CLASIFICACIÓN SUSTANCIAS QUIMICAS INORGANICAS SUSTANCIAS ELEMENTALES o SIMPLES, las que están formadas por uno o más átomos de un mismo elemento, unidos químicamente. Ejemplos: Nombre Fórmula Nombre Fórmula Oxígeno O2 Ozono O3 Nitrógeno N2 Cloro Cl2 Helio He Argón Ar Plata Ag Cobre Cu SUSTANCIAS COMPUESTAS, están formadas por dos o más átomos de diferentes elementos unidos químicamente. Ejemplos: Nombre Fórmula Nombre comercial Hidróxido de calcio Ca(OH)2 Cal apagada Carbonato ácido de sodio NaHCO3 Bicarbonato de sodio Cloruro de sodio NaCl Sal común ÁTOMO, es la menor porción de materia que puede reaccionar químicamente, no posee carga eléctrica y forma parte de las moléculas. Ejemplos: Nombre Símbolo Nombre Símbolo Oxígeno O Azufre S Nitrógeno N Argón Ar Hierro Fe Litio Li NÚMERO ATÓMICO, (Z), Indica el Nº de protones (cargas positivas) que hay en el núcleo de un átomo. Como el átomo eléctricamente es neutro, el Nº de protones (+) que hay en el núcleo es igual al Nº de electrones (cargas negativas) que lo rodean (-). MOLÉCULA, es la menor porción de sustancia que se encuentra al estado libre, es eléctricamente neutra y conserva las propiedades del todo. Se representa mediante una fórmula molecular. ATOMICIDAD, es el número de átomos que forman una molécula. Para conocer la atomicidad de una sustancia necesitamos saber su fórmula molecular. * los metales al estado libre presentan moléculas monoatómicas ( Na, Fe, Cu ). * los gases nobles presentan moléculas monoatómicas ( He, Ne, Ar ). * los halógenos ( Cl2 , Br2 , I2 , F2 ) y los gases ( N2 , H2 y O2 ) presentan moléculas diatómicas al estado elemental. Ejemplos: N2 (nitrógeno), atomicidad 2 O3 (ozono), atomicidad 3 Na2CO3 (carbonato de sodio), atomicidad 6 SÍMBOLOS DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS, son abreviaturas (1, 2 ó 3 letras) que derivan del nombre del elemento generalmente en latín. La presencia del símbolo representa un átomo de un elemento, cuantitativamente. Símbolo de una letra: coincide con la primera letra del nombre del elemento en latín y siempre va en mayúscula. Símbolo de dos letras: se usa cuando la primera letra se encuentra repetida (en otro elemento). La primera letra es la del nombre en latín y en mayúscula; la segunda letra es otra característica del sonido de dicho nombre en minúscula. Símbolo de tres letras: usada especialmente para elementos a partir de Z = 100. Nombre en castellano Nombre en latín Símbolos Nitrógeno Nitrum N Sodio Natrium Na Fósforo Phosphorus P Potasio Kalium K Azufre Sulphur S Antimonio Stibium Sb NUMERO DE OXIDACIÓN Es un número entero, positivo o negativo, que indica “capacidad de combinación de un elemento” e “indica su estado de oxidación”, tanto como elemento o combinado. Número entero: número de electrones de un átomo que participa en las uniones con otros átomos, en la molécula de una sustancia. Signo positivo (+): se antepone al número entero, cuando el átomo tiende a ceder electrones en sus uniones (elementos menos electronegativos). Signo negativo (-): se antepone al número entero, cuando el átomo tiende a atraer electrones en sus uniones (elementos más electronegativos). Nota: a los átomos que constituyen las sustancias simples o elementales, se les asigna por convención, un número de oxidación cero (0). ELECTRONEGATIVIDAD, es una medida de la tendencia de los átomos a atraer electrones en compuestos ya formados. Podemos agrupar a los elementos en la tabla periódica, tomando como referencia la escalera que comienza con el elemento boro (B) y termina