Page 1

La valència d’un element en un compost  

Representa la capacitat que té aquest element per combinar-se amb l’hidrogen; Ve donada pel nombre d’electrons captats, cedits o compartits per un àtom d’aquest element quan forma un compost

El nombre d’oxidació, en general, coincideix amb el nombre d’electrons que falten o sobren a l’àtom de l’element per adquirir l’estructura externa dels gasos nobles; és a dir, vuit electrons en el darrer nivell. Per exemple: 

L’àtom de clor, de nombre atòmic 17, té set electrons en el darrer nivell; li falta un electró per estructura de gas noble; per tant, la seua valència és -1 (valència negativa, perquè li falta un electró); L’àtom de calci té dos electrons en el seu darrer nivell; li sobren aquests dos electrons perquè el nivell anterior (que ara és el més extern) tinga estructura de gas noble; té valència II (valència positiva, perquè li sobren dos electrons).

Observem que, en general, als metalls els sobren electrons, mentre que als no metalls els falten, perquè el seu últim nivell adquirisca estructura de gas noble. Segons això, els metalls tenen tendència a perdre electrons i els no metalls a adquirir-los. Els elements s’han dividit en metalls i no metalls, i es classifiquen en monovalents, divalents, trivalents, etc., segons si actuen amb valència I, II, III, etc., respectivament.

1


NO METALLS

ELEMENTS Hidrogen Fluor Clor Brom iode

SÍMBOLS H F Cl Br I

VALÈNCIES -1, 1 -1

ELEMENTS Nitrogen Fòsfor

SÍMBOLS N P

VALÈNCIES -3,1,2,3,4,5 -3,1,3,5

-1,1,3,5,7

Arsènic Antimoni

As Sb

-3,3,5

Oxigen

O

-2

Bor Bismut

B Bi

-3,3 -3,3,5

Sofre Seleni Tel·luri

S Se Te

-2,2,4,6

Carboni Silici

C Si

-4,2,4 -4,4

METALLS ELEMENTS

SÍMBOLS

Liti Sodi Potassi Rubidi Cesi Franci Plata Amoni

Li Na K Rb Cs Fr Ag NH4+

Beril·li Magnesi Calci Estronci Bari Radi Zinc Cadmi

Be Mg Ca Sr Ba Ra Zn Cd

VALÈNCIES

1

2

ELEMENTS Coure Mercuri Alumini Or Ferro Cobalt Niquel Estany Plom Platí Iridi

SÍMBOLS Cu Hg Al Au Fe Co Ni Sn Pb Pt Ir

VALÈNCIES 1,2 3 1,3 2,3

2,4

Crom

Cr

2,3,6

Manganés

Mn

2,3,4,6,7

Les substàncies simples estan constituïdes per una classe única d’àtoms. Així doncs, quan s’agrupen per formar molècules, els àtoms que les constitueixen són idèntics. 

En general, els elements gasosos se solen trobar en forma de molècules diatòmiques (N2, O2, H2, etc.). Vegem a continuació alguns exemples d’aquestes substàncies simples i com es representen: 2


H2 F2 Cl2 Br2 I2 N2 O2 

hidrogen Fluor Clor Brom Iode Nitrogen Oxigen

Hi ha molts elements que a temperatura ambient es presenten en estat sòlid i s’agrupen formant xarxes constituïdes per un gran nombre d’àtoms. Son els metalls i altres substàncies, com el grafit, el diamant, etc. Es representen mitjançant el símbol de l’element. Exemple:

El símbol Au representa l’element or; tot i que, en realitat, l’or es presenta en forma de malla cristal·lina constituïda per un gran nombre d’àtoms. La seua fórmula correcta seria Aux. 

Els gasos inerts (gasos nobles) són monoatòmics; es representen mitjançant el símbol de l’element: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

La IUPAC és l’organisme internacional encarregat de sancionar els noms de les diferents substàncies químiques i definir les normes generals de nomenclatura química. Tot i que ací estem acostumats al sistema de nomenclatura que anomenem tradicional, hem d’evolucionar cap al sistema adoptat internacionalment i seguir les normes proposades (de manera provisional) per la Comissió de la IUPAC a París l’any 1957, modificades l’any 1965 i elevades a regles definitives l’any 1970. Com que actualment es continua utilitzant la nomenclatura tradicional i molts dels diversos compostos es continuen designant d’aquesta manera en les bibliografies, cal conèixer també aquesta nomenclatura. En els exercicis que segueixen presentarem en primer lloc la nomenclatura sistemàtica proposada per la IUPAC i, després la tradicional.

Primer s’escriu sempre el símbol de l’element o radical menys electronegatiu (metall o grup que actue com a tal), i després el de l’element o radical més electronegatiu, però s’anomenen en ordre invers.

