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Física y Química 3°ESO

Colegio San Viator (Madrid)

formulación química química inorgánica inorgánica formulación INTRODUCCIÓN

El presente documento pretende ser un manual muy abreviado para aprender a nombrar y formular los compuestos más sencillos de la química inorgánica. Se siguen, en todo momento, las últimas recomendaciones de la IUPAC (Red Book, 2005). Es importante, de cara a formular y a nombrar compuestos químicos, aprender los conceptos de valencia y de número de oxidación. - Valencia: Número de electrones ganados, perdidos o compartidos por un átomo al combinarse con otro. - Número de oxidación: Es la valencia de un elemento precedida de signo (+) si se pierden electrones o de signo (-) si se ganan electrones. Se cumple que la suma de los números de oxidación de los elementos de un compuesto da 0. Un ejemplo: Fe2O3 - Valencia del oxígeno: 2 - Número de oxidación del oxígeno: -2 porque cada átomo gana 2 electrones - Valencia del hierro: 3 - Número de oxidación del hierro: +3 porque cada átomo pierde 3 electrones - Número de oxidación total: 2(+3) + 3(-2) = 6 – 6 = 0 Fe2O3 Nº átomos Valencia Nº oxidación Nº oxidación total

Fe 2 3 +3

O 3 2 -2

2·(+3) + 3·(-2) = 0

Fe2O2=FeO Fe O 1 1 2 2 +2 -2 (+2)

+

(-2) = 0

COMPUESTOS BINARIOS

En todos los casos se sitúa el elemento más electronegativo (con más tendencia a cargarse negativamente, es decir, a captar electrones) a la derecha, y a la hora de nombrarlos se comienza por éste elemento, de derecha a izquierda.

ÓXIDOS

Son combinaciones del oxígeno con otros elementos, excepto los halógenos (F, Cl, Br, I) que se nombran como haluros de oxígeno. Fórmula general: X2On , siendo n la valencia del elemento X y 2 la valencia del oxígeno. Nomenclatura (cómo se nombran): Composición o estequiométrica - Opción 1 (Número de oxidación): Se nombraría así: Óxido de 'nombre de X' (valencia de X en números romanos). La valencia hay que especificarla obligatoriamente si el elemento X tiene más de una. - Opción 2 (Prefijos multiplicadores): Parecido al anterior pero anteponiendo tanto a la palabra 'óxido' como al nombre del elemento X prefijos griegos (mono, di, tri, tetra, penta,..) para indicar cuántos átomos hay tanto de oxígeno como del elemento X. No hay, por tanto, que poner la valencia de X. El prefijo mono se suprime siempre que no sea imprescindible su uso (cuando X sólo tiene una valencia) y en ningún caso se le antepone al nombre del elemento X. Ejemplos: Fórmula Cu2O Fe2O3

Con número de oxidación Óxido de cobre (I) Óxido de hierro (III)

Con prefijos multiplicadores Óxido de dicobre Trióxido de dihierro 1


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MnO2

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Óxido de manganeso (IV)

Dióxido de manganeso

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PERÓXIDOS

Son combinaciones del anión O22- con metales de los grupos I y II de la tabla periódica. Fórmula general: X2O2 (X metal del grupo I) o XO2 (X metal del grupo II) Nomenclatura: - Opción 1: Peróxido de ‘nombre de X’ (Li2O2: Peróxido de litio, CaO2: Peróxido de calcio) -

Opción 2: Con prefijos multiplicadores (Li2O2: Dióxido de dilitio, CaO2: Dióxido de calcio)

HALUROS DE OXÍGENO

Están formados por la combinación de F, Cl, Br, I con oxígeno. Fórmula general: OnX2 siendo n la valencia del halógeno. Nomenclatura: se nombran mediante prefijos como en los ejemplos: OF2: Difluoruro de oxígeno O3Cl2: Dicloruro de trioxígeno O7Br2: Dibromuro de heptaoxígeno OI2: Diyoduro de oxígeno