con el astato (At) - está remarcada - sin considerar los que están inmediatamente por encima y por debajo. Elementos más electronegativos: los que se encuentran a la derecha de la escalera y principalmente hacia arriba. Ejemplos: Cl, F, O, etc. Elementos menos electronegativos: los que se encuentran a la izquierda de la escalera y principalmente hacia abajo. Ejemplos: Na, K, Ca, Ba, etc. TABLA 1 CLASIFICACIÓN DE LAS SUSTANCIAS INORGÁNICAS 2 Sustancias simples o Elementos: O2, O3, N2, Fe, Cu, Ar, etc. Sustancias Compuestas Compuestos binarios Hidruros → Metálicos: NaH , CaH2, etc. → No Metálicos: H3N, H3P, etc. Ácidos Hidrácidos HCl(aq) , H2S(aq) , etc. Sales neutras derivadas de hidrácidos: NaCl, K2S, etc. Óxidos → Ácidos: SO3 , CO2 , etc. → Básicos: Na2O , Fe2O3 , etc. Peróxidos: H2O2 , Na2O2 etc. Compuestos ternarios Ácidos Oxácidos: H2SO4, HNO3, etc. Bases o Hidróxidos: NaOH , Ca(OH)2, etc. Sales neutras de oxácidos: KNO3, CaCO3 , etc. Sales ácidas de hidrácidos: KHS, NaHS, etc. Sales de amonio de hidrácidos: NH4Cl, etc. Compuestos cuaternarios Sales ácidas de ácidos oxácidos: KHSO4 , etc. Sales básicas: (CuOH)2CO3 , otras. Sales dobles: KAl(SO4)2 , otras. Oxosales de amonio: (NH4)SO4, NH4Cl , otras. 3 4 COMPUESTOS BINARIOS. Son aquellos cuya fórmula química contiene 2 (dos) clases de elementos (independientemente del número de cada uno de ellos). Previo al desarrollo del método para obtener la fórmula de un compuesto binario, veremos algunas reglas importantes y necesarias: 5 1.- El número de oxidación del H en la mayoría de sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos que es -1. 2.- El número de oxidación del O en la mayoría de sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos que es -1. 3.- Los elementos de los grupos I A y II A (representativos) de la tabla periódica, tienen números de oxidación +1 y +2, respectivamente. 4.- El número del grupo al que pertenece un elemento indica su máximo número de oxidación (son excepciones, para los elementos representativos: O, F y Po). 5.- El número de oxidación negativo con que actúan algunos de los elementos no metálicos (ó más electronegativos) se puede determinar restando 8 al número de grupo al que pertenece. Ej.: N, O, S, X (halógenos). 6.- El número de oxidación de los átomos de las sustancias elementales o simples es por convención cero (0). 7.- El número de oxidación de iones monoatómicos y poliatómicos es de igual magnitud y signo que su carga. Un ión es un átomo ó grupo de átomos cargado eléctricamente. Ejemplo: Na+, su número de oxidación es +1. S2-, su número de oxidación es -2. 8.- La suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos de un ión poliatómico, es igual a su carga eléctrica. Ejemplos: a) CO32- (C:+4, O:-2) entonces +4 + (-2).3 = -2 b) SO42- (S:+6, O:-2) entonces +6 +(-2).4 = -2 9.- La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos, multiplicado por el número de cada átomo, que forman un compuesto neutro, es cero (0). Ejemplos: a) HCl (Cl: -1, H:+1) entonces -1+1 = 0 b) KNO3 ( K:+1, N:+5, O:-2) entonces +1+5+(-2).3 = 0 Teniendo en cuenta estos conceptos, podemos detallar entonces: HIDRUROS: son compuestos binarios formados por Hidrógeno y otro elemento metálico o no metálico. El elemento unido al Hidrógeno (H) actúa siempre con su menor número de oxidación. A los hidruros los podemos clasificar en: 1- Hidruros metálicos o salinos: formados por el Hidrógeno y un elemento metálico. Ej.: NaH , CaH2 2- Hidruros no metálicos: formados por el Hidrógeno y un elemento no metálico. Ej.: HCl , H2S Recordar: H2 - O2 - N2 - Cl2 - Br2 - I2 - F2 6 NOMENCLATURA 1- Hidruro metálico: se antepone la palabra hidruro, seguida de la preposición de y luego el nombre del metal correspondiente. La terminación uro indica Nº de Oxidación negativo. Ej.: LiH - hidruro de litio. CaH2 - hidruro de calcio. 