I composti ternari sono composti costituiti da tre diversi atomi e spesso uno e’ l’ossigeno.Per esempio il composto HClO3 è un composto ternario perché è costituito da H (idrogeno) Cl (cloro) ed O (ossigeno), H2SO4 è un composto ternario perché costituito da H (idrogeno) Zolfo (S) ed O (ossigeno).
NON DEVI CONFONDERE LE QUANTITA’ DI UN ATOMO IN UN MOLECOLA CON IL TIPO DI ATOMO!!
IN H2SO4 H è IL TIPO DI ATOMO ( IDROGENO) CONTENUTO IN QUANTITA’ PARIA A 2 ATOMI
O è UN TIPO DI ATOMO (OSSIGENO) CONTENUTO IN QUANTITA’ PARI A 4 ATOMI
S E’ UN TIPO DI ATOMO (ZOLFO) CONTENUTO IN QUANTITA’ PARIA AD 1 SOLO ATOMO
Il composto NH4CL e’ un composto ternario costituito N H e Cl
Prima di affrontare la nomenclatura dei composti ternari, devi conoscere cosa è il NUMERO DI OSSIDAZIONE DI UN ATOMO e come si ottiene.
Il Numero di Ossidazione è un numero che viene attribuito ad un atomo quale risultante di una somma algebrica calcolata in funzione del numero di legami che lo legano ad atomi più elettronegativi o meno elettronegativi rispetto all’atomo in esame. Ciò significa che il n.o. di un atomo dipende dal tipo e quantità di legami che lo uniscono ad altri atom nella molecola e quindi può variare da molecola a molecola.
Ma cosa è l’elettronmegatività di un atomo?
Elettronegatività di un atomo è la tendenza di un atomo di attrarre verso di sé gli elettroni che formano il legame.
Per esempio nella molecola di H-Cl il legame che viene scritto con un trattino è formato da due elettroni tuttavia il Cl attira verso di sè la nuvola di elettroni spostando quindi la densità degli elettroni verso il Cl.
come vedi la nuvola del legame è molto più ampia sul Cl che non sull’ idrogeno.
Esistono diverse scale che riportao i valori di elettronegatività degli atomi : noi ci riferiremo alla scala di Pauling creata nel 1932. In questa scala si ha:
K 0,8 C 2,5 F 4,0
Na 0,9 N 3,0 Cl 3,0
Li 1 O 3,5 P 2,1
H 2,1 S 2,5 Mg 1,0
COME SI CALCOLA IL N.O. DI UN ATOMO IN UNA MOLECOLA?
SI SEGUONO ALCUNI PASSI:
SI CONSIDERANO GLI ATOMI A CUI IL NOSTRO ATOMO E’ LEGATO
SE QUESTO HA ELETTRONEGATIVITA’ MAGGIORE DELL’ ATOMO DI CUI DOBBIAMO CALCOLARE IL N.O ALLORA SI ATTRIBUISCE UN VALORE + 1 PER OGNI LEGAME CHE LO UNISCE
SE QUESTO HA ELETTRONEGATIVITA’ MINORE DELLATOMO DI CUI DOBBIAMO CALCOLARE IL N.O ALLORA SI ATTRIBUISCE UN VALORE – 1 PER OGNI LEGAME CHE LO UNISCE
SE L’ATOMO E’ LEGATO AD UN ALTRO DELLO STESSO TIPO ES H-H OPPURE C-C
SI ATTRIBUISCE IL VALORE O (ZERO) A PRESCINDERE DA EVENTUALE QUANTITA’ DI LEGAMI (ES N2 LA MOLECOLA DI AZOTO IN CUI I DUE ATOMI SONO UNITI DA 3 LEGAMI E QUINDI IL NUMERO DA ATTRIBUIRE AD OGNI ATOMO DI AZOTO E’ ZERO)
FACCIAMO UN ESEMPIO
CALCOLIAMO IL N. O. DELL’OSSIGENO NEL COMPOSTO H2O (ACQUA)
l’idrogeno è legato all’ossigeno con due legami (un trattino rappresenta 2 elettroni e quindi 1 legame)
H–O–H .
