Peterson Ed. Reverté SOLUCIONES de los EXÁMENES del CAPÍTULO 11 EJERCICIO NÚMERO UNO Rb2O AuCl3 AgNO3 O3 H3PO4 MnCO3 H2S (en solución acuosa) PH3 Ca(ClO3)2 Na2 CO3 triyoduro de cromo, yoduro de cromo(III) hidróxido de calcio octaazufre, azufre (S8) ácido sulfúrico óxido de magnesio cromato de calcio ion clorito óxido de cobre(I) ácido ortotelúrico ácido yódico EJERCICIO NÚMERO DOS Ag2 O HClO Ba(OH)2 P4 LiH NaClO4 CO2 NH3 K2SO4 H2S hidróxido de aluminio fosfato de hierro(III) dicromato de potasio dióxido de azufre, oxido de azufre(IV) sulfuro de zinc o cinc ácido nitroso bromato de litio ion cloruro nitrato de mercurio(II) sulfito de amonio EJERCICIO NÚMERO TRES FeO HNO3 BaS Ni(OH)3 AlPO4 CsH MgF2 CoAsO4 H2 O2 Ba(ClO)2 permanganato de potasio ácido ortoperyódico fluoruro de hidrógeno ácido silícico ácido arsenoso o arsenioso hidróxido de cromo(II), dihidróxido de cromo difosfato de sodio fluoruro de platino(II), difluoruro de platino dióxido de estaño, óxido de estaño(IV) ion sulfato 1 Peterson Ed. Reverté EJERCICIO NÚMERO CUATRO SiO2 Au2(SeO4)3 ZnH2 SiH4 KOH N2 O5 LiMnO4 Sr3(PO4)2 H2CO3 HgCrO4 bromuro de níquel(III), tribromuro de níquel sulfuro de berilio silicato de platino(IV) borato de magnesio óxido de cobalto(III), trióxido de dicobalto ácido tetrafluorobórico, tetrafluoroborato(1–) de hidrógeno* arsenito de potasio nitrito de calcio fosfato de zinc trióxido de azufre, óxido de azufre(VI) * V. nombres antiguos en pág. 95. EJERCICIO NÚMERO CINCO Zn(ClO4)2 Sb2O3 [Fe(H2 O)6]Cl2, [Fe(OH2)6]Cl2 Ni(NO2)2 H4P2 O7 ClO3– HI (NH4)3PO4 CaCr2O7 SrSO4 hidróxido de platino(IV), tetrahidróxido de platino sulfito de cobre(II) selenato de aluminio dióxido de nitrógeno, óxido de nitrógeno(IV) ácido bórico óxido de oro(III) hipoclorito de níquel(II) ácido cloroso ácido silícico óxido de litio EJERCICIO NÚMERO SEIS AsH3 Pb(TeO4)2 FeCl3 MgCO3 HgSiO3 Cd(OH)2 [Cr(H2 O)6]Cl3, [Cr(OH2)6]Cl3 HPO3 CrO42− H2SO3 ion cobalto(III), ion cobalto(3+) ácido yodoso manganato de bario* fluoruro de vanadio(IV), tetrafluoruro de vanadio trihidruro de aluminio, alano, alumano metasilicato de paladio(II) icosaazufre, eicosaazufre ácido bórico diarsenato de plomo(II) clorato de oro(III) * El Mn se comporta aquí con un número de oxidación (VI, v. pág. 117) que no está entre los más usuales, pero el compuesto existe, es estable y está bien caracterizado desde hace más de cien años. 2 Peterson Ed. Reverté EJERCICIO NÚMERO SIETE Fe3+ PdO HIO4 (NH4)2Cr2O7 H3BO3 Ti(CO3)2 SbH3 Co(OH)3 Pb2SiO4 Cu(ClO4)2 yoduro de fosfonio, yoduro de fosfanio carbonato de níquel(II) peróxido de hidrógeno, agua oxigenada, dioxidano ion oxonio (hidronio) ion permanganato selenito de estaño(IV) nitrato de zinc silano, tetrahidruro de silicio telurato de oro(III), metatelurato de oro(III) triaquatribromocobalto, triaquatribromurocobalto(III) EJERCICIO NÚMERO OCHO NaNO2 Mg3(AsO4)2 BP Au2(SO4)3 ZnF2 Ni(OH)2 H2S2 O5 Be2SiO4 H2SeO4 Sc(ClO3)3 óxido de cromo(III), trióxido de dicromo trifluoruro de arsénico, fluoruro de arsénico(III) hidróxido de mercurio(I) nitrato de hierro(III) ion sulfuro ion hipoclorito selenato de bario carbonato de hierro(III) ácido hexafluoroantimónico, hexafluoroantimonato(1–) de hidrógeno* silicato de cadmio * IUPAC 