FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS

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1 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS Para poder resolver estos ejercicios es necesario que conozcas los estados de oxidación de los elementos, para ello debes estudiarlos, los mismos figuran en la tabla periódica, recorda que en el parcial NO podes utilizarla. REGLAS GENERALES PARA IDENTIFICAR LA CLASE DE COMPUESTO INORGÁNICO BASICAS 1) Metal y oxígeno ÓXIDO BÁSICO 2) No metal y oxígeno ÓXIDO ÁCIDO 3) Metal y oxhidrilos (OH - ) HIDRÓXIDO 4) No metal, oxígeno e hidrógeno OXIACIDO 5) No metal (S, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) e hidrógeno HIDRÁCIDO 6) Metal e hidrógeno HIDRURO METÁLICO 7) Metal, no metal y oxígeno OXISAL NEUTRA 8) Metal y no metal (S, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) HIDROSAL NEUTRA COMPLEMENTARIAS 9) Metal, no metal, oxígeno e hidrógeno OXISAL ÁCIDA 10) Metal, no metal, oxígeno y oxhidrilos (OH - ) OXISAL BÁSICA 11) Metal, no metal (S, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) y oxhidrilos (OH - ) HIDROSAL BÁSICA 12) Metal, no metal (S) e hidrógeno HIDROSAL ÁCIDA ( Sulfuro ácido... ) Aclaración: Estas reglas responden al esquema general de formación de compuestos inorgánicos. Existen compuestos inorgánicos que no pueden clasificarse según estas reglas, pero escapan a los objetivos del presente curso de QUÍMICA GENERAL. 1- Cuál es la fórmula correspondiente a los siguientes compuestos? a) Sulfuro ácido de calcio CaH 2 S CaHS Ca(HS) 2 b) Fluoruro de potasio KF K 3 F K 2 F c) Ácido metafosfóroso HPO 4 HPO 3 HPO 2 d) Cromato de bario BaCrO 4 Ba(CrO 4 ) 2 Ba(CrO 4 ) 3 e) Pentóxido de dicloro ClO Cl 2 O 5 H 2 Cl 2 O 5 Para poder conocer la fórmula del compuesto, primero debes analizar el nombre y desglosar los términos: a) Sulfuro ácido de calcio. Como puedes ver, el nombre esta indicando que es una sal. Una hidrosal ácida El nombre, sulfuro, indica de qué ácido proviene, en este caso del ácido sulfhídrico, que es un hidrácido, no contiene oxígeno. El azufre cuando forma hidruros, que en solución acuosa originan los hidrácidos, el estado de oxidación es 2, por lo que la fórmula del ácido es H 2 S. El apellido, de calcio, indica de que hidróxido proviene, en el ejemplo es del hidróxido de calcio. El calcio tiene un solo estado de oxidación +2, por lo que la fórmula del hidróxido de calcio es Ca(OH) 2. En la formación de sales reacciona un ácido con un hidróxido para generar la sal y agua. Guía de Parciales Resueltos 1

2 Las sales pueden ser neutras, ácidas o básicas, en nuestro ejemplo el nombre de la sal indica que es ácida, quedando en la estructura de la sal 1 hidrógeno que proviene del ácido que da origen a la sal. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del ácido Azufre S -2 H 2 + S H 2 S Acido sulfhídrico Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del hidróxido Calcio Ca +2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Hidróxido de calcio La fórmula de la sal sulfuro ácido de calcio es Ca(HS) 2. 2 H 2 S + Ca(OH) 2 Ca(HS) H 2 O b) Fluoruro de potasio. Es una hidrosal neutra. Realizando un razonamiento similar al anterior podemos obtener la fórmula de las sal. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del ácido Fluor F -1 H 2 + F 2 2 HF Acido fluorhídrico Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del hidróxido Potasio K +1 K 2 O + H 2 O 2 KOH Hidróxido de calcio La fórmula de la sal Fluoruro de potasio es KF. HF + KOH KF + 2 H 2 O c) Acido metafosforoso Es un OXIÁCIDO. La terminación OSO indica que el fósforo está actuando con su menor estado de oxidación y la palabra meta, nos indica que el oxido fosforoso reacciona con una sola molécula de agua, para generar el ácido. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del ácido Fósforo P 3 P 2 O 3 + H 2 O H 2 P 2 O 4, simplificando la fórmula es HPO 2 Ácido metafósforoso La fórmula del Acido metafosforoso es HPO 2. d) Cromato de bario Es una OXISAL. La terminación ATO nos indica que el cromo está actuando con su mayor estado de oxidación. Por lo que ácido es el ácido crómico. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del ácido Cromo Cr + 6 CrO 3 + H 2 O H 2 CrO 4 Acido crómico Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del hidróxido Bario Ba +2 BaO + H 2 O Ba(OH) 2 Hidróxido de bario La fórmula de la sal Cromato de bario es BaCrO 4. Acido Hidroxido Sal Agua H 2 CrO 4 + Ba(OH) 2 BaCrO H 2 O e) Pentóxido de dicloro En este caso se esta utilizando la nomenclatura por atomicidad. El nombre corresponde a un ÓXIDO. Pentóxido indica cinco oxígenos y dicloro indica dos cloro, por lo que la fórmula es Cl 2 O 5. Guía de Parciales Resueltos 2

