Download Óxidos ácidos (no metálicos)

Química Inorgánica
Notación Química. Segunda
Parte
Ing. Santiago Figueroa Lorenzo
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Correo electrónico: [email protected]
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Sitio Web de la Asignatura: http://urmate.jimdo.com
Objetivos
• Adentrarse en el lenguaje químico.
• Conocer la nomenclatura y notación de elementos
químicos.
Introducción
A diferencia de las empresas los químicos, cuando
sintetizan un nuevo compuesto, deben seguir
ciertas reglas para nombrarlo, e indicar así con
presición, cuales son sus componentes, en que
proporciones se encuentran y, de ser posible, su
arreglo espacial. Esto, porque la comunicación
científica es una parte importante del trabajo de
los químicos.
Elemento
Genérico
Específico
Nombre asociado a la
función química
Nombre asociado a la
elemento
Otras Reglas y Conceptos
Generales
Los compuestos (binarios y ternarios) en su nomenclatura
están formados por dos nombres: el genérico y el específico.
 El nombre genérico o general es el que indica a qué grupo de compuestos
pertenece la molécula o su función química, por ejemplo si es un óxido
metálico/básico, un óxido no metálico/ácido, un peróxido, un hidruro,
un hidrácido, un oxácido, una sal haloidea, etc.
 El nombre específico es el que diferencia a las moléculas dentro de un mismo
grupo de compuestos. Por lo general en los tres sistemas de nomenclatura se
escribe primero el nombre genérico seguido del específico.
Otras Reglas y Conceptos
Generales
Por ejemplo: óxido ferroso y óxido férrico, estos dos
compuestos pertenecen al grupo de los óxidos y por eso su
nombre genérico es óxido y a la vez los nombres
específicos ferroso y férrico hacen referencia a dos
compuestos diferentes FeO y Fe2 O3, respectivamente.
Notación y
Nomenclatura
 En una fórmula molecular de un compuesto se coloca a la
izquierda el elemento con carga o número de valencia
positivo (elemento más electropositivo) y a la derecha el que
contenga el número de valencia negativo (elemento
más electronegativo).
 En nomenclatura se coloca primero el nombre genérico, que
es el que designa al elemento de la derecha (el más
electronegativo), y el nombre específico en segundo lugar, que
es el que designa al elemento de la izquierda (el mas
electropositivo).
Notación y
Nomenclatura
Por ejemplo: el óxido de sodio Na+1 2O-2, el nombre
genérico óxido hace referencia al segundo elemento de la
fórmula que es el “oxígeno”, el más electronegativo, y el
nombre específico “sodio” hace referencia al primer
elemento de la fórmula que es el sodio y el menos
electronegativo o más electropositivo.
¿Cómo
se trabajan los números de valencia
para poder nombrar correctamente a un
compuesto inorgánico?
Muchos elementos pueden trabajar con más de un
número de valencia, hasta el número 7 de valencia en
los elementos representativos (Nota: recordar que el
número de valencia se muestra como superindice de
cada elemento en la formula del compuesto). Con las
mismas fórmulas moleculares se puede determinar con
que número trabajan los elementos del compuesto
aunque en este no se observen.
¿Cómo
se trabajan los números de valencia
para poder nombrar correctamente a un
compuesto inorgánico?
Esto se logra con el hecho que en la fórmula de un
compuesto la suma de los números de valencia entre
los elementos debe ser igual a cero, lo que significa que
la molécula será neutra y sin carga.
Contrario a esto ultimo, únicamente cuando la fórmula
del compuesto indique una carga positiva o negativa de
la molécula, lo que en cuyo caso la molécula pasaría a
llamarse un ion.
Estados de Agregación con
Subíndices Estequiométricos
¿Cómo trabajan las
valencias?
Como ejemplo para trabajar con valencias: FeO, este compuesto es un
óxido y el oxígeno en los óxidos trabaja con una valencia de -2, así que
para que la molécula sea neutra el hierro debe sumar el número de
valencias suficientes para que la suma de valencias sea cero. Los números
de valencia con los que puede trabajar el hierro son +2 y +3, así que, en
esta molécula el hierro va a utilizar la valencia +2. Como solo hay un
átomo de hierro y la valencia es +2, el elemento hierro en esa molécula
tiene carga total de +2 y de igual manera como solo hay un átomo de
oxígeno y trabaja con la valencia -2, la carga total de este elemento es de
-2.
Y ahora la suma de valencias o cargas es igual a cero (+2) + (-2) = 0. La
fórmula con valencias para este compuesto sería Fe2O-2.
¿Cómo se opera?