2005: hidrogeno(hexafluoruroantimonato). EJERCICIO NÚMERO NUEVE Li3BO3 MnCl2 H5P3 O10 Pd(ClO4)4* Be(OH)2 Sr(NO3)2 ClO2– Ba(HSO3)2 H2Cr2O7 [CoBr2(NO2)(OH2)3] bromato de cadmio ion hexaamminacromo(III) ion diselenato ácido metasilícico nitrito de estroncio heptaóxido de dicloro, óxido de cloro(VII) hidruro de cobre(I) sulfito de estaño(II) ion antimonato trihidroxidooxidoantimonio, ácido antimónico (H3SbO4) * Hay muy pocos compuestos conocidos de Pd(IV), relativamente. Así pues, se podría haber suprimido dicho número de oxidación de la Tabla Periódica simplificada y de la pág. 11, pero se decidió mantenerlo para que, dada la importancia práctica de la química del paladio, hubiera algo más de juego y no se le considerara un elemento con un número de oxidación único o fijo (II). 3 Peterson Ed. Reverté EJERCICIO NÚMERO DIEZ Sb(OH)3 ScCl3 [FeCl4F2]3–* H2SiO3 HgCl2 Sn3(PO4)2 H3PO3, H2PHO3, [P(OH)3] Fe(MnO4)3 Mg(IO3)2 Pt(S2 O7)2 decaóxido de tetrafósforo, óxido de fósforo(V) ácido bórico ortotelurato de calcio cloruro de hierro(III), tricloruro de hierro tetracloroferrato(2–) o tetracloruroferrato(II) de sodio ion carbonato tetrahidróxido de plomo, hidróxido de plomo(IV) disulfuro de estaño, sulfuro de estaño(IV) clorito de cromo(III) cromato de bario * Para la IUPAC (Recomendaciones de 2005) ion tetraclorurodifluoruroferrato(3–), usando números de carga como el CA en lugar de números de oxidación, es una alternativa igualmente correcta, propuesta en segundo lugar, a ion tetraclorurodifluoruroferrato(III). En el texto principal del capítulo 9 no se han añadido más alternativas o combinaciones aceptables para no saturar al lector. EJERCICIO NÚMERO ONCE SO3 NaBH4 I3 – Au(OH)3 HBrO3 HClO2 , [ClO(OH)] Cs3PO4 Cu(ClO3)2 CO32– SrTeO3 bromato de titanio(III), tribromato de titanio ion cesio hexacloruroplatinato(IV) de hierro(III), hexacloroplatinato(2–) de hierro(3+) hidróxido de amonio nitrito de cobre(II) tetraóxido de dinitrógeno tribromotrihidroximanganato(2–) de sodio o tribromurotrihidroxidomanganato(IV) de sodio arsenato de cobalto(II) metaborato de níquel(III) clorato de plata EJERCICIO NÚMERO DOCE Sn(BrO3)4 FeBO3 Mg(ClO3)2 Ni2(CO3)3 MgSO4 Cr(OH)3 HClO3 , [ClO2(OH)] PtO2 CoPO4 Br2 O7 ion dicromato disulfato de platino(IV) ion tetrafluorobromato(1–) o tetrafluorurobromato(III) tetrahidroxiaurato(1–) de potasio, tetrahidroxidoaurato(III) de potasio ion dibromodicloroniquelato(1–) o dibromurodicloruroniquelato(III) difluoruro de sulfurilo, difluoruro de sulfonilo, difluorurodioxidoazufre sulfato de oro(III) pentaóxido de dibromo, óxido de bromo(V) arsenato de cobre(I) tetracloruro de manganeso, cloruro de manganeso(IV) 4 Peterson Ed. Reverté EJERCICIO NÚMERO TRECE MnS SO42– CoSeO4 Sc2Se3 FeF3 SO3 Cu(MnO4)2 Ca(OH)2 H2 N2O2 MnS2 ion hexafluorocobaltato(2–) o hexafluorurocobaltato(IV)* tetrahidroaluminato o tetrahidruroaluminato de litio óxido de aluminio ion disulfato selenato de cobalto(II) cromato de mercurio(II) hidrogenosulfito de estroncio ion estaño(II) o estaño(2+) ácido fosfonoso, [PH(OH)2], dihidroxidohidrurofósforo** hexaclorotitanato(2–) de hexaaquahierro(2+) o hexaclorurotitanato(IV) de hexaaquahierro(II)*** * Son más conocidos los iones CoF64–, hexafluorurocobaltato(II), y