Download apuntes formulación inorgánica
Document related concepts
Transcript
FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS 0. INTRODUCCIÓN Fórmulas químicas. – Las sustancias moleculares se simbolizan mediante su fórmula molecular. La fórmula molecular nos indica los átomos que forman cada molécula. Los átomos de una molécula están unidos mediante enlaces covalentes. Ejemplos: – Los compuestos iónicos forman estructuras cristalinas. Se simbolizan mediante su fórmula empírica. Esta fórmula nos indica los iones que integran el compuesto y la proporción en que se encuentran combinados. Ejemplo: la fórmula del cloruro de sodio (Na Cl), esta fórmula nos indica que, en este compuesto, hay igual número de iones Cl- que de iones Na+. Números de oxidación. Para formular y nombrar un compuesto es preciso conocer los símbolos de los elementos, así como los conceptos de valencia y número de oxidación de un átomo. Valencia: es una medida de la capacidad de un átomo para combinarse con otros y formar un compuesto. La valencia de un elemento coincide con el número de electrones captados, cedidos o compartidos por cada átomo de dicho elemento al formar un compuesto. El número de oxidación de un elemento, en una especie química coincide con la valencia del elemento pero con signo + o - . Se da el signo - al elemento más electronegativo de los dos que forman el enlace, y el signo + al menos electronegativo. La electronegatividad de un elemento la podemos definir como la “tendencia de éste a captar electrones”. Esta característica está estrechamente relacionada con la configuración electrónica del elemento. Los no metales son elementos muy electronegativos, tienen gran tendencia a captar electrones para adquirir la configuración electrónica de un gas noble. Los elementos metálicos, en cambio, muestran muy poca tendencia a captar electrones, por lo que su electronegatividad es muy pequeña. Los elementos metálicos, como ya sabes, tienen tendencia a ceder electrones pero no a tomarlos. El orden de electronegatividades aceptado por la IUPAC ("International Union of Pure and Applied Chemistry") para la formulación de los compuestos es el siguiente: Metales < B < Si < C < Sb < As < P < N < H < Te < Se < S < I < Br < Cl < O < F En los compuestos iónicos el número de oxidación coincide con la carga de los iones. Así por ejemplo en el cloruro de calcio, CaCl2, el número de oxidación del calcio es + 2 (Ca2+) y el del cloro -1 (Cl-). En los compuestos covalentes el número de oxidación nos indica el número de electrones que comparte un átomo. El número de oxidación será negativo si es el elemento más electronegativo de los dos que comparten electrones y será positivo si es el elemento menos electronegativo. 1 El número de oxidación de un elemento nos indica la carga que tendría un átomo si los electrones de enlace se asignasen totalmente al átomo más electronegativo (como si todos los enlaces fueran iónicos). Los números de oxidación de los elementos nos permiten formular y nombrar los compuestos de una forma rápida. Los compuestos los vamos a formular como si todos los enlaces fueran iónicos. De la misma forma que en los compuestos iónicos la suma de las cargas de todos los iones tiene que ser cero (se tienen que compensar las cargas positivas y negativas), en todos los compuestos: LA SUMA DE LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN DE TODOS LOS ÁTOMOS ES NULA. En la tabla aparecen los números de oxidación de los elementos más importantes. Es fundamental saber, sobre todo, los números de oxidación negativos de los no metales (y semimetales) y los números de oxidación positivos de los metales que tienen un único número de oxidación. Nota importante: El número de oxidación se expresa de la forma – n ,o , + n. La carga iónica se expresa de la forma n – ,o , n + . Ejemplo: Ag (21) O ( 2) Ejemplo: Ca2+, S2-, Na+, Cl- Reglas para calcular los números de oxidación. Para determinar el número de oxidación de un elemento en un compuesto cuya fórmula conocemos se siguen una serie de reglas. Las más