FORMULACIÓN INORGÁNICA

Transcripción

1 FORMULACIÓN INORGÁNICA Al escribir la fórmula de un compuesto se escriben los símbolos de los elementos que lo forman desde el menos electronegativo (a la izquierda, suele ser un Metal), hasta el más electronegativo (a la derecha, suele ser un No Metal). El orden es: Metales, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F 1. COMBI ACIO ES BI ARIAS CO EL HIDRÓGE O HIDRUROS METÁLICOS. Combinación de metal e hidrógeno. Fórmula general MHy. Nomenclatura TRADICIONAL: Si el metal sólo tiene una valencia: HIDRURO DE+METAL -OSO (menor valencia) Si el metal tiene dos valencias: HIDRURO + METAL + -ICO (mayor valencia) Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): PREFIJO Nº DE H + HIDRURO DE + NOMBRE DEL METAL. Nomenclatura STOCK: HIDRURO DE + NOMBRE DEL METAL + (valencia del metal con nº romanos) Si el metal sólo tiene una valencia, no es necesario indicarla. EJEMPLO SISTEMÁTICA(IUPAC) STOCK AlH 3 Hidruro de aluminio Trihidruro de aluminio Hidruro de aluminio (III) NiH 2 Hidruro niqueloso Dihidruro de níquel Hidruro de níquel (II) NiH 3 Hidruro niquélico Trihidruro de níquel Hidruro de níquel (III) 1.2. HIDRUROS O METÁLICOS (volátiles). Combinación de no metal menos electronegativo que el hidrógeno, e hidrógeno. Los no metales actúan con una única valencia (la negativa). Nombre TRADICIONAL: Son nombres tan conocidos que se siguen manteniendo en la actualidad. BH 3 borano CH 4 metano NH 3 amoníaco H 2 O agua B 2 H 6 diborano SiH 4 silano PH 3 fosfina (fosfamina) AsH 3 arsina (arsenamina) SbH 3 estibina BiH 3 bismutina Nomenclatura IUPAC: Igual que para los hidruros metálicos. Ej.: CH 4 Tetrahidruro de carbono NH 3 Trihidruro de nitrógeno 1

2 1.3. HALUROS DE HIDRÓGE O Y ACIDOS BI ARIOS (HIDRÁCIDOS.) Combinación de no metales más electronegativos que el hidrógeno con hidrógeno. Como gases se denominan haluros de hidrógeno y cuando están disueltos en agua presentan propiedades ácidas llamándose entonces ácidos hidrácidos. Fórmula general: HyX. El no metal frente al hidrógeno utiliza su valencia más pequeña (la negativa). F, Cl, Br, I Þ -1 S, Se, Te Þ -2 N, P, As -3 Nomenclatura TRADICIONAL: (Cuando están en disolución acuosa). ÁCIDO + NOMBRE NO METAL + HÍDRICO Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): (Cuando están en estado gaseoso). NOMBRE NO METAL + -URO DE + PREFIJO Nº H + HIDRÓGE O Nomenclatura STOCK: Igual que la anterior, pero sin prefijos. NOMBRE NO METAL + -URO DE HIDRÓGE O EJEMPLO SISTEMÁTICA(IUPAC) STOCK HCl Ácido clorhídrico Cloruro de hidrógeno Cloruro de hidrógeno H 2 S Ácido sulfhídrico Sulfuro de dihidrógeno Sulfuro de hidrógeno 2. COMBI ACIO ES BI ARIAS DEL OXÍGE O 2.1 ÓXIDOS METÁLICOS. Combinación de un metal con oxígeno. Fórmula general: MzOy donde, si y es par, se simplifica. Nomenclatura TRADICIONAL: Si el metal sólo tiene una valencia: ÓXIDO DE +NOMBRE METAL -OSO (menor valencia) Si el metal tiene dos valencias: ÓXIDO + METAL + -ICO (mayor valencia) Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): PREFIJO Nº DE O+ ÓXIDO DE + PREFIJO Nº ÁTOMOS METAL + NOMBRE DEL METAL Los prefijos utilizados son mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-,... En muchas ocasiones se prescinde del prefijo mono-. Nomenclatura STOCK: ÓXIDO DE + NOMBRE METAL + (valencia del metal con nº romanos). Si el metal sólo tiene una valencia, no es necesario indicarla. EJEMPLO SISTEMÁTICA (IUPAC) STOCK Na 2 O Óxido de sodio Monóxido de disodio Óxido de sodio (I) Fe 2 O 2 FeO Óxido ferroso Monóxido de monohierro Óxido de hierro (II) 2