2- Hidruro no metálico: nombre del elemento no metálico, terminando en uro, seguido de de hidrógeno. Ej.: HCl - cloruro de hidrógeno. H2S - sulfuro de hidrógeno. Los halogenuros de hidrogeno, sulfuro de hidrogeno, seleniuro de hidrogeno y teluro de hidrogeno en disolución acuosa dan disoluciones ácidas y reciben el nombre de Ácidos Hidrácidos: HCl - ácido clorhídrico H2Se - ácido selenhídrico H2S - ácido sulfhídrico H2Te - ácido telurhídrico Hidruros volátiles: estos compuestos están unidos por enlaces covalentes poco polares y se diferencian de los ácidos hidrácidos en que sus disoluciones acuosas no tiene propiedades ácidas. Los elementos que forman estos compuestos con el hidrógeno son: N; P; As; Sb; C; Si y B. Se nombran: hidruro seguida del nombre del semimetal. Todos estos compuestos tienen nombres especiales admitidos por la IUPAC: H3N - amoníaco H3 As - arsina H2O - agua H3Sb - estibina H4C - metano H3P - fosfina H4Si - silano H3B - borano H3Bi - bismutita ÁCIDOS HIDRÁCIDOS: la fórmula química contiene hidrógeno y un elemento no metálico. Se obtienen por disolución de los halogenuros de hidrógeno y el sulfuro de hidrógeno (que se encuentran al estado gaseoso) en agua. Ejemplo: HCl (g) + H2O(l) Cl-(aq) + cloruro de hidrógeno H3O+(aq) ión hidronio Por convención, el H3O+, se escribe como H+: (el H+ es la función ácida). HCl (g) + H2O(l) Cl-(aq) + H+(aq) Lo que sintéticamente puede representarse: H Cl (g) cloruro de hidrógeno (hidruro) H Cl (aq) ácido clorhídrico (hidrácido) 7 NOMENCLATURA Se antepone la palabra ácido al nombre del no metal terminado en hídrico. Ej.: HCl - ácido clorhídrico H2S - ácido sulfhídrico SALES BINARIAS: Son compuestos binarios cuya fórmula química contiene elemento metálico y un no metálico.- Sales neutras derivadas de hidrácidos. Ej.: FeS , NaCl NOMENCLATURA 1)- Nomenclatura Clásica. A) Elementos metálicos con un solo número de oxidación, por ejemplo Na, Li, K, Ca, etc. Nombre del elemento no metálico, terminado en uro, seguido del elemento metálico. Ejemplos: NaCl - cloruro de sodio ZnS - sulfuro de zinc CaF2 - fluoruro de calcio B) Elementos metálicos con dos números de oxidación, por ejemplo: Fe, Co, Ni, Sn, Pb, etc. 1- Con el menor número de oxidación: se escribe el nombre del elemento no metálico terminado en uro, seguido del nombre del elemento metálico terminado en oso NiCl2 - cloruro niqueloso CoCl2 - cloruro cobaltoso 2- Con el mayor número de oxidación: se escribe el nombre del elemento no metálico terminado en uro, seguido del nombre del elemento metálico terminado en ico. NiCl3 - cloruro niquélico CoCl3 - cloruro cobáltico 2)- Nomenclatura Moderna. Sistemática de Stock A) Elemento metálico con un solo número de oxidación: ídem a la nomenclatura clásica. B) Elementos metálicos con dos números de oxidación: nombre del elemento no metálico, terminado en uro, seguido de la preposición de y el nombre del metal, indicando entre paréntesis y en números romanos, el número de oxidación con que actúa. Ejemplos: FeCl2 - cloruro de hierro (II) PbCl4 - cloruro de plomo (IV) 8 ÓXIDOS: 1)- Óxidos Básicos: son compuestos cuya fórmula química contiene oxígeno y elemento metálico. El carácter básico se debe a que al reaccionar con un ácido da una sal como