La nomenclatura degli ossiacidi è un sistema utilizzato per nominare gli acidi che contengono ossigeno. Questi composti sono generalmente formati da idrogeno, ossigeno e un altro elemento (il non-metallo o metalloide che definisce l’acido).
La nomenclatura, tradizionale o IUPAC, varia a seconda del numero di atomi di ossigeno presenti nell’acido e della sua forza (o del suo stato di ossidazione) ⚛️
Sappiamo che di composti chimici ne esistono parecchi e, sì, ognuno di loro ha un nome che ci permette di associarlo a diverse categorie. Una volta individuato il settore adatto a quel composto saprai utilizzare regole facili e veloci per scegliere il nominativo corretto ✅
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Nei prossimi scroll approfondiamo come utilizzare la nomenclatura per identificare correttamente gli elementi coinvolti nelle reazioni di idratazione ⚛️
Ossiacidi e nomenclatura
Cominciamo dando un’occhiata alle regole generali per la nomenclatura degli ossiacidi:
| Tipo di acido | Descrizione | Esempio |
|---|---|---|
| Acidi con un solo stato di ossidazione | Elementi che formano un solo acido con l’ossigeno. Il nome inizia con “acido”, seguito dal nome dell’elemento con la terminazione “-ico”. | H2CO3 è l’acido carbonico |
| Acidi con due stati di ossidazione | Elementi che formano due acidi diversi con l’ossigeno. Si utilizzano le terminazioni “-oso” (meno ossidato) e “-ico” (più ossidato). | Per lo zolfo: – H2SO3 è l’acido solforoso – H2SO4 è l’acido solforico |
| Acidi con più di due stati di ossidazione | Elementi che formano più di due acidi con l’ossigeno. Si usano i prefissi “ipo-” (meno ossigeno) e “per-” (più ossigeno). | Per il cloro: HClO è l’acido ipocloroso HClO2 è l’acido cloroso HClO3 è l’acido clorico HClO4 è l’acido perclorico |
| Acidi senza ossigeno | Acidi che non contengono ossigeno. Vengono nominati con il prefisso “idro-” e la terminazione “-ico”. | HCl è l’acido cloridrico |
Queste regole sono utilizzate nella nomenclatura tradizionale. Tuttavia, esiste anche la nomenclatura IUPAC, che utilizza prefissi e suffissi per indicare la struttura dell’elemento chimico 🏗
Tale metodo è particolarmente utile per gli elementi che possono avere diverse forme e legami.
Andiamo con ordine. Tutte le molecole inorganiche con formula iniziale H sono acidi, esclusa l’acqua.
Si dividono in idracidi (composti binari) e ossiacidi (composti ternari con ossigeno) ⚛️
Le molecole inorganiche con un metallo seguito da un non metallo (ad eccezione di H e O, che formano idruri e ossidi) sono sali, distinti in:
- sali binari (da idracidi, con un metallo e un non metallo) 🚃
- sali ternari (da ossiacidi, con ossigeno) 🫧
Gli ossiacidi si formano di solito in idratazione delle anidridi, composti di un non metallo e ossigeno.
Come abbiano già detto, il numero di atomi di ossigeno e lo stato di ossidazione del non-metallo in una molecola di acido possono essere indicati sia attraverso la nomenclatura IUPAC che quella tradizionale. Vediamo alcuni esempi.
Nomenclatura IUPAC
Utilizza prefissi numerici come “mono-“, “di-“, “tri-“, “tetra-“, ecc., per indicare il numero esatto di atomi di ogni elemento presente nella formula dell’acido 🔢
Non fa distinzioni tra ossidi basici e acidi e assegna un nome costituito dal prefisso numerico di ossigeno seguito da: “osso”, la radice del non metallo, “ato di”, il prefisso numerico di idrogeno e “idrogeno”.
Il nome del non metallo è seguito dal suo stato di ossidazione in numero romano racchiuso tra parentesi
Ad esempio, H2CO3 può essere chiamato “triossocarbonato di diidrogeno” 👩🔬
In generale, la nomenclatura IUPAC tende a essere più sistematica e riflette più direttamente la composizione chimica del composto 🧪
Nomenclatura Tradizionale
Utilizza suffissi come “-ico” e “-oso” per indicare lo stato di ossidazione del non metallo.
Il suffisso “-ico” è usato per lo stato di ossidazione più alto e “-oso” per quello più basso 📊
In alcuni casi, si usano i prefissi “per-“ per indicare lo stato di ossidazione più alto e “ipo-” per quello più basso.
Per gli ossiacidi derivati da anidridi che si combinano con una sola molecola di acqua, si usano i prefissi “meta-” e “orto-” per distinguere tra quelli che derivano dall’idratazione di una o due molecole di anidride.
