1415-dosier teoria ejercicios formulación inorgánica eso4

Departamento de Ciencia y Tecnología
Química
Dossier de
Formulación Inorgánica
ESO 4
2014-2015
Nombre:___________________________________________Nota:_________
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Science and Technology Department
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1. Fórmula química
Una fórmula química nos informa de la clase de elementos que componen una
sustancia y, por medio de subíndices numéricos, de su proporción en esta
sustancia.
Los subíndices de cada uno de los elementos que forman un compuesto
indican cuantos átomos de cada elemento forman el compuesto.
Debemos tener presente que no escribimos el subíndice 1 (KCl y no K1Cl1)
El elemento o grupo con número de oxidación negativo se escribe a la derecha
y el elemento o grupo con número de oxidación positivo se escribe a la
izquierda de la fórmula.
2. Número de oxidación
El número de oxidación es un número que está relacionado con el número de
electrones que un elemento comparte, cede o toma.
Un elemento que cede electrones tendrá un número de oxidación positivo.
Ejemplos: Na+, Ca+2, Al+3, Sr+2,Li+1.
Un elemento que coge electrones tendrá un número de oxidación negativo.
Ejemplos: F-, O-2, Cl-1, N-3.
EN UN COMPUESTO NEUTRO, LA SUMA DE LOS NÚMEROS DE
OXIDACIÓN DE LOS ELEMENTOS MULTIPLICADOS POR LOS
SUBÍNDICES RESPECTIVOS, DEBE SER CERO
3. Formulación y nomenclatura de iones monoatómicos
Los cationes monoatómicos se nombran con la palabra ion y el nombre del
elemento que forma el ion. Si el elemento puede formar más de un catión se
indica el número de oxidación (carga) del ion entre paréntesis y con números
romanos.
Ejemplos:
Na+: ion sodio
Ca2+: ion clacio
Fe2+: ion hierro (II)
NH4+: ion amonio (ion poliatómico pero común en sales inorgánicas. Deriva del
amoníaco).
Los aniones monoatómicos, en cambio, se nombran con la palabra ion i la
raíz del nombre del elemento que forma el ion seguida de la terminación –uro.
A excepción del oxígeno que forma óxidos en lugar de oxigenuros.
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Ejemplos:
Elemento
Boro
Silicio
Carbono
Fósforo
Nitrógeno
Hidrógeno
Selenio
Azufre
Iodo
Bromo
Cloro
Oxígeno
Flúor
Anión
Boruro (B3-)
Silicuro (Si4-)
Carburo (C4-)
Fosfuro (P3-)
Nitruro (N3-)
Hidruro (H1-)
Selenuro (Se2-)
Sulfuro (S2-)
Ioduro (I1-)
Bromuro (Br1-)
Cloruro (Cl1-)
Óxido (O2-)
Fluoruro (F1-)
4. Formulación y Nomenclatura de los compuestos químicos.
4.1.
COMPUESTOS BINARIOS
4.1.1. FORMULACIÓN
En una fórmula química el elemento de la derecha actúa con número de
oxidación negativo y el de la izquierda con número de oxidación positivo.
Ej: NaCl
Los subíndices de cada uno de los elementos que forman un compuesto
binario provienen de intercambiar sus números de oxidación y simplificar la
fórmula, e indican cuantos átomos de cada elemento forman el compuesto.
Ej: Na2S
Cuando los compuestos sólo están formados por elementos no metálicos,
escribimos a la izquierda del elemento químico de carácter menos no metálico
de ambos (el más electropositivo) y a la derecha el más electronogativo (más
no metálico) según la siguiente escala:
B <Si <C <Sb <As <P <N <H <Te <Se <S <I <Br <Cl <O <F
- No metálico
+ No metálico
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4.1.2. NOMENCLATURA
Los compuestos binarios se nombran al revés de cómo se formulan. Se
nombra primero el ion negativo y a continuación el ion positivo.
Se pueden utilizar dos tipos de nomenclatura:
Nomenclatura sistemática y Nomenclatura de Stock.
4.1.2.1. Nomenclatura sistemática
En este tipo de nomenclatura se indica mediante prefijos numerales el número
de átomos que participan en la fórmula.
Uno...........monoDos.........diTres........triCuatro....tetraCinco........pentaSeis..........hexaSiete……..heptaOcho……..octaNueve……nonaDiez………deca-
Ejemplos:
Nombra:
SO2: Diòxido de azufre.
CCl4: Tetracloruro de carbono.
Cl2O3: Tróxido de dicloro.
CaH2: Dihidruro de calcio.
