III)".

Regola d'oro: Seconda elemento → primo nel nome con desinenza -uro, primo elemento → secondo nel nome invariato, sempre con "di" in mezzo!

Ossidi: Quando l'Ossigeno fa la Differenza

Gli ossidi sono i composti più comuni dell'ossigeno. La formula generale è E₍ₓ₎O₍ᵧ₎, dove E può essere un metallo o un non metallo. Esistono anche perossidi (O²⁻) e superossidi $O⁻¹/²$.

Il comportamento in acqua determina il tipo di ossido: i metalli formano ossidi basici (soluzione basica), i non metalli formano ossidi acidi o anidridi (soluzione acida).

La nomenclatura tradizionale degli ossidi basici usa le desinenze -ico per il numero di ossidazione maggiore e -oso per quello minore. Esempio: Fe₂O₃ è "ossido ferrico", FeO è "ossido ferroso".

Per gli ossidi acidi (anidridi) si usa "anidride + radice + ica/osa". Con cloro, bromo e iodio che hanno 4 numeri di ossidazione, aggiungi ipo- (minore) e per- (maggiore).

Ricorda facilmente: Rico → ICO (numero di ossidazione maggiore), mentre OSO è per quello minore!

Perossidi, Superossidi e Idruri

I perossidi contengono il gruppo O₂²⁻ (due ossigeni con n.o. -1 ciascuno), mentre i superossidi hanno O₂⁻ (n.o. medio -1/2). Il nome è semplice: "perossido/superossido di + elemento".

L'acqua ossigenata (H₂O₂) è il perossido di idrogeno più famoso che conosci!

Gli idruri hanno formule diverse a seconda del gruppo: EHₓ per i gruppi 1-15, HₓE per i gruppi 16-17. Quando l'idrogeno si lega ai metalli del gruppo 1 e 2, forma idruri ionici $H ha n.o. -1$.

Gli idracidi (HₓE) sono molecolari e formano soluzioni acide in acqua. Il nome tradizionale è "acido + radice elemento + idrico". Esempio: HCl è acido cloridrico, H₂S è acido solfidrico.

Attenzione: Negli idracidi l'idrogeno ha sempre n.o. +1, mentre negli idruri metallici ha n.o. -1!

Sali Binari e Idrossidi

I sali binari derivano dagli idracidi sostituendo l'idrogeno con un metallo. La formula generale è MeₓEᵧ, dove E è un non metallo dei gruppi 16 o 17.

Il nome sistematico segue le regole dei composti binari: "radice elemento + uro + di + metallo". Na₂S diventa "solfuro di sodio". Per la nomenclatura tradizionale, se il metallo ha più numeri di ossidazione, usa -oso e -ico.

Gli idrossidi sono composti ternari con lo ione OH⁻ e un catione metallico. Si formano quando un ossido basico reagisce con acqua e hanno carattere basico.

Il nome sistematico è "idrossido di + metallo" (con prefissi se necessario). Fe(OH)₃ può essere "tridrossido di ferro" o "idrossido di ferro (III)" con la notazione Stock.

Trucco per gli idrossidi: Conta quanti gruppi OH⁻ ci sono per capire il numero di ossidazione del metallo!

Ossoacidi: La Chimica Diventa Più Complessa

Gli ossoacidi sono composti molecolari con idrogeno, ossigeno e un non metallo. La formula generale è Hₓ(nMe)ᵧOᵧ. Quelli con più atomi di idrogeno sono detti acidi poliprotici.

Il nome sistematico usa: "acido + prefisso per ossigeni + osso + radice non metallo + ico + (n.o.)". Esempio: HClO₄ è "acido tetraossoclorico (VII)".

La nomenclatura tradizionale è più semplice e deriva dalle anidridi corrispondenti, sostituendo "anidride" con "acido". CO₂ (anidride carbonica) + H₂O → H₂CO₃ (acido carbonico).

Per cloro, bromo e iodio con 4 numeri di ossidazione: ipo-oso (minore), -oso, -ico, per-ico (maggiore). HClO è acido ipocloroso, HClO₄ è acido perclorico.

Collegamento utile: Se conosci il nome dell'anidride, ottieni facilmente il nome dell'ossoacido sostituendo solo la prima parola!