producto. Los óxidos básicos solubles en agua, dan bases ó hidróxidos. Nomenclatura: 1- Nomenclatura clásica a). Elementos metálicos con un solo número de oxidación (Na, K, Ca,...). óxido de nombre del metal Ejemplos: Li2O - óxido de litio CaO - óxido de calcio SiO2 - oxido de silicio b). Elementos metálicos con dos números de oxidación (Cu, Pb, Fe,...). óxido de: nombre del metal terminado en oso (menor) ó ico (mayor). Ejemplos: FeO - óxido ferroso Fe2O3 - óxido férrico 2- Nomenclatura moderna ó Sistemática de Stock a). Elementos metálicos con un solo número de oxidación, coincide con la nomenclatura clásica ó funcional. b). Elementos metálicos con dos números de oxidación: Óxido de nombre y Nº de oxidación del metal en número romano. Ejemplos: Co2O3 - óxido de cobalto (III) CoO – óxido de cobalto (II) PbO - óxido de plomo (II) PbO2 – óxido de plomo (IV) 3- Nomenclatura actual ó estequiométrica Números de átomos de oxígeno (monóxido, dióxido, etc.) seguido de la preposición “de” y del Nº de átomos del elemento metálico (mono.., di.., etc.) y su nombre (el prefijo mono se omite para el elemento metálico). Ejemplos: Li2O - monóxido de dilitio Al2O3 - Trióxido de dialuminio PbO monóxido de plomo FeO monóxido de hierro 2)- Óxidos Ácidos, son compuestos binarios cuya fórmula química contiene oxígeno y elemento no metálico. El carácter ácido se debe a que el óxido reacciona con una base para dar una sal producto. Cuando estos óxidos se disuelven en agua dando ácidos, se denominan anhídridos. (El elemento Flúor es la excepción porque tiene mayor electronegatividad que el oxígeno). Nomenclatura 1- Nomenclatura clásica (para anhídridos). 9 a) Elementos no metálicos que forman anhídrido con un solo Nº de oxidación: anhídrido y nombre del no metal terminado en ico Ejemplo: CO2 anhídrido carbónico b) Elemento que forman anhídridos con dos Nº de oxidación: Anhídrido y nombre del no metal terminado en oso (menor) Anhídrido y nombre del no metal terminado en ico (mayor). c) Elementos no metálicos que forman anhídridos con 4 Nº de oxidación (Cloro, Bromo, Iodo) I) Con los dos números menores (+1, +3). (+1) anhídrido hipocloroso - Cl2O (+3) anhídrido cloroso - Cl2O3 II) Con los dos mayores Nº de oxidación (+5, +7). (+5) anhídrido clórico - Cl2O5 (+7) anhídrido perclórico - Cl2O7 2- Nomenclatura Moderna - Sistemática de Stock a) Elementos no metálicos que forman óxidos ácidos con un solo Nº de oxidación. óxido de nombre del no metal Ejemplo: SiO2 - óxido de silicio b) Elementos con más de un Nº de oxidación. óxido de nombre y Nº de oxidación en Nº romanos Ejemplos: SO2 - óxido de azufre (IV) SO3 - óxido de azufre (VI) 3- Nomenclatura Estequiométrica Números de átomos de oxígenos, seguidos de la preposición “de” y del Nº de átomos del elemento no metálico con su correspondiente nombre (el prefijo mono se omite para el elemento no metálico). Ejemplos: SO2 - dióxido de azufre Cl2O5 - pentóxido de dicloro Casos Especiales Se trata de Cromo (Cr) y Manganeso (Mn) como elementos tienen propiedades metálicas (Nº de oxidación cero). Cuando actúan con sus mayores números de oxidación poseen carácter no metálico (+6, +7 en Mn y +6 en Cr) formando óxidos ácidos y los ácidos oxácidos correspondientes. Manganeso con Nº de oxidación: +2 y +3 forma óxidos básicos +4 óxidos anfóteros (dióxido de manganeso-pirolusita). Cromo con Nº de oxidación +2 y +3 forma óxidos básicos 10 COMPUESTOS TERNARIOS Son compuestos cuya fórmula química está formada por tres clases de elementos. Ej.: H2SO4; NaOH; KHS 1- BASES O HIDRÓXIDOS. Son compuestos cuya fórmula química contiene: elemento metálico, oxígeno e hidrógeno. El oxígeno y el hidrógeno unidos forman una especie iónica llamada ión oxhidrilo ó hidroxilo: (HO -1), que es la función que caracteriza a las bases. Ej.: NaOH, Ca(OH)2, Fe(OH)3, etc. Nomenclatura 1- Clásica ó funcional Se debe diferenciar entre elementos metálicos con un solo nº de oxidación y elementos metálicos con dos nº de oxidación. 