CoF63–, hexafluorurocobaltato(III), en los que el Co se encuentra en sus estados de oxidación más comunes, los únicos considerados en este libro. Ahora bien, en un examen puede convenir que haya alguna pregunta que exija algo más que la aplicación simple y directa de lo visto en clase (para calibrar la comprensión de los conceptos). ** El P es trivalente en este isómero (tautómero, v. pág. 53) de H2PHO2 = [PH2(O)(OH)], con P pentavalente, de nombre ác. fosfínico, hidroxidodihidrurooxidofósforo, tradicionalmente ác. hipofosforoso. *** También podría llamarse hexaclorurotitanato(III) de hexaaquahierro(III). En un texto de nomenclatura no se discute la distribución electrónica preferida, la posibilidad de procesos redox internos o, hablando en general, la estabilidad relativa de las especies implicadas. EJERCICIO NÚMERO CATORCE Pd(OH)4* NaClO4 H2 O2 Ni(BrO3)3 CaO Au(ClO)3 SrF2 AsH3 Co2O3 MnO4– perbromato de cesio hidróxido de cobre(II), dihidróxido de cobre tetracloruromercurato(II) de magnesio, tetracloromercurato(2–) de magnesio arsenato de níquel(III) hidruro de calcio ion bromato pentacarbonilhierro(0) sulfito de aluminio trifluoruro de boro tetrakis(nitrito-κN)platinato(II) o tetrakis(nitrito-κN)platinato(2–) de potasio** * V. la nota a pie de página del EJERCICIO NÚMERO 9. ** Bis, tris, tetrakis, pentakis, hexakis... son prefijos multiplicadores para nombres compuestos (v. págs. 80, 93, 95, 120). EJERCICIO NÚMERO QUINCE LiBrO3 HBO2 CoCl3 VO43– PdO2 ZnSiO3 Fe(IO)3 [CoF2(NH3)3(ONO)] HgSO3 HClO4 [ClO3(OH)] óxido de zinc tetratioxoestannato(4–) o tetrasulfuroestannato(IV) de aluminio* óxido de titanio(III) ion selenito hidróxido de cobalto(II), dihidróxido de cobalto ácido peroxonítrico tetrahidroborato de litio, tetrahidruroborato de litio diestannano, hexahidruro de diestaño ácido difosfónico (antes difosforoso) metafosfato de níquel(II) * Antes tetratioestannato(IV) de aluminio, v. la segunda nota de la pág. 87 (“tio”). 5 Peterson Ed. Reverté EJERCICIO NÚMERO DIECISÉIS H2N–NH2, N2H4 Co(HSO4)3 NO+ Sc(PH2O2)3 H4SiO4, [Si(OH)4] SO2+ NH4NO4, NH4[NO2(OO)] Na[Al(OH)4] B4H10 K2HPO4 diyoduro de carbonilo nitruro de cobre(I) tiosulfato de hierro(II), trioxidosulfurosulfato(2–) de hierro(2+)* trifosfano pentabromuro de fósforo, bromuro de fósforo(V) hidróxido de hierro(III) y níquel(II) o de hierro(III)-níquel(II); también podría tratarse del hidróxido de hierro(II) y níquel(III)** hidrogenofosfato de cobre(II) óxido de calcio y magnesio, óxido de calcio-magnesio ion hidrogenofosfonato (antes dihidrogenofosfito, H2PO3–) catión nitronio o nitroílo, ion dioxidonitrógeno(1+) * El ácido es –S–+SO(OH)2, [S(O)(OH)2S], dihidroxidooxidosulfuroazufre o su tautómero HS–SO2–OH, [SO2(OH)(SH)], hidroxidodioxidosulfanuroazufre (IUPAC 2005). ** Desde el punto de vista de la nomenclatura, sin tener en cuenta otra información de origen experimental (tal como la predominancia del estado de oxidación II sobre el III en los compuestos y complejos de Ni). Ya se ha comentado en el EJERCICIO NÚMERO TRECE (tercera nota a pie de página) y en otras partes del libro que lo importante aquí no es la distribución electrónica real ni la estabilidad relativa de una especie u otra, sino que toda entidad química