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FORMULACIÓN 4º ESO Dpto. de Física y Química IES Menéndez Pelayo (Getafe) Profesor: Andrés Bayón Fdez. Valencia. Es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado. NO METALES H (1) -1 F Cl, Br, I +1 -1 -1 O S, Se, Te METALES +1, +3, +5, +7 -2 Li, Na, K, Rb, Cs, + Fr, Ag, NH4 +1 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd +2 Cu, Hg +1, +2 Al +3 -2 +2, +4, +6 Au +1, +3 -3 +1, +2, +3, +4, +5 Fe, Co, Ni +2, +3 P -3 +1, +3, +5 Cr +2, +3, +6 As, Sb, Bi -3 +3, +5 Mn +2, +3, +4, +6, +7 B -3 +3 Sn, Pb, Pt, Pd +2, +4 C -4 +2, +4 Si -4 +4 N (2) SISTEMAS DE NOMENCLATURA Nomenclatura Sistemática (IUPAC): se comienza con el prefijo numeral griego que indica el número de átomos de cada elemento presente en la fórmula. Los prefijos son: mono (1); di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6), hepta (7), …. Ej: Fe2S3: trisulfuro de dihierro. Nomenclatura de Stock: la primera parte del nombre indica el tipo de compuesto del que se trata. A continuación se indica el nombre del elemento seguido de la valencia en números romanos entre paréntesis. Si el elemento tiene una sola valencia no se indica. Ej: Fe2O3: óxido de hierro (III) Nomenclatura tradicional: es muy usado en el lenguaje químico, industrial y comercial. La primera parte del nombre indica el tipo de compuesto del que se trata, a continuación se indica el elemento que interviene, con la terminación –oso si interviene con la valencia más baja, y terminación –ico si interviene con la valencia más alta. Si la valencia es única se utiliza la terminación –ico o el nombre del elemento. Ej: Fe2O3 óxido férrico FeO: óxido ferroso ; K2O: óxido potásico (u óxido de potasio) CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS Los compuestos químicos se distinguen según el número de elementos que los forman. Si son dos se denominan compuestos binarios; cuando son tres, ternarios, y si son cuatro los elementos, cuaternarios. 1 Óxidos Básicos Oxígeno + Metal Peróxidos ÓXIDOS Oxígeno + No Metal Óxidos Ácidos (anhídridos) Hidrógeno + Metal Hidruros metálicos Hidrógeno + No Metal Haluros de hidrógeno Compuestos Binarios HIDRUROS Compuestos Ternarios SALES BINARIAS Metal + No metal HIDRÓXIDOS (bases) Óxidos básicos + agua ÁCIDOS OXOÁCIDOS Óxidos ácidos + agua OXISALES Oxoácidos con Metal Compuestos cuaternarios Sales ácidas 1.- ÓXIDOS -2 Son combinaciones del oxígeno (O ) con otro elemento. Oxígeno -2 (O ) + metal → Óxido básico + no metal → Óxido ácido 1.1.- ÓXIDOS BÁSICOS También llamados óxidos metálicos, se forman por la unión de un metal y oxígeno. Su fórmula general es: M2Om dónde M es el metal y m es la valencia con que actúa. N. SISTEMÁTICA Óxido, de, metal con prefijos que indican el nº de átomos de cada elemento que hay en la molécula N. DE STOCK (recomendada) Óxido, de, metal indicando su valencia en números romanos y entre paréntesis. N. TRADICIONAL Óxido seguidos del metal terminado en –oso o en –ico para el menor y el mayor n.o. Na2O Óxido de disodio Óxido de sodio Óxido sódico Hg2O Óxido de dimercurio Óxido de mercurio (I) Óxido mercurioso Fe2O3 trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) Óxido férrico CuO (mono)óxido de cobre Óxido de cobre (II) Óxido cúprico PbO2 dióxido de plomo Óxido de plomo (IV) Óxido plúmbico 1.2.- ÓXIDOS ÁCIDOS También llamados óxidos no metálicos, se forman por la unión de un no metal y oxígeno. Su fórmula general es: M2Om dónde M es el no metal y m es la valencia con que actúa. 