Formula:
Tribromuro de níquel: NiBr3
Disulfuro de carbono: CS2
Trihidruro de aluminio: AlH3
Monóxido de carbono: CO
4.1.2.2.
Nomenclatura de Stock
En este tipo de nomenclatura se indica el nombre del anión (ion negativo) +
de + nombre del catión (número de oxidación del catión en números
romanos). El número de oxidación del catión sólo se debe especificar cuando
este catión pueda tener más de una carga.
Ejemplos:
Nombra:
[RECUERDA: Para nombrar una sustancia es necesario identificar los iones
que están presentes. A veces hay que determinar el número de oxidación.
¿Cómo? Considerando que la suma de las cargas de todos los iones debe ser
cero. ]
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SO2: Óxido de azufre (IV)
CCl4: Cloruro de carbono (IV)
Cl2O3: Óxido de cloro (III)
CaH2: Hidruro de calcio.
Formula:
Bromuro de níquel (III): NiBr3
Sulfuro de carbono (IV): CS2
Hidruro d’aluminio: AlH3
Óxido de carbono (II): CO
4.1.3. TIPOS DE COMPUESTOS BINARIOS
4.1.3.1.
Hidruros
Son combinaciones del hidrógeno con otros elementos tanto metálicos como
no metálicos. El hidrógeno se combina con el número de oxidación -1, por tanto
siempre irá a la derecha en este tipo de compuestos al tener el número de
oxidación negativo.
Ejemplos:
Nombra:
NaH: hidruro de sodio
BaH2: hidruro de bario
AlH3: hidruro de aluminio
NH3: trihidruro de nitrógeno
Algunos conservan el su nombre tradicional:
NH3: amoníaco
PH3: fosfina
CH4: metano
SiH4: silano
AsH3: arsina
4.1.3.2.
Hidrácidos
Son compuestos formados por hidrógeno y elementos no metálicos
(principalmente F, Cl, Br, I, S y Se). Por tanto, en este tipo de compuestos el
número de oxidación del hidrógeno es +1.
El hidrógeno siempre se colocará en primer lugar y estos compuestos se
podrán denominar según la nomenclatura sistemática y la de Stock, y además
poseen otra nomenclatura propia cuando se encuentran en disolución acuosa
En disolución acuosa estas substancias actúan como ácidos y por eso reciben
la denominación de ácidos hidrácidos. Se nombran como ácido nometal+hídrico.
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Ejemplo:
Sistemáticamente:
Stock:
En disolución acuosa:
HCl cloruro de hidrógeno
HCl: cloruro de hidrógeno
HCl ácido clorhídrico
Ejemplos:
Nombra:
HF: fluoruro de hidrógeno HF (aq) ácido fluorhídrico
HI: yoduro de hidrógeno HI (aq) ácido yodhídrico
H2S: sulfuro de hidrógeno H2S (aq) ácido sulfhídrico
H2Se: selenuro de hidrógeno H2Se (aq) ácido selenhídrico
Formula:
Bromuro de hidrógeno: HBr
Ácido clorhídrico: HCl (aq)
Sulfuro de hidrógeno: H2S
Ácido yodhídrico: HI (aq)
4.1.3.3.
Óxidos
Compuestos formados por el oxígeno con estado de oxidación -2 y otros
elementos (metálicos y no metálicos) con estado de oxidación positivo. El
oxígeno por tanto, se escribe a la derecha de la fórmula.
Nomenclatura de Stock:
Óxido de nombre del metal (estado de oxidación en número romanos)
Nomenclatura sistemática:
Prefijo + óxido de prefijo + nombre del metal
Ejemplos:
Nombra:
Be2O:
CaO:
Co2O3:
NO2:
Nom. Stock
óxido de berilio /
óxido de calcio /
óxido de cobalto (III) /
óxido de nitrógeno (IV) /
Nom. sistemática
monóxido de berilio
monóxido de calcio
trióxido de dicobalto
dióxido de nitrógeno
Formula:
Óxido de plata: Ag2O
Óxido de níquel (II): NiO
Óxido de bromo (V): Br2O5
Óxido de bario: BaO
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4.1.3.4.
Sales binarias
Las sales binarias se forman cuando un anión y un catión se unen mediante un
enlace iónico.
Las sales según la nomenclatura tradicional, se denominan con el nombre
del anión seguido de la preposición de y del nombre del catión metálico.
En el caso de las sales binarias (formadas por 2 elementos) podemos utilizar la
nomenclatura sistemática.
Ejemplos:
Catión Anión Fórmula
de la sal
Na+
S2Na2S
2+
Ba
I
BaI2
K+
N3K3N
2+
2Zn
SO4
ZnSO4
3+
Fe
NO2
Fe(NO3)3
Ca2+
CO32- CaCO3
4.2.
