HIDRUROS METÁLICOS

Dpto. de Física y Química
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
1. NOCIONES PREVIAS
1.1. NÚMERO DE OXIDACIÓN
Los compuestos son eléctricamente neutros, excepto los iones cuando los formulemos
separadamente. Es decir, la carga que aporten todos los átomos de un compuesto tiene
que ser globalmente nula, debemos tener en un compuesto tantas cargas positivas como
negativas.
Pero para saber cuál es la carga que aporta cada átomo vamos a emplear un
concepto muy útil que se llama número de oxidación.
El número de oxidación es un número entero que representa el número de
electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado.
El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con
un átomo que tenga tendencia a captarlos. Y será negativo cuando el átomo gane
electrones, o los comparta con un átomo que tenga tendencia a cederlos.
Las reglas prácticas pueden sintetizarse de la siguiente manera:
 En las sustancias simples, es decir las formadas por un solo elemento, el número
de oxidación es 0. Por ejemplo: Auo, Cl2o, S8o.
 El 0xígeno, cuando está combinado, actúa frecuentemente con -2, a excepción
de los peróxidos, en cuyo caso actúa con número de oxidación -1.
 El Hidrógeno actúa con número de oxidación +1 cuando está combinado con un
no metal, por ser éstos más electronegativos; y con -1 cuando está combinado
con un metal, por ser éstos más electropositivos.
 En los iones monoatómicos, el número de oxidación coincide con la carga del ión.
Por ejemplo:
Na+1 (Carga del ión) +1 (Número de oxidación)
S-2
-2 (Número de oxidación)
+3
Al
+3 (Número de oxidación)
 Recordemos que los elementos de los grupos IA (1) y IIA (2) forman iones de
carga +1 y +2 respectivamente, y los del VIIA (17) y VIA(16), de carga –1 y –2
cuando son monoatómicos.
 La suma de los números de oxidación es igual a la carga de la especie; es decir,
que si se trata de sustancias, la suma será 0, mientras que si se trata de iones,
será igual a la carga de éstos.
Los no metales, usan los números de oxidación múltiples cuando se combinan con el
oxígeno, de resto, usan el que está en el recuadro
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
1.2. SUSTANCIAS SIMPLES MONOATÓMICAS Y POLIATÓMICAS
Los átomos se denominan con el nombre del elemento al que corresponden, sin
terminación específica alguna. Cuando por necesidades de estequiometría sea necesario
especificar el número de ellos que configuran el estado, se les pondrá el prefijo
correspondiente.
Ejemplos:
H Monohidrógeno ; H2 Dihidrógeno (Hidrógeno) ; O2 Dioxígeno
(oxígeno) ;
O3 Trioxígeno (ozono) ; P4 Tetrafósforo ; S8 Octaazufre ; Sn Poliazufre.
Su formulación es simplemente el símbolo del elemento al que representan, con el
subíndice correspondiente en caso de que se trate de un elemento cuya representación
común implique varios átomos.
1.3. IONES
Cationes
Monoatómicos
Deben ser nombrados como elemento, sin cambio alguno. Es frecuente que se
anteponga la palabra ión o catión. En caso de que puedan presentar más de un estado
de oxidación, éste se indica después del nombre, mediante la notación de Stock; es
decir, con números romanos entre paréntesis.
Ejemplos:
Cu 2+ Ión cobre (II)
Cu +Ión cobre (I)
I +Catión Iodo (I)
Aniones
Monoatómicos
Se denominan, excepto para el oxígeno, con el nombre del elemento (a veces
abreviado) con la terminación -uro.
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
Ejemplos:
H- Ión Hidruro
O 2- Ión óxido
F- Ión Fluoruro (Cl, Br, I)
S 2- Ión sulfuro (Se, Te ) N 3- Ión nitruro (P, As, Sb)
Poliatómicos
a) Algunos tienen nombres específicos.
