Nomenclatura degli ossidi: guida semplice e completa

Cosa sono i composti binari dell’ossigeno

I composti binari dell’ossigeno, chiamati ossidi in generale dalla nomenclatura IUPAC, sono composti formati dall’ossigeno e da un altro elemento della tavola periodica. L’ossigeno reagisce con quasi tutti gli elementi, formando una grande varietà di ossidi sia con metalli sia con non metalli.

Negli ossidi l’ossigeno possiede quasi sempre numero di ossidazione –2. L’eccezione principale è il composto OF₂, che non è un ossido, ma un fluoruro di ossigeno. In questo caso l’ossigeno ha numero di ossidazione +2, perché il fluoro è l’elemento più elettronegativo della tavola periodica, cioè tende ad attirare verso di sé gli elettroni di legame. Esistono inoltre i perossidi, nei quali l’ossigeno ha numero di ossidazione –1. Un esempio di composto dove l'ossigeno ha il numero di ossidazione -1 è l'acqua ossigenata di formula H₂O₂.

La formula chimica degli ossidi si scrive sempre con l’ossigeno posizionato a destra, preceduto dall’altro elemento.

Nomenclatura IUPAC degli ossidi

La nomenclatura IUPAC è il sistema più moderno e sistematico per denominare i composti chimici. Nel caso degli ossidi, il nome si costruisce utilizzando il termine ossido preceduto da prefissi numerici che indicano il numero di atomi di ossigeno presenti nella molecola.

I principali prefissi utilizzati sono:

• mono-
• di-
• tri-
• tetra-
• penta-
• esa-
• epta-
• otta-
• nona-
• deca-

Il nome completo si forma quindi con prefisso + ossido + di + elemento. Quando necessario, anche l’elemento può essere preceduto da un prefisso per indicare il numero di atomi presenti nella molecola.

Questo sistema permette di identificare in modo preciso la formula molecolare del composto.

Alcuni esempi sono riportati in Figura 1.

Nomenclatura di Stock

Un altro metodo molto diffuso è la nomenclatura di Stock, particolarmente utile per gli elementi che possono assumere più numeri di ossidazione.

In questo caso il composto viene chiamato ossido di [nome dell' elemento], seguito dal numero di ossidazione dell’elemento espresso con numeri romani tra parentesi.

Ad esempio, se un metallo può formare due ossidi con numeri di ossidazione diversi, la nomenclatura di Stock permette di distinguerli chiaramente indicando il numero di ossidazione direttamente nel nome del composto. Questo metodo è molto utilizzato nella chimica moderna perché evita ambiguità nella denominazione. In Figura 2 sono riportati alcuni esempi.

Ossidi basici: ossidi dei metalli

Gli ossidi dei metalli sono generalmente chiamati ossidi basici. Questo perché reagiscono con l’acqua formando idrossidi, sostanze che producono ioni OH⁻ in soluzione.

Le soluzioni basiche possono essere riconosciute facilmente utilizzando indicatori di pH, come la cartina universale, che assume una colorazione blu in presenza di basi.

Nella nomenclatura tradizionale, quando un metallo presenta due numeri di ossidazione, si utilizzano i suffissi:

• -oso per il numero di ossidazione minore

• -ico per il numero di ossidazione maggiore

Questo sistema è ancora molto diffuso nei libri di chimica e nella didattica.

Ossidi acidi: ossidi dei non metalli

Gli ossidi dei non metalli sono generalmente chiamati ossidi acidi perché reagiscono con l’acqua formando acidi. In soluzione si sviluppano ioni H₃O⁺ (ioni idronio), responsabili del comportamento acido.

Le soluzioni acide possono essere riconosciute con indicatori di pH, che assumono una colorazione rossa o arancione.

Nella nomenclatura tradizionale, gli ossidi acidi vengono spesso chiamati anidridi. Sebbene questo termine sia oggi meno utilizzato nella nomenclatura IUPAC, è ancora molto comune nel linguaggio chimico. In Figura 3 vi è un riassunto di quanto detto fino ad ora.

Regole della nomenclatura tradizionale delle anidridi

La nomenclatura tradizionale delle anidridi segue alcune regole basate sul numero di ossidazione del non metallo.

1. Un solo numero di ossidazione
   Il composto prende il nome di anidride seguito dal nome dell’elemento con suffisso -ica.
   Esempio: anidride borica B₂O₃.

2. Due numeri di ossidazione
   Si utilizzano i suffissi:

   • -osa per il numero di ossidazione minore

   • -ica per il numero di ossidazione maggiore
     Esempio: anidride solforosa, SO₂ e anidride solforica, SO₃ .

3. Più di due numeri di ossidazione
   Si aggiungono i prefissi:

   • ipo- per il numero di ossidazione più basso

   • per- per il numero di ossidazione più alto

   Esempi: anidride ipoclorosa, ClO, anidride clorosa, Cl₂O₃ , anidride clorica, Cl₂O₅ anidride perclorica, Cl₂O₇.

Esistono tuttavia alcune eccezioni alla nomenclatura tradizionale, come nel caso degli ossidi dell’azoto, del carbonio, del manganese e del cromo. Proprio per evitare queste complicazioni, nella chimica moderna si preferisce utilizzare la nomenclatura IUPAC, che è più chiara e sistematica. In Figura 4 vi è un confronto dei nomi dello stesso composto con i tre sistemi di nomenclatura.