3


Exemple: NaCl CaCO3 

clorur de sodi carbonat de calci

Es pensa en les respectives valències amb què actuen els elements o grups d’elements (radicals). Per això és fonamental saber les valències dels diferents elements. Na1+ Cl1-

Al3+ CO32-

S’intercanvien les respectives valències, i es col·loquen en forma de subíndex en els àtoms o radicals: NaCl

Al2(CO3)3

Si es pot, se simplifiquen els subíndex, tenint en compte que han de ser nombres enters i que el subíndex 1 no s’escriu: N4+ O2-N2O4NO2

Metall

Oxigen COMPOSTOS BINARIS

COMPOSTOS TERNARIS

COMPOSTOS QUATERNARIS

No metall Metall Hidrogen No metall Semimetall Metall + no metall Sals No metall + no metall Àcids oxoàcids Hidròxids (bases) Sals neutres Sals àcides Sals bàsiques

Òxids bàsics Peròxids Òxids àcids (anhídrids) Hidrurs metàl·lics Halurs d’hidrogen Hidrurs volàtils Sals neutres Sals volàtils Òxids àcids + aigua Òxids bàsics + aigua Oxisals

Amb diversos cations Amb diversos anions COMPOSTOS DE COORDINACIÓ O COMPLEXOS Sals dobles

4


COMBINACIONS BINÀRIES DE L’OXIGEN L’oxigen es combina amb tots els elements químics, excepte amb els gasos nobles. OXIGEN + METALLS  ÒXIDS BÀSICS (ÒXIDS) OXIGEN + NO METALLS ÒXIDS ÀCIDS (ANHÍDRIDS) En tots aquests compostos l’oxigen actua amb valència -2; O22-. Només en els compostos que reben el nom de peròxids l’oxigen actua amb valència -1; O22-. 

En la nomenclatura sistemàtica de la IUPAC, la paraula genèrica és òxid, amb els prefixos grecs mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, etc., segons el nombre d’àtoms d’oxigen que hi haja i indicant de la mateixa manera a continuació la proporció del segon element. o S’utilitza preferentment per als òxids àcids  Exemple: 

En el sistema de nomenclatura de Stock, la valència del metall s’indica amb xifres romanes entre parèntesis immediatament després del nom. o S’utilitza preferentment per als òxids bàsics.  Exemple:  o

Fe2O3  òxid de ferro (III)

Si l’element que es combina amb l’oxigen té valència única, no cal indicar-la.  Exemple: 

N2O5  pentaòxid de dinitrogen

Li2O  òxid de liti.

En la nomenclatura tradicional es fa servir la terminació –ós; i –ic per indicar si es refereix a la valència més alta o més baixa del metall respectivament.  Exemple:   o

o

FeO  òxid ferr-ós. Fe2O3  òxid fèrr-ic.

Si un element presenta quatre valències possibles:  La més baixa s’indica amb el prefix hipo- i la terminació –ós.  La segona més baixa s’indica amb el sufix –ós  La següent amb el sufix –ic.  I la més alta de les quatre amb el prefix per- i la terminació –ic. Si la combinació es realitza amb un no metall s’anomenarà anhídrid en compte d’òxid. 5


València I València III València V València VII

Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7

Anhídrid hipo-clor-ós Anhídrid clor-ós Anhídrid clòr-ic Anhídrid per-clòr-ic

a. Nomenclatura dels òxids bàsics: Recomanem al lector que per formular aquests òxids bàsics utilitze la nomenclatura de Stock perquè és més senzilla: s’han de saber les valències dels elements metàl·lics i recordar que l’oxigen actua amb valència -2.

Símbol Na Mg Al Si Pb Fe Cu

Òxid de sodi Òxid de magnesi Òxid d’alumini Òxid de silici Òxid de plom (IV) Òxid de ferro (III) Òxid de coure (II)

València +I +II +III +IV +IV +III +I

Símbol O O O O O O O

València -II -II -II -II -II -II -II

fórmula Na2O MgO Al2O3 SiO2 PbO2 Fe2O3 Cu2O

Observem que els subíndex apareixen intercanviant les valències del metall i de l’oxigen; si es pot, se simplifiquen. 

BaO Na2O Al2O3 CoO CuO Cu2O FeO Fe2O3 Rb2O MgO PbO K2O SnO SnO2 MnO2

EXEMPLES:

Nomenclatura sistemàtica Monòxid de bari Monòxid de disodi Triòxid de dialumini Monòxid de cobalt Monòxid de coure Monòxid de dicoure Monòxid de ferro Triòxid de diferro Monòxid de dirrubidi Monòxid de magnesi Monòxid de plom Monòxid de dipotassi Monòxid d’estany Diòxid d’estany Diòxid de manganés