1- Hidróxido de nombre del metal Ej.: NaOH – hidroxido de sodio Ca(OH)2 - hidróxido de calcio Mg(OH)2 - hidróxido de magnesio 2- Hidróxido nombre del metal terminado en oso Hidróxido nombre del metal terminado en ico Ej: Hierro (Fe) con Nº de oxidación [+2, +3] Fe(OH)2 - hidróxido ferroso Fe(OH)3 - hidróxido férrico 2- Moderna ó Sistemática de Stock Cuando el elemento metálico tiene un solo nº de oxidación, coincide con la clásica y cuando se trata de elementos metálicos con dos nº de oxidación, se coloca al lado, en nº romano y entre paréntesis el correspondiente número. Ej.: Fe(OH)2 hidróxido de hierro (II) Fe(OH)3 hidróxido de hierro (III). 3- Estequiométrica Anteponer el prefijo mono, di, tri, etc. según el nº de iones oxhidrilos de la fórmula química a la palabra hidroxilo, seguido de la preposición de y a continuación el nombre del metal. Ej.: Fe(OH)2 dihidróxido de hierro Método para la obtención de la fórmula química. Aplicamos las reglas del nº de oxidación cruzado para compuestos binarios, suponiendo la carga del ión (HO)1, como el nº de oxidación de todo el ión como unidad. Entonces la fórmula química de una base tendrá un átomo del elemento metálico unido a una cantidad de hidroxilos igual al Nº de oxidación del elemento metálico. Me (OH)n donde n es el Nº de oxidación con que actúa el metal. 11 2)- ÁCIDOS OXÁCIDOS: son compuestos cuya fórmula química contiene: hidrógeno, elemento no metálico y oxígeno. El H+, es la función que caracteriza a los ácidos. Ej.: HNO3 ; H2SO4 ; H2CO3 Nomenclatura 1- Clásica ó funcional: deriva del nombre del anhídrido correspondiente, cambiando la palabra anhídrido por ácido. Ej.: Cl2O5 - anhídrido clórico HClO3 - ácido clórico SO2 – anhídrido sulfuroso H2SO3 – ácido sulfuroso Para elementos que pueden formar ácidos con cuatro números de oxidación, tomar como referencia la nomenclatura de los anhídridos correspondientes. 2- Moderna ó Sistemática de Stock: a la palabra ácido, le sigue el número de átomos de oxígeno de su fórmula química (oxo, dioxo, trioxo, tetraoxo, etc), continuando con el número de átomos y el nombre del elemento no metálico, terminado en ico, señalando entre paréntesis y en números romanos su número de oxidación. Cuando hay un sólo átomo del elemento no metálico, el prefijo mono se omite. Ej.: HClO - ácido oxoclórico (I) HClO3 - ácido trioxoclórico (V) HNO3 - ácido trioxonítrico (V) H2SO4 - ácido tetraoxosulfúrico (VI) H2Cr2O7 - ácido heptaoxodicrómico (VI) Los prefijos meta, piro, orto, hipo, y per no se usan en esta nomenclatura. Métodos para obtener la fórmula química. Son dos, basados en las nomenclaturas anteriores. 1º) A partir de la nomenclatura clásica y de la fórmula del anhídrido correspondiente, a)- escribir la fórmula del anhídrido. b)- sumarle una molécula de H2O (agua), colocando como subíndices las sumatorias de cada átomo. c)- colocar los elementos en este orden: Hidrógeno - no metal - Oxígeno. d)- simplificar cuando es posible los subíndices. Ej.: Cl2 O5 + H2 O Ácido clórico H2 Cl2 O6 2 H Cl O3 Nota: son excepciones: H2Cr2O7 - ácido dicrómico (dos moléculas de anhídrido y una de agua). Los ácidos del fósforo (III y V), varían las moléculas de agua. H3PO3 - ácido ortofosforoso ó fosforoso (anhídrido + 3 moléculas de agua). 