FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DE COMPOSTOS INORGÀNICS

Transcripción

1 FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DE COMPOSTOS INORGÀNICS. INTRODUCCIÓ.. FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DELS COMPOSTOS QUÍMICS La nomenclatura química consisteix en una sèrie de regles que permeten anomenar les distintes substàncies químiques. La formulació química consisteix en una sèrie de regles que permeten escriure de forma abreviada les distintes substàncies químiques (simples i compostes). Ací estudiem les regles de formulació inorgànica establertes per la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry - Unió Internacional de Química Pura i Aplicada). Aquestes regles permeten assignar noms clars, unívocs i sistemàtics als compostos inorgànics (pràcticament tots els que no tenen carboni)... SÍMBOLS DELS ELEMENTS Les substàncies simples, és a dir les formades per àtoms d un sol element (iguals), es representen mitjançant símbols. Com ara el símbol químic del ferro és Fe i el del coure és Cu. Les substàncies simples moleculars estan constituïdes por un nombre limitat d àtoms. En aquests casos afegim al símbol corresponent un subíndex que indica el nombre d àtoms per molècula. Vegem aquests exemples: hidrogen H clor Cl nitrogen N brom Br oxigen O iode I fluor F tetrafòsfor P 4.3. FÓRMULES QUÍMIQUES DELS COMPOSTOS Els compostos químics són les substàncies formades per àtoms de distints elements enllaçats de forma estable. Cada compost es representa mitjançant una expressió abreviada que rep el nom de fórmula química..4. CONCEPTE DE VALÈNCIA La valència química és una expressió tradicional que s empra per tal d indicar la capacitat de combinació d un element amb els altres. La valència d un element químic és el nombre d àtoms d hidrogen amb què pot unir-se un àtom d aqueix I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ

2 element. Com ara, si observem la fórmula de l aigua H O, en ella la valència de l oxigen és, perquè un àtom d oxigen es combina amb dos àtoms d hidrogen. I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ

3 VALÈNCIES MÉS FREQÜENTS DELS PRINCIPALS ELEMENTS METALLS ALCALINS 8 - H + Hidrogen Li Liti Na Sodi K Potassi Rb Rubidi Be Berilli Mg Magnesi Ca Calci Sr Estronci METALLS ALCALINOTERRIS 3- METALLS DE TRANSICIÓ 3 ELEMENTS TERRIS 4 FAMÍLIA DEL CARBONI 5 FAMÍLIA DEL NITROGEN 6 ELEMENTS CALCÒGENS 7 ELEMENTS HALÒGENS 8 GASOS NOBLES Fe 3 Ferro Co 3 Cobalt Ni 3 Níquel Pd 4 Palladi Cu Coure Ag Argent Zn Zinc Cd Cadmi B 3 Bor Al 3 Alumini Ga 3 Galli In 3 Indi - 4 C () 4-4 Si 4 Silici Ge 4 Germa Sn 4 Estany -3 N Nitrogen -3 P 3 5 Fòsfor -3 As 3 5 Arsènic -3 Sb 3 5 Antimoni - O Oxigen - S 4 6 Sofre - Se 4 6 Seleni - Te 4 6 Telluri - F Fluor - Cl Clor - Br Brom - I Iode He Heli Ne Neó Ar Argó Kr Criptó Xe Xenó Cs Cesi Ba Bari Pt 4 Platí Au 3 Or Hg Mercuri Tl 3 Talli Pb 4 Plom Bi 3 5 Bismut Po Poloni At Àstat Rn Radó Fr Franci Ra Radi I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 3

4 . COMBINACIONS BINÀRIES molècula. Anomenem compostos binaris els que tenen dues classes d àtoms en la.. COMBINACIONS BINÀRIES DE L HIDROGEN Són les combinacions de l hidrogen amb un altre element químic i podem diferenciar tres grans grups: hidràcids, hidrurs no metàllics i hidrurs metàllics.... Hidràcids Les combinacions de l hidrogen amb els no metalls F, Cl, Br, I, S, Se i Te, s anomenen hidràcids. Són compostos que donen dissolucions àcides quan es mesclen amb aigua. Formulació: Presenten la fórmula general, HnX on X és el símbol de l element, n és la valència de l element amb l hidrogen i aquest presenta la valència +. H + X -n = H n X Quan els hidràcids estan en dissolució aquosa, al costat de la fórmula és habitual indicar-ho amb el símbol aq entre parèntesis: H n X (aq) Nomenclatura: S anomenen amb la terminació -ur afegida a l arrel llatina del nom del no metall, seguit de l expressió d hidrogen. Si estan en dissolució aquosa s anomenen amb la paraula àcid, seguida del nom de l arrel llatina del nom del no metall amb la terminació -hídric. H n X H n X (aq) NO METALL UR D HIDROGEN ÀCID NO METALL HÍDRIC FORMULACIÓ FÓRMULA NOM SISTEMÀTIC EN DISSOLUCIÓ AQUOSA H + F HF fluorur d hidrogen àcid fluorhídric H + Cl HCl clorur d hidrogen àcid clorhídric H + Br HBr bromur d hidrogen àcid bromhídric H + I HI iodur d hidrogen àcid iodhídric I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 4