importantes son: a) El número de oxidación de un átomo en una sustancia simple (elemento) es cero. Ej: He, O2, P4, Ag, C,… b) La suma de los números de oxidación de los átomos de una molécula neutra ha de ser 0. c) La suma de los números de oxidación de los átomos de un ion ha de ser igual a la carga de dicho ion, incluido el signo. d) En un ión o compuesto con solo dos elementos aquél que se escribe a la derecha actúa con número de oxidación negativo. Así en el HCl, el Cl actúa con número de oxidación –1 y el hidrógeno con número de oxidación +1. e) Los metales actúan siempre con números de oxidación positivos mientras que los no metales (y semimetales) tienen un único número de oxidación negativo y (salvo el flúor) uno o más números de oxidación positivos. f) El átomo de oxígeno tiene número de oxidación - 2, salvo en su combinación con el F que tiene +2 (OF2) y en los peróxidos que tiene -1(CaO2) g) En los compuestos con hidrógeno el número de oxidación del H es +1, excepto en los hidruros que es -1 Con estas reglas y teniendo en cuenta que muchos elementos no poseen más que un único número de oxidación no suele ser difícil determinar los números de oxidación de un compuesto. Ejemplos: a) Cl- : la carga del ion es –1 luego el número de oxidación del cloro es –1. b) NaBr: el número de oxidación del bromo, negativo, ha de ser –1 y el único número de oxidación posible para el sodio es +1. Así el número de oxidación total es 0. c) NO2: el número de oxidación del oxígeno ha de ser –2 y como la suma de los números de oxidación ha de ser 0, se tiene que 0 = 1 · nº oxidación del N + 2 · (-2), por lo que el número de oxidación del nitrógeno ha de ser +4. Ejercicio 1. Calcula los números de oxidación de los átomos que intervienen en los siguientes iones o compuestos. a) CH4 2 b) MgS c) SO3 d) MnO4- e) SnO2 1. SUSTANCIAS SIMPLES (ELEMENTOS) Son las sustancias formadas por átomos de un mismo elemento. • Los gases nobles son monoatómicos. Se representan con el símbolo del elemento: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. • Los no metales: – Generalmente están formados por moléculas: • Diatómicas: H2 , N2 , O2 , F2 , Cl2 , Br2 , I2 . • Con más de dos átomos: O3 , P4 , S6 , … – • El carbono y algunos semimetales (Si, Ge), forman estructuras cristalinas atómicas (átomos unidos mediante enlaces covalentes). Estas sustancias puras se representan con el símbolo del elemento: C, Si, Ge. Los metales, forman estructuras cristalinas en las que los átomos están unidos mediante enlace metálico. Estas sustancias puras se representan simplemente mediante el símbolo del elemento: Cu, Sn, Fe, Ag,… Para nombrar sustancias simples formadas por moléculas, lo podemos hacer de las siguientes formas: Sustancia H2 N. Sistemática dihidrógeno N. Tradicional hidrógeno Cl2 dicloro cloro I2 diyodo yodo O2 dioxígeno oxígeno O3 trioxígeno ozono S6 hexaazufre azufre P4 tetrafósforo fósforo blanco 2. IONES MONOATÓMICOS • Cationes Se nombran indicando el nombre del elemento seguido de la carga del ion (número de oxidación), sin signo, en números romanos y entre paréntesis. Si el elemento solo tiene un número de oxidación (solo forma un tipo de iones) generalmente no se indica la carga. Ejemplos: a) Fe2+: ion (catión) hierro(II) b) Na+: ion (catión) sodio • Aniones El anión O2- se denomina anión óxido (el anión O22- anión peróxido). Los aniones del resto de los no metales se nombran con el nombre del elemento terminado en –uro. En algunos casos el nombre del elemento se modifica algo antes de añadir la terminación. Ejemplos: F- = ion (anión) fluoruro; S2- = ion (anión) sulfuro; N3- = ion (anión) nitruro. Ejercicio 2: Nombra los siguientes iones: Ag+, Au3+, P3-, Co2+, I-. 