HIDRUROS

Son compuestos formados por la unión de hidrógeno con otro elemento. Hay dos tipos: o HIDRUROS CON FÓRMULA XHn Son aquellos en los que X es un elemento de los siguientes: B, C, Si, N, P, As, Sb y Bi actuando estos con su menor valencia. Nomenclaturas: - Composición o estequiométrica: Se utilizan prefijos multiplicadores griegos, como en los óxidos. Ejemplos: BH3: Trihidruro de boro, FeH2: Dihidruro de hierro, NaH: Hidruro de sodio. - Sustitución (Nombre de hidruro progenitor) Fórmula BH3 CH4 SiH4 NH3 PH3

Nombre Borano Metano Silano Amoniaco Fosfano

o HIDRUROS CON FÓRMULA HnX Son aquellos en los que X es un elemento de los siguientes: F, Cl, Br, I, S, Se y Te actuando estos con su menor valencia. Nomenclatura: - Composición o estequiométrica: Usando prefijos griegos. -

Fórmula HCl H2S H2Te HI H2Se

Tradicional: En disolución acuosa, estos hidruros se comportan como ácidos y pueden nombrarse así: ‘Ácido (brom, clor, yod, sulf….)____hídrico’ Composición Cloruro de hidrógeno Sulfuro de dihidrógeno; Sulfuro de hidrógeno Telururo de dihidrógeno; Telururo de hidrógeno Yoduro de hidrógeno Selenuro de dihidrógeno; Selenuro de hidrógeno

Tradicional Ácido clorhídrico Ácido sulfhídrico Ácido telurhídrico Ácido yodhídrico Ácido selenhídrico 3


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SALES BINARIAS

Son combinaciones de un metal con un no metal. Fórmula general: AbBa, siendo A el elemento metálico de valencia a y B el no metálico cuya valencia es b. Nomenclatura: - Opción 1 (Número de oxidación): Igual que en los óxidos pero con el nombre del no metal añadiendo el sufijo –uro. Recuérdese que no es obligatorio indicar el número de oxidación cuando el metal sólo tiene uno. - Opción 2 (Prefijos multiplicadores) Ejemplos: Fórmula HgCl2 FeCl3 BiI3 SF6 NaCl

Con número de oxidación Cloruro de mercurio (II) Cloruro de hierro (III) Yoduro de bismuto (III) Fluoruro de azufre (VI) Cloruro de sodio

Con prefijos multiplicadores Dicloruro de mercurio Tricloruro de hierro Triyoduro de bismuto Hexafluoruro de azufre Cloruro de sodio

HIDRÓXIDOS Compuestos ternarios, combinaciones del anión (OH)-, llamado anión hidróxido, con un catión metálico+. Fórmula general: X(OH)n, siendo X el metal y n su valencia. También se acepta la fórmula X(HO) n Nomenclatura: - Opción 1 (Número de oxidación):Igual que en los óxidos pero con el nombre hidróxidos. Recuérdese que no es obligatorio indicar el número de oxidación cuando sólo hay uno. - Opción 2 (Prefijos multiplicadores): Igual que en los óxidos pero con el nombre hidróxidos. Ejemplos: Fórmula Cu(OH)2 // Cu(HO)2 Fe(OH)3// Fe(HO)3 NaOH // NaHO Ca(OH)2 // Ca(HO)2

Con número de oxidación Hidróxido de cobre (II) Hidróxido de hierro (III) Hidróxido de sodio Hidróxido de calcio

Con prefijos multiplicadores Dihidróxido de cobre Trihidróxido de hierro Hidróxido de sodio Dihidróxido de calcio

OXOÁCIDOS

Son compuestos ternarios que provienen de sumar moléculas de H 2O a ciertos óxidos. Fórmula general: HaXbOc, donde X es un no metal. Nomenclatura: - Tradicional. Hay 3 grupos de ácidos: o Grupo 1 H: 1 hidrógeno en la fórmula; X: es Cl, Br, I; O: desde 1 oxigeno hasta 4 oxígenos HXO HXO2 HXO3 HXO4

Nombre Ácido hipo 'nombre de X' oso Ácido 'nombre de X' oso Ácido 'nombre de X' ico Ácido per 'nombre de X' ico