3 Entonces en el parcial debes marcar: a) Sulfuro ácido de calcio CaH 2 S CaHS Ca(HS) 2 b) Fluoruro de potasio KF K 3 F K 2 F c) Ácido metafosfóroso HPO 4 HPO 3 HPO 2 d) Cromato de bario BaCrO 4 Ba(CrO 4 ) 2 Ba(CrO 4 ) 3 e) Pentóxido de dicloro ClO Cl 2 O 5 H 2 Cl 2 O 5 2) Cuál es nombre de los siguientes compuestos? a) Mg(BrO) 2 Bromito de magnesio Bromato de magnesio Bromuro de magnesio b) CaI 2 Ioduro de calcio Iodato de calcio Iodito de calcio c) Li 2 O 2 Dióxido de litio Peróxido de litio Oxido de litio d) I 2 O 7 Oxido hipoiodoso Oxido iodoso Oxido de iodo (VII) e) FeSO 4 Sulfato (VI) de hierro (II) Sulfito (VI) de hierro (II) Sulfato de hierro (II) a) Mg(BrO) 2 Metal, No metal, Oxigeno. Esta fórmula nos indica que es una OXISAL NEUTRA. El metal es el Magnesio, Mg, el cual tiene un solo estado de oxidación y el mismo es + 2. El no metal es el Bromo, Br, el cual tiene cuatro estados de oxidación posibles para generar un oxiácido, 1, 3, 5 y 7. Para saber con que estado de oxidación actúa podemos utilizar la siguiente expresión, cuya incógnita X es el estado de oxidación del bromo. Recordar: el compuesto es neutro (por eso lo igualamos a cero) y el oxígeno tiene estado de oxidación = Estado de oxidación Mg subíndice Mg + 2 (Estado de oxidación Br subíndice Br + Estado de oxidación O subíndice O ) 0 = ( X 1 + (-2) 1).Realizando los cálculos obtenemos que X es igual a 1. Esto quiere decir que el bromo en esta sal tiene estado de oxidación 1. El nombre será según la nomenclatura antigua Hipobromito de magnesio. Según la nomenclatura moderna por: Numeral stock Bromato (I) de magnesio (II) Atomicidad: dioxobromato de magnesio. b) CaI 2 Metal, No metal. Esta fórmula nos indica que es uma HIDROSAL NEUTRA. El metal es el Calcio, Ca, el cual tiene un solo estado de oxidación y el mismo es + 2. El no metal es el Yodo, I, el cual en los hidrácidos puede actuar con un solo estado de oxidación, -1, formando el ácido yodhídrico. El nombre será según la nomenclatura antigua Ioduro de calcio. c) Li 2 O 2 Metal, Oxigeno. El lítio, Li, posee un solo estado de oxidación y es +1 por lo que el OXIDO tendría la fórmula Li 2 O, y sería el óxido de litio. Este no es el caso ya que el oxígeno no esta actuando con estado de oxidación -2, sino que esta formando un peróxido. Los peróxidos son compuestos del oxígeno donde éste actúa con estado de oxidación 1. La forma aniónica del oxígeno en los peróxidos es O 2-2. del compuesto Peróxido de litio. d) I 2 O 7 No metal, Oxigeno. Es un oxido ácido de iodo. El oxígeno tiene estado de oxidación -2, y el yodo tiene los siguientes estados de oxidación: 1, 3, 5 y 7. En este caso el estado es 7, así que el nombre es Oxido periodico, oxido de yodo (VII) o heptoxido de diyodo. e) FeSO 4 Metal, No metal, Oxígeno.Es una oxisal neutra. En este caso hay dos elementos que tienen distintos posibles estados de oxidación. Para el hierro, 2 y 3, y para el azufre, 4 y 6 por lo que cuando planteamos la ecuación habrá dos Guía de Parciales Resueltos 3