3 3. COMPUESTOS BINARIOS Son los compuestos formados por la combinación de átomos de dos elementos diferentes, por ejemplo: NaCl, NO2, Sb2O3, NH3, etc. Las normas generales para la formulación y nomenclatura de estos compuestos son las siguientes: FORMULACIÓN: Para formular un compuesto binario entre dos elementos dados escribiremos los símbolos de cada uno de ellos (en primer lugar el del elemento menos electronegativo), afectados de un subíndice igual al número de oxidación, sin el signo, del otro elemento (forma mecánica de conseguir que la suma de los números de oxidación de todos los átomos que forman el compuesto sea nula). El subíndice 1 no se pone y si los subíndices son divisibles por un mismo número se simplifica. Ejemplos: Si nos piden la fórmula del óxido de bario, pensaremos en el estado de oxidación del bario, que es igual a +2 y el del O que es -2. Entonces: Ba (+2) O (-2) Ba O Si nos piden la fórmula del óxido de cesio: O (-2) Cs (+1) Cs2 O NOMENCLATURA: Los compuestos binarios en castellano se nombran al revés de cómo los escribimos. Se nombra primero el elemento más electronegativo (el escrito en 2º lugar) añadiendo la terminación -uro (salvo en los óxidos) al nombre abreviado de dicho elemento, después se añade la preposición de y a continuación se nombra el elemento menos electronegativo (el escrito en 1er lugar). Ejemplos: H F → fluoruro de hidrógeno NaCl → cloruro de sodio Cuando el elemento menos electronegativo puede actuar con varios números de oxidación positivos, la IUPAC, admite dos formas de nombrar los compuestos: 3.1. Nomenclatura de Stock. Esta nomenclatura se utiliza sobre todo cuando el elemento menos electronegativo es un metal. Es decir, en compuestos metal – no metal (o semimetal), compuestos fundamentalmente iónicos. Después del nombre del elemento menos electronegativo ponemos entre paréntesis y en números romanos su número de oxidación (sin el signo). Si este número de oxidación es el único de ese elemento no es necesario indicarlo y generalmente se omite; por ejemplo, se dice simplemente bromuro de sodio para nombrar al compuesto NaBr. Es como si el compuesto estuviese formado por iones cuya carga viniese indicada por el numero de oxidación del elemento, y se nombrase indicando primero el nombre del anión y luego el del catión. Ejemplos. NaCl: cloruro de sodio. Fe2O3: óxido de hierro(III). SnH4: hidruro de estaño(IV) Na2S: sulfuro de sodio. Ejercicio 3. Nombra los siguientes compuestos a) BaH2 4 b) SnO2 c) MgCl2 d) Ca3P2 e) Cr2O3 f) Na2S Para escribir la fórmula de un compuesto cuyo nombre de Stock conocemos basta con combinar los números de oxidación de los dos elementos (ambos son conocidos, el negativo por ser único y el positivo si no es único nos lo dan en el nombre del compuesto) de la manera más sencilla posible para que el número de oxidación total sea 0. Hay que recordar siempre que el elemento que se nombra primero se escribe al final de la fórmula. Ejemplos a) Óxido de cobre(I). El oxígeno actúa con su número de oxidación negativo, por tanto –2, y el cobre con el número de oxidación +1. La manera más sencilla de combinar estos elementos para que el número de oxidación total sea 0 es tomar dos átomos de cobre y uno de oxígeno. Por tanto la fórmula será: Cu2O. b) Nitruro de potasio. El nitrógeno tendrá número de oxidación –3 y el potasio +1. Por tanto hemos de combinar tres átomos de potasio con uno de nitrógeno y la fórmula es K3N. Ejercicio 4. Escribe las fórmulas de los siguientes compuestos: a) Óxido de litio. b) Fluoruro de magnesio. c) Arseniuro de oro(I). d) Óxido de berilio. e) Sulfuro de plata. f) Yoduro de cromo(II). g) Óxido de cromo(VI) h) Fosfuro de plomo(II). 3.2. Nomenclatura sistemática. Esta nomenclatura se utiliza preferentemente cuando el elemento menos electronegativo es un no metal (o semimetal). Es decir, en compuestos no metal (o semimetal) - no metal, compuestos fundamentalmente covalentes. En esta nomenclatura delante del nombre de cada uno de los elementos se pone un prefijo griego que nos indica el número de átomos que hay de cada uno de los elementos. Los prefijos son: Número de átomos 1 2 3 4 5 6 7 Prefijo Mono Di Tri Tetra Penta Hexa Hepta El prefijo mono solo se pone delante del primer elemento que nombramos. Ejemplo: el CO se nombra como monóxido de carbono, no como monóxido de monocarbono. Ejemplos: a) b) c) d) e) CO2 S2O3 ICl5 IF7 BrF5 dióxido de carbono. trióxido de diazufre. pentacloruro de yodo heptafluoruro de yodo. pentafluoruro de bromo. 