12 H4P2O7 - ácido pirofosfórico (anhídrido + 2 moléculas de agua). H3PO4 – ácido ortofosfórico ó fosfórico (anhídrido + 3 moléculas de agua). Como norma, en el caso del P; As; Sb; y B la forma “natural” del ácido es la “orto” por lo que se suele omitir este prefijo. Los ácidos metafosforoso y metafosfórico (anhídrido + 1 molécula de agua) y pirofosforoso (anhídrido + 2 moléculas de agua), no existen como tales, pero si algunas sales de ellos, por este motivo sólo se pueden formular teóricamente. 2º) A partir de la nomenclatura sistemática de Stock Se basa en que la suma algebraica de los Números de Oxidación de los átomos que constituyen la fórmula química del compuesto neutro es igual a CERO (0). Entonces: escribir el elemento central (no metal) con su número de oxidación; luego el elemento oxígeno con su nº de oxidación y el nº de átomos que se deduce de su nomenclatura. Finalmente completar con los hidrógenos necesarios, para que se cumpla la electroneutralidad. Ejemplo: ácido tetraoxosulfúrico (VI) S+6 O 4-2 H2+1 S+6 O4-2 H2SO4 fórmula química 2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0 SALES. 1- SALES NEUTRAS DERIVADAS DE OXÁCIDOS (oxosales) Son compuestos que en su fórmula química contienen: elemento metálico, oxígeno y elemento no metálico. Se incluye los casos especiales Cr (+6), Mn (+6, +7). Son excepciones de este tipo de sales las oxosales de amonio que no poseen elemento metálico y los fosfitos neutros que son sales cuaternarias. Ejemplo de sales neutras derivadas de oxácidos: CaSO4 ; KNO3 ; Na2CO3 Nomenclatura 1) Clásica Deriva del nombre del oxácido correspondiente, eliminando la palabra ácido y cambiando la terminación oso por ito ó la terminación ico por ato. O sea: ácido sulfuroso sulfito de............ ácido sulfúrico sulfato de ........... a) Según el elemento metálico posea: uno Nº de oxidación, se procede de igual forma que lo mencionado anteriormente. CaCO3 carbonato de calcio K2MnO4 manganato de potasio b) Para elementos con dos N° de oxidación: con el menor ….el nombre del elemento terminado en oso: 13 FeSO4 sulfato ferroso Ni(NO3)2 nitrato niqueloso c) Cuando el elemento metálico actúa con el mayor N° de oxidación…..el nombre del elemento metálico terminado en ico. CuCO3 carbonato cúprico CuSO3 sulfito cúprico 2) Nomenclatura moderna Para oxosales de elementos metálicos con un número de oxidación es igual a la nomenclatura clásica. Para oxosales de elementos metálicos con dos números de oxidación: la primera parte es igual a la clásica, seguido de la preposición de y el nombre del elemento metálico indicando a continuación entre paréntesis su número de oxidación en números romanos. 3) Sistemática de Stock. El nombre se constituye colocando adelante el Nº de átomos de oxígeno de la fórmula química, (1: oxo, 2: dioxo, 3: trioxo, etc.), luego el nombre del elemento no metálico ó central, terminado siempre en ato y a continuación entre paréntesis y en nº romano el Nº de oxidación con que actúa el no metal. Luego sigue la preposición de y el nombre del elemento metálico, indicando entre paréntesis y en nº romano su Nº de oxidación si posee más de uno. Cuando hay un solo átomo del elemento no metálico, el prefijo mono se omite. Ej.: CaCO3 - trioxocarbonato (IV) de calcio. NaNO3 - trioxonitrato (V) de sodio. K2Cr2O7 - heptoxodicromato (VI) de potasio Métodos para obtener la fórmula química. 