5 H + S H S sulfur d hidrogen àcid sulfhídric H + Se H Se seleniür d hidrogen àcid selenhídric H + Te H Te telluriür d hidrogen àcid tellurhídric... Hidrurs no metàllics Són les combinacions de l hidrogen amb la resta dels no metalls. Es classifiquen a part ja que en aigua no presenten propietats àcides. Formulació: Presenten la fórmula general, XH n on X és el símbol de l element, n és la valència del element amb l hidrogen i aquest presenta la valència +. Nomenclatura: X n H + = XH n Aquests hidrurs tenen noms tradicionals que cal conèixer perquè són els que s usen més sovint. Segons la nomenclatura sistemàtica, s anomenen amb la paraula -hidrur a la qual s anteposa un prefix numeral que indica el nombre d hidrògens de la fórmula i tot seguit la preposició de seguida del nom del no metall. PREFIX NUMERAL HIDRUR DE NO METALL FORMULACIÓ FÓRMULA NOM TRADICIONAL NOM SISTEMÀTIC H + O H O aigua N 3 H + NH 3 amoníac P 3 H + PH 3 fosfina trihidrur de fòsfor As 3 H + AsH 3 arsina trihidrur d arsènic Sb 3 H + SbH 3 estibina trihidrur d antimoni C 4 H + CH 4 metà Si 4 H + SiH 4 silà tetrahidrur de silici B 3 H + BH 3 borà trihidrur de bor I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 5

6 ..3. Hidrurs metàllics Són les combinacions de l hidrogen amb els metalls. Formulació: Presenten la fórmula general, MH m, on M és el símbol del metall, m la valència del metall amb l hidrogen i aquest presenta la valència. M +m H = MH m Nomenclatura: Amb la nomenclatura pel sistema de Stock, s anomenen amb la paraula hidrur seguida de la preposició de i el nom del metall. La valència de l element s indica en nombres romans i entre parèntesis immediatament després del nom, només en cas que l element tinga més d una valència. HIDRUR DE METALL (VAL.) FORMULACIÓ FÓRMULA NOM SISTEMA STOCK Li + H LiH hidrur de liti Ca + H CaH hidrur de calci Sn +4 H SnH 4 hidrur d estany (IV) Al +3 H AlH 3 hidrur d alumini Pb +4 H PbH 4 hidrur de plom (IV).. COMBINACIONS BINÀRIES DE L OXIGEN Les combinacions binàries de l oxigen amb un altre element reben en general el nom d òxids. Estudiarem dos grans grups d òxids: els òxids bàsics i els òxids àcids.... Òxids bàsics i òxids àcids Òxids metàllics o bàsics: Quan l element que acompanya l oxigen és un metall. Reben el nom d òxids bàsics perquè poden reaccionar amb aigua i formen bases o hidròxids. I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 6

7 Òxids no metàllics o àcids: Quan l element que acompanya l oxigen és un no metall. Reben el nom d òxids àcids perquè poden reaccionar amb aigua i formen àcids oxoàcids. Formulació: La formulació d un òxid consisteix en escriure el símbol de l element (metall o no metall) i tot seguit el símbol de l oxigen. Sobre el símbol de cada element s escriu la valència corresponent (que no ha de constar en la fórmula definitiva) i es colloquen els subíndexs adequats per tal que la suma algebraica de totes les valències siga zero. (Observem que el subíndex de cada element de vegades coincideix con la valència de l altre). Nomenclatura: A +a O = A O a Segons la I.U.P.A.C. per tal d anomenar els òxids cal emprar les nomenclatures del sistema estequiomètric o del sistema de Stock. Nomenclatura de Stock: s empra la paraula òxid seguida del nom de l element; tot seguit s indica la valència de l element en nombres romans i entre parèntesis, només en cas que l element en tinga més d una. Es recomana utilitzar-la per tal d anomenar els òxids bàsics. ÒXID DE METALL (VAL.) FORMULACIÓ FÓRMULA NOM SISTEMA STOCK Na + O Na O òxid de sodi Ca + O CaO òxid de calci Fe + O FeO òxid de ferro (II) Fe +3 O Fe O 3 òxid de ferro (III) Nomenclatura estequiomètrica: Fa servir els prefixos numerals mono-. di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, etc, (equivalents a,, 3, 4, 5, 6, 7, respectivament), per tal d indicar les proporcions en què es troben els elements. Si resulta innecessari el prefix mono- es pot ometre del segon terme. Es recomana emprar-la per tal d anomenar els òxids àcids. PREFIX NUMERAL ÒXID DE PREFIX NUMERAL NO METALL I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 7