Nom. tradicional/
Nom. Stock
Sulfuro de sodio
Yoduro de bario
Nitruro de potasio
Sulfato de zinc
Nitrato de hierro (III)
Carbonato de calcio
Nom. sistemática
Sulfuro de disodio
Diioduro de bario
Nitruro de tripotasio
-
COMPUESTOS PSEUDOBINARIOS
4.2.1. Hidróxidos
Los hidróxidos o bases son compuestos formados por la combinación de un
catión metálico con el ión o los iones hidróxido, (OH) -.
• Para formular hay que escribir primero el catión metálico y después tantos
iones hidróxido como cargas positivas tenga el catión.
• Para nombrarlos se utiliza la nomenclatura de Stock o la nomenclatura
sistemática.
Ejemplos:
Nombra:
LiOH:
Ca(OH)2:
Fe(OH)3:
Nom. Stock
Hidróxido de litio
Hidróxido de calcio
Hidróxido de hierro (III)
Formula:
Hidróxido de sodio:
Hidróxido de mercurio (II):
Hidróxido de aluminio:
Nom. sistemática
Hidróxido de litio
Dihidróxido de calcio
Trihidróxido de hierro
NaOH
Hg(OH)2
Al(OH)3
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4.3.
COMPUESTOS TERNARIOS.
4.3.1. ÁCIDOS OXOÁCIDOS
Son compuestos ácidos (porque continenen H1+) que están formados por
hidrógeno, un elemento generalmente no metálico y oxígeno. El hidrógeno
actúa con estado de oxidación +1, el oxígeno -2 y el elemento X con estado de
oxidación positivo. Su fórmula general es:
HaXOb
Estos ácidos provienen de la reacción entre un óxido y agua.
Ejemplo:
SO3 + H2O
H2SO4
• Para nombrar estos compuestos se utiliza un tipo de nomenclatura tradicional:
Ácido + nombre del oxoácido con prefijos y sufijos que indican el número de
oxidación del no-metal X.
Los prefijos y sufijos que se utilizan dependen del número de estados de
oxidación diferentes que tiene el no-metal X. (HaXOb)
Nº de estados
de oxidación
de X
1
2
3
4
Prefijo-…-sufijo
para nombrar el
Número de oxidación
ácido
…-ico
…-oso para el número de oxidación pequeño
…-ico para el número de oxidación grande)
hipo-……..…-oso número de oxidación más pequeño
…-oso
…-ico número de oxidación más grande
hipo-……..…-oso número de oxidación más pequeño
…-oso
…-ico
per- …………-ico
número de oxidación más grande
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Listado de ácidos oxoácidos más importantes
Fórmula
H2CO3
Oxoácidos
Número de
oxidación del noNombre
metal
C +4
Ácido carbónico
HNO2
HNO3
N +3
N +5
Ácido nitroso
Ácido nítrico
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
Cl +1
Cl +3
Cl +5
Cl +7
Ácido hipocloroso
Ácido cloroso
Ácido clórico
Ácido perclórico
H2SO3
H2SO4
S +4
S +6
Ácido sulfuroso
Ácido sulfúrico
Ídem para Se,Te
H3PO4
P +5
Ácido fosfórico
Ídem para As
4.4.
Ídem para Br, I
OXOSALES
Las oxosales son compuestos iónicos en los que el anión es un anión
poliatómico (oxoanión) que proviene de un oxoácido y el catión un metal con
estado de oxidación positivo ( o el ión amonio).
Todos los oxoácidos pueden formar oxoaniones. Para nombrar el oxoanión de
un determinado ácido se substituye el sufijo como se detalla a continuación:
El sufijo –OSO se transforma en –ITO.
EL sufijo –ICO se transforma en –ATO.
De manera que los oxoaniones derivados de los oxoácidos que conocemos son
los que aparecen listados en la tabla siguiente.
Oxoácido
Oxoanión
Fórmula
Nom
Fórmula
Nombre
H2CO3
Ácido carbónico
(CO3)2Ion Carbonato
HNO2
Ácido nitroso
(NO2)Ion Nitrito
HNO3
Ácido nítrico
(NO3)Ion Nitrato
HClO
Ácido hipocloroso
(ClO)Ion Hipoclorito
HClO2
Ácido cloroso
(ClO2)
Ion Clorito
HClO3
Ácido clórico
(ClO3)Ion Clorato
HClO4
Ácido perclórico
(ClO4)Ion Perclorato
H2SO3
Ácido sulfuroso
(SO3)2Ion Sulfito
2H2SO4
Ácido sulfúrico
(SO4)
Ion Sulfato
H3PO4
Ácido fosfórico
(PO4)3Ion Fosfato
Observa que en todas las fórmulas el número de átomos de hidrógeno coincide
con la carga del anión.
