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 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 Li Na K Rb Cs Fr Ag VALENCIAS 1, 2 VALENCIA 2 Berilio Magnesio Calcio Estroncio Zinc Cadmio Bario Radio VALENCIAS 1, 3 Be Mg Ca Sr Zn Cd Ba Ra VALENCIA 3 Aluminio Al VALENCIAS 2, 3 Cobre Mercurio Cu Hg VALENCIAS 2, 4 Platino Plomo Estaño Pt Pb Sn Oro Talio Au Tl VALENCIAS 2, 3, 6 Cromo Cr Níquel Cobalto Hierro VALENCIAS 2, 3, 4, 6, 7 Manganeso Ni Co Fe 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 NORMAS PRÁCTICAS ELEMENTALES SOBRE FORMULACIÓN. Se escribe siempre en primer lugar el símbolo del elemento o radical menos electronegativo (metal o grupo que actúe como tal), y a continuación el del elemento o radical más electronegativo. Al nombrarlos se hace en orden inverso. Ejemplos: NaCl: cloruro sódico CaCO3: carbonato de calcio Se intercambian las respectivas valencias colocándolas en forma de subíndice en los átomos o radicales: NaCl Al2(CO3)3 Si se puede, se simplifican los subíndices, teniendo en cuenta que deben ser números enteros y que el subíndice 1 no se escribe: C4+ + O2- C2O4 CO2 Especies monarias Nombre sistemático: “prefijo numeral - nombre del elemento” Trioxígeno, O3 Combinaciones binarias ÓXIDOS Óxidos metálicos Combinación de metal con oxígeno. Se nombran: prefijo numeral-óxido de-prefijo numeral-nombre del metal Fe2O3 trióxido de dihierro Na2O (mono)óxido de disodio Óxidos ácidos Combinación de no metal con oxígeno. Nombre: igual que los óxidos básicos. Si se combinan con elementos del grupo 17, nombre de este elemento terminado en –uro de oxígeno. O3Br2 Dibromuro de trioxígeno N2O (mono) óxido de dinitrógeno OCl2 Dicloruro de oxígeno Peróxidos Combinación de metal con el ión peróxido (O22-). Nombre: prefijo numeral-óxido de-prefijo numeral-nombre del metal Cu2O2 dióxido de dicobre CaO2 dióxido de (mono)calcio HIDRUROS Hidruros metálicos Combinaciones de metal con hidrógeno. Nombre: prefijo numeral-hidruro de-prefijo numeral-nombre del metal LiH monohidruro de (mono)litio SrH2 dihidruro de estroncio Hidruros no metálicos Combinaciones de no metal con hidrógeno. Elementos de las columnas 13, 14 y 15 de la tabla periódica. Nombre tradicional: BH3 CH4 SiH4 NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3 N2H4 P2H4 As2H4 Si2H6 B2H6 Trihidruro de boro Metano Tetrahidruro de silicio Amoníaco Trihidruro de nitrógeno Trihidruro de fósforo Trihidruro de arsénico Trihidruro de antimonio Trihidruro de bismuto Tetrahidruro de dinitrógeno Tetrahidruro de difósforo Tetrahidruro de diarséncio Hexahidruro de disilicio Hexahidruro de diboro Elementos de las columnas16 y 17. Los haluros de hidrógeno en disoluciones acuosas dan disoluciones ácidas y reciben el nombre de ácidos hidrácidos. HCl cloruro de hidrógeno Si están en disolución HCl ácido clorhídrico H2S sulfuro de dihidrógeno H2S ácido sulfhídrico Sales binarias neutras Combinaciones de metal con no metal. Nombre de Stock: nombre del no metal-uro de nombre del metal-(nº oxidación) FeCl3 cloruro de hierro (III) CuBr bromuro de cobre (I) CaS sulfuro de calcio Nombre estequiométrico: prefijo numeral-nombre del no metal-uro de prefijo numeral-nombre del metal FeCl3 tricloruro de hierro Bi2S3 trisulfuro de dibismuto Combinaciones de no metal con no metal. Se nombran igual que el nombre estequiométrico de las anteriores. El orden de colocación de