Nomenclatura de Stock Òxid de bari Òxid de sodi Òxid d’alumini Òxid de cobalt (II) Òxid de coure (II) Òxid de coure (I) Òxid de ferro (II) Òxid de ferro (III) Òxid de rubidi Òxid de magnesi Òxid de plom (II) Òxid de potassi Òxid d’estany (II) Òxid d’estany (IV) Òxid de manganès (IV)

Nomenclatura tradicional Òxid de bari Òxid de sodi Òxid d’alumini Òxid cobaltós Òxid cúpric Òxid cuprós Òxid ferrós Òxid fèrric Òxid de rubidi Òxid de magnesi Òxid plumbós Òxid de potassi Òxid estannós Òxid estànnic Biòxid de manganés

6


EXERCISIS:

1. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

BeO Au2O3 CaO ZnO CrO Cr2O3 HgO Hg2O 2. Formuleu els compostos següents Òxid cròmic Triòxid de crom Òxid de crom (III) Òxid de plata Òxid de ferro (II) Òxid de coure (II) Òxid de cadmi Òxid estannós

PERÒXIDS L’oxigen pot actuar amb valència -1 i forma els peròxids, el grup característic dels quals és el O22-. Per anomenar aquets compostos, es col·loca davant del nom de l’òxid el prefix per-. 

EXEMPLES:   

Li2O2  peròxid de liti. Na2O2  peròxid de sodi BaO2  peròxid de bari

Utilitzant la nomenclatura sistemàtica, els anomenaríem així.  

Li2O2  diòxid de diliti Na2O2  diòxid de disodi

En aquests casos els subíndexs no es poden simplificar. 

EXERCISIS:

3. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura tradicional

Li2O2 Cs2O2 Ag2O2 H2O2 MgO2 7


SrO2 ZnO2 CdO2 Cu2O2 CuO2 NiO2

b. Nomenclatura dels òxids àcids: Ja hem indicat que recomanem al lector que utilitze la nomenclatura sistemàtica i la de Stock per formular els òxids, tant els bàsics com els àcids, però, com que aquests darrers poden ajudar a l’aprenentatge correcte dels àcids oxoàcids, insistirem en la nomenclatura tradicional dels òxids àcids (anhídrids). Per distingir la valència amb que actua el no metall, es fan servir els prefixos i sufixos de la pàgina següent. Valències Cl Br I

1,3,5,7

N P

1,3,5

As Sb

3,5

València 1 3 5 7 1 3 5 3 5 Exemples

1 Cl2O 3 Cl2O3 5 Cl2O5 7 Cl2O7 En el cas dels elements sofre, seleni i tel·luri: Valències S Se Te

2,4,6

2 4 6

SO SO2 SO3

València 2 4 6 Exemples

Prefix HipoPerHipo-

Sufix -os -os -ic -ic -os -os -ic -os ic

Anhídrid hipoclorós Anhídrid clorós Anhídrid clòric Anhídrid perclòric

Prefix Hipo-

Sufix -os -os -ic

Anhídrid hiposulfurós Anhídrid sulfurós Anhídrid sulfúric

8


Si es tracta del carboni i del silici: Valències C Si

4

4

CO2 SiO2

València 4 4 Exemples

Prefix -

Sufix -ic -ic

Anhídrid carbònic Anhídrid silícic

EXEMPLES Fórmula Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

Cl2O

Monòxid de diclor

Òxid de clor (I)

Anhídrid hipoclorós

Cl2O3

Triòxid de diclor

Òxid de clor (III)

Anhídrid clorós

Cl2O5

Pentaòxid de diclor

Òxid de clor (V)

Anhídrid clòric

Cl2O7

Heptaòxid de diclor

Òxid de clor (VII)

Anhídrid perclòric

SO

Monòxid de sofre

Òxid de sofre (II)

Anhídrid hiposulfurós

SO2

Diòxid de sofre

Òxid de sofre (IV)

Anhídrid sulfurós

SO3

Triòxid de sofre

Òxid de sofre (VI)

Anhídrid sulfúric

Br2O

Monòxid de dibrom

Òxid de brom (I)

Anhídrid hipobromós

Br2O3

Triòxid de dibrom

Òxid de brom (III)

Anhídrid bromós

Br2O5

Pentaòxid de dibrom

Òxid de brom (V)

Anhídrid bròmic

Br2O7

Heptaòxid de dibrom

Òxid de brom (VII)

Anhídrid perbròmic

SeO

Monòxid de seleni

Òxid de seleni (II)

Anhídrid hiposeleniós

CO2

Diòxid de carboni

Òxid de carboni (IV)

Anhídrid carbònic

SiO2

Diòxid de silici

Òxid de silici (IV)

Anhídrid silícic

TeO2

Diòxid de Tel·luri

Òxid de Tel·luri (IV)

Anhídrid tel·lurós

SeO3

Triòxid de seleni

Òxid de seleni (VI)

Anhídrid selènic

I2O

Monòxid de diiode

Òxid de iode (I)

