VALENCIA DE LOS ELEMENTOS Se define como la capacidad de combinación de un elemento en comparación con el hidrógeno. Se determina por el número de electrones que puede ganar o perder un elemento al formar un compuesto iónico (electrovalencia), o por el número de pares electrónicos que comparte un elemento con otro en un compuesto covalente (covalencia). La valencia con signo + o – se denomina NÚMERO DE OXIDACIÓN O ESTADO DE OXIDACIÓN y coincide con la carga del ión si todos los enlaces en el compuesto fueran iónicos NO METALES NOMBRE Hidrógeno Flúor Cloro Bromo Yodo Oxigeno Azufre Selenio Teluro SÍMBOLO H Halógenos F Cl Br I Anfígenos O S Se Te Nº Oxidación -1, 1 -1 -1 1,3,5,7 -2 -2 2,4,6 NOMBRE Nitrógeno Fósforo Arsénico Antimonio Carbono Silicio SÍMBOLO Nitrogenoideos N Nº Oxidación P As Sb -3 1,3,5 Carbonoideos C Si -4 2,4 Boroideos B -3,3 SÍMBOLO Nº Oxidación Cobre Mercurio Oro Cu Hg Au 1,2 Hierro Cobalto Níquel Estaño Plomo Paladio Platino Iridio Bismuto Fe Co Ni Sn Pb Pd Pt Ir Bi Boro METALES NOMBRE Litio Sodio Potasio SÍMBOLO Li Nº Oxidación Na K 1 NOMBRE Rubidio Cesio Plata Berilio Magnesio Calcio Estroncio Bario Radio Rb Cs Ag Be Mg Ca Sr Ba Ra Cinc Zn Cromo Cr Cadmio Cd Manganeso Mn Aluminio Al 2 1,3 2,3 2,4 3,5 2,3, (6) 2,3, (4,6,7) 3 Orden de los elementos en las fórmulas de los compuestos binarios de acuerdo con la IUPAC: Metales, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F Cómo se forman los óxidos básicos y ácidos u Anhídridos¨? Los óxidos básicos se pueden formar de manera espontánea cuando los metales son expuestos al oxígeno del aire. De hecho, las capas de corrosión que se forman en la superficie de los metales consisten en diferentes óxidos básicos. El metal involucrado, en general es un metal alcalino, alcalinotérreo o un metal de transición. Se pueden escribir tres reacciones generales para la formación de los óxidos, dependiendo de si la valencia del metal es par o impar: Para metales con valencias impares: Cuando el metal tiene valencia impar, la reacción general de formación del óxido es: Por ejemplo, para la formación del óxido de sodio, donde el sodio tiene valencia +1, la reacción es: Otro ejemplo es la formación del óxido férrico, en el que el hierro tiene estado de oxidación o valencia +3. En este caso, la reacción es: Para metales con valencia +2: Cuando el metal tiene valencia +2, la reacción general de formación del óxido es: Por ejemplo, en el caso de la formación del óxido de calcio, donde el calcio tiene valencia +2, la reacción es: Para metales con otras valencias pares: Cuando el metal tiene valencias pares además de +2, la reacción general de formación del óxido es: Un ejemplo de este caso es la reacción de formación del óxido de titanio (IV): Nomenclatura de los óxidos básicos Existen tres sistemas de nomenclatura para los óxidos básicos que son: la nomenclatura tradicional, la stock y la sistemática. Para nombrar un óxido según los dos primeros sistemas de nomenclatura es necesario conocer la valencia del metal, mientras que para el último no. Nomenclatura tradicional Según la nomenclatura tradicional, los óxidos básicos se nombran comenzando con la palabra óxido seguida del nombre del catión. Este ultimo nombre, se construye colocando la raíz del nombre del metal y un sistema de prefijos y sufijos que indican la valencia del metal: Óxido + Prefijo-Raíz-sufijo Las reglas para asignar prefijos y sufijos se resumen en la siguiente tabla: Número de valencias posibles 1 SOLA VALENCIA Valencia Prefijo Sufijo Única --- ___ico Mayor --- ___ico Menor --- ___oso Mayor --- ___ico Intermedia --- ___oso Menor Hipo___ ___oso Mayor Per___ ___ico Intermedia mayor --- ___ico Intermedia menor --- ___ico Menor Hipo___ ___ico 2 VALENCIAS 3 VALENCIAS 4 VALENCIAS Ejemplo: El Fe2O3 es un óxido de hierro con valencia +3. El hierro solo tiene dos valencias que son +2 y +3, así que en este óxido el hierro tiene la mayor de dos valencias. Por