La nomenclatura ossiacidi (composti ternari) in chimica
I composti ternari e in particolare la nomenclatura ossiacidi sono un argomento di Chimica insidioso per gli studenti delle scuole superiori. Per definire questi composti si può seguire sia la denominazione tradizionale che ricorrere alla nomenclatura IUPAC, stabilita dalla International Union of Pure and Applied Chemistry.
Gli ossiacidi o acidi ossigenati sono parte dei composti ternari in quanto sono costituiti da tre elementi diversi: idrogeno, ossigeno e un non metallo. Un esempio molto comune è quello dell’acido solforico, dove come non metallo si ha lo zolfo, e che ha formula H₂SO₄.
Che cosa sono gli ossiacidi e da che reazione derivano
Si tratta di acidi ossigenati che derivano dalla reazione di un ossido acido con una o più molecole d’acqua. Per fare un esempio prendendo l’anidride solforica (SO₃) e facendola reagire con H₂O si ottiene l’acido solforico nominato prima (H₂SO₄). Il risultato non è più un gas, ma una sostanza liquida a temperatura ambiente.
Prima di passare alla nomenclatura ossiacidi partiamo dalla loro formula, che si scrive, in ordine, idrogeno + non metallo + ossigeno. Se messi in soluzione acquosa reagiscono con l’acqua liberando ioni H+, mentre se fatti reagire con sostanze basiche come gli idrossidi producono i sali ternari. Si tratta sempre di composti ternari, ma sono formati da metallo + non metallo + ossigeno.
Gli acidi ossigenati si classificano a seconda del numero di atomi di idrogeno che contiene la loro molecole. In particolare si parla di acidi monoprotici se contengono un solo H e quindi in acqua compiono una sola dissociazione. Se la formula molecolare riporta H2 si parla di acidi diprotici e triprotici in caso ci siano tre atomi di idrogeno (H3).
La nomenclatura ossiacidi tradizionale
Per cominciare vediamo il sistema più vecchio, quello tradizionale. Questa prevede di chiamare questi composti ternari con “acido” + il non metallo contenuto a cui viene aggiunto un suffisso variabile che dipende dall’anidride da cui deriva l’ossiacido. Se terminava con “-osa”, allora anche l’acido terminerà con la stessa particella al maschile, e lo stesso vale per le anidridi che terminavano con “-ica”.
Nel caso del cloro, che presenta 4 numeri di ossidazione, la nomenclatura ossiacidi tradizionale prevede anche l’uso di due prefissi. davanti al non metallo si aggiunge “ipo-” in accostamento al suffisso “-oso” se il n.o. è pari a +1, mentre si usa “per-” insieme al suffisso “-ico” se il n.o. del cloro è pari a +7. Di conseguenza HClO (Cl = +1) è l’acido ipocloroso, mentre HClO4 (Cl = +7) è l’acido perclorico.
Vediamo ora qualche esempio, partendo dalla reazione dell’anidride nitrica (N₂O₅)con una molecola d’acqua. Il risultato della reazione sono due molecole di HNO3, un composto a cui dobbiamo dare un nome. Dato che l’anidride di partenza terminava in “-ica” bisognerà declinarla al maschile, e quindi si avrà l’acido nitrico.
Se invece si fa reagire l’anidride nitrosa (N₂O₃) con una molecola di acqua il prodotto che si ottiene è 2HNO₂. A differenza del caso precedente l’anidride terminava con il suffisso “-osa” quindi si avrà l’acido nitroso. Dall’anidride fosforosa (P2O3) si ottiene l’acido fosforoso (H3PO3) mentre dall’anidride fosforica (P2O5) si ottiene l’acido fosforico (H3PO4).
La nomenclatura ossiacidi secondo il sistema IUPAC
Prendiamo uno dei composti visti nella nomenclatura ossiacidi tradizionale come HNO₂. Il nome tradizionale è acido nitroso, ma con la IUPAC visto che ha due atomi di ossigeno (O) metterò come prefisso al non metallo la dicitura di-osso. Quindi HNO₂ diventa l’acido diossonitrico. L’acido nitrico, ossia la molecola HNO3 in nomenclatura tradizionale. in IUPAC è l’acido triossonitrico.
Per quanto riguarda l’acido solforico, H₂SO₄, visto che ha quattro atomi di ossigeno si chiamerà acido tetraossosolforico. Nel caso degli ossiacidi che contengono il cloro la nomenclatura IUPAC è la seguente:
- HClO (acido ipocloroso) avendo un solo ossigeno si chiama acido ossoclorico.
- Per HClO₂ (acido cloroso) ha due atomi di ossigeno, dunque acido diossoclorico.
- La molecola HClO₃ (acido clorico) avendo tre atomi di ossigeno in IUPAC è l’acido triossoclorico.
- Infine HClO₄, che ha quattro atomi di ossigeno, è l’acido tetraossoclorico.