5 Ejercicio 5. Nombra los siguientes compuestos: a) b) c) d) Sb2O3 NO As2Se3 BrF5 e) f) g) h) NCl3 N2O5 SF2 Si3N4 Ejercicio 6. Escribe las fórmulas de los siguientes compuestos. a) Dióxido de carbono b) Trióxido de diarsénico c) Mononitruro de fósforo d) Tribromuro de yodo e) Tetracloruro de carbono. f) Hexafluoruro de azufre g) Tricloruro de bromo. h) Pentaóxido de difósforo 3.3 Compuestos binarios con nombres comunes admitidos. Existen algunos compuestos binarios que, aparte de los nombres que se obtienen aplicando las nomenclaturas de Stock o sistemática, poseen nombres comunes que por tener un uso muy extendido se admiten también como correctos. Los compuestos más importantes de este grupo son los que forma el hidrógeno con otros no metales: • Compuestos del H con los no metales de los grupos: 13, 14 y 15 Fórmula NH3 PH3 AsH3 SbH3 CH4 SiH4 BH3 • Nombre común Amoniaco Fosfano (fosfina) Arsano (arsina) Estibano (estibina) Metano Silano Borano Nombre sistemático Trihidruro de fósforo Trihidruro de arsénico Trihidruro de antimonio Tetrahidruro de silicio Trihidruro de boro Compuestos del H con los no metales de los grupos: 16 y 17 (HIDRÁCIDOS). Los compuestos binarios del hidrógeno con los elementos de los grupos 16 y 17 (F, Cl, Br, I, S, Se y Te) son todos ellos gases, pero disueltos en agua presentan propiedades ácidas (se disocian dando iones H +). Por ello cuando estos compuestos están disueltos en agua se denominan hidrácidos. Para nombrar los hidrácidos añadimos al nombre del elemento la terminación: - HÍDRICO. Fórmula HF(aq) HCl(aq) HBr(aq) HI(aq) H2S(aq) H2Se(aq) H2Te(aq) Ejercicio 7. Nombra los siguientes compuestos: a) HCl(aq) b) NH3 c) H2Te(aq) 6 Nombre en disolución acuosa Ácido fluorhídrico Ácido clorhídrico Ácido bromhídrico Ácido yodhídrico Ácido sulfhídrico Ácido selenhídrico Äcido telurhídrico d) CH4 e) HBr(aq) f) H2Se(aq) Ejercicio 8. Formula los siguientes compuestos: a) Metano b) Ácido yodhídrico c) Arsano d) Ácido sulfhídrico e) Amoniaco f) Ácido fluorhídrico 3.4. Peróxidos. Los peróxidos son un grupo especial de compuestos binarios en los que interviene el oxígeno con un número de oxidación de -1. Estos compuestos contienen el grupo peróxido: O22-. Este grupo está constituido siempre por dos átomos de oxígeno y por tanto el subíndice 2 no se puede “simplificar”. El grupo peróxido se combina con metales que posean número de oxidación +1 o +2 (metales de los grupos 1, 2, 11 y 12). Según la nomenclatura de Stock los peróxidos se nombran así: peróxido + de + nombre del metal seguido de su número de oxidación entre paréntesis. Con un metal X de número de oxidación +1 el peróxido que se forma tiene cómo fórmula X 2O2. Así el peróxido de litio es Li2O2, y el peróxido de cobre (I) sería el Cu2O2. Si el metal X tiene como número de oxidación +2 basta un átomo del mismo para compensar el –2 del grupo peróxido y la fórmula será XO2. Por ejemplo el peróxido de cobre (II) es CuO2 y el peróxido de bario BaO2. El peróxido más importante es el de hidrógeno, H2O2, más conocido como agua oxigenada. A la hora de nombrar un compuesto binario en el que el elemento más electronegativo es el oxígeno, si en la fórmula el subíndice del O es 2, hay que pensar que puede ser un óxido (nº de oxidación del O = -2) o un peróxido (nº de oxidación del O = -1) Peróxido Nombre de Stock Na2O2 Peróxido de sodio MgO2 Peróxido de magnesio Cu2O2 Peróxido de cobre(I) ¿Posible confusión? Si fuera un óxido se simplificarían los subíndices. Sería NaO, pero el Na sólo tiene número de oxidación +1, no +2 como exigiría este compuesto Si fuera un óxido el magnesio tendría número de oxidación +4, pero no lo tiene pues su número de oxidación fijo es +2 Si fuera óxido de cobre(II) sería CuO, y si fuera óxido de cobre(I) sería Cu2O. Se puede utilizar también la nomenclatura sistemática para los peróxidos (H2O2 = dióxido de dihidrógeno), pero se emplea muy poco. Ejercicio 9. Nombra los siguientes compuestos por la nomenclatura de Stock: a) Na2O2 b) CdO2 c) Hg2O2 Ejercicio 10. Escribe las fórmulas de los siguientes compuestos: a) Peróxido de litio. b) Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada). c) Peróxido de calcio. 