Dalla tabella delle elettronegatività si osserva che l’ossigeno è più elettronegativo dell’idrogeno quindi all’idrogeno si assegna il valore +1 per ogni legame dell’idrogeno con l’ossigeno.pertanto nell’H2O un singolo atomo di H ha n.o. +1
Se consideriamo adesso l’ossigeno, sempre nella molecola di acqua, vediamo che possiede 2 legami con l’idrogeno che è meno elettronegativo dell’ossigeno perciò per ogni legame attribuiamo all’ossigeno il valore -1,
pertanto l’ossigeno nel composto H2O ha n.o. -2
riassumendo : nell’H2O
n.o. idrogeno +1
n.o. ossigeno -2
altro esempio : calcolare il n.o. dello zolfo in H2S
lo zolfo è unito con 2 legami a 2 atomi di idrogeno che hanno elettronegatività minore rispetto allo zolfo quindi lo zolfo ha n. o. -2
Calcoliamo il n. o. del Cloro in PCl3
ogni atomo di cloro è legato al fosforo con un legame e poiché il Fosforo ha elettronegatività 2,1 che è minore rispetto al cloro (3,0) si attribuisce ad ogni atomo di cloro il n.o. -1 . Viceversa, consideriamo il fosforo nelle stessa molecola, vediamo che è unito con 3 legami a 3 atomi di cloro che è + elettronegativo per cui attribuiamo il valore + 1 per ogni legame con il cloro. In definitiva nella molecola PCl3
n.o. Fosforo = +3
n.o. Cloro = -1
RICORDIAMO CHE LA SOMMA DEI NUMERI DI OSSIDAZIONE DI TUTTI GLI ATOMI DI UNA MOLECOLA DEVE ESSERE ZERO
NEL CASO DI PCl3
totale dei n. o. nella molecola = +3 per P e -1 per ognuno dei 3 atomi di Cl
SOMMA DEI N.O IN PCl3 =+3 -3 =0
calcoliamo il n.o. del CLORO nei composti HClO, HClO2, HClO3 HClO4
in HClO si ha un legame del Cl con H meno elettronegativo (assegniamo il valore -1)
si hanno 2 legami con l’ ossigeno più elettropositivo (assegniamo il valore +2)
sommando si ha che in HClO il n.o. del cloro è +1
in HClO2 si ha 1 legame con H meno elettronegativo (assegniamo il valore -1)
si hanno 2 legami per ogni atomo di ossigeno( in totale 4 legami) ed assegnaiamo il valore +4
il n.o. del Cloro in HClO2 è quindi +4-1 =3
nel composto HClO3 si hanno 6 legami con l’ossigeno( quindi valore +6)
1 legame con l’ H quindi valore -1
il n.o. del cloro in HClO3 è +5
METODO RAPIDO PER IL CALCOLO DEL N.O. NEI COMPOSTI TERNARI
Per calcolare il n.o. dell’atomo centrale in un composto ternario in cui il terzo atomo è l’ossigeno si può seguire il metodo seguente:
es calcolare il n.o. di Cl nel composto HClO3
si moltiplica il n. di atomi di ossigeno (in questo caso 3) per 2 (che è il numero di legami per ogni atomo di ossigeno) e si ha in questo caso +6 e si sottrae il numero di atomi di idrogeno (in questo caso -1) .in definitiva il n.o. del Cloro in HClO3 è +6-1=5
CALCOLA il n.o. del Manganese in KMnO4
seguendo quest’ultimo metodo si ha 4x 2 = 8 e si sottrae 1 (il K ha un solo legame)
il n.o. del Mn in KMnO4 è 8-1 = 7
Calcola il n.o. dell azoto in NaNO3
si ha 3×2= 6 meno 1 (legame del sodio con l’N ) n.o. N in NaNO3 = 6-1= 5
calcola il n. o. del cromo in K2Cr2O7
7 x 2 =14 meno 2 (atomi di K) quindi Cr2 = 14-2 = 12
Ma attenzione gli atomi di Cr in questa molecola sono 2 quindi se per 2 atomi DI Cr il n.o è 12 per ogni atomo di cromo è 12/ 2 =6
QUINDI IN K2Cr2O7 il cromo Cr ha n.o. +6
Calcoliamo il n.o. del C in H2CO3
3x 2 = 6 meno 2 atomi di H si ha n.o. C in H2CO3 = 6-2=4
RIASSUMEDO
AD OGNI ATOMO DI UNA MOLECOLA POSSIAMO ATTRIBUIRE UN NUMERO DI OSSIDAZIONE IN FUNZIONE DEL NUMERO DI LEGAMI E DELL’ELETTRONEGATIVITA’ DEGLI ATOMI CUI E’ LEGATO.
per calcolare il n.o.
NUMERO ATOMI DI OSSIGENO MOLTIPLICATO 2 (DUE LEGAMI)
SOTTRARRE IL NUMERO DEI LEGAMI CON L’ATOMO MENO ELETTRONEGATIVO
FARE LA SOMMA ALGEBRICA
IMPARIAMO A DARE UN NOME AI COMPOSTI TERNARI
COMPOSTI TERNARI CONTENENTI IDROGENO
SE IN UN COMPOSTO TERNARIO L’ELEMENTO SCRITTO A SINISTRA E’ L’IDROGENO ALLORA IL NOME DEL COMPOSTO COMINCIA CON LA PAROLA ” ACIDO”.