Anhídrid hipoiodós

TeO

Monòxid de tel·luri

Òxid de tel·luri (II)

Anhídrid hipotel·lurós

I2O5

Pentaòxid de diiode

Òxid de iode (V)

Anhídrid iòdic

N2O

Monòxid de dinitrogen

Òxid de nitrogen (I)

Anhídrid hiponitrós

EXERCISIS 4. Anomeneu els compostos següents amb les tres nomenclatures: Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

N2O P2O SeO3 As2O3 SO2 9


SO Br2O Cl2O7 Br2O3 I2O CO N2O5 N2O3 I2O5 P2O3 P2O5

5. Formuleu els compostos següents Anhídrid carbònic Pentaòxid de dinitrogen Triòxid de difòsfor Heptaòxid de dibrom Monòxid de nitrogen Anhídrid sulfurós Òxid de sofre (IV) Òxid de fòsfor (V)

Òxid de nitrogen (V) Òxid de clor (I) Anhídrid bròmic Pentaòxid de diclor Òxid de seleni (VI) Anhídrid hiponitrós Anhídrid sulfúric Òxid de iode (III)

COMBINACIONS BINÀRIES DE L’HIDROGEN HIDROGEN HIDROGEN HIDROGEN

+ + +

METALLS NO METALLS SEMIMETALLS

  

HIDRURS METÀL·LICS HALURS D’HIDROGEN HIDRURS VOLÀTILS

Com que l’hidrogen només té un electró, sempre actua amb valència I; pot ser positiva o negativa segons si es combina amb un element més o menys electronegatiu que ell. La fórmula dels hidrurs s’escriu amb els símbols de l’hidrogen i de l’element característic. Si aquest element actua com a metall, s’escriu primer el seu símbol. Si actua com a no metall, s’escriu en primer lloc el símbol de l’element que aparega primer en la llista següent (i es llegeix en segon lloc): B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.

És una ordenació arbitrària, perquè no es basa només en un ordre d’electronegativitat.

10


HIDRURS METÀL·LICS  HIDROGEN + METALLS En aquests compostos l’hidrogen actua amb valència –I. S’anomenen amb la paraula genèrica hidrur seguida del nom del metall corresponent en genitiu o adjectivat. Com que l’hidrogen és més electronegatiu que els metalls, es col·loca a la dreta. Per indicar el nombre d’àtoms de l’hidrogen es fan servir els prefixos numerals grecs. EXEMPLES Nomenclatura sistemàtica

NaH KH CaH2 AlH3 BeH2 BaH2 CuH

(Mono)hidrur de sodi (Mono)hidrur de potassi Dihidrur de calci Trihidrur d’alumini Dihidrur de beril·li Dihidrur de bari (Mono)hidrur de coure

Nomenclatura tradicional

Hidrur de sodi Hidrur de potassi Hidrur de calci Hidrur d’alumini Hidrur de beril·li Hidrur de bari Hidrur de coure (I)

EXERCISIS 6. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura sistemàtica Nomenclatura de Stock LiH CuH CuH2 AuH3 NaH CrH3 CrH2 ZnH2 AlH3 MgH2 CoH3 CoH2 BeH2 CdH2 EXERCISIS 7. Formuleu els compostos següents Hidrur de potassi Hidrur de ferro (II) Hidrur d’alumini Hidrur de plata Hidrur de calci Hidrur de magnesi

Nomenclatura tradicional

Hidrur d’estany (IV) Hidrur de sodi Hidrur de bari Hidrur de platí (IV) Hidrur de plom (II) Hidrur de mercuri (I)

11


HALURS D’HIDROGEN  HIDROGEN + NO METALLS L’hidrogen actua en aquests compostos amb valència +I i els no metalls amb la seua respectiva valència negativa. Els halurs d’hidrogen en dissolucions aquoses donen dissolucions àcides i reben el nom d’àcids hidràcids. S’anomenen afegint el sufix –ur a l’element més electronegatiu (el no metall). Per tant, ara l’hidrogen s’escriu a l’esquerra. EXEMPLES Nomenclatura sistemàtica

H2F2 HCl HBr HI H2S H2Se H2Te

Fluorur d’hidrogen Clorur d’hidrogen Bromur d’hidrogen Iodur d’hidrogen Sulfur d’hidrogen Seleniur d’hidrogen Tel·lurur d’hidrogen

Nomenclatura tradicional

Àcid fluorhídric Àcid clorhídric Àcid bromhídric Àcid iodhídric Àcid sulfhídric Àcid selenhídric Àcid tel·lurhídric

EXERCISIS 8. Formuleu els compostos següents Sulfur d’hidrogen Iodur d’hidrogen Bromur d’hidrogen Fluorur d’hidrogen Tel·lurur d’hidrogen Clorur d’hidrogen