3 Fe 2 O 3 Óxido férrico Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) 2.2. ÓXIDOS O METÁLICOS. Combinación de un no metal con oxígeno. Fórmula general MzOy donde si y es par se simplifica. Nomenclatura TRADICIONAL (YA NO SE USA): ANHÍDRIDO + (PREFIJO) + NO METAL + SUFIJO. El prefijo y el sufijo dependen de las valencias que tenga el no metal.. Una valencia Dos valencias Tres valencias Cuatro valencias Prefijo- -Sufijo Menor Menor HIPO- -OSO Menor Medio Media baja - OSO Valencia única Mayor Mayor Media alta - ICO Mayor PER- - ICO El caso de Mn es especial: (tiene tres valencias como no metal: 4, 6 y 7) Menor (4)- OSO Anh. manganoso Medio (6)- ICO Anh. mangánico Mayor (7)- PER- -ICO Anh. permangánico Nomenclatura SISTEMÁTICA y STOCK: Igual que en los óxidos metálicos. COMPUESTO SISTEMÁTICA (IUPAC) STOCK C 2 O 4 ÞCO 2 Anhídrido carbónico Dióxido de carbono Óxido de carbono (IV) Cl 2 O Anhídrido hipocloroso Monóxido de dicloro Óxido de cloro (I) Cl 2 O 3 Anhídrido cloroso Trióxido de dicloro Óxido de cloro (III) Cl 2 O 5 Anhídrido clórico Pentóxido de dicloro Óxido de cloro (V) Cl 2 O 7 Anhídrido perclórico Heptóxido de dicloro Óxido de cloro (VII) 3. COMBI ACIO ES BI ARIAS: SALES 3.1. SALES HALOIDEAS O HIDRÁCIDAS. Combinación de un metal y un no metal. Formula general: MnXy. El no metal actúa con su valencia más pequeña frente al hidrógeno. F, Cl, Br, I Þusan valencia -1 S, Se, Te usan valencia -2 N, P, As, Sb, Bi usan valencia -3 Nomenclatura TRADICIONAL: Si el metal sólo tiene una valencia: NOMBRE NO METAL + URO + de + NOMBRE METAL Si el metal tiene dos valencias: NOMBRE NO METAL + URO + NOMBRE METAL + -OSO (menor valencia) -ICO (mayor valencia) 3

4 Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): PREFIJO Nº ÁT. NO METAL + NOMBRE NO METAL + -URO DE + PREFIJO Nº ÁT. METAL + NOMBRE DEL METAL. Nomenclatura STOCK: NO METAL + DE + NOMBRE METAL + (valencia del metal con nº romanos). Si el metal sólo tiene una valencia, no es necesario indicarla. COMPUESTO SISTEMÁTICA(IUPAC) STOCK AlCl 3 Cloruro de aluminio Tricloruro de aluminio Cloruro de aluminio (III) Fe 2 S 3 Sulfuro férrico Trisulfuro de dihierro Sulfuro de hierro (III) 3.2. SALES VOLÁTILES Combinación de un no metal (que actúa con todas sus valencias) y un no metal, más electronegativo, que actúa con su valencia más pequeña. F, Cl, Br, I Þusan valencia -1 S, Se, Te usan valencia -2 N, P, As, Sb, Bi usan valencia -3 Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): Igual que las sales hidrácidas. Ej.: CCl 4 tetracloruro de carbono IF 5 pentafluoruro de yodo 4. PERÓXIDOS. Son combinaciones de un metal con el grupo peróxido (O 2 ) que actúa con valencia -2. El subíndice 2 del grupo peróxido U CA SE SIMPLIFICA. Nomenclatura TRADICIONAL: Si el metal sólo tiene una valencia: PERÓXIDO DE+ NOMBRE METAL Si el metal tiene dos valencias: PERÓXIDO DE + NOMBRE METAL + Nomenclatura SISTEMÁTICA(IUPAC): -OSO (menor valencia) -ICO (mayor valencia) (PREFIJO) +DIÓXIDO DE + (DI) + NOMBRE DEL METAL Nomenclatura STOCK: PERÓXIDO DE + NOMBRE DEL METAL + (valencia del metal con nº romanos) Si el metal sólo tiene una valencia, no es necesario indicarla. COMPUESTO SISTEMÁTICA(IUPAC) STOCK Na 2 O 2 Peróxido de sodio Dióxido de disodio Peróxido de sodio (I) Ba 2 (O 2 ) 2 ÞBaO 2 Peróxido de bario Dióxido de bario Peróxido de bario (II) H 2 O 2 Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) 4