esta razón, se agrega el sufijo ___ico a la raíz del nombre del metal hierro que es ferr-. Por lo tanto, el nombre tradicional del Fe2O3 es: Óxido Férrico. Nomenclatura stock En este sistema, el nombre se construye comenzando con las palabras óxido de, seguido del nombre del metal. Finalmente, se coloca su valencia en números romanos entre paréntesis: Óxido de + nombre del metal + (valencia) En caso de que el metal solo tenga una valencia, ésta se omite. Ejemplo: En el Cr2O3 el cromo tiene valencia +3, así que el nombre Stock es Óxido de cromo (III). Nomenclatura sistemática Esta es la única de las tres nomenclaturas que no especifica la valencia del metal. Los nombres sitemáticos indican cuántos oxígenos y átomos del metal contiene el compuesto utilizando prefijos numéricos. El nombre se construye con la palabra óxido precedida por el prefijo que indique el número de oxígenos, luego el artículo de seguido del nombre del metal con su respectivo prefijo. Prefijo-óxido + de + prefijo-metal Algunos prefijos son: Número 1 Prefijo Mono 2 Di 3 Tri 4 Tetra 5 Penta… Ejemplo: En la nomenclatura sistemática, el Cr2O3 se llama trióxido de dicromo, ya que tiene tres oxígenos y dos cromos. Ejemplos de óxidos básicos Óxido sódico – Na2O Óxido férrico – Fe2O3 Monóxido de hierro – FeO Óxido crómico – Cr2O3 Pentaóxido de divanadio – V2O5 Óxido de potasio – K2O Óxido de bario – BaO Óxidos ácidos (anhídridos) Definición de óxidos ácidos o anhídridos Son compuestos binarios formados por la combinación de un no metal con el oxígeno que actúa con número de oxidación - 2. Recuerda que los subíndices además de indicar las valencias también nos dicen el número de átomos de cada elemento que forman parte de la molécula. Si la valencia con la que actúa el no metal es par, hay que simplificar la fórmula. Nomenclatura de los óxidos ácidos o anhídridos 1) Sistemática de la IUPAC: Con el nombre genérico óxido precedido de los prefijos griegos mono, di, tri, tetra, penta, ..., para indicar el número de oxígenos presentes en la molécula y el nombre del no metal precedido también de los prefijos griegos (si es mayor que uno) para indicar los átomos del no metal que hay en la molécula. 2) Stock: Se nombra con las palabras “ óxido de” y el nombre del no metal seguido inmediatamente de la valencia con el que actúa entre paréntesis y con números romanos. Si el número de oxidación del no metal es único se omite (ya lo conocemos). 3) Tradicional: Se nombra con las palabras “ anhídrido ” y el nombre del no metal con una serie de prefijos y/o sufijos para indicar las valencias con las que actúa: - Cuatro valencias: Prefijo hipo- y sufijo -oso para la menor, sufijo -oso para la siguiente, sufijo -ico para la tercera y prefijo per- y sufijo -ico para la mayor. Valencias (bromo) Prefijos/sufijos 1 hipobromoso 3 bromoso 5 bromico 7 perbrómico - Tres valencias: Prefijo hipo- y sufijo -oso para la menor, sufijo -oso para la siguiente, sufijo -ico para la mayor. Valencias (Fósforo) Prefijos/sufijos 2 hiposulfuroso 4 sulfurosooso 6 sulfúricoico - Dos valencias: Sufijo -oso para la menor y sufijo -ico para la mayor. - Una valencia: Sufijo -ico. Si el no metal tuviese una única valencia el nombre se precede de la preposición de. Ten en cuenta que como el número de oxidación del oxígeno es - 2, el no metal ha de tener el 2 como subíndice, si no es así es por que la fórmula del anhídrido se ha simplificado, multiplica mentalmente por 2 para conocer el estado de oxidación (y la valencia) del no metal. Compuesto Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 SO SO2 SO3 Ejemplos de óxidos ácidos Sistemática Stock Monoóxido de dicloro Óxido de cloro (I) Trióxido de dicloro Óxido de cloro (III) Pentaóxido de dicloro Óxido de cloro (V) heptaóxido de dicloro Óxido de cloro (VII) Monoóxido de azufre Óxido de azufre (II) Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV) Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) Tradicional