7 CLASIFICACIÓN COMPUESTOS BINARIOS Óxidos óxidos metálicos Peróxidos (n.o. del O, -1) óxidos no metálicos Otros compuestos binarios Hidruros hidruros metálicos hidruros no metálicos No metales de los grupos 13, 14,15 Metal + no metal (sales binarias) No metales de los grupos 16 y 17 (hidrácidos) 8 No metal + no metal 4. COMPUESTOS TERNARIOS. Son compuestos en cuya composición intervienen tres elementos distintos. Los principales grupos son: 4.1. Hidróxidos o bases. Uno de los aniones más usuales es el ion hidróxido (OH-). Este ion “procede” de la pérdida de un ion hidrógeno por parte del agua: H2O OH - + H+ En este apartado vamos a tratar los compuestos formados por la combinación del anión OH- con diversos cationes metálicos. A estos compuestos se les conoce por hidróxidos o bases. Para nombrar los hidróxidos se puede utilizar tanto la nomenclatura Stock como la sistemática. K OH Fe (OH)2 Cr (OH)3 Nomenclatura de Stock hidróxido de potasio* hidróxido de hierro(II) (11) hidróxido de cromo(III) 1) Nomenclatura sistemática hidróxido de potasio dihidróxido de hierro trihidróxido de cromo *Recordemos que estas nomenclaturas sólo se utilizan cuando el elemento menos electronegativo (el metal) puede actuar con varios nos de oxidación. De estas dos nomenclaturas se utiliza más la de Stock. Si nos dan el nombre del compuesto y nos piden su fórmula bastará tener en cuenta que la carga positiva del catión tiene que ser compensada con iones OH -. Ejemplos: hidróxido de litio hidróxido de potasio hidróxido de zinc hidróxido de cobre(II) hidróxido de aluminio hidróxido de cobalto(III) catión Li + K+ Zn 2+ Cu 2+ Al 3+ Co 3+ anión OH OH 2 OH 2 OH 3 OH 3 OH - fórmula Li OH K OH Zn (OH)2 Cu (OH)2 Al (OH)3 Co (OH)3 para "compensar" la carga del ion positivo basta un ion OH 2 iones OH - compensan las dos cargas positivas del ion metálico 3 iones OH - compensan las tres cargas positivas del ion metálico Ejercicio 11. Nombra los siguientes compuestos: a) Cr(OH)3 b) Sr(OH)2 c) KOH d) Cu(OH)2 e) Pb(OH)2 Ejercicio 12. Escribe las fórmulas de los siguientes compuestos: a) Hidróxido de cadmio. b) Hidróxido de estaño(II). c) Hidróxido de aluminio. d) Hidróxido de cobre(I). e) Hidróxido de magnesio. 9 4.2. Ácidos oxácidos (oxoácidos) Son compuestos con propiedades ácidas que contienen oxígeno en sus moléculas. La fórmula general de estos compuestos es: Ha Xb Oc en donde el elemento central (X) es normalmente un no metal (excepcionalmente X puede ser también un metal de transición: Cr, Mn, …) Existe un gran número de oxácidos pero los más frecuentes son los que se indican en la tabla de la página siguiente y que te has de aprender de memoria. El número de oxidación del no metal, X, que siempre ha de ser positivo en estos compuestos, se calcula sin más que tener en cuenta que el número de oxidación total ha de ser 0 y que los números de oxidación del hidrógeno y del oxígeno han de ser respectivamente +1 y –2. Ejemplos: a) ¿Cuál es el número de oxidación del nitrógeno en el ácido nítrico, HNO3? Basta con resolver la ecuación: 1· (+1) + 1· (nº oxidación del nitrógeno)+ 3 · (-2) = 0, con lo que se ve que el número de oxidación del nitrógeno ha de ser +5. b) ¿Cuál es el número de oxidación del cromo en el H2CrO4? 