5 5.COMBI ACIO ES TER ARIAS: HIDRÓXIDOS Formados por un metal, oxígeno e hidrógeno. Formula general: M(OH)y. El grupo -OH se llama grupo hidroxilo (-0H) y tiene valencia -1. Nomenclatura TRADICIONAL: Si el metal sólo tiene una valencia: HIDRÓXIDO DE + NOMBRE METAL -OSO (menor valencia) Si el metal tiene dos valencias: HIDRÓXIDO + NOMBRE METAL + -ICO (mayor valencia) Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): PREFIJO Nº DE -OH + HIDRÓXIDO DE + NOMBRE METAL Nomenclatura STOCK: HIDRÓXIDO DE + NOMBRE METAL + (valencia del metal con nº romanos). Si el metal sólo tiene una valencia, no es necesario indicarla. EJEMPLO SISTEMÁTICA (IUPAC) STOCK Ca(OH) 2 Hidróxido de calcio Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio (II) Fe(OH) 3 Hidróxido férrico Trihidróxido de hierro Hidróxido de hierro (III) 6. COMBI ACIO ES TER ARIAS: ÁCIDOS OXOÁCIDOS Están formados por hidrógeno, un no metal o metal de transición de elevada valencia (Cr, Mn,.,) y oxígeno. Fórmula general: H a X b O c. Se obtienen sumando una molécula de agua al óxido no metálico correspondiente. Ej.: N 2 O 3 + H 2 O = H 2 N 2 O 4 simplificando HNO 2 Ácido nitroso omenclatura : Para nombrar un oxoácido se siguen los siguientes pasos: (Ej.: H 2 SO 3 ) 1. Se coloca encima de cada elemento su valencia. (H +1, O -2, elemento central x). (Ej.: H 2 +1 S x O 3-2 ) 2. Como el compuesto debe ser eléctricamente neutro, se multiplican los números superiores por los inferiores, sumamos e igualamos a cero. De esta forma calculamos x. (Ej.: 1*2 + x*1 +(-2)*3 =0; x=4) 3. Se nombra como ÁCIDO + (PREFIJO)+ NOMBRE NO METAL+ SUFIJO (Ej.: Ácido sulfuroso) El prefijo y el sufijo dependen de las valencias que tenga el no metal o el metal de transición (Cr, Mn...) Una valencia Dos valencias Tres valencias General Manganeso Cuatro valencias Prefijo- -Sufijo Menor Menor HIPO-.-OSO Menor Intermedia Menor (4) Media baja - OSO Valencia única Mayor Mayor Intermedia (6) Media alta -ICO Mayor (7) Mayor PER-..- ICO Recordar que el caso del Mn, con tres valencias como no metal (4, 6 y 7) es especial. 5