HIDRURS VOLÀTILS  HIDROGEN + SEMIMETALLS Aquests compostos estan units per enllaços covalents poc polars i es diferencien dels àcids hidràcids perquè les seues dissolucions aquoses no tenen propietats àcides. Els elements que formen aquests compostos són: nitrogen, fòsfor, arsènic, antimoni, carboni, silici i bor. S’anomenen amb la paraula genèric hidrur seguida del nom del semimetall corresponent en genitiu. Es fan servir prefixos numerals per indicar el nombre d’àtoms de l’hidrogen i del semimetall presents en el compost. S’omet el prefix mono-. Tots aquests compostos tenen noms especials admesos per la IUPAC, que són els més utilitzats pels químics i que apareixen preferentment en la bibliografia. En les fórmules d’aquests compostos, el símbol es col·loca a la dreta. EXEMPLES: Nomenclatura sistemàtica

NH3 N2H4 PH3

Trihidrur de nitrogen Tetrahidrur de dinitrogen Trihidrur de fòsfor

Nom comú

Amoníac Hidrazina Fosfina 12


P2H4 AsH3 AsH4 SbH3 CH4 SiH4 SiH6 BH3 B2H6

Tetrahidrur de fòsfor Trihidrur d’arsènic Tetrahidrur d’arsènic Trihidrur d’antimoni Metà Tetrahidrur de silici Hexahidrur de disilici Trihidrur de bor Hexahidrur de dibor

Difosfina Arsina Diarsina Estibina Metà Silà Disilà Borà Diborà

ALTRES COMBINACIONS BINÀRIES Es tracta de combinacions binàries que no són òxids ni compostos hidrogenats. NO METALLS NO METALLS

+ +

METALLS METALLS

 

SALS NEUTRES SALS VOLÀTILS

SALS NEUTRES  NO METALLS + METALLS El no metall és l’element més electronegatiu i es col·loca a la dreta. S’anomena primer amb el sufix –ur tal com indiquem a continuació. Recomanem l’ús de la nomenclatura de Stock. EXEMPLES Nomenclatura sistemàtica LiF Fluorur de liti CaF2 Difluorur de calci AlCl3 Triclorur d’alumini CuBr2 Dibromur de coure CuBr Bromur de coure MnS Sulfur de manganés CaTe Tel·lurur de calci KI Iodur de potassi FeCl2 Diclorur de ferro NiS Sulfur de níquel K2S Sulfur de potassi PtF2 Difluorur de platí

Nomenclatura de Stock Fluorur de liti Fluorur de calci Clorur d’alumini Bromur de coure (II) Bromur de coure (I) Sulfur de manganés (II) Tel·lurur de calci Iodur de potassi Clorur de ferro (II) Sulfur de níquel (II) Sulfur de potassi Fluorur de platí (II)

Nomenclatura tradicional Fluorur de liti Fluorur de calci Clorur d’alumini Bromur cúpric Bromur cuprós Sulfur manganós Tel·lurur de calci Iodur de potassi Clorur ferrós Sulfur niquelós Sulfur de potassi Fluorur platinós

EXERCISIS 9. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura sistemàtica Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

FeCl2 MnS Cu2Te AlF3 CuI 10. Formuleu els compostos següents Fluorur de coure (II) Tetrafluorur de silici 13


Sulfur de plom (IV) Sulfur de crom (III) Triclorur de ferro Dibromur de coure

Clorur de ferro (II) Bromur sòdic Fluorur càlcic Clorur d’alumini

SALS VOLÀTILS  METALLS + NO METALLS Recordem que la IUPAC estableix que en les combinacions binàries entre no metalls s’ha de col·locar a l’esquerra de la fórmula el símbol de l’element que figure primer en la relació següent: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F Aquests compostos s’anomenen afegint la terminació –ur a l’element el símbol del qual estiga col·locat a la dreta de la fórmula. EXEMPLES BrF IBr3

 fluorur de brom  bromur de iode (III) Nomenclatura sistemàtica

BrF3 BrCl SeI2 CCl4 CS2 BrF5 IF7 B2S3 AsSe3 BP

Trifluorur de brom Clorur de brom Iodur de seleni Tetraclorur de carboni Disulfur de carboni Pentafluorur de brom Heptafluorur de iode Trisulfur de dibor Triseleniur de diarsènic Fosfur de bor

Nomenclatura de Stock

Fluorur de brom (III) Clorur de brom (I) Iodur de seleni (II) Clorur de carboni (IV) Sulfur de carboni (IV) Fluorur de brom (V) Fluorur de iode (VII) Sulfur de bor (III) Seleniür d’arsènic (III) Fosfur de bor (III)

11. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

B2S3 CS2 BP IF7 12. Formuleu els compostos següents Hexafluorur de sofre Fluorur de brom (V) Triclorur de nitrogen Bromur de iode (III) Sulfur de carboni Fluorur de sofre (VI)