H 1 1 1 1

Nº de oxidación de X +1 +3 +5 +7

O 1 2 3 4

Ejemplos: HClO: Ácido hipocloroso, HBrO 3: Ácido brómico, HClO4: Ácido perclórico o

Grupo 2 H: 2 hidrógenos en la fórmula; X: es S, Se, Te; O: desde 2 oxigeno hasta 3

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H2XO2 H2XO3

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Nombre Ácido 'nombre de X' oso Ácido 'nombre de X' ico

H 2 2

Nº de oxidación de X +2 +4

O 2 3

Ejemplos: H2SO4: Ácido sulfúrico, H2SeO3: Ácido selenioso, H2TeO3: Ácido teluroso. o

Grupo 3 H: 3 hidrógenos en la fórmula; X: es P, As, Sb; O: desde 3 oxigeno hasta 4 H3XO3 H3XO4

Nombre Ácido 'nombre de X' oso Ácido 'nombre de X' ico

H 3 3

Nº de oxidación de X +3 +5

O 3 4

Ejemplos: H3PO4: Ácido fosfórico, H3AsO3: Ácido arsenioso. Otros ácidos nombrados en forma tradicional:

Fórmula HNO2 HNO3 H2CO3 H2Cr2O7 H4SiO4 H2CrO4 H3BO3 HMnO4 H2MnO4

Nombre Ácido nitroso Ácido nítrico Ácido carbónico Ácido dicrómico Ácido silícico Ácido crómico Ácido bórico Ácido permangánico Ácido mangánico

- Nombre de hidrógeno: Se nombran así: Prefijo multiplicador-Hidrogeno(prefijo multiplicador-oxido-nombre de X-ato). Ejemplos: Fórmula Nombre HNO2 Hidrogeno(dioxidonitrato) HNO3 Hidrogeno(trioxidonitrato) H2CO3 Dihidrogeno(trioxidocarbonato) H2SO4 Dihidrogeno(tetraoxidosulfato) H3PO4 Trihidrogeno(tetraoxidofosfato) H2Cr2O7 Dihidrogeno(heptaoxidodicromato)

OXISALES NEUTRAS 5


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Son compuestos que provienen de sustituir los hidrógenos de los oxoácidos por cationes metálicos. Fórmula general: Ma(XbOc)d, donde a es el número de hidrógenos que tenía el ácido y d la valencia del metal M. Ejemplo: H2SO4 : SO42- + 2H+SO42- + Na+: Na2SO4, que es una sal. Como se ve, el metal intercambia su número de oxidación con el del anión que proviene del ácido. Nomenclaturas: - Tradicional: Es fundamental saber el nombre tradicional del ácido del que proviene la sal (quita el metal y sustitúyelo por hidrógenos). Se nombraría así: Prefijo del ácido - 'nombre del no metal' - ito/ato - de - 'nombre del metal' (Valencia del metal en números romanos) ¿Cuándo usar las terminaciones ito o ato? ito: si el nombre del ácido acababa en oso. ato: si el nombre del ácido acababa en ico. Ejemplos: Fórmula K2CO3 NaNO2 NaClO AlPO4 FeSO4 -

Ácido origen H2CO3: Ácido carbónico HNO2: Ácido nitroso HClO: Ácido hipocloroso H3PO4: Ácido fosfórico H2SO4: Ácido sulfúrico

Nombre tradicional Carbonato de potasio Nitrito de sodio Hipoclorito de sodio Fosfato de aluminio Sulfato de hierro (II)

Composición o sistemática estequiométrica: Usando prefijos multiplicadores. Es muy parecida a la forma equivalente que se usó para nombrar los oxoácidos. Los prefijos que indican el número que hay acompañando al paréntesis (si lo hay) se indican usando esta terminología: bis, tris, tetraquis,... y luego se pone entre paréntesis su nombre. Ejemplos: Fórmula K2CO3 NaNO2 NaClO AlPO4 Fe2(SO4)3 Ca(MnO4)2

Nombre Trioxidocarbonato de dipotasio Dioxidonitrato de sodio Oxidoclorato de sodio Tetraoxidofosfato de aluminio Tris(tetraoxidosulfato) de dihierro Bis(tetraoxidomanganato) de calcio

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Formulación Inorgánica