Le sostanze che presentano solo due specie chimiche
Quando in Chimica si parla di composto binario ci si riferisce in generale a tutte quelle sostanze che nella loro formula presentano solo due specie chimiche. In sintesi due soli elementi, ma non per forza due atomi perché fra di loro questi possono combinarsi secondo proporzioni diverse. Può trattarsi di due diversi metalli, di un metallo unito a un non metallo eccetera.
Alcuni composti formati da due elementi prevedono anche il legame di un metallo o di un non metallo all’ossigeno (O) o all’idrogeno (H). In tutto però distinguiamo a livello di classificazione alcune categorie (idruri, ossidi, sali binari, idracidi e idrocarburi)che vedremo di seguito una per una.
Due tipologie di composto binario con l’ossigeno
Quando abbiamo un metallo o un non metallo o che si legano all’ossigeno otteniamo gli ossidi. Possiamo però distinguerli in due categorie proprio in base alla natura dell’elemento che si lega all’ossigeno. Quando la molecola presenta un metallo e l’ossigeno abbiamo gli ossidi basici, mentre se c’è un non metallo si parla di ossidi acidi o anidridi.
Partendo dai primi, possiamo fare alcuni esempi richiamando Na2O, che è l’ossido di sodio. La nomenclatura tradizionale di questo composto binario richiede di scrivere ossido seguito dal nome del metallo con il suffisso -oso o -ico a seconda del numero di ossidazione. Per esempio l’ossido ferroso ha il ferro con n.o. +2, mentre nell’ossido ferrico avrà n.o. pari a +3.
Passando alle anidridi, come esempio possiamo indicare l’anidride carbonica (CO2). In questo caso la nomenclatura tradizionale prevede di scrivere la denominazione anidride seguita come per gli ossidi basici dal nome dell’elemento legato all’ossigeno + ica/osa. In questo caso infatti i nomi sono al femminile, non al maschile.
Per quanto riguarda invece la nomenclatura IUPAC non si fa distinzione fra ossidi e anidridi. A prescindere dal fatto che all’ossigeno si leghi un metallo o un non metallo si usa sempre il termine ossido (diossido o triossido se ci sono più atomi). Dopodiché si scrive semplicemente “di” e l’altro elemento presente nella molecola, anch’esso preceduto da di-, tri- o tetra- in base a quanti atomi ci sono. Per esempio SO2 è il diossido di zolfo.
Gli idracidi e gli idruri
Dopo i compost binari dove un elemento si lega all’ossigeno troviamo quelli dove invece il secondo atomo della molecola è l’idrogeno.
Quando abbiamo l’unione fra un elemento e questo gas parliamo di idruri, mentre se invece è un alogeno a unirsi all’idrogeno otteniamo un idracido. Nei primi l’idrogeno ha numero di ossidazione -1 e i metalli positivo, mentre negli idracidi vale sempre +1.
La formula degli idruri si scrive mettendo prima il simbolo dell’elemento e poi l’idrogeno, quindi ad esempio NaH, CaH2 e FeH3.. In nomenclatura tradizionale si chiama la molecola idruro e si aggiunge il nome dell’elemento con il suffisso -oso/-ico. Quindi per esempio FeH3 è l’idruro ferrico mentre FeH2 è l’idruro ferroso.
Per quanto riguarda gli idracidi, sarebbe più corretto chiamarli acidi. Secondo il sistema tradizionale infatti questo composto binario si definisce come acido + il nome dell’alogeno + il suffisso -idrico. Ad esempio HCl è l’acido cloridrico e H2S l’acido solfridrico. Oltre agli alogeni anche lo ione cianuro forma un idracido unendosi all’idrogeno, l’acido cianidrico (HCN).
Passando al sistema IUPAC invece si utilizza come per la tradizionale la denominazione idruro + il nome dell’elemento preceduto da di-o tri- tranne che per gli idracidi. In questo caso si utilizza il nome dell’alogeno con la desinenza -uro e poi si aggiunge di idrogeno. Perciò HF in nomenclatura IUPAC sarà il fluoruro di idrogeno.
Un composto binario senza ossigeno e idrogeno: il sale
Parliamo dei sali binari, dove la molecola si compone da un metallo unito ad un non metallo. Uno degli esempi più emblematici è una prodotto di uso quotidiano, il sale da cucina (NaCl).
Dato che sulla tavola periodica i metalli hanno minore elettronegatività nella molecola hanno sempre numero di ossidazione positivo e si scrivono come primo simbolo. al contrario i non metalli hanno numero di ossidazione negativo, e nella formula del sale sono scritti per secondi. Anche se a prima vista non sembra un composto binario anche un sale formato dall’ammonio (NH4+) con un non metallo è ritenuto tale.
Secondo la nomenclatura tradizionale per dare il nome a un sale binario si scrive per prima la radice del non metallo a cui si aggiunge il suffisso -uro. Accanto si riporta la radice dell’elemento metallico con la desinenza -oso/-ico in base alle regole già viste nei paragrafi precedenti. Per esempio il composto CuCl si chiama cloruro rameoso, dato che il rame ha numero di ossidazione +1.
In base al sistema tradizionale si mantiene come primo elemento il non metallo con il suffisso -uro, ma di fianco si scrive semplicemente “di” e il nome del metallo. Semplicemente se sono presenti più atomi dell’elemento non metallico si aggiunge un prefisso. Per esempio CaF2 è il difluoruro di calcio.
Due elementi in chimica organica: gli idrocarburi
Gli idrocarburi hanno questo nome perché la loro struttura molecolare contiene solo due elementi, ossia carbonio e idrogeno. Sono tutti di origine fossile e usati come combustibili, e tra i composti organici sono gli unici a non avere un gruppo funzionale.
