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FORMULACIÓN INORGÁNICA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Introducción. Las valencias. La fórmula. Las nomenclaturas. Sustancias simples. Compuestos binarios. Compuestos ternarios. Compuestos cuaternarios. Química bachillerato Formulación inorgánica 1 0. FORMULACIÓN INORGÁNICA Valencias: Metales (sufijos). No metales: Positivos (prefijos y sufijos). Negativos (sufijos). Nomenclaturas: De Stock. Sistemática. Tradicional. Química bachillerato Formulación inorgánica 2 0. FORMULACIÓN INORGÁNICA Compuestos binarios: Con oxígeno: Con metal: Óxidos. Peróxidos. Con no metal (anhídridos). Con hidrógeno: Con metal (hidruros). Con no metal (hidrácidos y haluros). Sales binarias. Química bachillerato Formulación inorgánica 3 0. FORMULACIÓN INORGÁNICA Compuestos ternarios: Hidróxidos. Ácidos (oxoácidos). Sales ternarias (oxosales). Química bachillerato Formulación inorgánica 4 0. FORMULACIÓN INORGÁNICA Compuestos cuaternarios: Sales ácidas. Sales básicas. Sales dobles. Compuestos especiales: Meta, piro y orto ácidos. Diácidos. Química bachillerato Formulación inorgánica 5 0. FORMULACIÓN INORGÁNICA Iones: Cationes. Aniones. Química bachillerato Formulación inorgánica 6 1. INTRODUCCIÓN Vamos a estudiar las fórmulas y sus posibles nomenclaturas a partir de las normas de la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry -unión internacional de química pura y aplicada-). La IUPAC es el organismo internacional encargado de sancionar los nombres de las distintas sustancia químicas y de definir las normas generales de nomenclatura química. Como regla general: En las fórmulas se pone primero el catión y luego el anión. En los nombres se indica primero el anión y luego el catión. Química bachillerato Formulación inorgánica 7 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla indicando los símbolos y los nombres de todos los elementos químicos indicando los números de los grupos y de los periodos: Química bachillerato Formulación inorgánica 8 2. VALENCIAS La valencia o número de oxidación de un elemento viene a ser equivalente a su capacidad de combinación con un signo positivo o negativo. Las valencias representan la capacidad de un elemento para combinarse con otro. En la tabla siguiente se indican los estados de oxidación formales más usuales. Química bachillerato Formulación inorgánica 9 2. VALENCIAS Valencias de metales ELEMENTOS SÍMBOLO Litio Li Sodio Na Potasio K Rubidio Rb Cesio Cs Francio Fr GRUPO VALENCIAS POSITIVAS 1 +1 VALENCIAS NEGATIVAS No tienen Química bachillerato Berilio Be Magnesio Mg Calcio Ca Estroncio Sr Bario Ba Radio Ra Formulación inorgánica 2 +2 10 2. VALENCIAS Valencias de metales (semimetales) Química bachillerato ELEMENTOS SÍMBOLO GRUPO VALENCIAS POSITIVAS Plata Ag 11 +1 Zinc Cadmio Zn Cd 12 +2 Aluminio Galio Al Ga 13 +3 Cobre Mercurio Cu Hg 11 12 +1, +2 Oro Au 11 +1, +3 Hierro Cobalto Níquel Cromo* Manganeso* Fe Co Ni Cr Mn 8 9 10 6 7 +2, +3 Platino Pt 10 +2, +4 Germanio Estaño Plomo Ge Sn Pb 14 +2, +4 Antimonio Bismuto Sb Bi 15 +3, +5 Formulación inorgánica VALENCIAS NEGATIVAS No tienen 11 2. VALENCIAS Valencias de no metales Química bachillerato ELEMENTOS SÍMBOLO GRUPO VALENCIAS POSITIVAS VALENCIAS NEGATIVAS Boro B 13 +3 -3 Carbono Silicio C Si 14 +2, +4 +4 -4 Nitrógeno Fósforo Arsénico N P As 15 Oxígeno Azufre Selenio Telurio O S Se Te Flúor Cloro Bromo Iodo F Cl Br I 17 Hidrógeno H 1 +1 -1 Cromo* Manganeso* Cr Mn 6 7 +4, +5, +6 +4, +5, +6, +7 X X Formulación inorgánica 16 +1, +3, +5 +3, +5 -3 X -1, -2 +2, +4, +6 -2 X +1, +3, +5, +7 -1 12 2. VALENCIAS La valencia de los compuestos: El estado de oxidación de cualquier elemento libre no combinado es cero. H2, O2, Cl2, S8... La carga de un ión monoatómico simple corresponde al estado de excitación del elemento. Cl – (-I) Cu + (+I) La carga de un ión poliatómico es la suma de los estados de oxidación de los elementos SO4 -2 S (VI) O (-II) 6 + 4 (-2) = -2 En los compuestos neutros la suma de los estados de oxidación de todos los átomos es cero. HClO3 H (-I) Cl (+VII) O (-I) -1 + 7 + 3 (-2) = 0 Química bachillerato Formulación inorgánica 13 2. VALENCIAS Las reglas de asignación del número de oxidación son: 1. El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metálico, He, N2 , P4 , etc. 2. El n.o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los n.o . del S2–, Cl– y Zn2+ son, respectivamente, –2, –1, +2 3. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1 4. El n.o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es – 1 5. El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1 6. El n.o. de los metales alcalinotérreos es siempre +2 7. El n.o. del F en sus compuestos es siempre –1. El n.o de los demás halógenos varía desde -1 a +1, +3, +5, +7, siendo positivo cuando se combina con el O o con otro halógeno más electronegativo. 8. La suma algebraica de los n.o. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ión , igual a la carga del ión Química bachillerato Formulación inorgánica 14 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla de valencias: NOMBRE SÍMBOLO TIPO DE ELEMENTO VALENCIA POSITIVA Potasio VALENCIA NEGATIVA -- Ca Metal +1, +3 Níquel Ge -1, -2 No metal +4, +5, +6 Telurio As +1, +3, +5 Química bachillerato Formulación inorgánica -3 15 3. FÓRMULA La fórmula química es la representación escrita de una molécula o compuesto iónico. Nos indica los elementos que forman el compuesto, la cantidad de cada uno de ellos y la relación que tienen. En la formulación tengo dos iones (elemento con carga) que se combinan. Son un anión (elemento con carga negativa, Aa-) y un catión (elemento con carga positiva, Cc+) que se combinan juntos de manera que el compuesto formado sea eléctricamente neutro (el total de la carga sea cero). Aa- Cc+ Para formular un compuesto se pone primero el símbolo del catión (C) con su subíndice correspondiente (x) seguido del símbolo del anión (A) con el subíndice correspondiente (y). Los subíndices se corresponden con la valencia que tenga el ion contrario pero sin signo. C xA y Si al final se puede simplificar se deja el resultado simplificado. Química bachillerato Formulación inorgánica 16 3. FÓRMULA Hay que diferenciar muy bien entre valencia y subíndice, aunque puedan coincidir numéricamente son dos cosas distintas. La valencia es el número de oxidación con el que actúa el elemento, es positivo o negativo. No aparece en la fórmula. El subíndice indica cuantos átomos hay de ese elemento en el compuesto, no tiene signo. Aparece en la fórmula. Química bachillerato Formulación inorgánica 17 4. NOMENCLATURAS Para nombrar un compuesto se pone primero el anión seguido del nombre del catión. Vamos a ver tres tipos de nomenclatura: Nomenclatura sistemática. Nomenclatura de Stock. Nomenclatura tradicional. Química bachillerato Formulación inorgánica 18 4. NOMENCLATURAS NOMENCLATURA SISTEMÁTICA. Para esta nomenclatura me fijo en los subíndices. Consiste en la utilización de prefijos numerales griegos para indicar el nº de átomos de cada elemento presente en la fórmula. Los prefijos que se utilizan son: mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6), hepta (7), … El prefijo mono puede omitirse. Cl2O3 I2O Química bachillerato Trióxido de dicloro Monóxido de diodo Formulación inorgánica 19 4. NOMENCLATURAS NOMENCLATURA DE STOCK. Para este tipo de nomenclatura me fijo en las valencias (y a veces en los subíndices). En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento (catión) que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. Si tiene un único número de oxidación posible, sea cual sea este, se omite. Fe(OH)2 Fe(OH)3 Química bachillerato Hidróxido de hierro (II) Hidróxido de hierro (III) Formulación inorgánica 20 4. NOMENCLATURAS NOMENCLATURA TRADICIONAL. Para este tipo de nomenclatura me fijo en las valencias. Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el n. o. con el que actúe Posibilidad de n. o. uno dos Terminación -ico n.o. menor -oso n. o. mayor -ico n.o. menor hipo … -oso tres n. o. intermedia -oso n.o. mayor -ico n. o. menor hipo … -oso cuatro n. o. intermedio menor -oso n. o. intermedio mayor -ico n. o. mayor per … -ico Química bachillerato Formulación inorgánica 21 5. SUSTANCIAS SIMPLES Se llaman sustancias simples a aquellas que están constituidas por átomos de un sólo elemento. Los gases nobles son monoatómicos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Los metales se representan simplemente mediante el símbolo: Cu, Sn, Fe, Ag, … Química bachillerato Compuesto Nomenclatura sistemática N. de Stock