14


O2-

13. Formuleu i anomeneu els compostos que s’obtenen per combinació dels ions que s’indiquen en el quadre següent: K1+ Al3+ Fe3+ K2O Òxid de potassi

Cl1S2Te2P3H1Br1-

Ca2+ N3+ Al3+ Br5+ S4+ Fe2+ Cl7+ Br1+ Sn4+ S6+ Br3+ S2+

14. Formuleu i anomeneu, com en l’exemple, els òxids formats pels ions: O2Nom de l’òxid CaO Òxid de calci

ÀCIDS OXOÀCIDS  HIDRÒXIDS O BASES  SALS NEUTRES(OXISALS)

ÒXIDS ÀCIDS + ÒXIDS BÀSICS +

ÀCIDS OXOÀCIDS

AIGUA AIGUA

ÒXIDS ÀCIDS

+

AIGUA

Els àcids oxoàcids són compostos formats per oxigen, hidrogen i no metalls, la fórmula generals dels quals és HxXyOz, on X representa, en general, un no metall.

15


X també pot ser un metall de transició d’estat d’oxidació elevat com el crom, el manganés, el tecneci, el molibdè, etc. Quan es troben en dissolució aquosa, deixen protons en llibertat, i donen propietats àcides a les dissolucions. La IUPAC admet la nomenclatura tradicional d’aquests compostos, utilitzant el nom genèric d’àcid i els prefixos i sufixos que indiquem a continuació. Els àcids oxoàcids s’obtenen afegint a l’òxid corresponent (anhídrid) una molècula d’aigua. En el cas dels elements clor, brom i iode, nitrogen i fòsfor, arsènic i antimoni: X(I) X(III) X(V) X(VII)

X2O X2O3 X2O5 X2O7

+ + + +

H2O H2O H2O H2O

   

HXO HXO2 HXO3 HXO4

   

àcid hipo...ós àcid ...ós àcid ...ic àcid per..ic

VALÈNCIES Cl Br I

I,III,V,VII

N P

I,III,V

As Sb

III,V

Essent I,III,V,VII la valència de l’element X.  EXEMPLES Cl(I) Cl(III) Cl(V) Cl(VII)

Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7

+ + + +

H2O H2O H2O H2O

   

   

àcid hipoclorós àcid clorós àcid clòric àcid perclòric

H2N2O2  HNO2  HNO3 

àcid hiponitrós àcid nitrós àcid nítric

HClO HClO2 HClO3 HClO4

Es procediria de manera anàloga per al brom i el iode

N(I) N(III) N(V)

N2O N2O3 N2O5

+ + +

H2O H2O H2O

  

En el cas del sofre , el seleni i el tel·luri, les valències dels quals són les que s’indiquen, tindrem: X(II) X(IV) X(VI)

XO XO2 XO3

+ + +

H2O H2O H2O

  

H2XO2  H2XO3  H2XO4 

àcid hipo...ós àcid ...ós àcid ...ic

16


VALÈNCIES S Se Te

II,IV,VI

En tots els casos, el nombre romà col·locat entre parèntesis darrere de l’element corresponent i expresa la valència amb què actua l’àtom central X.  EXEMPLE: S(II) SO + H2O  H2SO2  àcid hiposulfurós S(IV) SO2 + H2O  H2SO3  àcid sulfurós S(VI) SO3 + H2O  H2SO4  àcid sulfúric Per al carboni i el silici: C(IV) Si(IV)

CO2 SiO2

+ +

H2O H2O

 

H2CO3  H2SiO3 

àcid carbònic àcid silícic

VALÈNCIES C (IV) Si (IV)

IV

Insistim que s’ha d’aprendre aquesta nomenclatura tradicional (acceptada per la IUPAC), perquè es fa servir en la bibliografia de manera gairebé exclusiva per anomenar els àcids oxoàcids, tot i que la IUPAC recomana les que indiquem a continuació. NOMENCLATURES DELS OXOÀCIDS RECOMANADES PER LA IUPAC La IUPAC recomana les dues nomenclatures següents: a. Nomenclatura sistemàtica Els àcids oxoàcids es consideren compostos binaris on el constituent electronegatiu és poliatòmic (anió). S’utilitza el sufix –at i s’especifica la valència de l’ió central segons el sistema de Stock (xifres romanes entre parèntesis). 

EXEMPLES: Nomenclatura sistemàtica

HClO HClO2 HClO3 HClO4 H2SO3 H2SO4 H2CO3

Oxoclorat (I) d’hidrogen Dioxoclorat (III) d’hidrogen Trioxoclorat (V) d’hidrogen Tetraoxoclorat (VII) d’hidrogen Trioxosulfat (IV) d’hidrogen Tetraoxosulfat (VI) d’hidrogen Trioxocarbonat (IV) d’hidrogen

b. Nomenclatura sistemàtica funcional.