4 incógnitas. Fe S O 4 X: Estado de oxid. del Fe. X 1 + Y 1 + (-2) 4 = 0 Y: Estado de oxid. del S. Para poder resolver esta ecuación debemos fijar una de las variables en uno de sus posibles valores y calcular la restante. Ej: X = +3 (+3) 1 + Y 1 + (-2) 4 = Y 8 = 0 Y = 8 3 Y = 5 Si el valor de la variable calculada (Y) es uno de los posibles estados de oxidación del elemento al que corresponde la variable, habremos resuelto la ecuación, y el valor fijado de X y calculado de Y serán los estados de oxidación con que actúan los elementos correspondientes. En caso contrario, como sería el caso del ejemplo, si el valor calculado no corresponde a uno de los estados de oxidación posibles del elemento al que corresponde la variable, entonces el valor de la variable fijada (X) no es el correcto, y se fijará con otro de los posibles valores para calcular nuevamente la segunda variable. Ej: Entonces X = +2 (+2) 1 + Y 1 + (-2) 4 = Y 8 = 0 Y = 8 2 Y = 6 Ahora hemos resuelto la ecuación, porque +6 es uno de los posibles estados de oxidación del azufre. Por lo tanto, en este compuesto el hierro está actuando con estado de oxidación +2 y el azufre con +6. Nomenclatura antigua Sulfato Ferroso Atomicidad Tetraoxosulfato de hierro Numeral stock Sulfato (VI) de hierro (II) Entonces en el parcial debes marcar: a) Mg(BrO) 2 Hipobromito de magnesio Bromato de magnesio Bromuro de magnesio b) CaI 2 Ioduro de calcio Iodato de calcio Iodito de calcio c) Li 2 O 2 Dióxido de litio Peróxido de litio Oxido de litio d) I 2 O 7 Oxido hipoiodoso Oxido iodoso Oxido de iodo (VII) e) FeSO 4 Sulfato (VI) de hierro (II) Sulfito (VI) de hierro (II) Sulfato de hierro (II) 3- Cuál es la fórmula correspondiente a los siguientes compuestos? Sulfato (VI) de hidrógeno Bromato (III) de hierro (II) Carbonato ácido de bario Para poder conocer la fórmula del compuesto, primero debes analizar el nombre y desglosar los términos: a) Sulfato (VI) de hidrogeno. Como puedes ver, el nombre te estaría indicando que es una sal, pero teniendo en cuenta la nomenclatura me indica un estado de oxidación en números romanos (VI) se trata de un ácido del azufre. Guía de Parciales Resueltos 4

