Formulación Inorgánica_ejercicios explicados

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FORMULACIÓN QUÍMICA INORGÁNICA
NÚMEROS DE OXIDACIÓN MÁS USUALES DE ALGUNOS ELEMENTOS
METALES
Número de oxidación
Elementos
+1
Li, Na, K, Rb, Cs y Ag
+2
Be, Mg, Ca, Sr, Ba ; Zn y Cd
+3
B, Al
+1, +2
Cu y Hg
+1, +3
Au
+2 , +3
Fe, Co, Ni
+2, +3, +6 (cromatos y dicromatos)
Cr
+2 , +3, (+4), +6 (manganatos), +7 (permanganatos)
Mn
+2, +4
Pt, Pb, Sn
NO METALES
Número de oxidación
Elementos
-1
F
- 1, +1
H
-2
O
-2 , +4, +6
S, Se, Te
- 3, +3, +5,
N, P, As, Sb
- 4 , +4
C, Si
-1, +1, +3, +5, +7
Cl, Br, I
GRUPOS POLIATÓMICOS
+1
NH4+ ión (catión) amonio
-1
CN
–
ión (anión) cianuro
2
Combinaciones binarias
(combinaciones de dos elementos)
OXIDOS = Elemento - Oxígeno
No metal + Oxígeno = Óxido no metálico
CO2 ; SO3 ; N2 O5 ; CO ; Cl2 O3 ; NO2
N
os
Metal + Oxígeno = Óxido metálico
XnO m
Fe2 O3 ; Li2 O ; Ca O ; Ag2 O ; Al 2O3
O: -2
de oxidación Metales: el suyo
No metales: nos oxid. +
Elemento a
la izquierda
Para formular:
Oxígeno a
la derecha
Óxido de hierro (III)
Fe 2 O 3
os
Intercambiar n
de oxidación (sin signo)
Palabra óxido
Nomenclatura de Stock
Para nombrar:
Óxido de hierro (III)
Fe 2 O3
Estado de oxidación escrito en
números romanos y entre paréntesis
Nombre del elemento
Nomenclatura sistemática
Palabra óxido
Nombre del elemento
Trióxido de dihierro
Prefijo numeral que indica el
número de oxígenos
Prefijo numeral que indica el número de
átomos del elemento (si es distinto de uno)
3
Combinaciones binarias
(combinaciones de dos elementos)
PERÓXIDOS = Metal (generalmente alcalino o alcalino-térreo) - Grupo O2- 2 (grupo peróxido)
BaO2 ; CaO2 ; Li 2O2 ;Ag2 O2 ;Na2O2; Hg2O2
La fórmula es simplificable, siempre
que se respete la agrupación (O2)
XnO 2
O: -1
N
os
de oxidación
Metales: el suyo
-2
Elemento a
la izquierda
Para formular:
Grupo peróxido O2
derecha
a la
Na 2 O2
Peróxido de sodio
os
Intercambiar n de oxidación (sin signo).
No es simplificable, ya que si dividimos
los subíndices por dos, desaparecería la
agrupacíón (O2)
Elemento a
la izquierda
Peróxido de bario
Truco para formular peróxidos:
1. Formula el óxido:
Na20
2. Añade un oxígeno más:
Na2O2
-2
Grupo peróxido O2
derecha
a la
Ba 2 (O2)2 = Ba2O4 = Ba O2
Ten en cuenta que no se puede
simplificar “si desaparece” el
grupo (O2)
os
Intercambiar n de oxidación (sin signo). Es simplificable,
ya que si dividimos los subíndices por dos sigue presente la
agrupación (O2)
Para nombrar
K2O2
Palabra peróxido
Nombre del elemento
Peróxido de potasio
H2O2 = Peróxido de hidrógeno o agua oxigenada
4
Combinaciones binarias
(combinaciones de dos elementos)
HIDRUROS = Metal - Hidrógeno
Al H3 ; Li H; Cu H 2
XHm
N os de
oxidación
Metal a la
izquierda
Para formular:
K H ; Fe H3 ; Zn H2
H: -1
Metales: el suyo
Hidrógeno a
la derecha
Hidruro de hierro (III)
Fe H 3
os
Intercambiar n
de oxidación (sin signo)
Estado de oxidación escrito en
números romanos y entre paréntesis
Palabra hidruro
Palabra hidruro
Para nombrar:
Hidruro de cromo (II)
Cr H2
Dihidruro de cromo
Nombre del metal
Prefijo numeral que indica el
número de hidrógenos
Los hidruros no metálicos no
se nombran como tales, todos
ellos tienen nombres
especiales, no sistemáticos:
CH
4
Nombre del metal