2·(+1) + 1·(nº oxidación del cromo) + 4 · (-2) = 0, con lo que el número de oxidación del cromo resulta ser +6. Ejercicio 13. Calcula el número de oxidación del no metal en los siguientes oxoácidos: a) HNO2 b) H3PO4 c) H2CO3 d) H2Cr2O7 e) HIO3 f) HMnO4 g) H2SO4 h) HClO4 Ejercicio 14. Nombra los oxoácidos del ejercicio anterior. Ejercicio 15. Nombra los siguientes oxoácidos: a) b) c) d) e) H2SO3 HBrO3 H3BO3 H2CrO4 H4SiO4 f) g) h) i) j) H3AsO3 HNO3 H2SeO3 HClO H3PO3 e) f) g) h) Ácido hipobromoso Ácido selenioso Ácido fosfórico Ácido silícico Ejercicio 16. Formula los siguientes oxoácidos: a) b) c) d) Ácido sulfúrico Ácido peryódico Ácido nitroso Ácido permangánico Ejercicio 17. Formula los siguientes oxoácidos: a) b) c) d) 10 Ácido dicrómico Ácido bórico Ácido arsénico Ácido clórico e) f) g) h) Ácido sulfuroso Ácido perclórico Ácido fosforoso Ácido carbónico Oxoácidos y oxoaniones más comunes Elemento central Nombre del ácido Nº de Fórmula del ácido oxidación Nombre del anión Fórmula del anión á. hipocloroso HClO +1 hipoclorito ClO– 17 á. cloroso HClO2 +3 clorito ClO2– (Cl, Br, I) á. clórico HClO3 +5 clorato ClO3– á. perclórico HClO4 +7 perclorato ClO4– 16 á. sulfuroso H2SO3 +4 sulfito SO32– (S, Se, Te) á. sulfúrico H2SO4 +6 sulfato SO42– 15 á. nitroso HNO2 +3 nitrito NO2– (N) á. nítrico HNO3 +5 nitrato NO3– 15 á. fosforoso H3PO3 +3 fosfito PO33– (P, As, Sb) á. fosfórico H3PO4 +5 fosfato PO43– 14 (C) á. carbónico H2CO3 +4 carbonato CO32– 14 (Si) á. silícico H4SiO4 +4 silicato SiO44– 13 (B) á. bórico H3BO3 +3 borato BO33– á. permangánico HMnO4 +7 permanganato MnO4– á. crómico H2CrO4 cromato CrO42– á. dicrómico H2Cr2O7 dicromato Cr2O72– Metales de transición (Mn) (Cr) +6 11 4.3. Iones poliatómicos • Cationes: Algunos de los más importantes son: NH4+ H3O+ • ion amonio ion oxonio (NH3 + H+ (H2O + H+ → → NH4+) H3O+) Aniones: La mayoría de los aniones poliatómicos provienen de alguna molécula que pierde uno o más iones hidrógeno (H+). Por ejemplo el ion hidróxido OH-, que ya hemos estudiado, procede de la “pérdida” de un ion hidrógeno por parte de una molécula de agua: H2O → OH- + H+ La gran mayoría de aniones poliatómicos proceden de un oxoácido que ha cedido sus iones hidrógeno (oxoaniones). Por ejemplo: HClO3 á. clórico → ClO3- + H+ ion clorato H2SO4 á. sulfúrico → SO42- + 2 H+ ion sulfato De cada uno de los oxoácidos se deriva un anión que se obtiene al eliminar todos los átomos de hidrógeno del ácido. La carga de este anión es igual al número de átomos de hidrógeno eliminados. El nombre de este anión se obtiene modificando la terminación del ácido del que procede, de acuerdo con la siguiente regla: - La terminación –oso del ácido se sustituye por la terminación –ito. - La terminación –ico del ácido se sustituye por la terminación –ato. Ejemplos: a) Del ácido sulfúrico, H2SO4, se obtiene, al eliminar los dos átomos de hidrógeno, el anión SO42- (dos cargas negativas por que se han eliminado dos átomos de hidrógeno), y dicho anión se denomina anión sulfato. El número de oxidación del anión, en conjunto, es igual a –2. b) Del ácido hipocloroso, HClO, se obtiene el anión ClO- (con una carga negativa ya que ha cedido un ion H+), denominado anión hipoclorito. Los oxoácidos que tienen varios átomos de hidrógeno pueden formar varios aniones distintos. Pueden ceder todos los átomos de hidrógeno que tienen, o formar aniones que todavía contienen átomos de hidrógeno (oxoaniones ácidos). a) Del ácido sulfúrico, H2SO4, se obtiene, al eliminar un átomo de hidrógeno, el anión HSO4- (una carga negativa por que se ha eliminado un átomo de hidrógeno), y dicho anión se denomina anión hidrogenosulfato. b) Del ácido fosfórico (H3PO4) se pueden obtener los iones: H2PO4(ion dihidrogenofosfato) c) Del ácido carbónico (H2CO3): 12 HPO42(ion hidrogenofosfato) PO43(ion fosfato) HCO3(ion hidrogenocarbonato) CO32(ion carbonato) Ejercicio 18. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) SO42NO3ClOH3O+ BrO3IMg2+ NH4+ SO32ClO4- Ejercicio 19. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) Nombra los siguientes iones: k) l) m) n) o) p) q) r) s) t) CO32Fe3+ IO3NO2BO33PO43H2PO4HCO3HSO4HPO42- k) l) m) n) o) p) q) r) s) t) Ion sulfito Ion amonio Ion nitrito Ion carbonato Ion permanganato Ion hidrogenocarbonato Ion hidrogenosulfito Ion bromuro Ion hidrogenofosfato Ion hidrogenosulfato Formula los siguientes iones: Ion fosfato Ion clorito Ion sulfato Ion calcio Ion hierro(III) Ion hipoclorito Ion dicromato Ion oxonio Ion sulfuro Ion dihidrogenofosfato 4.4. Oxisales (neutras) Son compuestos que se obtienen al combinar un anión procedente de un oxoácido (que ha perdido todos los hidrógenos) con