FORMULACIÓN DE QUÍMICA INORGÁNICA. 1. VALENCIA. Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos. La valencia o el número de oxidación es un número, positivo o negativo, que nos indica el número de electrones que gana, pierde o comparte un átomo con otro átomo o átomos. 2. VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS MÁS IMPORTANTES DEL SISTEMA PERIÓDICO. 2.1. METALES. VALENCIA 1 Litio Sodio Potasio Rubidio Cesio Francio Plata VALENCIAS 1, 2 Cobre Mercurio VALENCIAS 2, 4 Platino Plomo Estaño Li Na K Rb Cs Fr Ag Cu Hg Pt Pb Sn VALENCIA 2 Berilio Magnesio Calcio Estroncio Zinc Cadmio Bario Radio VALENCIAS 1, 3 Oro Talio VALENCIAS 2, 3, 6 Cromo Be Mg Ca Sr Zn Cd Ba Ra Au Tl Cr VALENCIA 3 Aluminio Al VALENCIAS 2, 3 Níquel Ni Cobalto Co Hierro Fe VALENCIAS 2, 3, 4, 6, 7 Manganeso Mn 2.2. NO METALES. VALENCIA -1 Flúor F VALENCIAS +/-2, 4, 6 Azufre S Selenio Se Teluro Te VALENCIAS +/-2, 4 Carbono C 2.3. HIDRÓGENO. VALENCIA +/-1 Hidrógeno H VALENCIAS +/- 1, 3, 5, 7 Cloro Cl Bromo Br Yodo I VALENCIAS 2, +/- 3, 4, 5 Nitrógeno N VALENCIA 4 Silicio Si VALENCIA -2 Oxígeno VALENCIAS +/- 3, 5 Fósforo Arsénico Antimonio VALENCIA 3 Boro O P As Sb B 3. NOMENCLATURAS. Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada). Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura de stock y la nomenclatura tradicional. 3.1. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA. Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEXA_, HEPTA_ ... Cl2O3 Trióxido de dicloro I2O Monóxido de diodo 3.2. NOMENCLATURA DE STOCK. En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis: Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (II) Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III) 3.3. NOMENCLATURA TRADICIONAL. En esta nomenclatura para poder distinguir con qué valencia funcionan los elementos en ese compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos: 1 valencia 2 valencias 3 valencias 4 valencias Hipo_ _oso _oso _ico Per_ _ico Valencia menor Valencia mayor 4. ÓXIDOS. Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno. Hay dos clases de óxidos que son los óxidos básicos y los óxidos ácidos (anhídridos). 4.1. ÓXIDOS BÁSICOS. Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. Su fórmula general es: M2OX Donde M es un metal y X la valencia del metal (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno). LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES. (Si la valencia es par se simplifica). Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional (la más frecuente) 1 2 Na2O Ca2O2 = CaO Fe2O2 = FeO Monóxido de disodio Monóxido de calcio Monóxido de hierro Óxido de sodio Óxido de calcio Óxido de hierro (II) Óxido sódico Óxido cálcico Óxido ferroso 4.2. ÓXIDOS ÁCIDOS O ANHÍDRIDOS. Son compuestos binarios formados por un no metal y oxígeno. Su fórmula general es: N2OX Donde N es un no metal y la X la valencia del no metal (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno). LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES. (Si la valencia es par se simplifica). Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional Óxido de flúor Anhídrido hipofluoroso (la más frecuente) F2O Monóxido de diflúor (excepción a la norma general de prefijos y sufijos) 1 Cl2O Monóxido de dicloro Óxido de cloro (I) 2 SO Monóxido de azufre Óxido de azufre (II) 3 4 I2O3 SeO2 Trióxido de diodo Dióxido de Selenio Óxido de Iodo (III) Óxido de selenio (IV) Anhídrido hipocloroso) Anhídrido hiposulfuroso Anhídrido sulfuroso Anhídrido selenioso La nomenclatura tradicional de los óxidos de nitrógeno es un tanto especial Valencia Fórmula 2 NO 4 NO2 3 5 N. sistemática * N. stock * N2O3 N2O5 N. tradicional Óxido nitroso Óxido nítrico Anhídrido nitroso Anhídrido nítrico 5. PERÓXIDOS. 