Un átomo de sodio (Na) y otro de cloro(cl) Dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O)

Transcripción

1 Símbolos Un elemento químico es aquel compuesto químico que no puede ser descompuesto en otros más simples. Se conocen más de cien elementos químicos, aunque en la naturaleza sólo aparecen noventa, los elementos naturales. Los restantes elementos, los elementos artificiales, han sido fabricados por el hombre en los reactores nucleares. Cada elemento químico tiene asignado un nombre y un símbolo, de forma que podemos No siempre el símbolo químico deriva del nombre en castellano. Así el oro o el hierro tienen símbolos que derivan de su nombre latino: aurum (Au) par el oro o ferrum (Fe) para el hierro. referirnos e identificarlo con cualquiera de ellos. Este símbolo puede tener una letra mayúscula o una letra mayúscula y otra minúscula y deriva del nombre del elemento. El poder de combinación de los elementos, la capacidad para unirse a otros elementos y formar sustancias químicas diferentes se llama valencia. La valencia puede ser metálica o no metálica. Todos los elementos tienen una o varias valencias metálicas, pero sólo los no metales tiene una única valencia no metálica. A lo largo de estas páginas sólo se emplearán treinta y nueve elementos, de los que habrá que conocer su símbolo, nombre y valencias. En el origen del universo, la gran explosión conocida como Big Bang se formaron únicamente dos elementos químicos, aunque los dos más abundantes del universo: hidrógeno y helio. Los restantes elementos naturales se formaron en las estrellas. Puesto que el sistema solar contiene otros elementos aparte de los dos mencionados, estos deben proceder de estrellas que explotaron, liberando sus componentes al espacio en una supernova: estamos hecho con materia de las estrellas. El flúor y el oxígeno son los únicos elementos que no tienen valencia metálica, sólo tienen valencia no metálica. Sin embargo, trataremos su valencia no metálica como valencia.

2 Fórmulas Todas las sustancias conocidas están formadas por la combinación de los elementos químicos existentes. Los átomos de los elementos se unen de acuerdo con sus valencias para formar las moléculas de los compuestos químicos. Para indicar la clase de elementos que forman un compuesto, así como la cantidad de dicho elemento presente, se emplean las fórmulas químicas. Una fórmula química está formada por los símbolos de los elementos que forman la sustancia convenientemente ordenados, con unos subíndices para señalar la cantidad de cada elemento, el número de átomos de cada elemento químico. La fórmula química de una sustancia es única. Usualmente, en una fórmula se escriben en primer lugar los metales y después los no metales. Cuando el subíndioce es el número 1 nunca se escribe. NaCl H 2 H 2 S 4 Ca(H) 2 NaHC 3 Un átomo de sodio (Na) y otro de cloro(cl) Dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno () Cuando el subíndice afecta a un grupo de átomos, estos se escriben entre paréntesis. Dos átomos de hidrógeno (H), uno de azufre (S) y cuatro de oxígeno () Un átomo de calcio (Ca), dos de oxígeno () y dos de hidrógeno (H) Un átomo de sodio (Na), un átomo de hidrógeno (H), un átomo de carbono (C) y tres de oxígeno () Aunque la composición química de una sustancia es única, no ocurre lo mismo con su nombre. A lo largo de los años se han empleado diferentes sistemas para nombrar los compuestos químico y, en un principio, no había sistema de nomenclatura y cada descubridor empleaba el nombre que le apetecía. En la actualidad, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) es el organismo encargado de atribuir los nombres a los compuestos químicos. Fórmula Nombre IUPAC Nombre tradicional NaCl Cloruro de sodio Cloruro sódico H 2 Agua Agua H 2 S 4 Ácido tetraoxosulfúrico(vi) Ácido sulfúrico Ca(H) 2 Hidróxido de calcio Hidróxido cálcico NaHC 3 Hidrógenotrioxocarbonato(IV) de sodio Bicarbonato sódico