2 N. SISTEMÁTICA (recomendada) N. DE STOCK Igual que los óxidos básicos Igual que los óxidos básicos N. TRADICIONAL (en desuso) Igual que los óxidos básicos, cambiando la palabra óxido por anhídrido. Cl2O3 Trióxido de dicloro Óxido de Cloro (III) Anhídrido cloroso CO2 Dióxido de carbono Óxido de Carbono (IV) Anhídrido carbónico SO3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) Anhídrido sulfúrico N2O3 Trióxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (III) Anhídrido nitroso 2.- HIDRUROS Son combinaciones del hidrógeno (H) con otro elemento. Hidrógeno (H) + metal → Hidruro metálico + no metal (grupos 16 y 17) → Haluro de hidrógeno + no metal (grupos 13, 14 y 15) → Hidruro (gas) 2.1.- HIDRUROS METÁLICOS Es la combinación de un Metal con el hidrógeno de valencia -1. Su fórmula general es MHn N. SISTEMÁTICA Hidruro, de, metal con prefijos que indican el nº de átomos de cada elemento que hay en la molécula N. DE STOCK (recomendada) N. TRADICIONAL Hidruro, de, metal indicando su valencia en números romanos y entre paréntesis. Hidruro seguido del metal terminado en –oso o en –ico para el menor y el mayor n.o. LiH (mono)hidruro de litio Hidruro de litio Hidruro de litio BeH2 Dihidruro de berilio Hidruro de berilio Hidruro de berilio PbH2 Dihidruro de plomo Hidruro de plomo (II) Hidruro plumboso PbH4 Tetrahidruro de plomo Hidruro de plomo (IV) Hidruro plúmbico CoH2 Dihidruro de cobalto Hidruro de cobalto (II) Hidruro de cobalto AlH3 Dihidruro de alumnio Hidruro de alumnio Hidruro de aluminio 2.2.- HIDRUROS NO METÁLICOS I) HIDRÁCIDOS Es la combinación del hidrógeno de valencia +1 con elementos del grupo 16 (S, Se, Te) y 17 (F, Cl, Br, I). Su fórmula general es HnX. No se usa la Nomenclatura de Stock. Disueltos en agua son ácidos. 3 N. SISTEMÁTICA No metal, terminado en –uro, de hidrógeno N. TRADICIONAL Ácido, seguido del no metal terminado en -hídrico HCl Cloruro de hidrógeno Ácido clorhídrico HBr Bromuro de hidrógeno Ácido bromhídrico H2S Sulfuro de hidrógeno Ácido sulfhídrico H2Se Seleniuro de hidrógeno Ácido selenhídrico H2Te Telururo de hidrógeno Ácido telurhídrico II) OTROS HIDRUROS NO METÁLICOS Es la combinación del hidrógeno de valencia -1 con elementos del grupo 13 (B) y 14 (C, Si) y 15 (N, P, As, Sb). Su fórmula general es XHn. No se usa la Nomenclatura de Stock. N. SISTEMÁTICA (recomendada) N. TRADICIONAL (prefijo)Hidruro de no metal Nombres especiales NH3 Trihidruro de nitrógeno Amoníaco PH3 Trihidruro de fósforo Fosfina AsH3 Trihidruro de arsénico Arsina SbH3 Trihidruro de antimonio Estibina BH3 Trihidruro de boro Borano CH4 Tetrahidruro de carbono Metano SiH4 Tetrahidruro de silicio Silano 3.- SALES BINARIAS Son combinaciones de Metal con No metal. Su fórmula general es MxXn. Son compuestos iónicos que se disuelven en agua. N. SISTEMÁTICA N. DE STOCK (recomendada) N. TRADICIONAL (en desuso) No metal terminado en –uro, de metal con prefijos que indican el nº de átomos de cada elemento. No metal terminado en –uro, de metal, indicando su valencia en números romanos y entre paréntesis. No metal terminado en –uro, seguido del metal, acabado en –oso o en –ico. FeCl2 Dicloruro de hierro Cloruro de hierro (II) Cloruro ferroso FeCl3 Tricloruro de hierro Cloruro de hierro (III) Cloruro férrico MgF2 Difluoruro de magnesio Fluoruro de magnesio Fluoruro magnésico Na2S Sulfuro de disodio Sulfuro de sodio Sulfuro sódico HgS Sulfuro de mercurio Sulfuro de mercurio (II) Sulfuro mercúrico PbI4 Triyoduro de plomo Yoduro de plomo (IV) Yoduro plúmbico PbS Sulfuro de plomo Sulfuro de plomo (II) Sulfuro plumboso Al2S3 Trisulfuro de dialuminio Sulfuro de aluminio Sulfuro de aluminio 4 4.