Ejemplos:
OH - Ión hidróxido
O2 2- Ión Peróxido
b) En caso de no tener nombres específicos. Se nombran cada uno de los átomos
que lo integran, con los prefijos griegos correspondientes cuando es más de uno, y se
cambia la terminación del átomo central por -ato, indicando a continuación su estado de
oxidación mediante la notación de Stock.
Ejemplos: SO42CO32-
Tetraoxosulfato (VI)
Trioxocarbonato (IV)
NO3- Trioxonitrato (V)
ClO3- Trioxoclorato (V)
2. ÓXIDOS
Son compuestos formados por un elemento cualquiera y el oxígeno. El oxígeno
actúa con valencia -2. Se coloca primero el símbolo del elemento distinto del oxígeno y
a continuación el del oxígeno.
ÓXIDOS METÁLICOS: oxígeno + metal
ÓXIDOS NO METÁLICOS: oxígeno + no metal
Nomenclatura Sistemática:
Óxido de nombre del elemento
(colocando delante de cada uno el prefijo griego correspondientes)
Ejemplos:
Hg2O: óxido de dimercurio Fe2O3: trióxido de dihierro
Cl2O5: pentaóxido de dicloro CO2: dióxido de carbono
3. HIDRUROS
3.1. Hidruros metálicos
Son compuestos formados por un metal cualquiera y el hidrógeno. El hidrógeno
actúa con número de oxidación -1. Se coloca primero el símbolo del elemento distinto
del hidrógeno y a continuación el del hidrógeno.
HIDRUROS METÁLICOS: hidrógeno + metal
Nomenclatura Sistemática:
Hidruro de nombre del metal
(colocando delante de cada uno el prefijo griego correspondientes)
Ejemplos:
HgH: hidruro de mercurio
FeH3: trihidruro de hierro
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
3.2. Hidruros no metálicos (hidrácidos)
Son compuestos formados por un no metal de los grupos anfígenos o halógenos y
el hidrógeno. El hidrógeno actúa con número de oxidación +1. Se coloca primero el
símbolo del hidrógeno y a continuación el del elemento distinto del hidrógeno.El no metal
siempre actuará con la valencia más pequeña.
HIDRUROS NO METÁLICOS: hidrógeno + no metal
Nomenclatura Sistemática:
Nombre del ión no metálico (-uro) de hidrógeno
(colocando delante de cada uno el prefijo griego correspondientes)
Ejemplos:
H2S: Sulfuro de dihidrógeno HCl: Cloruro de hidrógeno
3.3. Hidruros volátiles
Son compuestos formados por un no metal de los grupos nitrogenoideos o
carbonoideos o el boro y el hidrógeno. El hidrógeno actúa con número de oxidación -1.
Se coloca primero el símbolo del elemento distinto del hidrógeno y a continuación el del
hidrógeno.
HIDRUROS VOLÁTILES: no metal + hidrógeno
Estos compuestos son más conocidos por sus nombres vulgares:
NH3 : Amoníaco
CH4 : Metano
PH3 : Fosfina
SiH4 : Silano
AsH3 : Arsina
BH4 : Borano
SbH3 : Estibina
4. SALES BINARIAS
Dadas sus respectivas electronegatividades, es evidente que el metal constituye
la parte electropositiva de la molécula y el no metal será la parte electronegativa. Se
formulan, por tanto, colocando primero el metal y luego el no metal.
SALES BINARIAS: metal + no metal
Nomenclatura Sistemática:
Nombre del ión no metálico (-uro) de nombre del metal
(colocando delante de cada uno el prefijo griego correspondientes)
Ejemplos:
HgCl2: dicloruro de mercurio Fe2S3: trisulfuro de dihierro
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
5. HIDRÓXIDOS
Son compuestos ternarios, formados por la combinación del grupo “OH” (como
parte electronegativa) con cualquier metal o grupo electropositivo. El grupo OH (grupo
hidróxido), actúa siempre con número de oxidación –1.