1º) A partir de la fórmula del oxácido del cual deriva (según nomenclatura clásica y moderna). Ej.: Fe2(SO4)3 sulfato férrico deriva de: H2SO4 ácido sulfúrico El método consiste en eliminar los hidrógenos del ácido correspondiente, considerando al resto (de átomos) como unidad, asignándole a esta un Nº de oxidación igual al nº de hidrógenos eliminados y de signo negativo. H2SO4..................(SO4)2 Luego se escribe el elemento metálico adelante: Fe3+ SO42 - y se cruzan los Nº de oxidación como en los compuestos binarios. Fe2(SO4)3 Si es factible, se simplifican. Cuando el subíndice es 1 (uno) no se coloca paréntesis al grupo de átomos considerados como unidad. 2º) Este método propone memorizar el nombre y la fórmula de un conjunto de iones (monoatómicos ó poliatómicos). Se considera la carga del ión como su Nº de oxidación y los iones poliatómicos como una unidad, entonces es posible obtener la fórmula química de la sal aplicando las reglas del Nº de oxidación cruzado, a partir de cualquier nomenclatura. 14 Iones con Nº de Oxidación Negativo más Comunes. (aniones de ácidos) Fluoruro F Sulfato SO42- Cloruro Cl 1- Carbonato CO32- Bromuro Br 1- Cromato CrO42- Ioduro I Arseniato AsO43- Hidroxilo HO1- Nitruro N 3- Nitrito NO21- Fosfuro P Nitrato NO31- Permanganato MnO41- Hipoclorito Cl O1- Metafosfito PO21- Clorito Cl O21- Pirofosfito P2O54- Clorato Cl O31- Perclorato Cl O41- Sulfuro S Sulfito SO32- 1- 1- Ortofosfito H PO32- Metafosfato Pirofosfato 2- 3- PO31P2O74- Fosfato PO43- Iones con Nº de Oxidación Positivo más Comunes (iones metálicos) Mercurio ( I ) Hg2 2+ Hierro ( II ) Fe 2+ Mercurio ( II ) Hg 2+ Hierro( III ) Fe 3+ Cobre ( I ) Cu 1+ Aluminio ( III ) Al Cobre (II) Cu 2+ Cobalto (II) Co 2+ Plata Ag 1+ Cobalto (III) Co 3+ Amonio NH4 1+ Níquel (II) Ni 2+ Cinc Zn 2+ Nïquel (III) Ni 3+ Estaño (II) Sn 2+ Cromo (III) Cr 3+ Estaño (IV) Sn 4+ Cadmio Cd 2+ Plomo (II) Pb 2+ Estroncio Sr 2+ Plomo (IV) Pb 4+ Magnesio Mg Bario Ba 2+ Potasio K Calcio Ca 2+ Sodio Na Ejemplo: K1+ (ClO4 3+ 2+ 1+ 1+ perclorato de potasio )1- primero se escribe el ión positivo y luego el negativo. K1 (ClO4)1 K ClO4 se cruzan los Nº de oxidación, se simplifican si es posible y se eliminarán los subíndices 1 y en este caso también el paréntesis. 2- SALES ÁCIDAS DERIVADAS DE HIDRÁCIDOS Son compuestos ternarios cuya fórmula química contiene: elemento metálico, hidrógeno ácido (que pueden desprenderse como H+) y elemento no metálico. Trabajaremos con H2S. NOMENCLATURAS a). anteponer el prefijo bi a la nomenclatura clásica de la sal neutra correspondiente. NaHS - bisulfuro de sodio. 15 b). intercalar la palabra ácido a la nomenclatura clásica o moderna de la sal neutra correspondiente. NaHS - sulfuro ácido de sodio. c). anteponer el prefijo hidro a la nomenclatura clásica o moderna de la sal neutra correspondiente. NaHS - hidrosulfuro de sodio. d). anteponer la palabra hidrógeno a la nomenclatura moderna de la sal neutra correspondiente. NaHS - hidrógeno sulfuro de sodio. Fórmula Química: dada la nomenclatura, hacemos este camino: H2 S ...............(HS)1Na1+ (HS)1- Na1 (HS)1 y cruzamos Nº de oxidación. Na HS SUSTANCIAS CUATERNARIAS (cuatro clases de elementos) 1)- SALES ÁCIDAS DERIVADAS DE OXÁCIDOS Son compuestos cuya fórmula química contiene: elemento metálico, hidrógeno ácido (que puede liberarse como H+), oxígeno y elemento no metálico. Ej.: KHSO4 ; NaHCO3 NOMENCLATURA Las sales ácidas pueden ser derivadas de oxácidos dipróticos, (H2SO4 ; H2CO3) y también de oxácidos con tres o más hidrógenos ácidos (H3PO4 ; H4P2O7). 