Las combinaciones binarias del hidrógeno con los no metales del
grupo de los anfígenos y halógenos no se consideran hidruros. En
ellos se invierte el orden entre el H y el elemento y se nombran de la
siguiente forma (el segundo nombre: ácido... , se usa para disoluciones
acuosas del gas)
: Metano
Si H 4 : Silano
NH
3
: Amoniaco
PH
3
: Fosfina
H F : Fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico
H Cl : Cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico
H Br : Bromuro de hidrógeno o ácido bromhídrico
H I : Ioduro de hidrógeno o ácido iodhídrico
H2 S : Sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico
As H 3 : Arsina
Sb H3 : Estibina
os
N oxidación: H : +1 ; halógenos, anfígenos : est oxid ( - )
Los cuatro son gases y cuando se disuelven en agua se comportan como
ácidos (de ahí el nombre: ácidos hidrácidos)
5
Combinaciones binarias
(combinaciones de dos elementos)
No metal - No metal
S F6 ; P Cl3 ; C Cl4
N os de
oxidación
Y nX
m
Si Cl4 ; P Cl5 ; C S2
El más electronegativo:
-
El otro: +
Para formular:
Elemento más
electronegativo a la derecha
Elemento menos
electronegativo a la izquierda
P Cl 3
os
Intercambiar n
de oxidación (sin signo)
Nombre del elemento más
electronegativo (situado a la
derecha) terminado en URO
Para nombrar:
C Cl 4
Tetracloruro de carbono
Prefijo numeral que indica el
número de átomos del elemento
Nombre del elemento menos
electronegativo (situado a la izquierda)
6
Combinaciones binarias
(combinaciones de dos elementos)
Metal - No metal (halógenos y anfígenos)
Sales haloideas
K Br ; Fe 2S 3 ; Ag Cl
M nX
N os de
oxidación
Na Cl ; Ca I2 ; Pb S2
m
No metal:
-
Metal: el suyo
Para formular:
Cloruro de hierro (III)
No metal a la derecha
Metal a la izquierda
Fe Cl 3
os
Intercambiar n
de oxidación (sin signo)
Para nombrar:
Pb S2
No metal terminado
en URO
Estado de oxidación escrito en
números romanos y entre paréntesis
Sulfuro de plomo (IV)
No metal terminado en URO
Nombre del metal
Disulfuro de plomo
Prefijo numeral que indica el
número de átomos del no metal
Nombre del metal
7
Combinaciones ternarias
(combinaciones de tres elementos)
Hidróxidos = Metal - (OH)
Ca(OH)2 ; Na OH ; Al (OH)3
N os de
oxidación
Para formular:
X (OH) m
Ag OH ; Zn (OH)2; Fe (OH) 2
El grupo (OH): - 1
El metal: el suyo
Metal a la izquierda
Grupo (OH) a la derecha
Hidróxido de aluminio
Al (OH) 3
os
Intercambiar n
de oxidación (sin signo)
Para nombrar:
Palabra hidróxido
Palabra hidróxido
Nombre del metal
Fe (OH) 2
Hidróxido de hierro (II)
Dihidróxido de hierro
Nombre del metal
Prefijo numeral que indica el
número de grupos (OH)
Estado de oxidación del metal
en números romanos y ente
paréntesis.
8
Combinaciones ternarias
(combinaciones de tres elementos)
OXOÁCIDOS = Hidrógeno - No metal - Oxígeno
HNO2 ; H2SO3 ; HClO4 ; HClO3
H nX O m
H2SO4 ; H2CO3 ; HNO3 ; HClO
O: -2
N os de oxidación Hidrógeno: + 1
No metales: nos oxid. +
Para formular:
Ácido sulfúrico
No metal: elemento central
Hidrógeno a
la izquierda
Oxígeno a
la derecha
H 2 SO4
Para calcular el subíndice del hidrógeno, restar:
(subíndice del oxígeno x 2)– (nº oxidación átomo central)
Subíndice del oxígeno:
Buscar un número que multiplicado
por el nº de oxidación del oxígeno (2),
dé un número superior al nª de
oxidación del átomo central.