Nomenclatura tradicional H2 dihidrógeno -- hidrógeno F2 Diflúor -- flúor Cl2 dicloro -- cloro Br2 dibromo -- bromo I2 diyodo -- yodo O2 dioxígeno -- oxígeno O3 trioxígeno -- ozono S8 octaazufre -- azufre P4 Tetrafósforo -- fósforo Formulación inorgánica 22 6. COMPUESTOS BINARIOS Están constituidos por dos átomos de dos elementos distintos unidos entre si mediante algún tipo de enlace. Se escriben los elementos en un orden: primero el menos electronegativo (más electropositivo, con carga positiva –catión-) y luego el más electronegativo (con carga negativa –anión-). Se intercambian los n. o., pero prescindiendo del signo y se ponen como subíndices: Aa- Cc+ ~> CaAc Siempre que sea posible se simplifica. CaA c ~> CxAy El compuesto se lee de derecha a izquierda. Química bachillerato Formulación inorgánica 23 6. COMPUESTOS BINARIOS Nomenclatura: Como regla general, se cita en primer lugar el nombre del componente que se escribe ultimo en la formula, de la manera corresondiente, seguida del nombre del otro elemento. También están admitidos ciertos nombres usuales. Sistemática: se utilizan los prefijos numerales griegos mono, di, tri, tetra, penta, etc. colocados delante de cada una de las palabras que forman la denominación. Stock: se coloca entre paréntesis e inmediatamente después del nombre del elemento situado a la izquierda, su n.o. en el compuesto. Común: Cuando el elemento situado a la izquierda en la formula quimica actua con dos posibles n.o. se hace terminar su nombre con la terminación correcta (en varios casos no la vamos a usar). Química bachillerato Formulación inorgánica 24 6.1. COMPUESTOS BINARIOS CON OXÍGENO En los compuestos binarios con el oxígeno este siempre actúa como el anión (con carga negativa). Hay tres tipos distintos: Óxidos. Peróxidos. Anhídridos. Química bachillerato Formulación inorgánica 25 6.1.1. ÓXIDOS Vamos a estudiar el grupo de los óxidos: Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. Su fórmula general es: Mm+O2- ~> M2OX Donde M es un metal, O es el oxígeno y X la valencia del metal (el corresponde a la valencia del oxígeno que es -2). 2 Las valencias de los elementos se intercambian entre ellos y se ponen como subíndices (si la valencia es par se simplifica). Química bachillerato Formulación inorgánica 26 6.1.1. ÓXIDOS Ejemplos: Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional 1 Na2O Óxido de disodio Óxido de sodio -- 2 Ca2O2 = CaO Óxido de calcio Óxido de calcio -- 2 Fe2O2 = FeO Óxido de hierro Óxido de hierro (II) -- 3 Fe2O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) -- Química bachillerato Formulación inorgánica 27 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL CaO Dióxido de estaño Óxido de plata Fe2O3 Óxido de dimercurio Óxido de cobre (II) PbO2 Dióxido de platino Óxido de bario Al2O3 Química bachillerato Formulación inorgánica 28 6.1.2. PERÓXIDOS Vamos a estudiar el grupo de los peróxidos: Se caracterizan por el grupo peroxo (-O–O-) también representado como O22(el oxígeno es diatómico y es el único caso donde su valencia es -1, en todos los demás siempre es +1). Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. Su fórmula general es: Mm+O22- ~> M2(O2)X Donde M es un metal, O2 es el peroxo y X la valencia del metal (el 2 corresponde a la valencia del peróxido que es -2, cada oxígeno es -1). Las valencias de los elementos se intercambian entre ellos y se ponen como subíndices (si la valencia es par se simplifica). Para distinguir ambos de los óxidos debemos fijarnos en que el catión respete sus posibles valencias. El 2 del peróxido no se simplifica nunca. Química bachillerato Formulación inorgánica 29 6.1.2. PERÓXIDOS Ejemplos: Valencia Fórmula N. sistemática 1 H2O2 -- 1 Na2O2 -- Peróxido de sodio -- 2 CaO2 -- Peróxido de calcio -- 2 Fe2(O2)3 -- Peróxido de hierro (III) -- Química bachillerato N. stock Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) Formulación inorgánica N. tradicional -- 30 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL Li2O2 Peróxido de berilio Ag2O2 Peróxido de oro (III) Al2(O2)3 Peróxido de cromo (II) Sn(O2)2 Peróxido de potasio Hg2O2 Peróxido de magnesio Química bachillerato Formulación inorgánica 31 6.1.3. ANHÍDRIDOS Vamos a estudiar el grupo de los anhídridos: Son compuestos binarios formados por la