1- Clásica y Moderna a). anteponer el prefijo bi a la nomenclatura clásica de la sal neutra correspondiente en un diprótico. KHSO4 - bisulfato de potasio. NaHCO3 - bicarbonato de sodio. b). intercalar la palabra ácido (en dipróticos), monoácido, diácido, triácido, etc (en los demás, según el nº de hidrógenos de la sal ácida) a la nomenclatura clásica o moderna de la sal neutra correspondiente. KHSO4 - sulfato ácido de potasio. Na2HPO4 - orto fosfato monoácido de sodio. NaH2PO4 - orto fosfato diácido de sodio. c). anteponer a la nomenclatura clásica o moderna de la sal neutra correspondiente, como en el punto anterior, el prefijo hidro, monohidro, trihidro, etc. KHSO4 - hidrosulfato de potasio. Na2HPO4 - monohidro fosfato de sodio. NaH2PO4 - dihidro fosfato de sodio 16 d). actualmente la IUPAC, adopta la siguiente forma: anteponer la palabra hidrógeno, monohidrógeno, dihidrógeno, etc. a la nomenclatura moderna de la sal neutra (según los casos anteriores). KHSO4 - hidrógeno sulfato de potasio. Na2HPO4 - monohidrógeno fosfato de potasio. NaH2PO4 - dihidrógeno fosfato de sodio. 2- Sistemática de Stock. Al nº de átomos y nombre del elemento no metálico o central, terminado siempre en ato, se le antepone el nº de átomos de oxígeno de la fórmula química. (1:oxo, 2:dioxo, 3:trioxo, etc.), indicando a continuación entre paréntesis y en nº romanos el nº de oxidación con que actúa el no metal. Luego sigue de hidrógeno, monohidrógeno, dihidrógeno, etc. (según el caso como antes explicado), finalizando con el nombre del elemento metálico, con su nº de oxidación si posee más de uno. KHSO4 - tetroxosulfato (VI) de hidrógeno y potasio. Na2HPO4 - tetroxofosfato (V) de monohidrógeno y sodio. NaH2PO4 - tetroxofosfato (V) de dihidrógeno y sodio. OBTENCIÓN DE LA FÓRMULA QUÍMICA Se emplean dos métodos: 1) Dada la nomenclatura deducir la fórmula química del ácido correspondiente. Dejar en el ácido tantos átomos de hidrógeno como indica la nomenclatura y considerando todo como unidad asignarle un supuesto nº de oxidación, igual al nº de hidrógenos eliminados y de signo negativo. Ej.: dihidrógeno ortofosfato de calcio. H3PO4 .............(H2PO4)1- ...............Ca2+ (H2 PO4)1- Cruzar los nº de oxidación, simplificar cuando sea factible y eliminar paréntesis con subíndices 1 (uno). Ca1(H2 PO4)2 Ca(H2PO4)2 2) A partir del nombre de la oxosal ácida y conociendo los siguientes iones: HS - ; HSO4- ; HSO3- ; HCO3- ; H2PO4- ; HPO42- , por ejemplo y luego aplicar las reglas del método anterior escribiendo adelante el elemento metálico. Ej.: monohidrógeno fosfato de sodio. Na1+ (H PO4)2- Na2 H PO4 2)- SALES BÁSICAS Son compuestos cuya fórmulas químicas contienen: elemento metálico, hidrógeno oxígeno elemento no metálico. El hidrógeno y el oxígeno unidos forman el ión oxhidrilo ó hidroxilo (HO)1- y que da el carácter básico a estas sales. 17 Ej.: MgOHCl - cloruro básico de magnesio. - hidroxicloruro de magnesio. Cu2[(OH)2CO3] - carbonato básico de cobre. Cu3[OH CO3]2 - carbonato básico de cobre 3)- SALES DOBLES. Son compuestos cuyas fórmulas químicas contienen: elemento metálico 1, elemento metálico 2, oxígeno y elemento no metálico. Ej.: KAl(SO4)2 - sulfato doble de aluminio y potasio. - tetroxosulfato (VI) de aluminio y potasio. - alumbre KNaCO3 - carbonato doble de sodio y potasio. - trioxocarbonato (IV) de sodio y potasio. 4)- OXOSALES DE AMONIO. Son sales cuaternarias que contienen: hidrógeno y nitrógeno como ión (NH4)1+, oxígeno y elemento no metálico (serían neutras). Ej.: (NH4)2SO4 - sulfato de amonio. (NH4)2CO3 - carbonato de amonio. 18