La terminación del átomo central nos indica su estado de oxidación:
Si tiene estado de oxidación fijo:
Nombre terminado en ICO. Ejem: ácido carbónico.
Si tiene dos estados de oxidación:
Nombre terminado en ICO : nº de oxidación mayor. Ejem: ácido sulfúrico.
Nombre terminado en OSO: nº de oxidación menor. Ejem: ácido sulfuroso.
Si tiene varios estados de oxidación (halógenos):
HIPO...OSO
OSO
ICO
PER... ICO
+ 1. Ejem: ácido hipocloroso
+ 3. Ejem: ácido cloroso.
+ 5. Ejem: ácido clórico.
+ 7. Ejem: ácido perclórico
9
Para nombrar:
HNO3
Nombre del elemento central con la terminación
que indica su estado de oxidación
Palabra “ácido”
Ácido nítrico
Para saber el número de oxidación del elemento central:
Recuerda que la suma algebraica de los números de
oxidación de los elementos que integran el
compuesto debe ser cero.
En este caso:
Subíndice del O
3 . (- 2) + 1 + n = 0 ;
n=5
nº de oxid. elemento
Nº de oxid.del O
nº de oxid. del H
Nomenclatura sistemática
Estado de oxidación del átomo central
entre paréntesis y en números romanos
Palabra “Ácido”
Ácido trioxonítrico (III)
Prefijo numeral que indica
el número de oxígenos
Prefijo numeral que indica
el número de oxígenos
Nombre del elemento central
terminado siempre en ICO
Estado de oxidación del átomo central
entre paréntesis y en números romanos
Trioxonítrato (III) de hidrógeno
Nombre del elemento central
terminado siempre en ATO
La locución “de hidrógeno” es
propia de los ácidos cuando son
nombrados de esta forma.
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Ácidos del cromo y manganeso:
El cromo y el manganeso, a pesar de ser metales, en sus estados de oxidación más altos
forman oxoácidos.
A partir de los ácidos formados se obtienen las sales correspondientes: cromatos, dicromatos,
manganatos y permanganatos que son productos muy usados en los laboratorios.
Cromo. Estado de oxidación +6:
Manganeso. Estado de oxidación +6
H2CrO4 Ácido crómico
H2 Mn O4
El ácido crómico puede dimerizarse y sufrir
la pérdida de una molécula de agua dando
lugar al ácido dicrómico:
Ácido mangánico
Manganeso. Estado de oxidación +7
H Mn O4
Ácido permangánico
2 H2CrO4 H4 Cr2 O8 H2 Cr2 O7
Ácido dicrómico
Ácidos del fósoro (arsénico y antimonio):
Los óxidos de estos elementos pueden dar origen a tres ácidos distintos que difieren en
el grado de hidratación:
P2O3 + H2O H2P2O4 HPO2
Ácido metafosforoso
P2O3 + 2 H2O H4P2O5
Ácido difosforoso o ácido pirofosforoso
P2O3 + 3 H2O H6P2O6 H3PO3
Ácido ortofosforoso o ácido fosforoso
P2O5 + H2O H2P2O6 HPO3
Ácido metafosfórico
P2O5 + 2 H2O H4P2O7
Ácido difosfórico o pirofosfórico
P2O5 + 3 H2O H6P2O8 H3PO4
Ácido ortofosfórico o ácido fosfórico
Ácidos del boro
A partir del óxido bórico, y de forma idéntica a lo visto con el fósforo, se pueden
obtener tres ácidos distintos:
B2O3 + H2O H2B2O4 HBO2
Ácido metabórico
B2O3 + 2 H2O H4B2O5
Ácido dibórico o ácido pirobórico
B2O3 + 3 H2O H6B2O6 H3BO3
Ácido ortobórico o ácido bórico
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IONES
Átomos (iones monoatómicos) o conjunto de átomos (iones poliatómicos) con carga eléctrica
Iones con carga eléctrica positiva:
CATIONES
Iones con carga eléctrica negativa:
ANIONES
Cationes monoatómicos: cationes metálicos
Nombre del metal
catión (ión) cobre (II)
Cu +2
Palabra catión (ión)
Carga eléctrica en números romanos
y entre paréntesis