combinación de un no metal y el oxígeno. Su fórmula general es: Nn+O2- ~> N2OX Donde N es un no metal, O es el oxígeno y X la valencia del no metal positiva (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno que es -2). Las valencias de los elementos se intercambian entre ellos y se ponen como subíndices (si la valencia es par se simplifica). Química bachillerato Formulación inorgánica 32 6.1.3. ANHÍDRIDOS Ejemplos: Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional 1 F2O Óxido de diflúor Óxido de flúor Anhídrido fluórico 2 SO Óxido de azufre Óxido de azufre (II) 3 I2O3 Trióxido de diyodo Óxido de Iodo (III) Anhídrido yódico (iódico) 4 SeO2 Dióxido de Selenio Óxido de selenio (IV) Anhídrido selénioso 5 Br2O5 Pentaóxido de dibromo Óxido de bromo (V) Anhídrido brómico 6 SO3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) Anhídrido sulfúrico 7 I2O7 Heptaóxido de diyodo Óxido de Yodo (VII) Química bachillerato Formulación inorgánica Anhídrido hiposulfuroso Anhídrido peryódico 33 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL F2O Dióxido de Selenio Óxido de Iodo (III) Anhídrido carbonoso I2O7 Trióxido de azufre Óxido de selenio (II) Anhídrido sulfuroso As2O5 Pentaóxido de dibromo Óxido de azufre (II) Química bachillerato Formulación inorgánica Anhídrido silícico34 6.2. COMPUESTOS BINARIOS CON HIDRÓGENO En los compuestos binarios con el hidrógeno este puede actuar como el anión (con carga negativa) o como el catión (con carga positiva) . Hay dos tipos distintos: Hidruros. Haluros (o hidrócidos). Química bachillerato Formulación inorgánica 35 6.2.1. HIDRUROS Vamos a estudiar el grupo de los hidruros: Son compuestos binarios formados por un metal e hidrógeno. Su fórmula general es: Mm+H1- ~> MHX Donde M es un metal y la X la valencia del metal. El hidrógeno siempre tiene valencia -1 (es el único caso, en todo lo demás siempre tiene valencia +1). No hay posibilidad de simplificar, por lo que en este caso, coinciden la valencia y el subíndice. Son combinaciones del ion hidruro (H-) con cationes metalicos (Mm+): Química bachillerato Formulación inorgánica 36 6.2.1. HIDRUROS Ejemplos: Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional 1 NaH Hidruro de sodio Hidruro de sodio -- 2 FeH2 Dihidruro de hierro Hidruro de hierro (II) -- 3 FeH3 Trihidruro de hierro Hidruro de hierro (III) -- 4 SnH4 Tetrahidruro de estaño Hidruro estaño (IV) -- Química bachillerato Formulación inorgánica 37 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL AuH3 Trihidruro de arsénico Hidruro de plomo (II) LiH Dihidruro de radio Hidruro de calcio KH Dihidruro estroncio Hidruro de plata MgH2 Hidruro de oro Química bachillerato Hidruro de cesio Formulación inorgánica 38 6.2.2. HALUROS Vamos a estudiar el grupo de los ácidos hidrácidos: Son compuestos binarios formados por un no metal e hidrógeno. Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes: Grupo 17: flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con la valencia -1) Grupo 16: azufre, selenio, teluro (funcionan con la valencia -2). Su fórmula general es: H1+Nn- ~> HxN Donde N es el no metal y la funciona con valencia +1). X la valencia del no metal (el hidrógeno Son combinaciones del H (n.o. = +1) con F, Cl, Br, I (n.o. = -1) y S, Se, Te (n.o. = -2). Tales compuestos dan disoluciones acidas cuando se disuelven en agua, llamandose en ese caso hidrácidos. Química bachillerato Formulación inorgánica 39 6.2.2. HALUROS Ejemplos: Valencia Fórmula N. Sistemática (en disolución) N. stock N. Tradicional (en estado puro) 1 HF Ácido fluorhídrico -- Fluoruro de hidrógeno 1 HCl Ácido clorhídrico -- Cloruro de hidrógeno 2 H2S Ácido sulfhídrico -- Sulfuro de hidrógeno 2 H2Se Ácido selenhídrico -- Seleniuro de hidrógeno Química bachillerato Formulación inorgánica 40 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL HBr Ácido telurhídrico Cloruro de hidrógeno HI Ácido sulfhídrico Seleniuro de hidrógeno FH Química bachillerato Formulación inorgánica 41 6.2.3. HIDRUROS ESPECIALES Son combinaciones del H (n.o. = +1) con el C, Si, N, P, As, Sb y O. Sus disoluciones en agua no presentan carácter acido. Los hidruros de los no metales tienen nombres especiales. Todos reciben nombres particulares aceptados por la IUPAC. Aquí el hidrógeno tiene valencia +1. Los no