5 El nombre, sulfato, te indica que proviene de un oxácido, formado por un no metal azufre (S) con su mayor estado de oxidación (+6) más oxígeno y a su vez se combina luego con agua para convertirse en ácido. El apellido, de hidrógeno, indica de que contiene hidrógeno en su fórmula o lo que es lo mismo, que el oxácido del azufre esta hidrogenado. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del oxácido Azufre S +6 3 O 2 + 2S S 2 O 6 Oxido sulfúrico Considerando que la atomicidad de ambos átomos (2 para el azufre y 6 para el oxígeno) representan números divisibles, se puede suprimir ambos de manera que se obtenga la mínima expresión para la combinación entre éstos, quedando: S 2 O 6 = SO 3 Formación del ácido numeral stock = común SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Sulfato (VI) de hidrogeno= ácido sulfúrico La fórmula del sulfato (VI) de hidrógeno es H 2 SO 4. b) Bromato (III) de hierro (II) Es una sal. Formada por un hidróxido que proviene del óxido básico entre el hierro con estado de oxidación+2 y el oxígeno más agua y un ácido formado por el oxácido del bromo con su estado de oxidación +3 y agua. Realizando un razonamiento similar al anterior podemos obtener la fórmula de la sal. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del oxácido Bromo Br +3 O 2 +2 Br Br 2 O 3 Óxido bromoso Formación del ácido bromoso Br 2 O 3 + H 2 O --> H 2 Br 2 O 4 Considerando que la atomicidad de TODOS los átomos (2 para el hidrógeno y 2 para el bromo y 4 para el oxígeno) representan números divisibles, se pueden suprimir de manera que se obtenga la mínima expresión para la combinación entre éstos, quedando: H 2 Br 2 O 4 = HBrO 2 corresponde al ácido bromoso. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del óxido Hierro Fe +2 Fe + O 2 Fe 2 O 2, simplificando la fórmula es FeO óxido de hierro (II) - óxido ferroso monóxido de hierro Formación del hidróxido de hierro FeO + H 2 O Fe(OH) 2 La fórmula del hidróxido ferroso es Fe(OH) 2 Formación de la sal 2 HBrO 2 + Fe(OH) 2 Fe(BrO 2 ) H 2 O La fórmula de la sal Bromato (III) de hierro (II) es Fe(BrO 2 ) 2. c) Carbonato ácido de bario Guía de Parciales Resueltos 5

6 Es una sal ácida. La terminación ato indica que el carbono está actuando con su mayor estado de oxidación y la palabra ácido, nos indica que el oxácido del carbono reacciona con una sola molécula de agua, para generar el ácido. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del oxácido Carbono C 4 C + O 2 C 2 O 4, simplificando la fórmula es CO 2 Óxido carbónico - dióxido de carbono Formación del ácido carbónico CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 La fórmula del Acido carbónico es H 2 CO 3. Elemento Símbolo Estado de oxidación Formación del óxido Bario Ba +2 Ba + O 2 Ba 2 O 2, simplificando la fórmula BaO óxido de bario (II) Formación del hidróxido de bario BaO + H 2 O Ba(OH) 2 La fórmula del hidróxido ferroso es Ba(OH) 2 Formación de la sal H 2 CO 3 + Ba(OH) 2 BaHCO H 2 O La fórmula de la sal Carbonato ácido de bario es BaHCO 3 En la hoja del examen debes completar de la siguiente manera Sulfato (VI) de hidrógeno H 2 SO 4 Bromato (III) de hierro (II) Fe(BrO 3 ) 2 Carbonato ácido de bario BaHCO Cuál es el nombre de los siguientes compuestos? Fe 2 (CO 3 ) 3 Carbonato ferrico Al (OH) 3 Hidroxido de aluminio K 2 HPO 4 Fosfato acido de potasio a) Fe 2 (CO 3 ) 3 Metal, No metal, Oxigeno. Esta fórmula nos indica que es una OXISAL NEUTRA. El metal es el Hierro, Fe, el cual tiene dos estados de oxidación posible (+2 y +3). En este compuesto está utilizando el estado de oxidación + 3. El no metal es el Carbono, C, el cual tiene un solo estado de oxidación posible para generar un oxácido, 4. Para saber con qué estado de oxidación actúa podemos utilizar la siguiente expresión, cuya incógnita X es el estado de oxidación del carbono. Recordar: el compuesto es neutro (por eso lo igualamos a cero) y el oxígeno tiene estado de oxidación -2 (siempre). 0 = Estado de oxidación Fe subíndice Fe + 3 (Estado de oxidación C subíndice c + Estado de oxidación O subíndice O ) 0 = 2 (+3) + 3 ( X 1 + (-2) 3). Realizando los cálculos obtenemos que X es igual a 4. Esto quiere decir que el carbono en esta sal tiene estado de oxidación 4. Guía de Parciales Resueltos 6