Aniones monoatómicos: aniones no metálicos
Para nombrar:
Para formular:
S -2
Anión (ión)
Anión cloruro
sulfuro
Nombre del no metal
terminado en URO
Palabra anión (ión)
Cl
-
Símbolo no metal
Cationes poliatómicos
NH4+
Aniones poliatómicos
Estado de
oxidación negativo
como superíndice
Ión (catión) amonio
H3O+
Ión (catión) hidronio
Son los grupos atómicos que resultan de
quitar los hidrógenos a los oxoácidos
Para nombrar:
Para formular:
Obtener el estado de oxidación del átomo
central: la suma algebraica de los estados de
oxidación debe ser igual a la carga del ión:
Determinar el estado de oxidación del átomo central a
partir de la terminación. Escribir el ácido correspondiente, quitarle los hidrógenos y obtener el anión:
(SO4)
–2
n + 4 (-2) = - 2 ; n = + 6
(+6) : ico -> ato -> anión sulfato
Anión nitrato:
–
ato :(+5) -> ácido nítrico : HNO3 -> NO3 ión nitrato
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Combinaciones ternarias
(combinaciones de tres elementos)
OXOSALES = Metal - No metal - Oxígeno
Ca (NO2 )2 ; Fe2 (SO3 )3 ; KClO4
N
os
CuSO4 ; CaCO3 ; KNO3 ; NaClO
M nX O m
O: -2
de oxidación Metales: el suyo
No metales: nos oxid. +
Las sales se puede considerar que derivan de los ácidos
al sustituir sus hidrógenos por metales:
HNO3
Ácido nítrico
KNO3
Nitrato potásico (sal)
Para formular:
1. Identifica el ácido del cual proviene la sal procediendo de la siguiente manera:
Sustituye la terminación del no metal según el siguiente código:
Sal
Ácido
ato ico
ito oso
Escribe el ácido correspondiente.
2. Quítale los hidrógenos al ácido. Lo que queda es un ión (anión). Enciérralo entre paréntesis. Su
carga es negativa e igual al número de hidrógenos que has quitado al ácido. Considera la carga
como el número de oxidación del conjunto.
3. Escribe el metal a la izquierda y el anión a la derecha e intercambia sus números de
oxidación como si fuera una combinación binaria.
Sulfato de potasio
Nombre del metal
Deriva del ácido sulfúrico:
H 2 SO4
Anión: (SO4) -
2
K +1 (SO4) - 2 --- K 2 (SO4)
(El paréntesis no sería necesario)
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Para nombrar:
Cu 2 CO 3
Nombre del anión
Nombre del metal indicando su estado de
oxidación entre paréntesis y con números
romanos (si es necesario)
Carbonato de cobre (I)
Ejemplos:
Ácido carbónico Anión carbonato
–2
H 2 CO 3
( CO 3)
Para nombrar los aniones:
1. Busca el ácido del cual deriva.
2. Cambia la terminación según:
Ácido Anión
oso ito
ico ato
Ácido nítrico
HNO 3
Anión nitrato
–
(NO3)
Ácido sulfúrico
Anión sulfato
–2
H2SO4
(SO4)
Ácido nitroso
Anión nitrito
H NO2
(NO2)
Nomenclatura sistemática
Cu NO2
Estado de oxidación del átomo central
entre paréntesis y en números romanos
Prefijo numeral que indica
el número de oxígenos
Dioxonitrato (III) de cobre (I)
Nombre del elemento central
terminado siempre en ATO
Existen otras sales que no tienen oxígeno, las
llamadas sales haloideas. Éstas provienen de los
ácidos hidrácidos (sin oxígeno) por sustitución del
hidrógeno por un metal.
Ácido
Sal
H Cl Na Cl
H Br K Br
H2S Na2S
Nombre del metal y estado de
oxidación entre paréntesis (si es
necesario)
Observarás que, en realidad, las sales
haloideas son combinaciones binarias
no metal – metal y, por tanto, se nombran
y formulan como éstas:
Na Cl : Cloruro de sodio
K Br : Bromuro de potasio
Na2 S: Sulfuro de sodio