metales pertenecen a los grupos 13, 14 y 15. Química bachillerato Compuesto Nomenclatura sistemática N. de Stock Nomenclatura tradicional NH3 -- -- Amoniaco PH3 -- -- Fosfina AsH3 -- -- Arsina SbH3 -- -- Estibina CH4 -- -- Metano SiH4 -- -- Silano BH3 -- -- Borano N2H4 -- -- Hidrazina Formulación inorgánica 42 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL NH3 Fosfina AsH3 Estibina CH4 Silano BH3 Hidrazina Química bachillerato Formulación inorgánica 43 6.3. SALES BINARIAS Vamos a estudiar el grupo de las sales binarias: Son compuestos formados por un metal y un no metal. Su fórmula general es: Mm+Nn- ~> MnNm ~> MxNy Donde M es un metal y la N es un no metal. Donde m es la valencia positiva del metal y la n es la valencia negativa del no metal. Cuando ambas valencias tienen algún factor en común se pueden simplificar. En estos compuestos no hay ni oxígeno ni hidrógeno. Química bachillerato Formulación inorgánica 44 6.3. SALES BINARIAS Ejemplos: Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional NaCl Cloruro de sodio Cloruro de sodio -- Fe2S3 Trisulfuro de dihierro Sulfuro de hierro (III) -- FeS Sulfuro de hierro Sulfuro de hierro (II) -- Li2Se Seleniuro de dilitio Seleniuro de litio -- Química bachillerato Formulación inorgánica 45 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA CaF2 NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL Dicloruro de calcio Bromuro de cobalto (III) FeCl2 Tribromuro de aluminio Cloruro de estaño (IV) Al2Se3 Disulfuro de plomo Telururo de mercurio (I) PtS2 Carburo de plomo Yoduro de plata Química bachillerato Formulación inorgánica 46 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla de repaso de compuestos binarios: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL SnO Óxido de azufre Peróxido de manganeso (III) Ácido selenhídrico PtS2 Trihidruro de cromo Telururo de plata Estibina BH3 Óxido de plomo Óxido de bromo (V) Ácido bromhídrico CaO2 Cloruro de hidrógeno Óxido de cobre (I) Anhídrido cloroso Química bachillerato Formulación inorgánica 47 7. COMPUESTOS TERNARIOS Están constituidos por tres átomos de elementos distintos unidos entre si mediante algún tipo de enlace, uno de ellos es el oxígeno. Aunque se puede obtener la fórmula de distintas formas, el final, se obtiene un catión (formado por un solo elemento) y un anión (formado por dos elementos, siendo uno el oxígeno). Se escriben los iones en un orden: primero el catión y luego el anión. El compuesto se lee de derecha a izquierda, primero el anión y luego el catión. Química bachillerato Formulación inorgánica 48 7.1. HIDRÓXIDOS Vamos a estudiar el grupo de los hidróxidos: Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). Su fórmula general es: Mm+(HO)- ~> M(OH)X Donde M es un metal y la X , la valencia del metal, coincide con el subíndice. Se trata como si fuera un compuesto binario. El grupo OH siempre tiene valencia -1. Cuando se disuelven en agua originan disoluciones básicas, de ahí que también se denominen bases. Química bachillerato Formulación inorgánica 49 7.1. HIDRÓXIDOS Ejemplos: Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional 1 NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio -- 2 Ca(OH)2 Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio -- 2 Ni (OH)2 Dihidróxido de níquel Hidróxido de níquel (II) -- 3 Al(OH)3 Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio -- 4 Pb(OH)4 Tetrahidróxido de plomo Hidróxido de plomo (IV) -- Química bachillerato Formulación inorgánica 50 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL Fe(OH)3 Dihidróxido de cadmio Hidróxido de talio (I) Cr(OH)2 Dihidróxido de calcio Hidróxido de mercurio (II) CsOH Trihidróxido de aluminio Hidróxido de oro (I) Química bachillerato Formulación inorgánica 51 7.2. ÁCIDOS Vamos a estudiar el grupo de los oxácidos: Son compuestos ternarios formados por hidrógeno (H), no metal (N) y oxígeno (O). Se pueden obtener de dos maneras: A partir del óxido ácido o anhídrido correspondiente sumándole una molécula de agua (H2O) y simplificando posteriormente cuando se pueda. Su fórmula general es: H2O + N2Ox = HaNOc A partir de un catión (formado por el hidrógeno) y un anión (formado por el no metal y el mínimo número de oxígenos necesarios), como si fuera un compuesto binario. Su fórmula sería: H+(NO1-4)-(1-2) ~> H1-2NO1-4 Química bachillerato Formulación inorgánica 52 7.2. ÁCIDOS Ejemplos: Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional 1 HClO Oxoclorato (I) de hidrógeno Ácido oxoclórico Ácido hipocloroso 2 H2SO2 Dioxosulfato (II) de hidrógeno Ácido dioxosulfúrico Ácido hiposulfuroso 3 HClO2 Dioxoclorato (III) de hidrógeno Ácido dioxoclórico Ácido cloroso 4 H2SO3 Trioxosulfato (IV) de hidrógeno Ácido trioxosulfúrico Ácido sulfuroso. 