6 omenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): Se procede igual que en la nomenclatura tradicional y se nombra como: PREF. Nº Oxígenos + OXO +NO METAL +-ATO + (valencia no metal con nº romanos +DE HIDRÓG. Nomenclatura ESTEQUIOMÉTRICA: PERFIJO Nº O + OXO +NOMBRE NO METAL +-ATO + DE + PREFIJO º H + HIDRÓGENO Nomenclatura STOCK: ÁCIDO + PREFIJO Nº ÁT. DE O + -OXO + NOMBRE NO METAL + -ICO (valencia del no metal con nº romanos) EJEMPLO H 2 SO 4 Ácido sulfúrico SISTEMÁTICA (IUPAC) Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno ESTEQUIOMÉTRICA Tetraoxosulfato de dihidrógeno STOCK Ácido tetraoxosulfúrico (VI) Otra forma fácil de nombrar/formular oxoácidos consiste en recordar que: valencia par Fórmula valencia impar Fórmula II H 2 XO 2 1 HXO IV H 2 XO 3 III HXO 2 VI H 2 XO 4 V HXO 3 VII HXO 4 OXOÁCIDOS POLIHIDRATADOS Algunos óxido no metálicos pueden formar oxácidos sumando una, dos o tres moléculas de agua. Se utilizan entonces los prefijos META, PIRO y ORTO para distinguirlos. (Del prefijo ORTO se puede prescindir). Ej.: P 2 O H 2 O = H 4 P 2 O 7 Para el B (valencia 3): 1 molécula---meta, 3 moléculas---(orto) HBO 2 Ácido metabórico H 3 BO 3 Ácido (orto)bórico Para el Si (valencia 4): 1molécula---META, 2 moléculas---(orto) H 2 SiO 3 Ácido metasilícico H 4 SiO 4 Ácido (orto)silícico Para P, As y Sb (valencias 3 y 5): 1 moléc---meta, 2 moléc.---piro, 3 moléc.--- (ORTO). HPO 2 Ácido metafosforoso HPO 3 Ácido metafosfórico H 4 P 2 O 5 Ácido pirofosforoso H 4 P 2 O 7 Ácido pirofosfórico H 3 PO 3 Ácido (orto)fosforoso H 3 PO 4 Ácido (orto)fosfórico POLIÁCIDOS Contienen en su molécula más de un átomo de no metal. Se forman sumando dos moléculas de oxoácido con pérdida de una molécula de agua (o tres moléculas de oxoácido con pérdida de dos moléculas de agua). Ejemplo: H 2 SO 4 + H 2 SO 4 H 2 O = H 2 S 2 O 7 Ácido disulfúrico Ejemplo: H 3 PO 4 + H 3 PO 4 + H 3 PO 4-2 H 2 O = Ácido trifosfórico H 2 S 2 O 5 Ácido disufuroso H 2 S 2 O 7 Ácido disufúrico H 2 Cr 2 O 7 Ácido dicrómico H 5 P 3 O 10 Ácido trifosfórico 6

7 CÓMO SE FORMULA U OXOÁCIDO? SI EL OMBRE ES 1. Se averigua la valencia de todos los elementos. Si el nombre es tradicional, la valencia del elemento central la conoceremos por los prefijos y sufijos. Ej.: Ácido Perclórico H +1 Cl +7 O Buscamos el subíndice del oxígeno. Será un número que, multiplicado por la valencia del oxígeno (-2), sea mayor que la valencia del átomo central (en valor absoluto). En nuestro ejemplo: H Cl +7 O -2 y y = 4 pq. (-2)*4 > 7 3. El subíndice del hidrógeno lo conoceremos resolviendo la ecuación correspondiente, ya que el compuesto debe ser eléctricamente neutro. H x +1 Cl +7 O 4-2 1*x + 7*1 + (-2)*4= 0 x=1 SI EL OMBRE ES SISTEMÁTICO (IUPAC) O DE STOCK En este caso, sólo habría que seguir el paso número 3 porque el resto de los datos se obtienen del mismo nombre del compuesto. Ej.: Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno HClO 4 EJERCICIOS DE OXOÁCIDOS Óxido no met. + H 2 O OXOÁCIDO OMBRE OMBRE SISTEMÁTICO (IUPAC) OMBRE STOCK CO + H 2 O H 2 CO 2 H 2 CO 3 H O 2 H O 3 H 2 SO 2 (Se,Te) H 2 SO 3 H 2 SO 4 HClO (Br,I) 7