2- Se caracterizan por llevar el grupo PEROXO ( - O – O -) también representado O2 . Los podemos considerar como óxidos con más oxígeno del que corresponde por la valencia de este elemento. Valencia 1 1 2 2 Fórmula H2O2 Na2O2 Ca2O4 = CaO2 Nomenclatura Peróxido de bario Peróxido de potasio 6. HIDRUROS. Son compuestos binarios formados por un metal e Hidrógeno. Su fórmula general es: MHX Donde M es un metal y la X la valencia del metal. EL HIDRÓGENO SIEMPRE TIENE VALENCIA 1. Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional (la más frecuente) 1 2 3 NaH FeH2 FeH3 Monohidruro de sodio Dihidruro de hierro Trihidruro de hierro Hidruro de sodio Hidruro de hierro (II) Hidruro de hierro (III) Hidruro sódico Hidruro ferroso Hidruro férrico 7. HIDRUROS DE NO METALES. Hay no metales como el nitrógeno, fósforo, arsénico antimonio, carbono, silicio y boro que forman compuestos con el hidrógeno y que reciben nombres especiales. Nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y el boro funcionan con la valencia 3 mientras que el carbono y el silicio lo hacen con valencia 4. Valencia Fórmula N. tradicional N. sistemática (la más usada) 3 3 3 3 3 NH3 PH3 AsH3 BH3 SbH3 Amoniaco Fosfina Arsina Borano Estibina Trihidruro de nitrógeno Trihidruro de fósforo Trihidruro de arsénico Trihidruro de boro Trihidruro de antimonio 4 4 CH4 SiH4 Metano Silano Tetrahidruro de carbono Tetrahidruro de boro 8. ÁCIDOS HIDRÁCIDOS. Son compuestos binarios formados por un no metal e hidrógeno. Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes: Flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con la valencia 1) Azufre, selenio, teluro (funcionan con la valencia 2). Su fórmula general es: HxN Donde N es el no metal y la X la valencia del no metal. (El hidrógeno funciona con valencia 1). Valencia Fórmula* 1 1 1 1 2 2 HF HCl HBr HI H2S 2 N. tradicional * (cuando está disolución) Ácido fluorhídrico Ácido clorhídrico Ácido sulfhídrico N. tradicional * en (cuando está en estado puro) Fluoruro de hidrógeno Cloruro de hidrógeno Sulfuro de hidrógeno Seleniuro de hidrógeno Ácido telurhídrico *Escribe los datos que faltan en la tabla 9. HIDRÓXIDOS. Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). Su fórmula general es: M(OH)X. Donde M es un metal y la X la valencia del metal EL GRUPO -OH SIEMPRE TIENE VALENCIA 1. Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional (la más frecuente) 1 2 4 NaOH Ca(OH)2 Pb(OH)4 Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio Hidróxido sódico. Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio Hidróxido cálcico Tetrahidróxido de plomo Hidróxido de plomo Hidróxido plúmbico (IV) 10. ÁCIDOS OXÁCIDOS. Son compuestos ternarios formados por un no metal, oxígeno e hidrógeno. Se obtienen a partir del óxido ácido o anhídrido correspondiente sumándole una molécula de agua (H 2O). Su fórmula general es: H2O + N2Ox = HaNbOc Donde H es el hidrógeno, N el no metal y O el oxígeno. Valencia Fórmula N. tradicional F2O + H2O = H2F2O2 = HFO 1 Ácido hipofluoroso SO + H2O = H2SO2 2 Ácido hiposulfuroso Cl2O3 + H2O = H2Cl2O4 = HClO2 3 Ácido cloroso S2O + H2O = H2SO3 4 Ácido sulfuroso Cl2O5 + H2O = H2Cl2O6 = HClO3 5 Ácido clórico SO3 + H2O = H2SO4 6 Ácido sulfúrico Cl2O7 + H2O = H2Cl2O8 = HClO4 7 Ácido perclórico El nitrógeno sólo forma ácidos oxácidos con la valencias 3 y 5. Valencia 3 5 Fórmula N. tradicional Ácido nitroso Ácido nítrico El fósforo, arsénico y antimonio forman ácidos especiales: Valencia 3 5 Valencia 3 5 Si a los óxidos correspondientes se les suma una molécula de agua tenemos los ácidos META: Fórmula N. tradicional P2O3 + H2O = HPO2 Ácido metafosforoso P2O5 +H2O = HPO3 Ácido metafosfórico Si se les unen dos moléculas de agua se obtienen los ácidos PIRO: Fórmula P2O3 + 2H2O = H4P2O5 P2O5 +2H2O = H4P2O7 N. tradicional Ácido pirofosforoso Ácido pirofosforico El fósforo, arsénico y antimonio forman los ácidos ORTO cuando se les suman 3 moléculas de agua a los óxidos correspondientes. Valencia 3 Fórmula P2O3 + 3H2O = H6P2O6 = H3PO3 5 P2O5 +3H2O = H6P2O8 = H3PO4 N. tradicional Ácido ortofosforoso (A. Fosforoso) Ácido ortofosfórico (A. Fosfórico) *Hay algunos metales que también forman ácidos, como el cromo y el manganeso: Valencia 6 6 Fórmula CrO3 + H2O = H2CrO4 * Cr2O6 +H2O = H2Cr2O7 N. tradicional Ácido crómico Ácido dicrómico Valencia 6 7 Fórmula MnO3 + H2O = H2MnO4 Mn2O7 + H2O = H2Mn2O8 = HMnO4 N. tradicional Ácido mangánico Ácido permangánico 11. SALES DE ÁCIDOS HIDRÁCIDOS. Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del ácido hidrácido correspondiente por un metal. Se nombran con el nombre del no metal terminado en –uro seguido del nombre del metal. Si el metal tiene más de una valencia se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal. Ácido hidrácido HF HCl HBr HI H2S H2Se H2Te Fórmula N. stock N. tradicional (la más común) CaF2 FeCl2 Fluoruro de calcio Cloruro de hierro (III) Bromuro de cadmio Yoduro de cromo (II) Fluoruro cálcico Cloruro férrico Pt2S4 = PtS2 Al2Se3 Telururo aúrico 12. SALES DE ÁCIDOS OXÁCIDOS. Son compuestos ternarios formados por un metal, un no metal y el oxígeno. Se obtienen a partir de los ácidos oxácidos sustituyendo los hidrógenos de éstos por un metal. Vamos a estudiar dos tipos de sales de ácidos oxácidos, las sales neutras y las sales ácidas. 12.1. Sales neutras. 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 nombran sustituyendo los sufijos que utilizábamos en el ácido (-oso e –ico) por los sufijos -ito y -ato respectivamente. Prefijos y sufijos utilizados en los ácidos Prefijos y sufijos utilizados en las sales HIPO-OSO HIPO-ITO -OSO -ITO -ICO -ATO PER-ICO PER-ATO Puede ayudarte a recordar la equivalencia de sufijos la siguiente frase: Cuando el OSO toca el pITO, perICO toca el silbATO. Ácido de partida HClO HClO2 HClO3 HClO4 H2SO2 H2SO3 H2SO4 H4P2O7 Nombre del ácido Ácido hipocloroso Ácido cloroso Ácido clórico Ácido perclórico Ácido pirofosfórico Sal Ca(ClO)2 Ca(ClO2)2 Sn(ClO3)4 Li(ClO4) Ca2(SO2)2 = Ca(SO2) Pb2(SO3)4 = Pb(SO3)2 Al2(SO4)3 Fe4(P2O7)3 H3AsO3 Ácido ortoarsenioso K3(AsO3) Nombre de la sal Hipoclorito de calcio Clorito de calcio Clorato de estaño (IV) Perclorato de litio Hiposulfito de calcio Sulfito de plomo (IV) Sulfato de aluminio Pirofosfato de hierro (III) Ortoarsenito de potasio 12.2. 