SE L’ATOMO CENTRALE E’ IL CLORO OPPURE IL BROMO O LO IODIO ESSI APPARTENGONO AL GRUPPO 7 (14) DELLA TAVOLA PERIODICA ED I N.O. POSSIBILI SONO: -1 0 +1 +3 +5 +7
GLI ACIDI TERNARI CORRISPONDENTI SONO
HXO HXO2 HXO3 HXO4 DOVE X PUO’ ESSERE Cl, Br, I
all’acido in cui l’atomo centrale è appena inferiore al n.o. massimo (in questo caso il valore è 5 essendo 7 il n.o. massimo) il nome dell’acido finisce in ICO
es HClO3 ACIDO COLR–ICO
HBrO3 ACIDO BROM– ICO
HIO3 ACIDO IOD-ICO
SE IL N. O DELL’ATOMO CENTRALE E’ IL MASSIMO CIOE’ +7 IL NOME FINISCE IN PER-ICO
ES HCLO4 ACIDO PER CLOR--ICO
HBrO4 ACIDO PER BROM–ICO
HIO4 ACIDO PER-IOD–ICO
RIASSUMENDO:
,PER I COMPOSTI TERNARI CONTENENTI UN ATOMO CENTRALE DEL 7° GRUPPO, L’ACIDO CHE TERMINA IN –ICO
CONTIENE SEMPRE 3 ATOMI DI OSSIGENO
SE E’ PER–ICO CONTIENE 4 ATOMI DI OSSIGENO
SE L’ACIDO HA L’ATOMO CENTRALE CHE POSSIEDE IL N.O. INFERIORE AL -ICO
ALLORA IL NOME DELL’ACIDO TERMINA COL SUFFISSO -OSO
ESEMPIO
HClO3 ACIDO CLORICO
HClO2 ACIDO CLOR-OSO
HBrO3 ACIDO BROMICO
HBrO2 ACIDO BROMOSO
HIO2 ACIDO IODOSO
SE IL N.O. E’ ANCORA INFERIORE SI HA UN ACIDO IPO –OSO
HClO ACIDO IPO-CLOR-OSO
HBrO ACIDO IPO-BROM-OSO
IN DEFINITIVA RIASSUMENDO
SE VI SONO 3 ATOMI DI OSSIGENO
HClO3 HBrO3 HIO3 IL NOME E’ ACIDO CLORICO ACIDO BROMICO ACIDO IODICO
SE VI SONO 2 ATOMI DI OSSIGENO
HClO2 HBrO2 HIO2 ACIDO CLOROSO ACIDO BROMOSO ACIDO IODOSO
SE VI E’ UN SOLO ATOMO DI OSSIGENO
HClO ACIDO IPOCLOROSO
HBrO ACIDO IPOBROMOSO
IN SINTESI PER IL CLORO SI HA:
HClO acido ipocloroso
HClO2 acido cloroso
HClO3 acido clorico
HClO4 acido perclorico
GLI IONI CHE DERIVANO DAGLI ACIDI TERNARI
SE ELIMINIAMO UN ATOMO DI IDROGENO DAGLI ACIDI SCRITTI SOPRA ESSI PRENDONO IL NOME DI :
ClO- IONE IPOCLORITO BrO- IONE IPOBROMITO
ClO2- IONE CLORITO BrO2- IONE BROMITO
ClO3- IONE CLORATO BrO3- IONE BROMATO
ClO4- IONE PERCLORATO BrO4- IONE PERBROMATO
IL CROMO HA N.O +2, +3 e +6,
IL N.O. DEL Cr NEL COMPOSTO H2CrO4 è 2x 4 -2 = +6 in questo caso l’acido è ACIDO CROMICO
LO ZOLFO CHE APPARTIENE AL GRUPPO VI FORMA INVECE I SEGUENTI ACIDI TERNARI
H2SO4 ACIDO SOLFORICO N.O. DELLO ZOLFO 4×2 =8 – 2 = +6
H2SO3 ACIDO SOLFOROSO N.O. ZOLFO 3x 2 = 6 -2 = +4
H2SO2 ACIDO IPOSOLFOROSO N.O. ZOLFO 2 x 2 = 4 – 2 = +2
GLI IONI CORRISPONDENTI SONO
se si toglie uno solo dei due atomi di H
HSO4- IONE SOLFATO ACIDO
HSO3- IONE SOLFITO ACIDO
HSO2- IONE IPOSOLFITO ACIDO