Ánhidrido hipocloroso Ánhidrido cloroso Ánhidrido clórico Ánhidrido perclorico Ánhidrido hiposulfuroso Ánhidrido sulfuroso Ánhidrido sulfúrico !. EJEMPLOS DE COMPUESTOS BINARIOS Nº. FÓRMULA 1. PbO2 Óxido de plomo (IV) Dióxido de plomo Óxido plúmbico 2. SO Óxido de azufre (II) Monóxido de azufre Óxido hiposulfuroso 3. Cl2O Óxido de cloro (I) Monóxido de dicloro Óxido hipocloroso 4. Cl2O3 Óxido de cloro (III) Trióxido de dicloro Óxido cloroso 5. Cl2O5 Óxido de cloro (V) Pentaóxido de dicloro Óxido clórico 6. Br2O Óxido de bromo (I) Monóxido de dibromo Óxido hipobromoso 7. Br2O3 Óxido de bromo (III) Trióxido de dibromo Óxido bromoso 8. Br2O5 Óxido de bromo (V) Pentaóxido de dibromo Óxido brómico 9. I2O Óxido de yodo (I) Monóxido de diyodo Óxido hipoyodoso 10. I2O5 Óxido de yodo (V) Pentaóxido de diyodo Óxido yodico 11. I2O7 Óxido de yodo (VII) Heptaóxido de diyodo Óxido peryódico 12. SO3 Óxido de azufre (VI) Trióxido de azufre Óxido sulfúrico 13. SeO2 Óxido de selenio (IV) Dióxido de selenio Óxido selenioso 14. SeO3 Óxido de selenio (VI) Trióxido de selenio Óxido selénico 15. TeO2 Óxido de teluro (IV) Dióxido de teluro Óxido teluroso 16. TeO3 Óxido de teluro (VI) Trióxido de teluro Óxido telúrico 17. N2O3 Óxido de nitrógeno (III) Trióxido de dinitrógeno Óxido nitroso 18. N2O5 Óxido de nitrógeno (V) Pentaóxido de dinitrógeno Óxido nítrico 19. P2O3 Óxido de fósforo (III) Trióxido de difósforo Óxido fosforoso 20. P2O5 Óxido de fósforo (V) Pentaóxido de difósforo Óxido fosfórico 21. As2O3 Óxido de arsénico (III) Trióxido de diarsénico Óxido arsenioso 22. As2O5 Óxido de arsénico (V) Pentaóxido de diarsénico Óxido arsénico 23. Sb2O3 Óxido de antimonio (III) Trióxido de diantimonio Óxido antimonioso 24. Sb2O5 Óxido de antimonio (V) Pentaóxido de diantimonio Óxido antimónico 25. B2O3 Óxido de boro Óxido de boro Óxido bórico N. STOCK N. SISTEMÁTICA N. TRADICIONAL 26. CO Óxido de carbono (II) Monóxido de carbono Óxido carbonoso 27. CO2 Óxido de carbono (IV) Dióxido de carbono Óxido carbónico EJEMPLOS DE COMPUESTOS BINARIOS Nº. FÓRMULA 28. Au2O3 Óxido de oro (III) Trióxido de dioro Óxido áurico 29. Au2O Óxido de oro (I) Monóxido de dioro Óxido auroso 30. Ag2O Óxido de plata Óxido de plata Óxido de plata 31. K2O Óxido de potasio Óxido de potasio Óxido potásico 32. BeO Óxido de berilio Óxido de berilio Óxido berílico 33. Li2O Óxido de litio Óxido de litio Óxido lítico 34. CaO Óxido de calcio Óxido de calcio Óxido cálcico 35. PbO Óxido de plomo (II) Monóxido de plomo Óxido plumboso 36. I2O3 Óxido de yodo (III) Trióxido de diyodo Óxido yodoso N. STOCK N. SISTEMÁTICA N. TRADICIONAL EJEMPLOS DE COMPUESTOS BINARIOS Nº. FÓRMULA 55. Ni2O3 Óxido de níquel (II) Trióxido de diníquel Óxido niquélico 56. SnO Óxido de estaño (II) Monóxido de estaño Óxido estannoso 57. SO2 Óxido de sulfuro (IV) Dióxido de sulfuro Óxido sulfuroso 58. Cl2O7 Óxido de cloro (VII) Heptaóxido de dicloro Óxido perclórico N. STOCK N. SISTEMÁTICA N. TRADICIONAL EJEMPLOS DE COMPUESTOS BINARIOS Nº. FÓRMULA 28. Au2O3 Óxido de oro (III) Trióxido de dioro Óxido áurico 29. Au2O Óxido de oro (I) Monóxido de dioro Óxido auroso 30. Ag2O Óxido de plata Óxido de plata Óxido de plata 31. K2O Óxido de potasio Óxido de potasio Óxido potásico 32. BeO Óxido de berilio Óxido de berilio Óxido berílico 33. Li2O Óxido de litio Óxido de litio Óxido lítico 34. CaO Óxido de calcio Óxido de calcio Óxido cálcico 35. PbO Óxido de plomo (II) Monóxido de plomo Óxido plumboso 36. I2O3 Óxido de yodo (III) Trióxido de diyodo Óxido yodoso N. STOCK N. SISTEMÁTICA N. TRADICIONAL EJEMPLOS DE COMPUESTOS BINARIOS Nº. FÓRMULA 55. Ni2O3 Óxido de níquel (II) Trióxido de diníquel Óxido niquélico 56. SnO Óxido de estaño (II) Monóxido de estaño Óxido estannoso 57. SO2 Óxido de sulfuro (IV) Dióxido de sulfuro Óxido sulfuroso 58. Cl2O7 Óxido de cloro (VII) Heptaóxido de dicloro Óxido perclórico N. STOCK N. SISTEMÁTICA N. TRADICIONAL