tiene que poderse nombrar. EJERCICIO NÚMERO DIECISIETE KHS2 (v. pág. 44) PtPHO3 H3PO3S* Cu2[Fe(CN)6] HSO4– Cr(NH4)O2*** SOCl2 Sn3(PO4)4 H3PO5 HgCrO4 hidrogenoperoxisulfato de potasio AlN = nitruro de aluminio (Al2N3, trinitruro de dialuminio, puede ser un error)** bis(tiosulfato)argentato(I) de sodio dihidrogenofosfato de calcio trisilano ion tetrahidroxiestannato(2–) o tetrahidroxidoestannato(II) ácido fosfínico, hidroxidodihidrurooxidofósforo hidrogenosulfato de hierro(II), hidroxidotrioxidosulfato(1–) de hierro(2+) o hidrogeno(tetraoxidosulfato) de hierro(2+), v. pág. 72 carburo de silicio ion tetrasulfuro o tetrasulfuro(2–); tetrasulfanodiuro (IUPAC 2005) * Se sobrentiende “monotiofosfórico”. Nombre IUPAC actual: oxidohidroxidosulfanurofósforo, [PO(OH)2(SH)]. ** Dado que no encaja con las valencias principales de N y Al. Hay 10 publicaciones registradas en el CA que tratan sobre Al2N3, mientras que por AlN hay más de 39.000. *** Es más preciso —debería haberse indicado— dióxido de diamonio y cromo, o bien dióxido de amonio y cromo(III). EJERCICIO NÚMERO DIECIOCHO H2 S 3 CsRbSO3 Ca(HS)2 N3 H5 Al2(Cr2O7)3 (v. pág. 69) K[PtCl3(NH3)] SO22+ (v. pág. 67) NCBr, Br–C≡N MgHBO3, Mg[BO2(OH)] H4P2O5, H2P2H2O5 hidrogenoselenato de sodio (otros nombres: v. págs. 69 y 72) peróxido de litio ion hidrogenodisulfato (otros nombres: revisar págs. 69 y 72) cianuro de bario tetracloroyodato(1–) de cesio, tetracloruroyodato(III) de cesio diestannano difosfato de platino(II) (revisar el ejercicio 5.15, pág. 63, y la pág. 69) dihidróxido de estroncio arsenito de amonio pentakis(ciano-κC)nitrosilferrato(3–)* de hidrógeno y dipotasio (CA), hidrogeno(pentacianuronitrosilferrato) de dipotasio (IUPAC 2005), hidrogeno[pentakis(ciano-κC)nitrosilferrato(3–)] de potasio (IUPAC 2005) (v. págs. 91 y 120) * Bis, tris, tetrakis, pentakis, hexakis... son prefijos multiplicadores que se aplican a nombres compuestos, para evitar confusiones con los sencillos di, tri, tetra, penta y hexa..., respectivamente (v. EJERCICIO NÚMERO CATORCE). Hay autores que, en español, prefieren escribir tetraquis, pentaquis, hexaquis... 6 Peterson Ed. Reverté EJERCICIO NÚMERO DIECINUEVE HBr3 (v. HI3, pág. 30) H2PO4–* RbOH SiO32– NOBF4, (NO)BF4 BF3 KAlH4, K[AlH4] Sn3H8 Mg(O3)2** Mn2(CO)10 (v. pág. 120) cis-diclorobis(trietilamina)paladio, cis-diclorurobis(trietilamina)paladio(II), v. pág. 90 trióxido de hidrógeno (CA), trióxido de dihidrógeno, trioxidano (IUPAC, pág. 28) iodato de oro(I) fosfuro de boro hexacianocromato(3–) de potasio, hexacianurocromato(III) de potasio diselenuro de vanadio, selenuro de vanadio(IV) ion hexahidroxiestannato(2–), ion hexahidroxidoestannato(IV) borato de amonio decaborano(14), nido-decaborano(14), v. pág. 33 tetrabromoferrato(2–) de tetraaquadiclorocobalto(1+), tetrabromuroferrato(II) de tetraaquadiclorurocobalto(III), tetrabromuroferrato de bis(tetraaquadiclorurocobalto). * En el enunciado del ejercicio (pág. 127), debería haberse escrito dihidroxidodioxidofosfato(1–). ** Este compuesto es desconocido, pero vía SciFinder (CA) se puede encontrar Ba(O3)2. Sorprendentemente, en apariencia de forma errónea, el CA llama ozónido de magnesio a MgO3. EJERCICIO NÚMERO VEINTE PH4+ Ca2H2TeO6 FeI2(NH3)4** Sc(ClO3)3 