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Las oxosales se forman cuando un oxoanión se combina con un ion metálico o
con el ion amonio.
Las oxosales se formulan como si fueran compuestos binarios.
Las oxosales se nombran según nomenclatura de Stock.
Nombre del oxoanión + de + nombre del metal (número de oxidación del metal
en números romanos siempre que sea necesario).
Ejemplos de oxosales:
Nombre
Nitrato de bario
Perclorato de sodio
Hipoiodito de hierro (III)
Carbonato de sodio
Nitrato de plata
Fosfato de cobre (II)
Sulfito de zinc
Anión
NO3CO4IOCO32NO3PO43SO32-
Catión
Ba2+
Na+
Fe3+
Na+
Ag+
Cu2+
Zn2+
Fórmula
Ba(NO3)2
NaClO4
Fe(IO)3
Na2CO3
AgNO3
Cu3(PO4)2
ZnSO3
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+1
-1
IONS MONOATÒMICS MÉS COMUNS
-4
H
-3
-2
-1
Li
Be
B
C
N
O
F
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
Ca
Fe
Co
Ni
Br
+3
+2,
+4, +6
+3, +5
Rb
Sr
Cu
+2, +3
Sn
I
+1, +2, +3,
+4, +5
Cs
Ba
+1
+2
Ag
Zn
NH4
Cd
Hg
+1, +2
Pb
+1, +3,
+5, +7
+2, +4
IONES POLIATÓMICOS MÁS COMUNES (OXOANIONES)
C
N
S, Se, Te
(CO3)2Carbonato
(NO2)Nitrito
(NO3)Nitrato
(SO3)2Sulfito
(SO4)2Sulfato
Cl, Br, I
(ClO)Hipoclorito
(ClO2)Clorito
(ClO3)Clorato
(ClO4)perclorato
P, As
(PO4)3Fosfato
Hidróxido (OH)-1
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Formula los siguientes compuestos:
Compuestos binarios
1. Diòxido de nitrogeno:
2. Sulfuro de bario:
3. Diioduro de plomo:
4. Hidruro de estaño (II):
5. Sulfuro de zinc:
6. Trióxido de dihierro:
7. Cloruro de cobre (II):
8. Hidruro de sodio:
9. Carburo de berilio:
10. Trióxido de azufre:
11. Fluoruro de calcio:
12. Óxido de magnesio:
13. Hidruro de litio:
14. Bromuro de cadmio:
15. Hidruro de magnesio:
16. Ácido clorhídrico:
17. Óxido de nitrógeno (III):
18. Óxido de plata:
19. Hidruro de estroncio:
20. Amoníaco:
Hidróxidos
21. Hidróxido de escandio (II):
22. Hidróxido de aluminio:
23. Hidróxido de amonio:
24. Hidróxido de hierro (III):
Oxoácidos
25. Ácido carbònic:
26. Ácido sulfúrico:
27. Ácido clórico:
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28. Ácido cloroso:
29. Ácido fosfórico:
30. Ácido nítrico:
31. Ácido perclórico:
32. Ácido periódico:
33. Ácido sulfuroso:
34. Ácido hipocloroso:
Oxosales
35. Hipoclorito de sodio (lejía):
36. Nitrato de plata:
37. Sulfato de calcio:
38. Carbonato de calcio:
39. Nitrito de plata:
40. Nitrato de sodio:
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Nombra los siguientes compuestos (en aquellos en que sea posible utiliza las
dos nomenclaturas que conoces: nomenclatura sistemática y de Stock):
Compuestos binarios
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura de Stock
1. AlCl3:
2. Li2O:
3. Ag2S:
4. NiO:
5. Cl2O:
6. HF:
7. NH3:
8. MnS2:
9. AlH3:
10. Ti2O3:
11. SrO:
12. PbO:
13. Fe2O3:
14. CO2:
15. KCl:
16. SnO2:
17. LiH:
18. CaS:
19. NO2:
20. BeH2:
Hidróxidos
21. NaOH:
22. Pb(OH)2:
23. NH4OH:
24. Ca(OH)2:
25. Ni(OH)2:
26. Zn(OH)2:
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Oxoácidos
27. H2CO3:
28. HBrO:
29. HClO3:
30. HNO3:
31. HClO:
32. HIO:
33. H2SO4:
34. HClO2:
Oxosales
35. Li2SO4:
36. NaClO:
37. MgSO4:
38. AgNO3:
39. CsNO2:
40. Na2CO3:
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