8 HClO 2 HClO 3 HClO 4 H 2 MnO 3 H 2 MnO 4 HMnO 4 H 2 CrO 4 P 2 O 3 +H 2 O HPO 2 (As, Sb) P 2 O 3 +2H 2 O H 4 P 2 O 5 P 2 O 3 +3H 2 O H 3 PO 3 P 2 O 5 +H 2 O HPO 3 P 2 O 5 +2H 2 O H 4 P 2 O 7 P 2 O 5 +3H 2 O H 3 PO 4 B 2 O 3 +H 2 O HBO 2 B 2 O 3 +3H 2 O H 3 BO 3 SiO 2 +H 2 O H 2 SiO 3 SiO 2 +2H 2 O H 4 SiO 4 8

9 Óxido no met. + H 2 O OXOÁCIDO OMBRE OMBRE SISTEMÁTICO (IUPAC) ó OMBRE STOCK Ácido yódico Tetraoxomanganato (VII) de hidrógeno Ácido tetraoxomangánico (VII) Ácido disulfúrico Trioxoborato (III) de hidrógeno Ácido trioxobórico (III) Ácido hipobromoso Ácido piroantimónico Heptaoxodiarseniato (V) de hidrógeno Ácido heptaoxodiarsénico (V) Ácido metabórico Trioxocarbonato (IV) de hidrógeno Ácido trioxocarbónico (IV) Ácido nitroso Dioxoyodato (III) de hidrógeno Ácido mangánico Tetraoxosilicato (IV) de hidrógeno Dioxoclorato (III) de hidrógeno Ácido (orto)arsenioso Ácido dicrómico Tetraoxomanganato(VI) de hidrógeno Ácido metasilícico Dioxofosfato (III) de hidrógeno Ácido perbrómico Tetraoxocromato (VI) de hidrógeno Monoxobromato (I) de hidrógeno Ácido trifosfórico Ácido selenioso Ácido dioxobrómico (III) 9

10 7. SALES OXOÁCIDAS EUTRAS (SALES TER ARIAS) - Formadas por metal + no metal (o los metales Cr / Mn) + oxígeno. - Proceden de los ácidos oxoácidos en los que se han sustituido TODOS los átomos de hidrógeno por un metal. - Formula general: M a (X b O c ) y donde a e y se pueden simplificar. - Cuando resulta necesario utilizar dos prefijos juntos se emplea bis-, tris-, tetraquis-, pentaquis-... para el primero. omenclatura : Ejemplo: Co 2 (SO 3 ) 3 1. Se escribe encima de cada elemento su valencia. Co 2 +3 (S x O 3-2 ) 3 2. Se calcula la valencia del átomo central multiplicando los números superiores por los inferiores, sumando todo e igualando a cero (ya que el compuesto debe ser eléctricamente neutro). 2*3 + 3(x-6)=0; x=4 (Nota: se puede hacer rápidamente de cabeza averiguando cuánto tiene que valer x dentro del paréntesis para que el subíndice del Co sea un 2: 3*2 x = 2. x=4). 3. Se nombran como el ácido de procedencia cambiando lo siguiente: - la terminación oso por ito o la terminación ico por ato. - la terminación DE HIDRÓGENO por el nombre del metal. Si el metal tiene dos valencias se añaden las terminaciones OSO (menor) e ICO (mayor). Ej.: Co 2 (SO 3 ) 3 Sulfito cobaltoso omenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): PREFIJO Nº ÁT. DE O + -OXO + PREFIJO Nº ÁT. NO METAL + NOMBRE NO METAL + -ATO + (valencia del no metal con nº romanos) DE + PREFIJO Nº ÁT. METAL + NOMBRE DEL METAL omenclatura ESTEQUIOMÉTRICA: Igual pero prescindiendo de la valencia del metal con nº romanos. EJEMPLO K 2 CO 3 Carbonato de potasio SISTEMÁTICA (IUPAC) Trioxocarbonato (IV) de dipotasio ESTEQUIOMÉTRICA Trioxocarbonato de dipotasio EJEMPLO Fe 2 (SO 4 ) 3 Sulfato férrico o Sulfato de hierro (III) SISTEMÁTICA (IUPAC) Tris(tetraoxosulfato (VI)) de dihierro ESTEQUIOMÉTRICA Tris(tetraoxosulfato) de dihierro CÓMO SE FORMULA U A SAL TER ARIA? SI EL OMBRE ES (Ej. Bromito áurico) 1. Se escriben los símbolos de los elementos. Au Br O 2. Se coloca encima de cada uno de ellos su valencia. Podremos conocerla mediante los prefijos y sufijos del nombre. Au +3 Br +3 O La valencia del metal (+3) se coloca como subíndice del anión. Au (Br +3 O -2 y) 3 4. Se calcula el subíndice del oxígeno averiguando por qué número hay que multiplicar su valencia (en valor absoluto) para que sea mayor (nunca igual) que la valencia del átomo central (+3). 10