- HIDRÓXIDOS - Son compuestos iónicos formados por combinación de un Metal con el grupo hidróxido (OH) . Su fórmula general es M(OH)n. N. DE STOCK (recomendada) N. TRADICIONAL (en desuso) Hidróxido de metal, si tiene más de una valencia se indica con números romanos y entre paréntesis. Hidróxido de metal, acabado en –oso o en –ico. N. SISTEMÁTICA Hidróxido de metal con prefijos que indican el nº de átomos de cada elemento. Cu(OH)2 Dihidróxido de cobre Hidróxido de cobre (II) Hidróxido cúprico Ni(OH)3 Trihidróxido de níquel Hidróxido de níquel (III) Hidróxido niquélico Ca(OH)2 Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio Hidróxido cálcico Sn(OH)4 Tetrahidróxido de estaño Hidróxido de estaño (IV) Hidróxido estánnico 5.- OXOÁCIDOS Son compuestos formados por la combinación del oxígeno, el hidrógeno y un no metal (o un metal como el Cr, el Mn con número de oxidación elevado). Su fórmula general es HaXbOc, dónde X es el no metal. El H actúa con valencia (+1), el O con valencia (-2), deduciéndose la valencia del no metal, teniendo en cuenta que la carga total de la molécula es cero: Nomenclatura Tradicional: Óxido hipocloroso Cl2O + H2O → HClO Ácido hipocloroso Óxido cloroso Cl2O3 + H2O → HClO2 Ácido cloroso Óxido clórico Cl2O5 + H2O → HClO3 Ácido clórico Óxido perclórico Cl2O7 + H2O → HClO4 Ácido perclórico Óxido hiposulfuroso SO + H2O → H2SO2 Ácido hiposulfuroso Óxido sulfuroso SO2 + H2O → H2SO3 Ácido sulfuroso Óxido sulfúrico SO3 + H2O → H2SO4 Ácido sulfúrico Óxido hiponitroso N2O + H2O → HNO Ácido hiponitroso Óxido nitroso N2O3 + H2O → HNO2 Ácido nitroso Óxido nítrico N2O5 + H2O → HNO3 Ácido nítrico Óxido carbónico CO2 + H2O → H2CO3 Ácido carbónico Igual el Br y el I Igual el Se y el Te Nomenclatura sistemática: se comienza con el prefijo (di, tri, …) que indica el número de átomos de oxígeno presentes en la molécula, seguido de –oxo-, el nombre del átomo central terminado en –ato y su valencia entre paréntesis y en números romanos; por último se añade de hidrógeno. Ácido hipocloroso HClO Oxoclorato (I) de hidrógeno Ácido cloroso HClO2 Dioxoclorato (III) de hidrógeno Ácido clórico HClO3 Trioxoclorato (V) de hidrógeno Ácido perclórico HClO4 Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno Ácido hiposulfuroso H2SO2 Dioxosulfato (II) de hidrógeno Ácido sulfuroso H2SO3 Trioxosulfato (IV) de hidrógeno 5 H2SO4 Ácido sulfúrico Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno Ácido hiponitroso HNO Oxonitrato (I) de hidrógeno Ácido nitroso HNO2 Dioxonitrato (III) de hidrógeno Ácido nítrico HNO3 Trioxonitrato (V) de hidrógeno Ácido carbónico H2CO3 Trioxocarbonato (IV) de hidrógeno 5.1. Oxoácidos del Fósforo, Arsénico, Silicio y Boro. Los elementos P, As, Si, B, pueden formar más de un oxoácido con el mismo n.o. Así, se utilizan los siguientes prefijos: Meta si se suma una molécula de H2O. Piro o di si se suman dos moléculas de H2O. Orto si se suman tres moléculas de H2O. Óxido fosfórico Óxido silícico Óxido bórico + H2O → HPO3 + 2 H2O → H4P2O7 Ácido pirofosfórico (o di) + 3 H2O → H3PO4 Ácido ortofosfórico SiO2 + H2O → H2SiO3 Ácido metasilícico SiO2 + 2 H2O → H4SiO4 Ácido pirosilícico (o di) 2 SiO2 + 3 H2O → H6Si2O7 Ácido ortosilícico B2O3 + H2O → HBO2 Ácido metabórico 2 B2O3 + H2O → H2B4O7 Ácido tetrabórico (excepción) B2O3 + 3 H2O → H3BO3 Ácido ortobórico P2O5 Ácido metafosfórico 5.2. Oxoácidos del manganeso. Tanto en este apartado