una especie catiónica. Para nombrar las sales, igual que cualquier otro compuesto iónico, se cita primero el nombre del anión, luego se añade la preposición “de” y finalmente el nombre del catión. Ejemplos: Fórmula sal Catión NaClO Na NaClO4 + Anión - Nombre tradicional ClO Hipoclorito de sodio Na+ ClO4- Perclorato de sodio K2SO3 K+ SO32- Sulfito de potasio K2SO4 K+ SO42- Sulfato de potasio a) FeCO3. Está formado por un catión metálico, el hierro, y el anión CO32-, proveniente del ácido carbónico y denominado carbonato. Antes de nombrar el compuesto se ha de averiguar la carga del ion hierro, que puede ser +2 o +3. Como la carga del ion carbonato es –2, para que la suma de las cargas sea nula 0 es necesario que la carga del ion hierro +2. Así pues el nombre del compuesto es carbonato de hierro(II). b) Au(BrO2)3. El metal es ahora el oro y el anión el BrO2-, proveniente del ácido bromoso y denominado por tanto bromito. Para que el compuesto sea eléctricamente neutro la carga del catión tiene que ser +3 por lo que el compuesto es el bromito de oro(III). 13 Para formular las oxisales, escribiremos el símbolo de los iones que las forman y usaremos el criterio de compensación de cargas entre cationes y aniones. Fórmula sal Catión Anión Nombre tradicional Bromato de litio Li+ BrO3- LiBrO3 Bromato de hierro(III) Fe3+ BrO3- Fe(BrO3)3 Fosfato de sodio Na+ PO43- Na3PO4 Fosfato de calcio Ca2+ PO43- Ca3(PO4)2 Ejercicio 20. Nombra las siguientes oxisales. a) K2CO3 b) AlPO4 c) Ca(MnO4)2 d) BeSO3 e) Pb(ClO3)4 f) Pt(NO3)2 g) Mg2SiO4 h) NaNO2 Ejercicio 21. Escribe las fórmulas de las siguientes oxisales. a) Carbonato de sodio. b) Dicromato de estaño(II). c) Peryodato de cobre(I). d) Nitrito de aluminio. e) Sulfito de níquel (III). f) Arsenito de hierro (II). g) Borato de plata. h) Bromato de potasio. 4.4. Sales ácidas de los oxoácidos (oxisales ácidas). Las sales ácidas son compuestos procedentes de un ácido (aquí nos limitaremos a los oxácidos) que ha perdido alguno (pero no todos) sus hidrógenos, sustituyéndolos por cationes generalmente metálicos. Son similares a las oxisales salvo por el hecho de que conservan todavía algún hidrógeno y retienen por tanto cierto carácter ácido. Se nombran y se formulan de la misma forma que las oxisales neutras. Fórmula sal Catión Anión Nombre tradicional NaHCO3 Na+ HCO3- hidrogenocarbonato de sodio AgH2PO3 Ag+ H2PO3- dihidrogenofosfito de plata Cu(HSO4)2 Cu2+ HSO4- hidrogenosulfato de cobre(II) Al2(HPO4)3 Al3+ HPO42- hidrogenofosfato de aluminio Ejercicio 22. Nombra los siguientes compuestos mediante la nomenclatura tradicional: a) K2HPO4 b) Mg(HCO3)2 c) NaHSO4 d) AuH2AsO3 e) Fe(HTeO3)3 f) Hg(HCO3)2 Ejercicio 23. Escribe la fórmula de los siguientes compuestos: a) Hidrogenocarbonato de plomo(II). b) Hidrogenosulfito de litio. c) Dihidrogenofosfato de cromo(III). 14 d) Hidrogenosulfato de calcio. e) Hidrogenoseleniato de cobre(I). f) Dihidrogenoantimonito de zinc. FORMULACIÓN (SOLUCIONES DE LOS EJERCICIOS) Ejercicio 1. a) C: +4; H: -1. b) Mg: +2; S: -2. c) S: +6; O: -2. d) Mn: +7; O: -2. e) Sn: +4; O: -2. Ejercicio 2. Ion (o catión) plata Ion cobalto(II) Ion oro(III) Ion yoduro. Ion (o anión) fosfuro Ejercicio 3. a) Hidruro de bario b) Óxido de estaño(IV). c) Cloruro de magnesio. d) Fosfuro de calcio e) Óxido de cromo(III). f) Sulfuro de sodio. Ejercicio 4. a) Li2O. b) MgF2. c) Au3As. d) BeO. e) Ag2S. f) CrI2. g) CrO3. h) Pb3P2. Ejercicio 5. a) Trióxido de diantimonio. b) Monóxido de nitrógeno. c) Triseleniuro de diarsénico. d) Pentafluoruro de bromo. e) Tricloruro de nitrógeno f) Pentaóxido de dinitrógeno. g) Difluoruro de azufre. h) Tetranitruro de trisilicio. Ejercicio 6. a) CO2 b) As2O3 c) PN d) IBr3 e) CCl4 f) SF6 g) BrCl3 h) P2O5 Ejercicio 7. a) ácido clorhídrico b) amoniaco c) ácido telurhídrico d) e) f) metano ácido bromhídrico ácido selenhídrico Ejercicio 8. a) CH4 b) HI c) AsH3 d) H2S e) NH3 f) HF 15 Ejercicio 9. a) peróxido de sodio b) peróxido de cadmio c) peróxido de mercurio(I) b) H2O2 c) CaO2 Ejercicio 10. a) Li2O2 Ejercicio 11. a) Hidróxido de