Ossidi: proprietà, formule e nomenclatura

Marco ha scritto:

Gentile Professoressa, non riesco a  risolvere questo quesito; per favore mi può aiutare?

Quali sono le formule degli ossidi degli elementi del primo periodo? Distinguere queste formule in ossidi basici e ossidi acidi e denominare gli ossidi acidi con la notazione IUPAC mentre gli ossidi basici con la notazione di Stock.

Grazie per l’aiuto che mi potrà dare.

 

Ecco l’aiuto:

Gli elementi del primo grande periodo della tavola periodica sono, nell’ordine, litio (Li), berillio (Be), boro (B), carbonio (C), azoto (N), ossigeno (O), fluoro (F) e neon (Ne). Tutti gli elementi dei gruppi principali della tavola periodica, eccettuati i gas nobili, reagiscono con l’ossigeno per formare composti binari chiamati ossidi;  gli ossidi di cui devi discutere sono quindi i composti con l’ossigeno di litio, berillio, boro, carbonio, azoto e fluoro.

Per quanto riguarda le formule degli ossidi, devi tener presente che il numero di ossidazione dell’ossigeno è -2 (ma è +2 quando è combinato con un elemento del VII gruppo, cioè con un alogeno), mentre quello degli altri elementi è: Li +1, Be +2, B +3, C +4 (ma anche +2), N +5 (ma anche +1, +2, +3, +4), F -1.  Per scrivere correttamente la formula di un composto binario a partire dai numeri di ossidazione degli elementi che lo costituiscono, è necessario applicare alcune regole, riportate sempre sui libri di testo. Esiste tuttavia un modo particolarmente veloce per individuare gli indici di una formula, che consiste nell’utilizzare il numero di ossidazione di un elemento come indice dell’altro, e viceversa; nell’eventualità che i due indici abbiano un divisore comune, si procede a semplificare la formula (per esempio, nel caso del composto costituito da ossigeno, con numero di ossidazione -2, e piombo, con numero di ossidazione +4, si avrebbe Pb2O4 che si semplifica in PbO2). Le formule degli ossidi in questione (soltanto i principali), pertanto, diventano:

Li2O     BeO      B2O3     CO2     N2O5    OF2

L’ordine di scrittura dei simboli nella formula di un composto binario segue la regola per cui va scritto per ultimo il simbolo dell’elemento con numero di ossidazione negativo; poiché nel composto tra O e F è il fluoro che ha numero di ossidazione negativo, la formula corretta è OF2 e non F2O.

Gli ossidi degli elementi metallici sono in genere basici perché, sciolti in acqua, formano soluzioni basiche; la maggior parte degli ossidi non metallici, invece, forma con l’acqua soluzioni acide e sono per questo definiti ossidi acidi. Secondo tali indicazioni risultano ossidi basici quelli del litio e del berillio, mentre risultano acidi quelli del boro, del carbonio, dell’azoto e del fluoro.

In realtà, l’ossido del  berillio è insolubile in acqua e ha comportamento anfotero perché è capace di reagire tanto con gli acidi quanto con le basi; si scioglie infatti in acqua aggiungendo sia acidi sia basi.

Per quanto riguarda la nomenclatura di composti semplici, come gli ossidi, il sistema di nomenclatura IUPAC più adatto è quello che si basa sulla composizione della sostanza, cioè sulla sua stechiometria (sistema compositivo); secondo tale sistema, la composizione della sostanza può essere indicata in diversi modi, cioè utilizzando prefissi moltiplicativi, numeri di ossidazione o numeri di carica.

Il numero di ossidazione di un elemento è indicato da un numero romano posto tra parentesi immediatamente dopo il nome dell’elemento a cui si riferisce; questa notazione è nota come notazione di Stock. Con i prefissi moltiplicativi mono-, di-, tri-, si indica invece il numero di atomi di ciascuna specie presenti nella formula del composto; va però ricordato che il prefisso mono viene sempre omesso, a meno che non sia necessario per evitare confusione. Quando l’elemento possiede soltanto un numero di ossidazione non devono essere specificati né i prefissi moltiplicativi né i numeri di ossidazione.

È necessario anche ricordare che, quando il simbolo dell’ossigeno compare per primo nella formula, il nome del composto non è ossido di…, ma si ottiene facendo terminare in –uro il nome dell’ultimo elemento scritto nella formula.

Sulla base di queste indicazioni, i nomi degli ossidi basici (in blu) e degli ossidi acidi (in rosso), pertanto diventano:

Li2O             ossido di litio   [non ossido di litio(I)]

BeO             ossido di berillio  [non ossido di berillio(II)]

B2O3            triossido di diboro

CO2             diossido di carbonio        

N2O5            pentaossido di diazoto

OF2              difluoruro di ossigeno       

Spero che quanto ho scritto possa bastarti….

Per la lezione

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