En el compuesto Fe2O3 se busca también un cero en la suma de valencias para que la
molécula sea neutra, así que como hay 3 átomos de oxígeno y este trabaja con la valencia 2, la carga total para este elemento en la molécula “son el número de átomos del elemento
multiplicado por el número de valencia con el que este trabaja”, que en total seria -6. De
esta manera los átomos de hierro deben de sumar valencias para hacer cero al -6 de los
oxígenos, en la sumatoria final. Como hay 2 átomos de hierro, este va a trabajar con el
número de valencia +3 para hacer un total de +6, que sumados con los -6 de los oxígenos
seria igual a cero, que significa una carga neutra para la molécula. Los números de átomos
y valencias en la molécula son:
•
•
•
•
No. de átomos de hierro = (2)
No. de valencia para cada uno de los átomos de hierro = (+3)
No. de átomos de oxígeno = (3)
No. de valencia para cada uno de los átomos de oxígeno = (-2)
La operatoria completa se vería así: [2(+3)] + [3(-2)] = 0.
La fórmula con valencias sería Fe23O3-2. Como ya se había explicado anteriormente el
número de valencia indica los electrones que intervienen en un enlace, y en este último
compuesto, Fe23O3-2, cada uno de los 2 átomos de hierro está cediendo 3 electrones a los
átomos de oxígeno y a la vez cada uno de los 3 oxígenos está ganando 2 electrones; 2 de
los 3 átomos de oxígeno reciben 2 electrones de los 2 átomos de hierro, y el 3er átomo de
oxígeno recibe 2 electrones, 1 electrón sobrante de cada uno de los 2 átomos de hierro.
¿Cómo se opera?
La operatoria completa se vería así: [2(+3)] + [3(-2)] = 0. La fórmula con
valencias sería Fe23O3-2. Como ya se había explicado anteriormente el
número de valencias indica los electrones que intervienen en un enlace, y en
este último compuesto, Fe23O3-2, cada uno de los 2 átomos de hierro está
cediendo 3 electrones a los átomos de oxígeno y a la vez cada uno de los 3
oxígenos está ganando 2 electrones; 2 de los 3 átomos de oxígeno reciben 2
electrones de los 2 átomos de hierro, y el 3er átomo de oxígeno recibe 2
electrones, 1 electrón sobrante de cada uno de los 2 átomos de hierro.
Tabla de números
de valencia
Elemento
Símbolo
Número de
Valencia
Elemento
Símbolo
Número de
Valencia
Aluminio
Al
3
Antimonio
Sb
3y5
Arsénico
As
3y5
Astato
At
1, 3, 5 y 7
Azufre
S
2, 4 y 6
Bario
Ba
2
Berilio
Be
2
Bismuto
Bi
3y5
Boro
B
3
Bromo
Br
1y5
Cadmio
Cd
2
Calcio
Ca
2
Carbono
C
2y4
Cesio
Cs
1
zinc
Zn
2
Circonio
Zr
4
Cloro
Cl
1, 3, 5 y 7
Cobalto
Co
2y3
Cobre
Cu
2y1
Cromo
Cr
2, 3, 4, 5 y 6
Escandio
Sc
3
Estaño
Sn
2y4
Estroncio
Sr
2
Flúor
F
1
Fósforo
P
1,3 y 5
Galio
Ga
3
Germanio
Ge
2,4 y -4
Hafnio
Hf
4
Hidrógeno
H
1 y -1
Hierro
Fe
2y3
Iridio
Ir
2, 3, 4 y 6
Itrio
Y
3
Lantano
La
3
Litio
Li
1
Magnesio
Mg
2
Manganeso
Mn
2, 3, 4, 6, 7
Mercurio
Hg
1y2
Molibdeno
Mo
2, 3, 4, 5 y 6
Niobio
Nb
3
Níquel
Ni
2y3
Nitrógeno
N
2, 3, 4 y 5
Oro
Au
1y3
Osmio
Os
2, 3, 4 y 6
Plata
Ag
1
Platino
Pt
2y4
Plomo
Pb
2y4
Potasio
K
1
Renio
Re
1, 2, 4, 6 y 7
Rodio
Rh
2, 3 y 4
Rubidio
Rb
1
Rutenio
Ru
2, 3, 4, 6 y 8
Selenio
Se
2, 4 y 6
1
Silicio
Si
4
Sodio
Na
Talio
Tl
1y3
Tántalo
Ta
5
Tecnecio
Tc
7
Telurio
Te
2, 4 y 6
Titanio
Ti
3y4
Vanadio
V
2, 3, 4 y 5
Yodo
I
1,3, 5 y 7
Óxidos
Ácidos (Oxígeno + No Metal)
Básicos (Oxígeno + Metal)
Los óxidos son compuestos químicos inorgánicos diatómicos o binarios
formados por la unión del oxígeno con otro elemento diferente de
los gases nobles. Según si este elemento es metal o no metal serán
óxidos básicos u óxidos ácidos. El oxígeno siempre tiene valencia -2 con
excepción en los peróxidos (ion peróxido enlazado con un metal) donde
el oxígeno utiliza valencia “-1”.