IF7 Ni3(PO4)2 NH4N3 H6P4O13 (v. pág. 62) cis-PtBr2(NH2CH3)2 Co(AlBr4)3, Co[AlBr4]3 isocianato de mercurio(II)* cianato de mercurio(II)* ion hexafluorotitanato(3–), ion hexafluorurotitanato(III) aquapentabromoplatinato(III) de estaño(II)*** tricromato de potasio y sodio ácido fósfórico, trihidroxidooxidofósforo fac-triaquatriclorocobalto, fac-triaquatriclorurocobalto(III) ion peroxidisulfato dibromuro de diamminatriaquacloruromanganeso(III) tetratioxoarsenato de magnesio = Mg3(AsS4)2****; Mg3AsS4 = 3 MgS + AsS podría llamarse “tetratioxoarsenato(6–) o tetrasulfuroarsenato(II) de magnesio” o “tetrasulfuro de arsénico(II) y magnesio” * La raíz “cian” sugiere una relación con los cianuros (–C≡N, cianuro-κ-C), ya vistos, y con los isocianuros (–N+≡C–, cianuro-κ-N). Ahora bien, ni los cianatos metálicos (–O–C≡N, cianato-κ-O), ni los isocianatos metálicos (–N=C=O, cianato-κ-N), ni los fulminatos metálicos (–O–N+≡C–/–C≡N+–O–) habían aparecido en este texto todavía. Se verán algunos derivados orgánicos en las págs. 259 y 260 (ejercicios 20.34 y 20.39). La IUPAC (pág. 292 de las Recomendaciones 2005) propone nombres alternativos más sistemáticos: Aniones NCO o OCN = nitrurooxidocarbonato (1 N, nitruro, a un lado y 1 O, oxido, al otro del C central, carbonato). Aniones ONC o CNO = carburooxidonitrato (1 C, carburo, a un lado y 1 O, oxido, al otro del N central, nitrato). De hecho, para los iones cianuro el nombre alternativo es nitrurocarbonato (v. ejercicio 6.8, pág. 113). ** Este compuesto no es conocido, aunque hay en SciFinder tres publicaciones que tratan sobre FeCl2(NH3)4. Ahora bien, debemos insistir en que toda especie química, sea muy estable o metastable, muy abundante o desconocida, debe poderse nombrar inequívocamente (tiene derecho a un nombre). Los dos átomos de yodo, si se dibuja la molécula en perspectiva, con geometría octaédrica, deben colocarse en trans (v. pág. 92). *** Un Pt con un estado de oxidación igual a III es extraño (cuando eso ocurre lo más normal es que el compuesto contenga iones Pt4+ y Pt2+ en igual proporción). Parece, pues, un error mecanográfico. Este ejercicio puede adaptarse a lo explicado en el texto principal y simplificarse cambiando OH2 por OH. Se trataría entonces del pentabromurohidroxidoplatinato(IV) de estaño(II). **** Lo más probable es que haya un error tipográfico, es decir, que la fórmula debía ser Mg3(AsS4)2 = tetratioxoarsenato de magnesio (CA) o tetrasulfuroarsenato de magnesio (IUPAC). El hecho de que AsS4 esté entre paréntesis sugiere que hay un lapsus de imprenta, ya que un sulfuro doble, desconocido, de As(II) y Mg, se habría escrito sin paréntesis y en otro orden: AsMg3S4. Además, si se tratara de un compuesto de coordinación y no hubiera ningún error, el estado de oxidación del As sería insólito (II, en lugar de los números de oxidación más comunes y en la práctica casi exclusivos III y V). Revisando la bibliografía se encuentran, en efecto, los iones AsS33– (AsIII) y AsS43– (AsV), pero no AsS46–. De todas formas, como se ha indicado unas cuantas veces a lo largo del libro, también las especies transitorias (por ejemplo, radicales iónicos), inéditas o inesperadas han de poderse nombrar de acuerdo con las normas. 7