los no metales entre ellos es el siguiente: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F BrCl5 pentacloruro de bromo Hidróxidos Combinaciones de metal con el ión hidróxido (OH) Nombre: prefijo numeral-hidróxido-nombre del metal LiOH hidróxido de litio Fe(OH)2 dihidróxido de hierro Oxoácidos Combinaciones de hidrógeno, no metal y oxígeno. HaXbOc El hidrógeno actúa con número de oxidación +1 y el oxígeno -2. X, es el átomo central. Como tal pueden actuar los elementos no metálicos y algunos metales de transición con sus números de oxidación más altos. Nomenclatura clásica Para nombrarlos de este modo, es necesario conocer todos los números de oxidación que puede presentar el elemento que actúa como átomo central en la formación de oxoácidos. Luego, el número de oxidación que presenta en el compuesto concreto que queremos nombrar, se indica mediante sufijo y/o prefijos. Con esta nomenclatura se pueden nombrar hasta cuatro oxoácidos diferentes para un elemento actuando como átomo central. Los prefijos y sufijos que se usan son: orden del número oxidación del átomo central, si puede presentar..... prefijo sufijo cuatro per- -ico más alto -ico hipo- tres dos segundo más alto más alto -oso tercero intermedio más bajo -oso más bajo más bajo uno Es importante, por tanto, conocer los números de oxidación que pueden presentar los elementos que actúan como átomo central para formar oxoácidos. números de oxidación para formar oxoácidos Elementos hipo- -oso -oso -ico per- -ico halógenos (Cl, Br, I) +1 +3 +5 +7 anfígenos (S, Se, Te) +2 +4 +6 nitrogenoideos (N, P, As, Sb) +1 +3 +5 (+2)* +4 carbonoideos (C, Si) boro +3 Mn* Cr, Mo, W (+4)* +6 +7 +6 V +5 * No suelen ser habituales. Ejemplos: H2SO4 ácido sulfúrico HNO3 ácido nítrico Prefijos orto y meta En algunos casos, un elemento con un número de oxidación determinado, puede ser el átomo central de dos oxoácidos diferentes, cuya diferencia es el número de moléculas de agua (realmente difieren en el número de átomos de H y O). En estos casos, al oxoácido de mayor contenido de H2O se le añade el prefijo “orto-” (aunque no se nombra), y al de menor “meta-”. Los casos habituales son: Fórmula Nombre Fórmula Nombre H3PO4 (ácido ortofosfórico) ácido fosfórico HPO3 ácido metafosfórico H3PO3 (ácido ortofosforoso) ácido fosforoso HPO2 ácido metafosforoso H3BO3 (ácido ortobórico) ácido bórico HBO2 ácido metabórico Con más de un átomo central Estos compuestos se consideran resultante de la condensación de dos moléculas de ácido y eliminación de una de agua. Se nombra colocando el prefijo di- delante del nombre del ácido de procedencia. Fórmula nombre fórmula nombre H2SO4 ácido sulfúrico H2S2O7 ácido disulfúrico H2SO3 ácido sulfuroso H2S2O5 ácido disulfuroso H3PO4 ácido fosfórico H4P2O7 ácido difosfórico H2CrO4 ácido crómico H2Cr2O7 ácido dicrómico Iones Átomos o grupos de átomos con carga eléctrica por haber ganado o cedido electrones. Cationes: Monoatómicos Nombre tradicional: Fe2+, ión hierro (+2) Cationes ión amonio NH4+ Aniones: Monoatómicos: Nombre tradicional y de Stock: “anión-nombre del elemento-uro” Cl ión cloruro Aniones hidróxido y peróxido (OH y O22) Oxoaniones: Derivados de los oxácidos por pérdida de H. Nombre tradicional: “anión-prefijos-nombre del no metal-(ito/ato)” Ácido hipo...oso ...oso ...ico per...ico VO3 ión vanadato Oxoanión hipo...ito ...ito ...ato per...ato SO22 