11 (-2)*y > +3 ; y= 2 Quedará por ahora Au (Br +3 O -2 2) 3 5. Averiguamos el subíndice del metal (Au). Para ello calculamos el resultado de la operación del interior del paréntesis en valor absoluto. 2*(-2) + 3*1 = -1 = 1 SI EL OMBRE ES SISTEMÁTICO (Ej. Trisdioxobromato (III) de monooro) Sólo hay que escribir la fórmula del compuesto siguiendo las indicaciones de dicho nombre. SALES OXOÁCIDAS ÁCIDAS - Se obtienen cuando no todos los hidrógenos de un ácido se sustituyen por átomos de un metal. omenclatura : Igual que antes pero añadiendo PREFIJO º DE H + HIDRÓGE O al principio del nombre. Nomenclatura SISTEMÁTICA (IUPAC): Igual que antes pero añadiendo PREFIJO Nº DE H + HIDRÓGENO al principio del nombre. EJEMPLO Na 2 HPO 4 Hidrógeno (orto)fosfato de disodio SISTEMÁTICA (IUPAC) Hidrógenotetraoxofosfato(VI) de disodio ESTEQUIOMÉTRICA Hidrógenotetraoxofosfato de disodio EJEMPLO Fe (H 2 PO 4 ) 2 Dihidrógeno (orto)fosfato ferroso Dihidrógeno (orto)fosfato de hierro (II) SISTEMÁTICA (IUPAC) Bis(dihidrógenotetraoxofosfato(VI)) de hierro ESTEQUIOMÉTRICA Bis(dihidrógenotetraoxofosfato) de hierro También pueden formarse sales ácidas a partir de los ácidos hidrácidos: EJEMPLO KHS Hidrógeno sulfuro de potasio Bisulfuro de potasio Sulfuro ácido de potasio HOJA DE TRABAJO DE OXOSALES (SALES TERNARIAS) Ejemplo: Fe 2 (SO 4 ) 3 Nomenclatura tradicional: Nomenclatura sistemática (IUPAC): Nomenclatura estequiométrica: SULFATO FÉRRICO (también SULFATO DE HIERRO (III)) TRISTETRAOXOSULFATO (VI) DE DIHIERRO TRISTETRAOXOSULFATO DE DIHIERRO SAL TER ARIA (OXOSAL) Li 2 CO 2 Be 2 (CO 3 ) 2 -- BeCO 3 Au(NO 2 ) 3 Hg NO 3 SISTEMÁTICO 11

12 Pd 2 (SO 2 ) 4 - Pd(SO 2 ) 2 Mg 2 (SO 3 ) 2 -- MgSO 3 Cs 2 SO 4 Al(ClO) 3 Au (ClO 2 ) 3 Co(ClO 3 ) 2 Sr(ClO 4 ) 2 Ba 2 (MnO 3 ) 2 --BaMnO 3 Cu 2 MnO 4 AgMnO 4 Co 2 (CrO 4 ) 3 K 3 PO 3 Rb 4 P 2 O 7 Li 3 PO 4 NaBO 2 Cs 3 BO 3 Al 2 (SiO 3 ) 3 Na 4 SiO 4 Carbonato niquélico Selenito cuproso Hipobromito mercurioso Yodato paládico Trioxonitrato (V) de litio Bistetraoxomanganato (VII) de níquel Tristrioxocromato (VI) de diníquel 12