3 Elementos Cuando se obtiene un elemento en estado puro, la mayor parte forma cristales atómicos. No se forman auténticas moléculas, sino estructuras cristalinas. La fórmula coincide con el símbolo del elemento. Tambien su nombre coincide con el nombre del elemento. En un cristal atómico los átomos se disponen formando una estructura ordenada. Aunque la fórmula coincida con el símbolo del elemento no deben confundirse: el símbolo se refiere a un átomo aislado y la fórmula a un cristal formado por millones de átomos. Li Litio Be Berilio Cr Cromo Cu Cobre Hg Mercurio Na Sodio Mg Magnesio Mn Manganeso Ag Plata B Boro Sn Estaño K Potasio Ca Calcio Fe Hierro Au ro Al Aluminio Pb Plomo Rb Rubidio Sr Estroncio Co Cobalto Zn Zinc C Estaño Sb Antimonio Cs Cesio Ba Bario Ni Níquel Cd Cadmio Si Plomo Los elementos gaseosos están formados por moléculas que tienen dos átomos del elemento. Su fórmula se obtiene poniendo el subíndice 2 al símbolo del elemento. Aunque pueden nombrarse empleando el nombre del elemento, se acepta anteponerle el prefijo di. H 2 Hidrógeno o dihidrógeno F 2 Flúor o diflúor N 2 Nitrógeno o dinitrógeno Cl 2 Cloro o dicloro I 2 Iodo o diiodo 2 xígeno o dioxígeno Br 2 Bromo o dibromo Azufre, selenio, fósforo y arséncico forman molécula con ocho (los dos primeros) o cuatro (los dos últimos) átomos. Su fórmula se obtiene añadiendo el subíndice correspondiente al símbolo del elemento y su nombre anteponiendo el prefijo adecuado al nombre del elemento. Unos pocos elementos están formados por moléculas diatómicas: dos átomos unidos entre sí, a temperatura ambiente estos elementos son gases. S 8 Azufre u octaazufre P 4 Fósforo o tetrafósforo Se 8 Selenio u octaselenio As 4 Arsénico o tetraarsénico El ozono, presente en la atmósfera y que proteje de los rayos ultravioletas del Sol, es una forma especial de oxígeno, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno: 3

4 Hidruros metálicos Los hidruros metálicos se obtienen por la unión de un metal con el hidrógeno. Su fórmula se obtiene escribiendo en primer lugar el símbolo del metal y después el símbolo del hidrógeno, que llevará como subíndice la valencia del metal. Si el metal sólo tiene una velencia formará un hidruro, si tiene dos valencias podrá formar dos hidruros, etc. Cuando la valencia del metal vale 1 no se escribe en la fórmula. LiH BeH 2 FeH 2 y FeH 3 NaH MgH 2 CuH y CuH 2 CrH 2, CrH 3 y CrH 6 Los hidruros metálicos pueden nombrarse siguiendo dos nomenclaturas recomendadas por la IUPAC: Nomenclatura sistemática. Se basa en el empleo de prefijos que indican el subíndice de cada elementos que constituye la fórmula química. Puesto que el metal no lleva subíndice, no lleva prefijo: Prefijo+hidruro de metal LiH Hidruro de litio CaH 2 Dihidruro de calcio FeH 2 Dihidruro de hierro NaH Hidruro de sodio NiH 3 Trihidruro de níquel FeH 3 Trihidruro de hierro Subíndice Prefijo 2 Di 3 Tri 4 Tetra 5 Penta 6 Hexa 7 Hepta 8 cta btener el nombre a partir de la fórmula o viceversa es leer el dato de derecha a izquierda: CoH 3 3 H Co Tri Hidrógeno Cobalto Trihidruro de cobalto Dihidruro de cadmio Cadmio Hidrógeno Di Cd H 2 CdH 2 Nomenclatura de Stock. En lugar de emplear prefijos, indica, cuando es necesario, la valencia de los elementos que forman el compuesto. Si el metal tiene una sola valencia se nombra hidruro de metal. Si el metal tiene más de una valencia, la que utiliza en el hidruro se añade a su nombre entre paréntesis y en números romanos: hidruro de metal (valencia). No hay que confundir una única valencia con valencia uno. El calcio tiene una única valencia, que tiene el valor 2. El oro, por el contrario, tiene dos valencias, una con valor 1 y otra con valor 3. LiH Hidruro de litio CaH 2 Hidruro de calcio FeH 2 Hidruro de hierro(ii) NaH Hidruro de sodio NiH 3 Hidruro de níquel(iii) FeH 3 Hidruro de hierro(iii) Para poder usar correctamente la nomenclatura de Stock es necesario conocer las valencias de los elementos.

5 Hidruros volátiles Los hidruros volátiles se obtienen por la unión de un no metal o metaloide con el hidrógeno. El no metal actuará con su valencia no metálica, que aparecerá como subíndice del hidrógeno. En la fórmula, boro, carbono, silicio, nitrógeno, fósforo, arsénico y antimonio ponen su símbolo antes que el del hidrógeno, mientras que oxígeno, azufre, selenio, flúor, cloro, bromo y iodo escriben su símbolo detrás. Aunque pueden nombrarse siguiendo la nomenclatura sistemática, los hidruros volátiles tienen nombres tradicionales aceptados por la IUPAC: Fórmula Nombre tradicional Nombre sistemática BH 3 Borano Trihidruro de boro CH 4 Metano Tetrahidruro de cabono SiH 4 Silano Tetrahidruro de silicio NH 3 Amoniaco Trihidruro de nitrógeno PH 3 Fosfina Trihidruro de fósforo AsH 3 Arsina Trihidruro de arsénico SbH 3 Estibina Trihidruro de antimonio H 2 Agua Agua H 2 S Ácido sulfhídrico Sulfuro de dihidrógeno H 2 Se Ácido selenhídrico Seleniuro de dihidrógeno HF Ácido fluorhídrico Fluoruro de hidrógeno HCl Ácido clorhídrico Cloruro de hidrógeno HBr Ácido bromhídrico Bromuro de hidrógeno HI Ácido iodhídrico Ioduro de hidrógeno Se llaman hidruros volátiles porque todos son gases o líquidos a temperatura ambiente, mientras que los hiidruros metálicos son sólidos. Los no metales sólo tienen una valencia no metálica.