7 b) c) d) Al (OH) 3 K 2 HPO 4 FeCO 3 Según la nomenclatura moderna por: Numeral stock: Carbonato (IV) de hierro (III) Atomicidad: trioxocarbonato de hierro.para mi es Tris-trioxocarbonato de dihierro Tradicional: Carbonato férrico La fórmula nos indica que es un HIDROXIDO (Metal (oxhidrilo)) El metal es el Aluminio, Al, el cual tiene un solo estado de oxidación y el mismo es + 3. En este caso primero se debe lograr la formación del óxido de aluminio, según: 4 Al + 3 O 2 2Al 2 O 3 Luego la formación del hidróxido, para lo que se debe combinar el óxido antes obtenido y el agua: 3 Al 2 O H 2 O 2 Al (OH) 3 Según la nomeclatura moderna por: Numeral Stock: hidróxido de aluminio(iii) tradicional: hidróxido de aluminio Metal. Hidrógeno. No metal. Oxígeno.Se trata de una oxisal ácida El Potasio, K, posee un solo estado de oxidación y es +1. El Hidrógeno forma parte de ácido proveniente del Fósforo, P, en este caso podemos averiguar el estado de oxidación de éste empleando las siguientes consideraciones: - El Oxígeno siempre presenta estado de oxidación -2 - El Hidrógeno siempre presenta estado de oxidación +1 De manera que: Recordar: el compuesto es neutro (por eso lo igualamos a cero). 0 = ( Estado de oxidación K subíndice K ) + ( Estado de oxidación H subíndice H )+ (Estado de oxidación P ) ( subíndice P ) + ( Estado de oxidación O subíndice O ) 0 = [(+1) * 2 ]+ [(+1)* 1] +[ ( X P ) * 1] + [(-2) * 4]. Realizando los cálculos obtenemos que X es igual a 5. Esto quiere decir que el FÓSFORO en esta sal tiene estado de oxidación 5. Según la nomenclatura moderna esta sal se denominará por: Numeral stock: Fosfato ácido (V) de Potasio Para mí este está mal Atomicidad: tetraoxofosfato ácido de potasio. Para mi es tetraoxofostato de hidrógeno y dipotasio Tradicional: fosfato ácido de potasio Metal, No metal, Oxígeno.Es una oxisal neutra. En este caso hay 1 elemento que tiene distintos posibles estados de oxidación: el hierro (Fe), 2 y 3. Mientras que ya sabemos que para el oxígeno, -2 y para el carbono, +4. De manera que: Recordar: el compuesto es neutro (por eso lo igualamos a cero). 0 = ( Estado de oxidación Fe subíndice Fe ) + ( Estado de oxidación C subíndice C )+ + ( Estado de oxidación O subíndice O ) 0 = [(X Fe ) * 1 ]+ [(+4)* 1] + [(-2) * 3] Realizando los cálculos obtenemos que X Fe es igual a 2. Esto quiere decir que el Hierro en esta sal tiene estado de oxidación 2. Dentro de las posibilidades que presenta el hierro sabemos que tiene 2 estados de oxidación(+2,+3) por tanto por estar empleando (+2), la menor de todas, la terminación de su nomenclatura será: oso, correspondientemente : óxido ferroso; y luego cuando se combine con el agua formará el hidróxido ferroso. Formación del óxido Fe + O 2 Fe 2 O 2, simplificando la fórmula FeO óxido de hierro (II) - óxido ferroso Formación del hidróxido de hierro FeO + H 2 O Fe(OH) 2 La fórmula del hidróxido ferroso es Fe(OH) 2 Guía de Parciales Resueltos 7

8 Formación del oxácido C + O 2 C 2 O 4, simplificando la fórmula es CO 2 Numeral Stock = atomicidad Óxido carbónico o dióxido de carbono Formación del ácido carbónico CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 La fórmula del Acido carbónico es H 2 CO 3 Formación de la sal H 2 CO 3 + Fe(OH) 2 FeCO H 2 O Según la nomenclatura moderna esta sal se denominará por: Numeral stock: Carbonato (IV) de Hierro (II) Atomicidad: trioxocarbonato de hierro. Tradicional: carbonato ferroso En el parcial debes completar con un solo nombre, por ejemplo: Fe 2 (CO 3 ) 3 Al (OH) 3 K 2 HPO 4 Carbonato ferrico Hidroxido de aluminio (III) Fosfato acido de potasio Guía de Parciales Resueltos 8

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