Símbolos e hidruros

FORMULACION 4º E.S.O.
4. FORMULACIÓN.
4.1. SÍMBOLOS E HIDRUROS.
4.1.1. SÍMBOLOS Y VALENCIAS.
Los elementos químicos se caracterizan por un nombre y un símbolo,
acordados por la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry).
El símbolo puede constar de una o dos letras. Si son dos letras, la primera
siempre debe ser mayúscula y la segunda minúscula.
El número de átomos a los que puede unirse un átomo dado, mediante enlace
químico, es su valencia, y depende de su configuración electrónica. A veces
es conveniente considerar que los enlaces son siempre iónicos. Entonces el
átomo se debe considerar convertido en un ion y se habla de estados de
oxidación, que no es otra cosa que la valencia, considerando el signo del ión.
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ELEMENTO VALENCIA ELEMENTO VALENCIA ELEMENTO VALENCIA
H
1
Ca
2
Pd
2,4
Li
1
V
3,4,5
Ag
1
C
2,4
Cr
2,3,6
Cd
2
N
1,3,5
Mn
2,3,4,6,7
Sn
2,4
O
2
Fe
2,3
Sb
1,3,5
F
1
Co
2,3
I
1,3,5,7
Na
1
Ni
2,3
Ba
2
Mg
2
Cu
1,2
W
2,3,6
Al
3
Zn
2
Pt
2,4
Si
2,4
Ga
3
Au
1,3
P
1,3,5
As
1,3,5
Hg
1,2
S
2,4,6
Se
2,4,6
Pb
2,4
Cl
1,3,5,7
Br
1,3,5,7
U
3,6
K
1
Tc
3,4,7
Pu
3,6
Nota: Si desea más información podrá encontrarla en los ficheros TABLA
PERIODICA.PDF y. TABLA PERIODICA.XLS
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4.1.2. PREFIJOS Y NOMENCLATURAS.
Además de los nombres de los elementos y sus símbolos, la IUPAC es el
organismo encargado de establecer las normas y reglas por las que deben
regirse la escritura de las fórmulas de los compuestos químicos y como han
de nombrarse. Lo que se llama formulación y nomenclatura de las sustancias
químicas.
La IUPAC admite una única fórmula para cada compuesto químico, hay una
única formulación. Sin embargo la misma IUPAC admite dos nomenclaturas,
dos formas de nombrar las distintas sustancias, la nomenclatura sistemática y
la nomenclatura de Stock. Para algunos compuestos admite, además,
nombres tradicionales.
La nomenclatura sistemática, y en parte la nomenclatura de Stock, se basa en
el empleo de prefijos que indican la cantidad de átomos o agrupaciones de
átomos presentes en la fórmula y que, al formular, aparecen como subíndices.
Prefijos
Cantidad
[mono] di tri tetra penta hexa hepta octa nano deca
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Una fórmula química consta siempre de los símbolos químicos de los
elementos que forman la molécula de la sustancia y un subíndice que
indicará el número de átomos que la forman, si no aparece ningún subíndice,
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se entenderá que hay un átomo. Si el subíndice se coloca tras un paréntesis,
afectará a todos los elementos incluidos en él.
La fórmula del agua es
H2O. Lo que indica que la molécula de agua está
formada por 2 átomos de hidrógeno (dos es el subíndice del hidrógeno) y 1 de
oxígeno (porque el oxígeno no lleva subíndice).
Para el tetraoxosulfato(VI) de amonio, la fórmula es (NH4)2SO4. Los 4
afectan, el primero, al hidrógeno y el segundo al oxígeno. El 2 se refiere al
grupo formado por nitrógeno e hidrógeno. Así que en la fórmula habrá 2
nitrógenos, 8 hidrógenos, 1 azufre y 4 oxígenos.
4.1.3. HIDRÁCIDOS.
Resultado de la combinación de un elemento con el hidrógeno, hay tres tipos
de hidruros: hidruros metálicos, hidruros volátiles e hidrácidos.
Los hidrácidos resultan de la combinación del hidrógeno con los haluros o
los anfígenos, elementos del grupo del oxígeno o del grupo del flúor: oxígeno,
azufre, selenio y teluro o flúor, cloro, bromo y iodo.
El hidrógeno actúa con estado de oxidación 1 y el otro elemento con su
estado de oxidación negativo. Se formulan escribiendo en primer lugar el
símbolo del hidrógeno, que llevará como subíndice la valencia del otro
elemento, y el símbolo de ese segundo elemento:
HVE
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Una excepción lo constituye el hidrácido del flúor, cuya fórmula es: H2F2
Elemento
Estado de oxidación
Hidrácido
Azufre
-2
H2S
Cloro
-1
HCl
Iodo
-1
HI
Pueden nombrarse de dos formas. Cuando se trata del compuesto en estado
gaseoso se nombran con la raíz del nombre del elemento terminado en uro ,
la preposición de y el sustantivo hidrógeno:
H2S
Sulfuro de hidrógeno
HCl
Cloruro de hidrógeno
HI Yoduro o ioduro de hidrógeno
En disolución acuosa se nombran con la palabra ácido seguida de la raíz del
nombre del elemento con el sufijo hídrico:
H2S
Ácido sulfhídrico
HCl
Ácido clorhídrico
HI Ácido iodhídrico o yodhídrico
El compuesto del oxígeno recibe siempre el nombre de agua:
H2O
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4.1.4. HIDRUROS VOLÁTILES.