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 con la palabra hidrógeno precedida de los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del nombre de la sal correspondiente. Forman sales ácidos los no metales siguientes: S, Se, Te, y los ácido spiro y orto del P, As y Sb. Ácido de partida H2SO2 Nombre del ácido Ácido hiposulfuroso Sal Ca(HSO2)2 H2SO3 Ácido sulfuroso Pb(HSO3)4 H2SO4 Ácido sulfúrico Cr(HSO4)3 H4As2O5 Ácido piroarsenioso Sr(H3As2O5)2 H4Sb2O5 Ácido piroantimonioso Mg2(H2Sb2O5)2 = Mg(H2Sb2O5) Nombre de la sal Hidrógeno hiposulfito de calcio Hidrógeno sulfito de plomo (IV) Hidrógeno sulfato de cromo (III) Trihidrógeno piroarsenito de estroncio Dihidrógeno piroantimonito de Magnesio Trihidrógeno pirofosfito de calcio Dihidrógeno ortofosfito de potasio Hidrógeno ortofosfito de magnesio Hidrógeno carbonato de sodio = BICARBONATO SÓDICO 13. HIDRATOS A un compuesto cristalino que contiene un número definido de molécula de agua se le llama hidrato. Estos sólidos tienen una composición definida y no aparentan contener humedad, pero un calentamiento moderado hace que estos compuestos orgánicos liberen una cantidad fija de agua. Para escribir la fórmula del hidrato se coloca un punto cerrado entre la fórmula de la sal anhidra y el número de moléculas de agua que hay en la unidad más sencilla del hidrato. Para escribir el nombre del hidrato, se debe escribir el nombre de la sal anhidra seguido de la palabra hidratado, con el prefijo griego apropiado para indicar el número de moléculas de agua en la unidad de fórmula. Fórmula del hidrato CaSO4 x 2 H2O Nombre Sulfato de calcio dihidratado Sulfato de cobre (II) pentahidratado MgSO4 x 7 H2O Na2CO3 x 10 H2O Tiosulfato de sodio pentahidratado Tetraborato de sodio decahidratado EJERCICIO 1. COMPLETA LA TABLA. Fórmula F2O N. sistemática N. stock N. tradicional I2O7 As2O5 CaO Fe2O3 PbO2 Al2O3 SnO N2O5 Au20 TeO2 Óxido aúrico Óxido cuproso Óxido de selenio (II) Óxido crómico EJERCICIO 2. COMPLETA LA TABLA. Fórmula AuH3 N. sistemática N. stock N. tradicional LiH Hidruro de plomo (II) Hidruro de plata Fosfina Metano Trihidruro de arsénico N2O3 NO Pentaóxido de dinitrógeno Trióxido de azufre Óxido ferroso Hidruro niquélico PbO2 Óxido de bromo (VII) EJERCICIO 3. COMPLETA LA TABLA. Fórmula Fe(OH)3 Au(OH) Cr(OH)2 N. sistemática N. stock N. tradicional Hidróxido de talio (I) Hidróxido de mercurio (II) Dihidróxido de cadmio Hidróxido estannoso K(OH) Hidróxido estánnico Óxido de plomo (II) Anhídrido carbónico Óxido de platino (IV) Metano NiH3 Óxido ferroso Ag(OH) H2Se Ácido bromhídrico EJERCICIO 4. COMPLETA LA TABLA. Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional Hidruro de calcio Hidruro de estroncio Hidruro de aluminio Hidruro de cobalto (II) Estibina Ácido clorhídrico Ácido sulfhídrico Ácido Iodhídrico Ácido hipocloroso Ácido Iodoso Ácido periódico Ácido hipofluoroso Ácido selenioso Ácido telúrico N2O3 MgO Cl2O Borano Ácido permangánico Ácido metafosforoso Ácido metaantimónico Ácido pirofosfórico Ácido piroantimonioso Ácido ortofosforoso Ácido fosfórico EJERCICIO 5. COMPLETA LA TABLA. Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional Ácido crómico Ácido dicrómico Ácido carbónico HPO2 H2SO4 HClO4 HBrO3 HIO HBr PH3 SbH3 HBrO2 H2SeO2 HI H2SeO3 Hidróxido de berilio Hidróxido de niquel (III) Hidróxido de plomo (II) EJERCICIO 6. COMPLETA LA TABLA. Fórmula N. stock Cloruro de (IV) N. tradicional estaño Cloruro sódico Yoduro de plata Bromuro de cobalto (III) Sulfuro de plomo (IV) Seleniuro de cobre (II) Telururo de mercurio (I) EJERCICIO 7. COMPLETA LA TABLA. Fórmula Nomenclatura Clorato de potasio Hipobromito de calcio Bromato de estaño (IV) Perclorato de mercurio (II) Sulfato de calcio Hiposelenito de cobre (II) Telurito de cobre (I) Metarseniato de hierro (III) Metantimonito de estaño (IV) Pirofosfato de calcio Piroarsenito de sodio Ortoantimoniato de níquel (III) Carbonato de sodio Silicato de potasio