Gli ossiacidi formati da elementi come P, Si, As, Sb, e B hanno nomenclature tradizionali particolari, come acido meta-, acido piro-, e acido orto-, a seconda del numero di atomi d’idrogeno o di non metallo presenti nella formula molecolare 🤔
In generale, la nomenclatura tradizionale può includere informazioni storiche o funzionali che non sono immediatamente evidenti dalla formula chimica ✍️
Nomenclatura e numeri di ossidazione
I numeri di ossidazione giocano un ruolo cruciale nella nomenclatura chimica, specialmente quando si tratta di composti inorganici come gli ossiacidi e i loro sali.
Il numero di ossidazione di un elemento in un composto indica il numero di elettroni che un atomo ha guadagnato, perso o condiviso rispetto al suo stato neutro.
Tutti gli elementi del primo gruppo hanno n.o. +1, quelli del secondo +2 e quelli del terzo +3.
Il fluoro ha n.o. -1 mentre tutti gli altri alogeni fanno “la scala dei dispari” ovvero +1, +3, +5 e +7 insieme al negativo -1. I pochi gruppi rimanenti vanno imparati a memoria, direi però che abbiamo sfoltito il lavoro 🧠
Può essere utile tenere a mente che l’ossigeno ha numero -2 se non in poche eccezioni e nelle molecole è l’elemento da cui dobbiamo partire per assegnare i numeri ai composti.
Ma quindi come si assegnano i numeri di ossidazione nei composti? Dobbiamo tenere presente che la somma dei numeri di ossidazione deve sempre fare zero in una molecola neutra, in uno ione invece la somma sarà pari alla carica stessa dello ione.
| Composto | Numero di ossidazione | Spiegazione |
|---|---|---|
| CaO | Ca: +2, O: -2 | Assegnamo -2 all’ossigeno e +2 al calcio. Quindi, la carica totale è zero. |
| Na2O | Na: +1, O: -2 | Assegnamo -2 all’ossigeno e +1 al sodio. Moltiplichiamo il numero di ossidazione per il pedice se c’è più di un atomo dello stesso elemento. Quindi, +1 x 2. |
| H2SO4 | H: +1, S: +6, O: -2 | Assegnamo -2 all’ossigeno (moltiplicato per il pedice dà -8) e +1 all’idrogeno (+2 dopo la moltiplicazione). Lo zolfo avrà +6 per avere un totale di zero. |
| CaCO3 | Ca: +2, C: +4, O: -2 | -2 per 3 sull’ossigeno ci dà -6. Assegnamo +2 al calcio. Il carbonio avrà +4 per avere un totale di zero. |
| HSO4- | H: +1, S: +6, O: -2 | La somma totale dovrà essere -1. Assegnamo -2 all’ossigeno (-8 dopo la moltiplicazione) e +1 all’idrogeno. Lo zolfo avrà +6 per avere un totale di -1. |
La nomenclatura degli ossiacidi segue regole ben precise, che permettono anche di convertire il nome di un ossiacido nella sua formula chimica.
Dalla nomenclatura alla reazione: esempi pratici
Acido Carbonico
Partendo dall’anidride carbonica (CO2), aggiungiamo H2O. La reazione di idratazione CO2 + H2O ➡️ H2CO3 ci fornisce la formula dell’acido carbonico.
Acido Solforoso
Dall’anidride solforosa (SO2), aggiungendo H2O, otteniamo SO2 + H2O ➡️ H2SO3, la formula dell’acido solforoso.
Acido Solforico
Partendo dall’anidride solforica (SO3) e aggiungendo H2O, abbiamo SO3 + H2O ➡️ H2SO4, che ci dà l’acido solforico.
Acido Nitrico
Dall’anidride nitrica (N2O5), con l’aggiunta di H2O, otteniamo N2O5 + H2O ➡️ H2N2O6. Semplificando per il minimo comune multiplo, arriviamo a HNO3.
Acido Nitroso
Partendo dall’anidride nitrosa (N2O3) e aggiungendo H2O, otteniamo N2O3 + H2O ➡️ H2N2O4. Semplificando, la formula diventa HNO2.
La chiave per padroneggiare la nomenclatura degli ossiacidi è la pratica regolare. Esercitati con esempi diversi per familiarizzare con le regole e le eccezioni. Ricorda, la chimica è una scienza pratica: più ti eserciti, più diventerà naturale comprendere e applicare le sue regole.
Nomenclatura degli ossiacidi: rispondi a ogni quiz
Come puoi vedere, ricordare i fattori e le condizioni che influenzano la nomenclatura degli ossiacidi ti aiuta a capire meglio la chimica e a risolvere gli esercizi senza difficoltà 🧠
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