6 Sales binarias Las sales binarias proceden de la combinación de un metal con un no metal. El no metal actuará con su valencia no metálica y el metal con cualquiera de sus valencias. Se formulan escribiendo en primer lugar el símbolo del metal, a continuación el del no metal e intercambiando, como subíndices, las valencias. Si es posible, se simplifican los subíndices. Los no metales sólo tienen una valencia no metálica. Cuando el subíndice es 1 no se escribe. Ca Valencia 2 Cl Valencia 1 Fe Valencia 2 S Valencia 2 CaCl 2 Fe Valencia 3 S Valencia 2 Fe 2 S 2 FeS Zn Valencia 2 Se Valencia 2 Fe 2 S 3 Zn 2 Se 2 La fórmula correcta es la simplificada ZnSe Nomenclatura sistemática. Un prefijo indica el subíndice del no metal, sigue el nombre del no metal con la terminación uro, la preposición de, un prefijo que indica el subíndice del metal y, para terminar, el nombre del metal. Los prefijos deben referirse a la fórmula simplificada: Prefijo+no_metal+uro de prefijo+metal Subíndice Prefijo 2 Di 3 Tri 4 Tetra 5 Penta 6 Hexa 7 Hepta CaCl 2 Dicloruro de calcio Fe 2 S 3 Trisulfuro de dihierro ZnSe Seleniuro de zinc SnS 2 Disulfuro de estaño El azufre no forma azufruros, sino sulfuros El nitrógeno no forma nitrogenuros, sino nitruros. Así el carbono forma carburos, el arsénico arseniuros y el fósforo fosfuros. Nomenclatura de Stock. Puesto que la valencia del no metal está determinada, en el nombre, que omite los prefijos de la nomenclatura sistemática, sólo se indicará la valencia del metal, en números romanos y entre paréntesis, cuando el metal tenga más de una valencia. CaCl 2 Cloruro de calcio AuI Ioduro de oro(i) Fe 2 S 3 Sulfuro de hierro(iii) FeN Nitruro de hierro(iii) ZnSe Seleniuro de zinc ZnBr 2 Bromuro de zinc SnS 2 Sulfuro de estaño(iv) Al 3 S 2 Sulfuro de aluminio

7 Óxidos Formados por la unión de cualquier elemento con el oxígeno. Se formulan escribiendo en primer lugar el símbolo del metal, a continuación el símbolo del oxígeno e intercambiando, como subíndices, las valencias. Si es posible, se simplifican los subíndices. La valencia del oxígeno es siempre 2. Cuando el subíndice es 1 no se escribe. Na Valencia 2 Na 2 Fe Valencia 3 Fe 2 3 Fe Valencia 2 Fe 2 2 Fe Zn Valencia 2 Zn 2 2 Zn Nomenclatura sistemática. Un prefijo indica el subíndice del oxígeno, sigue la palabra óxido, la preposición de, un prefijo que indica el subíndice del elemento y, para terminar, su nombre. Los prefijos deben referirse a la fórmula simplificada: Prefijo+óxido de prefijo+elemento Subíndice Prefijo 2 Di 3 Tri 4 Tetra 5 Penta 6 Hexa 7 Hepta Na 2 Óxido de disodio Cl 2 3 Trióxido de dicloro Fe 2 3 Trióxido de dihierro S 3 Trióxido de azufre Zn Óxido de zinc N Óxido de nitrógeno Sn 2 Dióxido de estaño N 2 Dióxido de nitrógeno Nomenclatura de Stock. Puesto que la valencia del oxígeno siempre es 2, en el nombre, que omite los prefijos de la nomenclatura sistemática, se indicará la valencia del elemento, en números romanos y entre paréntesis, cuando tenga más de una valencia. Na 2 Óxido de sodio Cl 2 3 Óxido de cloro(iii) Fe 2 3 Óxido de hierro(iii) S 3 Óxido de azufre(vi) Zn Óxido de zinc N Óxido de nitrógeno(ii) Sn 2 Óxido de estaño(iv) N 2 Óxido de nitrógeno(iv)