5 HClO3 Trioxoclot¡rato (V) de hidrógeno Ácido trioxoclórico Ácido clórico 6 H2SO4 Tatraoxosulfato (VI) de Ácido tetraoxosulfúrico hidrógeno Ácido sulfúrico 7 HClO4 Tetraoxoclorato (VII) de Ácido tetraoxoclórico hidrógeno Ácido perclórico Química bachillerato Formulación inorgánica 53 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL HPO2 Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno Ácido trioxobrómico (V) Ácido Iodoso H2SeO2 Trioxonitrato (V) de hidrógeno Ácido dioxocarbónico (IV) Ácido perclórico H2SO2 Trioxosilicato (IV) de hidrógeno Química bachillerato Ácido trioxoarsénico (V) Formulación inorgánica Ácido telúrico 54 7.3. SALES (OXISALES) Vamos a estudiar el grupo de las oxisales: Son compuestos ternarios formados por un metal (M), un no metal (N) y el oxígeno (O). Se pueden obtener de dos maneras: A partir de los ácidos oxácidos sustituyendo los hidrógenos de éstos por un metal. Se obtienen sustituyendo todos los hidrógenos de un ácido oxácido por un metal. La valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido sin los hidrógenos. El número de hidrógenos que se le quiten al ácido se le ponen como subíndice al metal. Se simplifica. Su fórmula general es: Ma(NOc)x A partir de un catión (formado por el metal) y un anión (formado por el no metal y el mínimo número de oxígenos necesarios), como si fuera un compuesto binario. Su fórmula sería: Mm+(NO1-4)-(1-2) ~> M1-2(NO1-4)x Se obtienen por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido (oxoácido + hidróxido oxosal + agua). Química bachillerato Formulación inorgánica 55 7.3. SALES (OXISALES) Ejemplos: Ácido de partida Nombre del ácido Sal Nombre de la sal HClO Ácido hipocloroso Ca(ClO)2 Hipoclorito de calcio HClO2 Ácido cloroso Ca(ClO2)2 Clorito de calcio HClO3 Ácido clórico Sn(ClO3)4 Clorato de estaño (IV) HClO4 Ácido perclórico Li(ClO4) Perclorato de litio Química bachillerato Formulación inorgánica 56 7.3. SALES (OXISALES) Ejemplos: Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional LiNO2 Dioxonitrato (I) de litio Hiponitrito de litio -- Na2CO3 Trioxocarbonato (IV) de sodio Carbonato de sodio -- Ca(ClO2)2 Bis [dioxoclorato (III)] de calcio Clorito de calcio -- Sn(ClO3)4 Tetrakis [trioxoclorato (V)] de estaño Clorato de estaño (IV) -- Química bachillerato Formulación inorgánica 57 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL NaNO3 Trioxosulfato (IV) de cadmio Perbromato de mercurio (II) CdSO3 Trioxofosfato (V) de sodio Sulfato de calcio Sn(NO2)4 Tetrakis [dioxonitrato (III)] de estaño (IV) Química bachillerato Hiposelenito Formulación inorgánica de cobre (II) 58 7.4. ÁCIDOS DE Cr Y Mn El cromo y el manganeso pueden actuar como metales y como no metales, cuando actúan como no metales pueden formar anhídridos, ácidos,… Ejemplos: Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional H2CrO4 Tetraoxocromato (VI) de hidrógeno Ácido Tetraoxocromico (VI) Ácido crómico H2MnO4 Tetraoxomanganato (VI) de hidrógeno Ácido Tetraoxomanganico (VI) Ácido mangánico HMnO4 Tetraoxomanganato (VII) de hidrógeno Ácido Tetraoxomanganico (VII) Ácido permangánico Química bachillerato Formulación inorgánica 59 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL H2CrO3 Trioxocromato (V) de hidrógeno Ácido trioxomanganato (IV) Ácido manganoso Au2CrO3 Trioxocromato (V) de cobre (I) Manganato de mercurio (II) Química bachillerato Formulación inorgánica 60 7.5. META-ORTO-PIRO ÁCIDOS Elementos con valencia par: Meta --> Sumar una molécula de H2O al óxido correspondiente. Orto --> Sumar dos moléculas de H2O al óxido correspondiente. Di, tri, tetra, etc. --> Hacen referencia al grado de polimerización de los ácidos respectivos. Hay que sumar dos, tres, cuatro, etc., moléculas del óxido con una molécula de H2O. Elementos con valencia impar: Meta --> Sumar una molécula de H2O al óxido. Piro --> Sumar dos moléculas de H2O al óxido. Orto --> Sumar tres moléculas de H2O al óxido. Como norma, en el caso del fósforo, arsénico, antimonio y boro, la forma 'natural' del ácido es la orto, por lo que suele omitirse este prefijo. Es decir, el ácido fosfórico es el ortofosfórico. Cuando se quiera referir al ácido fosfórico 'real' se le llamará metafosfórico. Química bachillerato Formulación inorgánica 61 7.5. META-ORTO-PIRO ÁCIDOS Ejemplos: Fórmula H3PO4 H3PO3 HPO3 H3AsO4 H3SbO4 H4P2O7 N. sistemática Tetraoxofosfato (V) de hidrógeno Trioxofosfato (III) de hidrógeno Trioxofosfato (V) de hidrógeno Tetraoxoarsebiato (V) de hidrógeno N. stock Ácido tetraoxofosfórico (V) Ácido trioxofosfórico (III) Ácido Trioxofosfórico (V) Ácido tetraoxoarsénico (V) Tetraoxoantimoniato Ácido tetraoxoantimónico (V) (V) de hidrógeno Heptaoxodifosfato (V) de hidrógeno Ácido hepoxodifosfórico (V) Pentaoxodifosfato Ácido pentaoxodiforfórico Formulación inorgánica (III) de hidrógeno (III) Química H4P2Obachillerato 5 N. tradicional Ácido ortofosfórico Ácido ortofosforoso Ácido metafosfórico Ácido ortoarsénico Ácido ortoantimónico Ácido pirofosforico Ácido 62 pirofosforoso EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL H2SiO3 tetraoxosilicato (IV) de hidrógeno Ácido trioxobórico (III) ácido pirofosfórico H3PO4 tetraoxomanganato (VII) de hidrógeno Ácido trioxobórico (III) Ácido metafosforoso Química bachillerato Formulación inorgánica 63 7.6. DIÁCIDOS Di, tri, tetra, ... hacen referencia al grado de polimerización de los ácidos respectivos. Hay que sumar dos, tres, cuatro, etc., moléculas del óxido con una molécula de H2O. Di = quitar 1 molécula de agua a 2 moléculas del ácido meta. Tri = quitar 2 moléculas de agua a 3 moléculas del ácido meta. En general se elimina un molécula menos de agua que el número que indica el grado de polimerización del ácido. Existen excepciones: El ácido fosfórico utilizado es el orto en lugar del meta. Para el ácido tetrabórico se quitan 5 moléculas de agua a 4 moléculas del ácido ortobórico. Química bachillerato Formulación inorgánica 64 7.6. DIÁCIDOS Se forman tomando dos moléculas del ácido y restándole una molécula de agua. Se nombran como los ácidos de los que proceden solo que anteponiéndole el prefijo di-. o Ácido dicrómico 1º ácido crómico: Cr2O6 CrO3 + H2O = H2CrO4 2º 2H2CrO4 - H2O = H2Cr2O7 Para formar los ácidos difosforoso, difosfórico, diarsenioso, diarsénico, se parte de dos moléculas del ortoácido y se le resta una de agua. o Ácido difosfórico 1º ácido fosfórico: P2O5 + 3H2O = H3PO4 2º 2H3PO4 - H2O = H4P2O7 o Ácido diarsenioso 1º ácido arsenioso: As2O3 + 3H2O = H6As2O6 = H3AsO3 2º 2H3AsO3 - H2O = H4As2O5 NOTA: solo se pueden formar diácidos cuando en lo formula del oxoácido hay por lo menos dos moléculas de hidrógeno. Química bachillerato Formulación inorgánica 65 7.6. DIÁCIDOS Ejemplos: Fórmula H6Si2O7 H2S2O7 H2Se2O5 H4P2O7 H5P3O10 H2Cr2O7 N. sistemática heptaoxodisilicato (IV) de hidrógeno N. stock N. tradicional Ácido heptaoxodisilícico (IV) Ácido disilícico Heptaoxodisulfato Ácido heptaoxodisulfúrico (VI) de hidrógeno (VI) pentaoxodiseleniato Ácido pentaoxodiselénico (IV) de hidrógeno (IV) Heptaoxodifosfato Ácido heptaoxodifosfórico (V) de hidrógeno (V) Decaoxotrifosfato Ácido decaoxotrifosfórico (V) de hidrógeno (V) heptaoxodicromato Ácido heptaoxodicrómico Formulación inorgánica Química bachillerato (VI) de hidrógeno (VI) Ácido disulfúrico Ácido diselénioso Ácido difosfórico Ácido trifosfórico 66 Ácido dicrómico EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL H4P2O7 Decaoxotrifosfato (V) de hidrógeno Ácido heptaoxodicrómico (VI) ácido disulfúrico H2Se2O5 heptaoxodisilicato (IV) de hidrógeno Química bachillerato Formulación inorgánica 67 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla de repaso de compuestos ternarios: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL AgOH Dioxonitrato (III) de hidrógeno Ácido trioxoarsenico (V) Ácido carbonoso H2S2O7 Tris[trioxoseleniato (IV)] de niquel (III) Bromito de cromo (III) Ácido arsenioso Co(ClO2)2 Tetraoxomanganato (VII) de potasio Hipoclorito de calcio Ácido ortoarsénico Química bachillerato Formulación inorgánica 68 8. COMPUESTOS CUATERNARIOS Están constituidos por cuatro átomos de elementos distintos unidos entre si