8 FORMULACIÓ FÓRMULA NOM ESTEQUIOMÈTRIC S +4 O SO diòxid de sofre S +6 O SO 3 triòxid de sofre N + O NO monòxid de nitrogen N +4 O N O 4 tetraòxid de dinitrogen.3. ALTRES COMBINACIONS BINÀRIES.3.. Combinació entre no metalls i metalls o sals binàries Les combinacions binàries d un no metall amb un metall també s anomenen sals binàries. Formulació: Per tal de formular aquests compostos s escriu el símbol del metall a l esquerra del símbol del no metall. Sobre el símbol de cada element s escriu la valència corresponent (que no ha de constar en la fórmula definitiva) i es colloquen els subíndexs adequats per tal que la suma algebraica de totes les valències siga zero. (Observem que el subíndex de cada element de vegades coincideix amb la valència de l altre). Nomenclatura: M +m X -n = M n X m Per tal d anomenar-los s empra preferentment el sistema Stock (tal com recomana la I.U.P.A.C.). Per això afegim a l arrel llatina del nom del no metall la terminació -ur, seguida del nom del metall. Si el metall té més d una valència aquesta s indica per mitjà de nombres romans entre parèntesis. NO METALL UR DE METALL (VAL.) FORMULACIÓ FÓRMULA NOM DE STOCK Na + F NaF fluorur de sodi Ca + Br CaBr bromur de calci Fe + Cl FeCl clorur de ferro (II) Fe +3 Cl FeCl 3 clorur de ferro (III) I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 8

9 Na + S Na S sulfur de sodi Al +3 N 3 AlN nitrur d alumini Mg + P 3 Mg 3 P fosfur de magnesi 3. EXERCICIS DE FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DE COMPOSTOS INORGÀNICS A. Anomena aquestes substàncies simples: Sb Bi Au U Ar Br Na Se S Zn Cl Ba Be P Ra Ag Pt Pd Rb As A. Escriu el símbol que correspon a cadascun d aquests elements: Calci Iode Nitrogen Sodi Alumini Ferro Potassi Mercuri Silici Talli Cobalt Heli Hidrogen Magnesi Poloni Liti Zinc Plom Bor Oxigen A.3 Escriu la fórmula d aquests compostos binaris de l hidrogen: Fluorur d hidrogen Hidrur de cesi Trihidrur d antimoni Àcid bromhídric Sulfur d hidrogen Hidrur de coure (I) Metà Àcid telurhídric Clorur d hidrogen Hidrur de calci Fosfina Àcid iodhídric Seleniür d hidrogen Hidrur d estany (IV) Tetrahidrur de silici Àcid cianhídric A.4 Anomena aquests compostos binaris de l hidrogen: I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 9

10 HBr HI CuH AlH 3 NH 3 HF (aq) H Te H O HCl (aq) HCN PH 3 AsH 3 KH MgH H S (aq) H Se (aq) A.5 Formula aquests òxids: òxid de liti òxid de rubidi òxid de magnesi òxid de berilli òxid de níquel (II) òxid de níquel (III) òxid de coure (I) òxid de coure (II) òxid d argent òxid d or (III) òxid d alumini òxid d estany (II) òxid d estany (IV) òxid de mercuri (II) òxid de talli (III) monòxid de carboni diòxid de carboni diòxid de silici triòxid de dinitrogen pentaòxid de dinitrogen triòxid de difòsfor pentaòxid de difòsfor diòxid de sofre triòxid de sofre monòxid de diclor triòxid de diclor pentaòxid de diclor heptaòxid de diclor pentaòxid de diiode triòxid de seleni A.6 Anomena aquests òxids amb la nomenclatura de Stock per als òxids bàsics i l estequiomètrica per als òxids àcids: K O Cs O NO N O BaO NO I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ 0

11 SrO As O 3 CoO As O 5 Co O 3 SeO ZnO SeO CdO SeO 3 Hg O TeO HgO TeO 3 Ga O 3 I O PbO I O 3 PbO I O 5 Bi O 3 I O 7 PtO GeO A.7 Formula o anomena aquestes sals binàries: KI MgBr NiCl ZnS Cs Se Ag 3 N clorur de cobalt (III) iodur de mercuri (II) bromur de potassi sulfur de ferro (III) seleniür de cadmi telluriür d alumini I.E.S. SANT VICENT FERRER - ALGEMESÍ