ión hiposulfito Oxosales ternarias Combinaciones de metal, no metal y oxígeno. Neutras: Se eliminan todos los H del oxácido. Nombre tradicional: “nombre del anión-nombre del metal-(oso/ico)” forma de nombrar la oxisal Fórmula Fe(ClO3)2 Fe(ClO3)3 Au2(SO4)3 NaNO2 KNO3 AlPO4 (NH4)2CO3 K2Cr2O7 Ca(PO3)2 RbMnO4 Rb2MnO4 oxoanión ClO3− ClO3− SO42− NO2− NO3− PO43− CO32− Cr2O72− PO3− MnO4− MnO42− catión mediante número de carga mediante sistema de Stock Fe2+ Fe3+ clorato de hierro(2+) clorato de hierro(II) clorato de hierro(3+) clorato de hierro(III) Au3+ sulfato de oro(3+) sulfato de oro(III) Na+ K+ nitrito de sodio nitrito de sodio nitrato de potasio nitrato de sodio Al3+ NH4+ K+ (orto)fosfato de aluminio Ca2+ Rb+ Rb+ (orto)fosfato de aluminio carbonato de amonio carbonato de amonio dicromato de potasio dicromato de potasio metafosfato de calcio metafosfato de calcio permanganato de rubidio permanganato de rubidio manganato de rubidio manganato de rubidio Ácidas: No se eliminan todos los H del oxácido. Nombre tradicional: prefijo numeral-hidrógeno-nombre del anión-nombre del metal(oso/ico)” Fórmula oxoanión CuHSO4 hidrogenosulfato HSO4− hidrogenosulfato HSO4− hidrogenosulfito HSO3− hidrogenocarbonato HCO3− hidrogenofosfato HPO42− H2PO4− dihidrogenofosfato hidrogenofosfito HPO32− dihidrogenofosfito H2PO3− hidrogenoborato HBO32− dihidrogenoborato H2BO3− HS2O7− hidrogenodisulfato H2P2O72 dihidrogenodifosfato − Cu(HSO4)2 LiHSO3 NH4HCO3 CaHPO4 Mg(H2PO4)2 Al2(HPO3)3 Fe(H2PO3)3 FeHBO3 KH2BO3 Cd(HS2O7)2 Na2H2P2O7 nombre ion... catión Cu+ Cu2+ hidrogenosulfato de cobre(I) hidrogenosulfato de cobre(II) Li+ hidrogenosulfito de litio NH4+ Ca2+ hidrogenocarbonato de amonio Mg2+ Al3+ dihidrogenofosfato de magnesio Fe3+ Fe2+ dihidrogenofosfito de hierro(III) K+ Cd2+ dihidrogenoborato de potasio hidrogenodisulfato de cadmio Na+ dihidrogenodifosfato de sodio hidrogenofosfato de calcio hidrogenofosfito de aluminio hidrogenoborato de hierro(II) EJERCICIOS 1. Nombra: LiH NH3 N2O3 H2SO4 NaOH Na2SO4 KHSO3 Mg(NO3)2 AlCl3 Li2CO3 FeO CH4 N2O5 HNO3 Ca(OH)2 Al(ClO)3 Na2HPO4 HCl MgH2 H2SO3 Al(OH)3 CaSO4 CaHPO4 SO3 PH3 N2O HClO4 Mg(OH)2 AgNO3 Fe3O4 NiO2 H2S CuBr2 Fe2S3 CCl4 BP Cr2O3 BaH2 Cr(OH)3 Na3PO4 Al2(HPO4)3 Br2O3 AgOH H2O2 H2SeO4 HMnO4 PbH3 N2H4 As2O3 CuI SBr2 Mo(OH)2 HBrO3 Sn4+ 2. Formula: dióxido de plomo amoniaco sulfuro de dihidrógeno ácido nítrico hidróxido de plata sulfato de amonio dihidrogenofosfato de potasio pentaóxido de dinitrógeno sulfuro de dihidrógeno ácido hipoyodoso ácido nitroso dihidróxido de berilio permanganato de potasio heptaóxido de dicloro hidruro de magnesio ácido sulfúrico ácido fosfórico trihidróxido de cromo sulfato de hierro (III) pentaóxido de difósforo ácido sulfuroso ácido nitroso ácido hipoyodoso hidróxido de estaño (IV) hipoclorito de calcio dihidrogenofosfato de sodio dióxido de dihidrógeno dióxido de cadmio ácido selenico telururo de hidrógeno sulfuro de manganeso (II) fluoruro de platino (II) fluoruro de hidrógeno ácido hipocloroso perclorato de potasio hidrogenosulfato de amonio ácido telurico ión cromato ion clorato sulfuro de níquel (III) bromuro de plata hipoclorito de titanio (III) yodato de potasio carbonato de plomo (II) ácido carbónico carbonato de hierro (III) ácido selenioso hidróxido de estaño (II) ácido dicrómico bromuro de hidrógeno ácido bromoso ácido fosfórico sulfato de cobre (I) hidróxido de cinc