Óxidos
Los óxidos se pueden nombrar en cualquiera de
los tres sistemas de nomenclaturas:
• El sistema Stock, el número romano es igual a la valencia del elemento
diferente del oxígeno.
• El sistema tradicional los sufijos y prefijos se asignan de acuerdo a la valencia
del elemento diferente del oxígeno.
• En la nomenclatura sistemática, no se tienen en cuenta las valencias, sino que
se escriben los prefijos en cada elemento de acuerdo a sus atomicidades en
la fórmula molecular.
Óxidos básicos
(metálicos)
Son aquellos óxidos que se producen entre el oxígeno y un metal cuando el
oxígeno trabaja con un número de valencia -2.
Su fórmula general es: Metal + O.
 En la nomenclatura Stock los compuestos se nombran con las reglas
generales anteponiendo como nombre genérico la palabra óxido precedido
por el nombre del metal y su número de valencia.
 En la nomenclatura tradicional se nombran con el sufijo -oso e -ico
dependiendo de la menor o mayor valencia del metal que acompaña al
oxígeno.
 En la nomenclatura sistemática se utilizan las reglas generales con la palabra
óxido como nombre genérico.
Óxidos básicos
(metálicos)
Metal + Oxígeno → Óxido básico
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Compuesto
Nomenclatura
sistemática
Nomenclatura
Stock
Nomenclatura
tradicional
K2O
óxido de potasio3 o monóxido
dipotasio
óxido de potasio
óxido potásico u óxido
de potasio
Fe2O3
trióxido de dihierro
óxido de hierro (III)
óxido férrico
FeO
monóxido de hierro
óxido de hierro (II)
óxido ferroso
SnO2
dióxido de estaño
óxido de estaño (IV)
óxido estánico
Recordando …
Electronegatividad
Óxidos ácidos (no
metálicos)
Analizando la Periodicidad de la Electronegatividad, se
observa que el oxígeno es el segundo no metal más
eletronegativo. Esta propiedad le permite asociarse a otros
no metales, excepto el Fluor que es aun más
electronegativo que él, dando como resultado la creación
de los óxidos no metálicos y resaltando la propiedad de
ceder electrones de esos no metales.
Óxidos ácidos (no
metálicos)
Son aquellos formados por la combinación del oxígeno con un no metal.
Su fórmula general es no metal + O.
 En este caso, la nomenclatura tradicional emplea la palabra anhídrido en lugar
de óxido, a excepción de algunos óxidos de nitrógeno y fósforo.
 La nomenclatura sistemática y la Stock nombran a los compuestos con las
mismas reglas que en los óxidos metálicos.
En la nomenclatura tradicional se nombran con los siguientes sufijos y prefijos.
hipo- … -oso (para números de valencia 1 y 2)
… -oso (para números de valencia 3 y 4)
… -ico (para números de valencia 5 y 6)
per- … -ico (para el número de valencia 7)
Óxidos ácidos (no
metálicos)
 Se forman debido a la presencia de un no metal o un semi metal
comportándose como metal, debido a que ceden electrones y tienen
diferentes valencias cuando reaccionan con el oxígeno.
Ejemplo: Cloro (𝒛 = 𝟏𝟕)
1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝6 3𝑠 2 3𝑝5
Provocan diferentes valencias:
1. valencia 7 (2 + 5 ) (la suma de los electrones del orbital s y p)
2. valencia 5 (solo el orbital p)
Según LEWIS
O
Cl
O
O
O
Por lo tanto …
−𝟐
𝑪𝒍+𝟕
𝑶
𝟕
𝟐
O
Cl
O
O
Óxidos ácidos (no
metálicos)
No metal + Oxígeno → Anhídrido
2S + 3O2 → 2SO3
Compuesto
Nomenc. sistem.
Nomenc. Stock
Nomenc.
tradicional
Cl2O
óxido de dicloro o monóxido
de dicloro
óxido de cloro (I)
anhídrido hipocloroso
SO3
trióxido de azufre
óxido de azufre (VI)
anhídrido sulfúrico
Cl2O7
heptóxido de dicloro
óxido de cloro (VII)
anhídrido perclórico