Los hidruros volátiles, llamados así porque son compuestos gaseosos,
resultan de la combinación del hidrógeno con los elementos de los grupos del
nitrógeno, del carbono o el boro.
El hidrógeno actúa con estado de oxidación 1 y el otro elemento con su
estado de oxidación negativo. Se formulan escribiendo en primer lugar el
símbolo del elemento correspondiente y después el símbolo del hidrógeno,
que llevará como subíndice la valencia del elemento:
EHV
Una excepción lo constituye el hidruro volátil del boro, cuya fórmula es: B2H6
Todos los hidruros volátiles tienen un nombre específico:
NH3 Amoniaco PH3
Fosfina
AsH3
Arsina
SbH3 Estibina
Metano
SiH4
Silano
CH4
Plumban
GeH4 Germano SnH4 Estannano PbH4
o
B2H6 Diborano
El carbono no forma sólo un hidruro volátil, sino toda una gama de
compuestos, los alcanos, alquenos y alquinos, base de la química orgánica.
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Otro tanto ocurre con el silicio y el boro, que forman varios hidruros, aunque
no tan importantes y abundantes como los del carbono.
4.1.5. HIDRUROS METÁLICOS.
Los hidruros metálicos resultan de la combinación del hidrógeno con un
metal.
El hidrógeno actúa con estado de oxidación -1. Se formulan escribiendo en
primer lugar el símbolo del metal correspondiente y después el símbolo del
hidrógeno, que llevará como subíndice la valencia del metal:
MHV
Los hidruros metálicos pueden nombrarse mediante la nomenclatura
sistemática o mediante la nomenclatura de Stock. En la primera se emplea un
prefijo, que indica el subíndice del hidrógeno, la palabra hidruro, y la
preposición de seguida del nombre del metal. Si el hidrógeno no lleva
subíndice (es 1) el prefijo mono puede no indicarse:
CaH2
Dihidruro de calcio
KH
Monohidruro de potasio
AlH3 Trihidruro de aluminio
NaH
Hidruro de sodio
En la nomenclatura sistemática, el nombre deriva de leer la fórmula de derecha
a izquierda y la fórmula deriva de leer el nombre al revés.
En la nomenclatura de Stock, pueden darse dos casos:
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•
Metal con una única valencia. Se nombran con el sustantivo hidruro,
la preposición de y el nombre del metal. Aluminio, con valencia única 3
y magnesio, con valencia única 2, forman:
•
Hidruro de aluminio
Hidruro de magnesio
AlH3
MgH2
Metal con varias valencias. Se nombran con el sustantivo hidruro, la
preposición de, el nombre del metal y a continuación, entre paréntesis y
en números romanos, la valencia del metal. Así, el cobre, que puede
actuar con valencia 1 o con valencia 2, formará dos hidruros:
Hidruro de cobre(I)
Hidruro de cobre(II)
CuH
CuH2
Conocido el nombre según la nomenclatura de Stock, tendremos pues, dos
casos:
• Si el metal tiene varias valencias, el nombre indicará, en números
romanos, el subíndice del hidrógeno.
Para el mercurio, que tiene dos valencias, uno de los hidruros
será hidruro de mercurio(I). La valencia del mercurio es 1 y el
subíndice del hidrógeno será también 1, que no se escribe. La
fórmula es:
HgH
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El paso de nombre a fórmula puede hacerse de forma casi
automática:
Hidruro de cobalto(II)
CoH2
Hidruro de oro(I)
AuH
Hidruro de tecnecio(IV)
TcH4
Observa como el subíndice del hidrógeno coincide con el número
romano del nombre.
•
Si el metal sólo tiene una valencia, deberemos conocerla, porque será
el subíndice del hidrógeno:
Como el aluminio sólo tiene una valencia el nombre del hidruro
será hidruro de aluminio. La valencia del aluminio es 3 y el
subíndice del hidrógeno será también 3. La fórmula es:
AlH3
Para poder pasar de nombre a fórmula debemos conocer la
valencia del metal:
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Hidruro de calcio
Valencia 2
CaH2
Hidruro de cinc
Valencia 2
ZnH2
Hidruro de plata
Valencia 1
AgH
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Observa como el subíndice del hidrógeno coincide con la valencia
del metal.
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