como en el siguiente se van a estudiar oxoácidos cuyos elementos no metálicos centrales son metales en alto estado de oxidación. Estos ácidos no existen en la naturaleza, pero son importantes porque de ellos derivan sus sales, que sí se conocen. En estos compuestos, el Mn puede tener los n.o.: +4, +6, +7. Todos los óxidos ácidos de este grupo reaccionan con 1 molécula de agua. MnO2 + H2O → H2MnO3 MnO3 + H2O → H2MnO4 Mn2O7 + H2O → HMnO4 Compuesto N. Sistemática N. Tradicional H2MnO3 Trioxomanganato (IV) de hidrógeno Ácido manganoso H2MnO4 Tetraoxomanganato (VI) de hidrógeno Ácido mangánico HMnO4 Tetraoxomanganato (VII) de hidrógeno Ácido permangánico 5.3. Oxoácidos del cromo y molibdeno En estos compuestos, el Cr y el Mo actúan con n.o.: +6. Para el caso del cromo, además del ácido crómico, podemos formular el ácido dicrómico, que da origen a sales de gran importancia en química: CrO3 + H2O → H2CrO4 2 H2CrO4 + H2O → H2Cr2O7 6 Compuesto N. Sistemática N. Tradicional H2CrO4 Tetraoxocromato (VI) de hidrógeno Ácido crómico H2Cr2O7 Heptaoxodicromato (VI) de hidrógeno Ácido dicrómico 6.- OXISALES Son compuestos formados por la combinación del metal, no metal y oxígeno. Proceden de la reacción entre un oxoácido y un hidróxido: ción neutraliza → KClO3 + H2O HClO3 + KOH ción neutraliza → Na2SO4 + 2 H2O H2SO4 + 2 NaOH 2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 ción neutraliza → Ca3(PO4)2 + 6 H2O Nomenclatura sistemática: se comienza con el prefijo (di, tri, …) que indica el número de átomos de oxígeno presentes en la molécula, seguido de –oxo-, el nombre del átomo central terminado en –ato y su valencia entre paréntesis y en números romanos; por último se añade de metal (y su valencia entre paréntesis si es que tiene más de una). Nomenclatura de Stock-tradicional: se sustituyen las terminaciones –ico / -oso del ácido correspondiente, por –ato / -ito, añadiendo a continuación el nombre del metal (y su valencia entre paréntesis si es que tiene más de una). Ácido -ico -oso Oxisal -ato -ito N. SISTEMÁTICA N. DE STOCK-TRADICIONAL AgNO3 Trioxonitrato (V) de plata Nitrato de plata Na2SO4 Tetraoxosulfato (VI) de sodio Sulfato de sodio KClO Oxoclorato (I) de potasio Hipoclorito de potasio CoCO3 Trioxocarbonato (IV) de cobalto (II) Carbonato de cobalto (II) Fe(SO2)3 Dioxosulfato (IV) de hierro (III) Sulfito de hierro (III) Ca(IO4)2 Carbonato de hierro (III) Bromito de aluminio Tetraoxoyodato (VII) de niquel (II) Au(ClO2)3 MgSO4 Heptaoxodicromato (VI) de hierro (II) Nitrito de cobre (II) 7.- SALES ÁCIDAS Son compuestos que se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS HIDRÓGENOS de un ácido oxácido por un metal. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal y la valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido. Se nombran según una nomenclatura Stock-Tradicional: empieza con la palabra hidrógeno precedida de los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del nombre de la sal correspondiente. Forman sales ácidas los no metales siguientes: S, Se, Te, P 7 Ácido de partida Nombre del ácido Sal Ácida Nombre de la sal ácida H2SO2 Ácido hiposulfuroso Ca(HSO2)2 Hidrógenohiposulfito de calcio H2SO3 Ácido sulfuroso Pb(HSO3)4 Hidrógenosulfito de plomo (IV) H2SO4 Ácido sulfúrico Cr(HSO4)3 Hidrógenosulfato de cromo (III) H2CO3 Ácido carbónico Na(HCO3) Hidrógenocarbonato de sodio Fe(H2PO4)2 Dihidrógenofosfato de hierro (II) H3PO4 Ácido fosfórico Fe2(HPO4)3 Hidrógenofosfato de hierro (III) H2S Ácido sulfhídrico LiHS Hidrógenosulfuro de litio 8