HIDRÓXIDOS: metal + grupo (OH)
Nomenclatura Sistemática:
Hidróxido de nombre del metal
(colocando delante de cada uno el prefijo griego correspondientes)
Ejemplos:
sodio.
Fe(OH)2
: dihidróxido de hierro
NaOH : Hidróxido de
6. ELEMENTOS QUÍMICOS BÁSICOS DE LOS SERES VIVOS
Toda esta infinita variedad de compuestos la podemos encontrar en la naturaleza, unas
forman parte de la materia que hay en el universo, incluido el planeta y otros forman
parte de la materia de los seres vivos.
6.1. ALGUNAS SUSTANCIAS DE INTERÉS BILÓGICO
En los seres vivos, el 98 % de su materia lo constituyen sólo 6 elementos. El
oxígeno es también el elemento más abundante, seguido del carbono, el hidrógeno, el
nitrógeno, el calcio y el fósforo.
Estos dos últimos son constituyentes del esqueleto de los animales. El 2% restante
está constituido por cloro, potasio, azufre, sodio, magnesio, hierro y yodo, así como por
unos elementos que se hallan en cantidades ínfimas, pero que son indispensables para la
vida; son los llamados oligoelementos(del griego oligos, ‘poco’). Los principales son el
cobre, el cobalto, el flúor, el boro, el manganeso, el molibdeno y el cinc.
Por ello, para mantenernos sanos necesitamos una dieta equilibrada. Así, el pescado
azul es rico en yodo y calcio. Las verduras son ricas en sodio, calcio y hierro. Las
almendras y avellanas contienen calcio y la yema del huevo contiene azufre, sodio, cinc,
etc.
2% 1%
0.2%
3%
oxígeno
carbono
10%
hidrógeno
nitrógeno
20%
62%
calcio
fósforo
otros
5
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
7. EL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS
El petróleo es un hidrocarburo de color negruzco y de apariencia aceitosa. Se
originó a partir del plancton y de los restos vegetales y animales acumulados en el
fondo de los mares, mezclados con sedimentos. Posteriormente, se vieron sometidos a
grandes presiones y temperaturas elevadas en condiciones anaerobias.
La mayor parte del petróleo se encuentra acumulada en yacimientos subterráneos en
bolsas a miles de metros de profundidad, por lo que es necesario hacer perforaciones
en la corteza terrestre para su extracción.
El petróleo es una mezcla de hidrocarburos, y en temas anteriores se estudió el
método de la destilación fraccionada para la separación de todos sus componentes.
Todos sus derivados tienen aplicaciones en diferentes actividades que son vitales para el
funcionamiento de la sociedad, entre las más importantes destacan:
Alquitrán y asfaltos
Parafinas
Queroseno
Gasoil
Gasolina
Gas






Obras públicas
Industria química
Combustible para la aviación
Combustible diesel
Combustible de coches y motores
Combustible doméstico
La industria química derivada del petróleo, la petroquímica, es actualmente la
más importante del mundo, ya que mueve un enorme volumen de recursos humanos y
económicos.
Al ritmo del consumo actual, y previendo un desarrollo tecnológico como el actual
o más importante, la explotación de los yacimientos en funcionamiento no cubre más allá
de 45 años. Optimizando todos los recursos actuales y contando con el descubrimiento
de posibles yacimientos en el futuro, las previsiones alcanzan sólo para los próximos 90
años, un horizonte demasiado inmediato en la historia de la humanidad.
La problemática asociada a la extracción, transporte y consumo del petróleo es
diversa. Por un lado se tienen los efectos contaminantes, por otro los efectos amibentales
y por último los efectos sociopolíticos.
Efectos contaminantes: La combustión de estos combustibles fósiles produce la emisión
de grandes cantidades de gases como el CO2, el SO2 y diversos óxidos de nitrógeno
que son los principales causantes del efecto invernadero y de la lluvia ácida. El uso del
petróleo está contribuyendo por tanto al calentamiento global del planeta y drásticos
cambios en el clima mundial, cuyas consecuencias son imprevisibles.