cromo(III). b) Hidróxido de estroncio. c) Hidróxido de potasio. d) Hidróxido de cobre(II). e) Hidróxido de plomo(II). Ejercicio 12. a) Cd(OH)2 b) Sn(OH)2 c) Al(OH)3 d) CuOH e) Mg(OH)2 Ejercicio 13. a) +3. b) +5. c) +4. d) +6. e) +5. f) +7. g) +6. h) +7 Ejercicio 14. a) Ácido nitroso b) Ácido fosfórico c) Ácido carbónico d) Ácido dicrómico e) Ácido yódico f) Ácido permangánico g) Ácido sulfúrico h) Ácido perclórico Ejercicio 15. a) b) c) d) e) Ácido sulfuroso Ácido brómico Ácido bórico Ácido crómico Ácido silícico f) g) h) i) j) Ácido arsenioso Ácido nítrico Ácido selenioso Ácido hipocloroso Ácido fosforoso e) f) g) h) HBrO H2SeO3 H3PO4 H4SiO4 e) f) g) h) H2SO3 HClO4 H3PO3 H2CO3 Ejercicio 16. a) b) c) d) H2SO4 HIO4 HNO2 HMnO4 Ejercicio 17. a) b) c) d) 16 H2Cr2O7 H3BO3 H3AsO4 HClO3 Ejercicio 18. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) Ion sulfato Ion nitrato Ion hipoclorito Ion oxonio Ion bromato Ion yoduro Ion magnesio Ion amonio Ion sulfito Ion perclorato k) l) m) n) o) p) q) r) s) t) Ion carbonato Ion hierro(III) Ion yodato Ion nitrito Ion borato Ion fosfato Ion dihidrogenofosfato Ion hidrogenocarbonato Ion hidrogenosulfato Ion hidrogenofosfato k) l) m) n) o) p) q) r) s) t) SO32NH4+ NO2CO32MnO4HCO3HSO3BrHPO42HSO4- Ejercicio 19. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) PO43ClO3SO42Ca2+ Fe3+ ClOCr2O72H3O+ S2H2PO4- Ejercicio 20. a) Carbonato de potasio. b) Fosfato de aluminio. c) Permanganato de calcio. d) Sulfito de berilio. e) Clorato de plomo(IV). f) Nitrato de platino(II). g) Silicato de magnesio. h) Nitrito de sodio. Ejercicio 21. a) Na2CO3 b) SnCr2O7 c) CuIO4 d) Al(NO2)3 e) Ni2(SO3)3 f) Fe3(AsO3)2 g) Ag3BO3 h) KBrO3 Ejercicio 22. a) Hidrogenofosfato de potasio b) Hidrogenocarbonato de magnesio c) Hidrogenosulfato de sodio d) Dihidrogenoarsenito de oro(I) e) Hidrogenotelurito de hierro(III) f) Hidrogenocarbonato de mercurio(II) Ejercicio 23. a) Pb(HCO3)2 b) LiHSO3 c) Cr(H2PO4)3 d) Ca(HSO4)2 e) CuHSeO4 f) Zn(H2SbO3)2 17 EJERCICIOS DE FORMULACIÓN (REPASO COMPUESTOS BINARIOS E HIDRÓXIDOS) sulfuro de calcio cloruro de potasio dióxido de carbono óxido de hierro(II) cloruro de mercurio(II) hidruro de aluminio telururo de cobre(I) trióxido de diyodo fluoruro de aluminio pentafluoruro de bromo óxido de cadmio ácido clorhídrico yoduro de cobre(I) diyoduro de selenio óxido de calcio ácido telurhídrico peróxido de hidrógeno hidróxido de aluminio tetrahidruro de plomo sulfuro de cobre(II) dióxido de azufre metano sulfuro de berilio cloruro de mercurio(I) hidruro de cinc bromuro de rubidio ion cromo(III) telururo de cromo(IV) ion sulfuro hidróxido de berilio peróxido de litio hidruro de cadmio ion niquel(III) óxido de oro(III) hidruro de platino(IV) hidróxido de sodio trióxido de azufre ion cinc tricloruro de boro ácido telurhídrico trióxido de dinitrógeno trifluoruro de antimonio 18 CaS KCl CO2 FeO HgCl2 AlH3 Cu2Te I2O3 AlF3 BrF5 CdO HCl(aq) CuI SeI2 CaO H2Te(aq) H2O2 Al(OH)3 PbH4 CuS SO2 CH4 BeS4 HgCl ZnH2 RbBr Cr3+ CrTe2 S2Be(OH)2 Li2O2 CdH2 Ni3+ Au2O3 PtH4 NaOH SO3 Zn2+ BCl3 H2Te(aq) N2O3 SbF3 yoduro de plomo(II) ion nitruro ion potasio fosfuro de boro heptafluoruro de yodo ácido bromhídrico hidróxido de sodio tetracloruro de carbono óxido de plata sulfuro de hierro(III) peróxido de cinc triseleniuro de diarsénico ácido sulfhídrico óxido de potasio amoníaco hidruro de bario cloruro de magnesio yoduro de cromo(III) hidruro de cesio peróxido de sodio sulfuro de manganeso(II) hidróxido de magnesio óxido de oro(I) sulfuro de plata ácido yodhídrico ion cloruro sulfuro de manganeso(VI) pentaóxido de dicloro amoniaco óxido de mercurio(II) ion yoduro pentaóxido de difósforo peróxido de cobre(II) ácido fluorhídrico hidruro de litio tetracloruro de silicio dióxido de silicio heptaóxido de dicloro hidróxido de cinc ion manganeso(VII) óxido de estaño(IV) peróxido de cadmio PbI2 N3K+ BP IF7 HBr(aq) NaOH CCl4 Ag2O Fe2S3 ZnO2 As2Se3 H2S(aq) K2O NH3 BaH2 MgCl2 CrI3 CsH Na2O2 MnS Mg(OH)2 Au2O Ag2S HI(aq) ClMnS3 Cl2O5 NH3 HgO IP2O5 CuO2 HF(aq) LiH SiCl4 SiO2 Cl2O7 Zn(OH)2 Mn7+ SnO2 CdO2