17


El nom genèric és àcid, i el nombre d’oxígens s’especifica amb els prefixos grecs que ja coneixem i el de l’element no metàl·lic, indicant la valencià de l’àtom segons el sistema de Stock.  EXEMPLES: Nomenclatura sistemàtica funcional

HClO HClO2 HClO3 HClO4 H2SO3 H2SO4 H2CO3

Àcid oxoclòric (I) Àcid dioxoclòric (III) Àcid trioxoclòric (V) Àcid tetraoxoclòric (VII) Àcid trioxosulfúric (IV) Àcid tetraoxosulfúric (VI) Àcid trioxocarbònic (IV)

15. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura tradicional

Nomenclatura sistemàtica

HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4 HIO HIO2 HIO3 HIO4 H2N2O2 HNO2 HNO3 H2SeO2 H2SO3 H2SO4 H2TeO2 H2TeO3 H2TeO4 16. Formuleu els compostos següents Àcid hipoiodós Àcid trioxocarbònic (IV) Trioxosulfat (IV) d’hidrogen Àcid nítric Àcid perclòric Àcid selènic Oxoiodat (I) d’hidrogen Àcid iòdic Àcid seleniós Trioxoseleniat (IV) d’hidr. Àcid tel·lúric Àcid hipobromós

N. sistemàtica funcional

Àcid carbònic Trioxonitrat (V) d’hidrogen Àcid tetraoxobròmic (VII) Àcid oxoiòdic (I) Trioxobromat (V) d’hidrogen Tetraoxoseleniat (VI) d’hidr. Àcid sulfurós Trioxocarbonat (IV) d’hidrogen Àcid trioxosulfúric (IV) Trioxobromat (V) d’hidrogen Àcid nitrós Dioxonitrat (III) d’hidrogen 18


Dioxobromat (III) d’hidr. Tetraoxoclorat (VII) d’hidr. Àcid periòdic

Àcid trioxonítric (V) Àcid trioxoselènic (IV) Dioxoclorat (III) d’hidrogen

PREFIXOS IMPORTANTS Ja coneixem dos prefixos: o Hipo- (hypo = inferior) per indicar que l’element en qüestió té el seu estat d’oxidació més baix que el corresponent a la terminació –ós. o Per- (hyper = superior, excés), que vol dir que l’element té un estat d’oxidació més alt que el corresponent a la terminació –ic. Tots els prefixos indiquen estats d’oxidació de l’àtom central. Hi ha dos prefixos més, que estudiarem ara: o Meta- i orto-; tots dos fan referència al contingut d’aigua de l’àcid oxoàcid. Recordem que els àcids oxoàcids es formen afegint aigua als òxids àcids (anhídrids) corresponents; així: Cl2O3 + H2O  H2Cl2O4  HClO2 Doncs bé:  El prefix meta- expressa que s’han afegit una sola molècula d’aigua a l’a o Els prefixos di-, tri-, tetra-..., etc, fan referència al grau de polimerització dels àcids respectius.  Exemple: àcid disulfúric, expressa el següent: 2H2SO4  -1H2O  H2S2O7 El prefix di- indica que l’àcid es forma traient una molècula d’aigua de dues molècules de l’àcid. En el cas de l’àcid trifosfòric: 3H3PO4 -2H2O  H5P3O10 Com a norma general, es treu una molècula d’aigua menys que el nombre que indica el grau de polimerització de l’àcid. Nomenclatura funcional Nomenclatura tradicional Nomenclatura sistemàtica fórmula H3PO4 Àcid fosfòric (orto) Tetraoxofosfat (V) d’hidrogen Àcid tetraoxofosfòric (V) H3PO3 Àcid fosforós (orto) Trioxofostat (III) d’hidrogen Àcid trioxofosfòric (III) HPO3 Àcid metafosfòric Trioxofosfat (V) d’hidrogen Àcid trioxofosfòric (V) HPO2 Àcid metafosforós Dioxofosfat (III) d’hidrogen Àcid dioxofosfòric (III) H3AsO4 Àcid arsènic (orto) Tetraoxoarseniat (V) d’hidrogen Àcid tetraoxoarsènic (V) H2S2O7 Àcid disulfúric Heptaoxodisulfat (VI) d’hidrogen Àcid heptaoxodisulfúric (VI) H4P2O7 Àcid difosfòric Heptaoxodifostat (V) d’hidrogen Àcid heptaoxodifosfòric (V) H3AsO3 Àcid ortoarseniós Trioxoarseniat (III) d’hidrogen Àcid trioxoarsènic (III) H3SbO4 Àcid antimònic (orto) Tetraoxoantimoniat (V) d’hidrogen Àcid tetraoxoantimònic (V) 15. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura tradicional H3PO4 H2S2O7 HPO3 H2SiO3 H2CO3 H4P2O7 H5P3O10

Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura funcional

19


H2S2O5 H2Se2O7 H3AsO3 16. Formuleu els compostos següents Àcid carbònic Àcid disulfurós Àcid difosforós Àcid fosfòric Àcids del bor: B2O3 + B (III) B2O3 + 4H3BO3 -

Àcid disulfúric Àcid trifosfòric Àcid difosfòric Àcid antimònic

1H2O 3H2O 5H2O

  

HBO2  H3BO3  H2B4O7 

àcid metabòric àcid (orto)bòric àcid tetrabòric

És una excepció de la nomenclatura. Per la seua importància en la química fem referència a una sèrie d’àcids formats per diversos metalls de transició, quan es troben en el seua estat de valència màxima. Aquests àcids són hipotètics, i només es coneixen les sals que se’n deriven. Àcids del manganés: Mn (IV) MnO2 + Tc (IV,VI,VII) (VI) MnO3 + Re (VII) Mn2O7 +

H2O H2O H2O

  

H2MnO4 H2MnO4 HMnO4

  

àcid manganós àcid mangànic àcid permangànic

Igual que els àcids del manganés es formulen els del tecneci i del reni. Àcids del crom: Cr Mo (VI) W

(VI) (VI)

CrO3 2H2CrO4

+ -

H2O H2O

 

H2CrO4 H2Cr2O7

 

àcid cròmic àcid dicròmic

Els àcids del molibdè i del tungstè es formulen de la mateixa manera.

17. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura tradicional H2MnO4 HMnO4 H2CrO4 H2Cr2O7 H2TcO4 HTcO4 H2ReO4 H2MoO4 H2WO4 H2B4O7

Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura funcional

20


ALTRES ÀCIDS MÉS COMPLEXOS Tot i que hi ha àcids de formulació complexa, farem referència a dues sèries, els peroxoàcids i els tioàcids.  PEROXOÀCIDS (peroxo = més oxigen) S’obtenen substituint un grup oxo O2-, de l’àcid corresponent, pel grup peroxo, O22EXEMPLES: Del HNO3 s’obté  Del H2CO3 s’obté  Del H2S2O7 s’obté 

HNO4  H2CO4  H2S2O8 

18. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura tradicional H2SO5 H3PO5 H4P2O8

àcid peroxonítric. àcid peroxocarbònic àcid peroxodisulfúric

Nomenclatura sistemàtica

Nomenclatura funcional

 TIOÀCIDS (del grec theion = sofre) Són àcids que s’obtenen a partir dels oxoàcids corresponents, substituint àtoms d’oxigen per àtoms de sofre. EXEMPLES H2SO4  H2SO3  H3PO4 

H2S2O3 H2S2O2 H3PO3S

  

àcid tiosulfúric àcid tiosulfurós àcid tiofosfòric

En la nomenclatura sistemàtica i funcional s’anomenen així: Nomenclatura sistemàtica Nomenclatura funcional H2S2O3 Trioxotiosulfat (VI) d’hidrogen Àcid trioxotiosulfúric (VI) H3S2O2 Dioxotiosulfat (IV) d’hidrogen Àcid dioxotiosulfúric (IV)

HIDRÒXIDS (BASES)  ÒXIDS BÀSICS + AIGUA Els hidròxids es caracteritzen perquè tenen el grup OH-, anomenat hidròxid, de valència -1, unit a un metall. Aquests compostos s’anomenen hidròxids o bases pel caràcter bàsic de les seues dissolucions aquoses. Segons la IUPAC s’anomenen amb la paraula genèrica hidròxid seguida del metall corresponent en genitiu; si s’ha d’especificar la valència, es fa servir la notació de Stock. El grup hidròxid es col·loca sempre a la dreta perquè és més electronegatiu que el metall. fórmula Fe(OH)2 NaOH Al(OH)3 Hg2(OH)2 Hg(OH)2 KOH

Nomenclatura de Stock

Hidròxid de ferro (II) Hidròxid de sodi Hidròxid d’alumini Hidròxid de mercuri (I) Hidròxid de mercuri (II) Hidròxid de potassi 21


EXERCISIS 19. Anomeneu els compostos següents: Nomenclatura tradicional

Nomenclatura sistemàtica

CuOH Pt(OH)2 LiOH Ra(OH)2 Mg(OH)2 NaOH Co(OH)2 Fe(OH)3 AgOH Al(OH)3 Cr(OH)3 Sn(OH)4 20. Formuleu els compostos següents Hidròxid de plom (IV) Hidròxid de beril·li Hidròxid de zinc Hidròxid de plom (II) Hidròxid de platí (IV)

Nomenclatura de Stock

Hidròxid de cadmi Hidròxid de platí (II) Hidròxid de coure (I) Hidròxid de cobalt (III) Hidròxid d’or (III)

22


formulació i nomenclatura de química inorgànica  

formulació 3er eso

Advertisement
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you