Efectos medioambientales: El transporte del petróleo crudo por vía marítima no está
exento de accidentes que producen las mareas negras. Estas catástrofes ecológicas
tiene gran impacto tanto en la diversidad ecológica como en la actividad comercial y
turística de donde se producen, como ejemplos más claros tenemos las mareas negras
causadas por el Prestige en Galicia y el Exxon Valdez en Alaska.
Efectos sociopolíticos: La dependencia absoluta que tiene la sociedad actual dl
petróleo y sus derivados hace que disponer de él sea una cuestión de interés nacional
para todos los países. El problema reside en que los principales productores de petróleo
so países del 3er mundo, y esto provoca, desigualdades sociales en dichos países,
injerencias de las grandes potencias mundiales en la política de estos países, que incluso
pueden desembocar en guerras por el control del petróleo.
6
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
1. Indica los números de oxidación de los átomos presentes en los siguientes
compuestos:
CaO
H2Se
Cd(OH)2
Na2O
H2O2
H2SO4
SO3
HCl
HClO
N2O5
NiCl3
CaSO4
SO2
CCl4
CaCO3
CO2
AlCl3
H2SO3
CuO
NiS
HNO3
SeO3
K2S
Na3PO4
PbO2
LiOH
AgNO3
NaH
Cu(OH)2
FeH3
Al(OH)3
CH4
HgOH
2. Nombra los siguientes compuestos según la nomenclatura Stock:
CaO
Na2O
SO3
N2O5
SO2
CO2
CuO
SeO3
PbO2
NaH
FeH3
CH4
H2Se
HCl
NiCl3
CCl4
AlCl3
NiS
K2S
LiOH
Cu(OH)2
Al(OH)3
Cd(OH)2
HgOH
3. Formula los siguientes compuestos según la nomenclatura Stock:
Óxido de manganeso (VII)
Cloruro de sodio
Dióxido de carbono
Sulfuro de mercurio (I)
Óxido de mercurio (I)
Yoduro de potasio
Óxido de hierro (III)
Cloruro de Carbono (IV)
Óxido de iodo (V)
Fluoruro de calcio
Hidruro de Oro (III)
Hidróxido de níquel (II)
Amoníaco
Hidróxido de plata
Seleniuro de hidrógeno
Hidróxido de bismuto (III)
Hidruro de cobre (II)
Hidróxido de magnesio
Metano
Hidróxido de berilio
7
3º ESO
Apuntes: SUSTANCIAS QUÍMICAS
Dpto. de Física y Química
4. Nombra los siguientes compuestos según la nomenclatura sistemática:
MgO
Rb2O
TeO3
As2O3
IO3
CoO
Cu2O
SeO
PbO2
SrH2
AlH3
NH3
H2S
HBr
NiF3
PtCl4
AuCl3
Ag2S
KI
LiOH
MgOH)2
Al(OH)3
Zn(OH)2
Sn(OH)2
5. Formula los siguientes compuestos según la nomenclatura sistemática:
Óxido de mercurio
Óxido de dilitio
Monóxido de magnesio
Trióxido de diselenio
Pentaóxido de dicloro
Trihidruro de hierro
Hidruro de cesio
Dihidruro de cobalto
Arsina
Bromuro de hidrógeno
Telururo de dihidrógeno
Tricloruro de fósforo
Difluoruro de estroncio
Dinitruro de trimanganeso
Tetrabromuro de estaño
Triyoduro de aluminio
Dihidróxido de mercurio
Hidróxido de oro
Trihidróxido de hierro
Hidróxido de rubidio
Dihidróxido de estaño
Hidróxido de sodio
6. Indica los iones en los que se separarían los siguientes compuestos:
TeO3
PbO2
As2O3
NaH
FeH3
H2Se
NiCl2
AlFl3
CaS
Cd(OH)2
HgOH
KOH
8