se si tolgono 2 atomi di idrogeno
SO4- 2 IONE SOLFATO
SO3-2 IONE SOLFITO
SO2-2 IONE IPOSOLFITO
ACIDI TERNARI DELL’AZOTO
HNO3 ACIDO NITRICO NO3- IONE NITRATO
HNO2 ACIDO NITROSO NO2- IONE NITRITO
ACIDI TERNARI DEL FOSFORO
H3PO4 ACIDO FOSFORICO
H3PO3 ACIDO FOSFOROSO
GLI ANIONI SI OTTENGONO TOGLIENDO 1,2 OPPURE 3 ATOMI DI IDROGENO
H2PO4- ANIONE FOSFATO BIACIDO
HPO4-2 ANIONE FOSFATO MONOACIDO
PO4-3 ANIONE FOSFATO
H2PO3- ANIONE FOSFITO BIACIDO
HPO3-2 ANIONE FOSFITO MONOACIDO
PO3.3 ANIONE FOSFITO
DAL NOME ALLA FORMULA
SCRIVIAMO LA FORMULA DELL’ACIDO SOLFORICO
SAPPIAMO CHE LO ZOLFO E’ AL GRUPPO VI QUINDI IL N.O. MASSIMO DELLO ZOLFO E’ +6
ESSENDO UN ACIDO DEVE AVERE L’IDROGENO COME PRIMO ELEMENTO DELLA FORMULA
PONIAMO LA FORMULA HySOx POICHE’ IL N. O. DEVE ESSERE +6 è EVIDENTE CHE X x 2 = 8 X= 4 ED y=2
QUINDI X =4 y=2
LA FORMULA E’ H2SO4
SCRIVIAMO L’ACIDO SOLFOROSO
LA FORMULA DEVE CONTENERE LO ZOLFO CON UN N.O. INFERIORE A +6 CHE E’ +4
ESSENDO UN ACIDO DEVE AVERE L’IDROGENO QUALE PRIMO ELEMENTO DELLA FORMULA
DOVENDO IL N.O. DELLO ZOLFO ESSERE +4 è EVIDENTE CHE SE L’ H FOSSE SOLAMENTE 1 ATOMO AVREMMO UN N.O. DISPARI QUINDI GLI ATOMI DI H DEVONO NECESSARIAMENTE ESSERE 2
LA FORMULA SARA’
H2SOx DA CUI X = 3 INFATTI 3×2 =6 N.O. s = 6-2=4
SCRIVIAMO IL SOLFATO ACIDO DI SODIO
SAPPIAMO CHE LO IONE SOLFATO E’ SO4-2 E LO IONE SOLFATO ACIDO DEVE CONTENERE IDROGENO E SARA’ PERTANTO HSO4-
SICCOME VI E’ ANCHE IL SODIO ALLORA LA FORMULA DEL SOLFATO ACIDO DI SODIO E’ NaHSO4
SCRIVIAMO L’IPOCLORITO DI SODIO
LO IONE IPOCLORITO E’ ClO- QUINDI L’IPOCLORITO DI SODIO HA LA FORMULA NaClO
SCRIVIAMO IL FOSFATO BIACIDO DI FOSFORO
FOSFATO BIACIDO SIGNIFICA CHE VI SONO 2 ATOMI DI IDROGENO PERCIO’ LO IONE FOSFATO BIACIDO E’
H2PO4- QUINDI LA FORMULA DEL FOSFATO BISCIDO DI SODIO E’ NaH2SO4
SCRIVIAMO LA FORMULA DEL FOSFITO MONOACIDO DI SODIO
LO IONE FOSFITO E’ PO3-3
MONOACIDO SIGNIFICA CHE VI DEVE ESSERE UN ATOMO DI IDROGENO QUINDI LA FORMULA DEVE CONTENERE L’ANIONE HPO3-2 E PERTANTO
IL FOSFITO MONOACIDO DI SODIO HA LA FORMULA Na2HPO3
SCRIVERE IL FOSFATO MONOACIDO DI CALCIO
LO IONE FOSFATO MONOACIDO HA 1 ATOMO DI H PERCIO’ E’ HPO4-2
IL CALCIO è Ca+2 QUINDI LA FORMULA E’ CaHPO4
SCRIVERE IL FOSFATO DI CALCIO
LO IONE FOSFATO E’ PO4-3 IL CALCIO E’ Ca+2 QUINDI LA FORMULA E’ Ca3(PO4)2
(RICORDA CHE NELL’UNIONE DEGLI IONI GLI ESPONENTI DELL’UNO DIVENGONO GLI INDICI DELL’ALTRO E VICEVERSA)