mediante algún tipo de enlace, uno de ellos es el oxígeno. Aunque se puede obtener la fórmula de distintas formas, el final, se obtiene un catión y un anión. Se escriben los iones en un orden: primero el catión y luego el anión. El compuesto se lee de derecha a izquierda, primero el anión y luego el catión. Química bachillerato Formulación inorgánica 69 8.1. SALES ÁCIDAS Las sales acidas se obtienen cuando se produce una sustitución parcial de los hidrógenos (en aquellos ácidos que tienen mas de uno, llamados ácidos poliproticos) por metales. Se forman cuando en el anión queda algún hidrógeno. La única novedad respecto a las sales anteriores consiste en que a la hora de nombrarlo se añade la palabra hidrógeno antes del anión. Se nombran igual que en las oxosales, pero se indica el numero de hidrógenos que quedan sin sustituir. Química bachillerato Formulación inorgánica 70 8.1. SALES ÁCIDAS Ejemplos de cómo formar diversas sales ácidas a partir del ácido ortofosfórico: - H3PO4 Química bachillerato H+ -2 H+ -3 H+ + Na+ H2PO4- NaH2PO4 oxosales ácidas + 2 Na+ HPO42PO43- Na2HPO4 + 3 Na+ Formulación inorgánica Na3PO4 71 8.1. SALES ÁCIDAS Ejemplos: Fórmula Na2HPO4 NaH2PO4 KHCO3 Cr(HSO3)3 N. sistemática N. stock N. tradicional hidrógenotetraoxofosfato (V) hidrógenofosfato fosfato ácido de de sodio de sodio sodio dihidrógenotetraoxofosfato (V) dihidrógenofosfato fosfato diácido de de sodio de sodio sodio carbonato ácido hidrógenotrioxocarbonato (IV) hidrógenocarbonato de potasio de potasio Hidrógenotrioxosulfato (IV) de hidrógenosulfito de sulfito ácido de cromo cromo (III) cromo (III) (III) Química bachillerato Formulación inorgánica (bicarbonato) de potasio 72 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL NaHSO4 Hidrogenotetraoxofo sfato (V) de potasio Dihidrógenotetraoxofos fato (V) de oro (I) Forfato diácido de plata o dihidrógenofosfato de plata. Cr(HSO3)3 Química bachillerato Formulación inorgánica 73 9. IONES Son átomos o grupos de átomos con carga eléctrica. Pueden ser: Cationes (carga eléctrica positiva). En general, lo forman los metales. Son monoatómicos. Aniones (carga eléctrica negativa) En general, lo forman los no metales. Pueden ser: monoatómicos o poliatómicos. Química bachillerato Formulación inorgánica 74 9.1. CATIONES Iones positivos, monoatómicos. normalmente de elementos metálicos y Ejemplos: Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional K+ Catión potasio o ión potasio Catión potasio o ión potasio -- Catión hierro (III) o ión Catión hierro (III) o ión hierro (III) hierro (III) Fe3+ Química bachillerato Formulación inorgánica -- 75 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL Ca2+ Catión plomo (IV) Catión aluminio Na+ Catión mercurio (I) Catión estaño (II) Química bachillerato Formulación inorgánica 76 9.2. ANIONES Iones negativos, procedentes de elementos no metálicos o de ácidos oxoácidos. Pueden ser: De elementos no metálicos (o sales binarias): monoatómicos. De ácido oxácidos (o sales ternarias): poliatómicos. Química bachillerato Formulación inorgánica 77 9.2. ANIONES Ejemplos: Fórmula F- P3- ClO2- SO42- N. sistemática N. stock N. tradicional Anión fluoruro o ión Anión fluoruro o ión Anión fluoruro o fluoruro fluoruro ión fluoruro Anión fosfuro o ión fosfuro Anión fosfuro o ión fosfuro Anión dioxoclorato (III) Anión dioxoclorato (III) o ión dioxoclorato (III) o ión dioxoclorato (III) Anión tetraoxosulfato (VI) Anión tetraoxosulfato (VI) o ión tetraoxosulfato (VI) o ión tetraoxosulfato (VI) Química bachillerato Formulación inorgánica Anión fosfuro o ión fosfuro Anión o ión clorito Anión o ión sulfato 78 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla: FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL ClAnión sulfuro Anión nitruro Anión carburo BrO4Anión trioxoseleniato (IV) Anión Tetraoxofosfato (V) Anión silicato Química bachillerato Formulación inorgánica 79 EJERCICIO-EJEMPLO Completa la siguiente tabla de repaso : FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL Oxido de azufre Fe2O3 Ácido dicrómico HCl CaO2 Tetraoxofosfato (V) de hidrógeno Ácido trioxofosfato (V) Hidruro de marcurio (II) H2SO4 Silano Trioxosilicato (IV) de sodio Anión seleniuro SnCl4 Catión de estaño (IV) NaHCO3 H3PO4 Química bachillerato Formulación inorgánica Anión clorito 80
