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Formulación inorgánica
4º ESO
BINARIOS Y TERNARIOS
© Chema Martín, 2013
Valencia
• La valencia se ha definido tradicionalmente
por la capacidad de combinación de un
elemento, más concretamente el nº de
átomos de hidrógeno con los que se une un
átomo de ese elemento o a los que sustituye
si no se une directamente al hidrógeno.
– Así, la valencia del O es 2 porque forma H2O
– También hemos visto otros ejemplos, CH4 implica
que la valencia del carbono es 4
Para que se usa la valencia
• Cuando 2 átomos se unen entre si se unen
como indican sus valencia, las intercambian.
• Si el C tiene valencia 4 es porque se combina o
sustituye a 4 H y formará el CH4
• El O tiene valencia 2 y forma el H2O
• Si se combinan el O y el C directamente,
podemos partir del CH4 y pensar que cada O
sustituirá a 2 H, por lo que se formará el CO2
Cómo se usa la valencia
• Cuando 2 elementos se unen se escribe la
valencia de cada uno de ellos como subindice
del otro.
• Asi, cuando se unen el C y el O se forma:
2
4
Si se pueden simplificar los subíndices se simplifican, como es el caso
2
VALENCIAS MAS IMPORTANTES
(SELECCIÓN)
CARMONOIDE
OS
NITROGENO
IDEOS
ANFÍGEN
OS
HALÓGNE
OS
Elemento
Valencias con el oxígeno
H
F
1
1
Cl, Br, I
1 3 5 7
O
2
S, Se, Te
2 4 6
2
N, P, As, Sb 1 3 5 (el N también usa la 2 y la 4)
C, Si
2 4 (El Silicio sólo la 4, en realidad)
METALES
Elemento
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag, NH4+
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
Cu, Hg
Al
Au
Fe, Co, Ni, Cr, Mn
Sn, Pb, Pt
Valencia con el
hidrógeno o un metal
1
1
Valencia
1
2
1 2
3
1 3
2 3
2 4
3
4
¿en que orden escribimos los
elementos?
• Es muy importante, porque según el orden se
van a nombrar los compuesto.
• El orden que se sigue es, 1º el metal, y luego
el no metal
– METAL+NO METAL
• Si son 2 no metales, el orden es siguiendo la
tabla periódica
Orden de los no metales
Resumiendo: Metales, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F
Como puedes ver es fácil de aprender. Primero los metales, luego los
carbonoideos, Si y C, luego los nitrogenoideos, Sb, As, P, N, el hidrógeno se
intercala en medio, H, luego los anfígenos Te, Se, S , los halógenos I, Br, Cl y aquí
está el pequeño regate del O y luego el F. Es importante recordar que el O es el
último siempre (salvo si va con el F, en el compuesto OF2)
Así se formula….
•
•
•
•
•
•
•
Ca con F: CaF2
Ca con O: CaO
Na con S: Na2S
C con O: hay 2, el CO y el CO2
N con H: el NH3
S con O: hay 3, SO, SO2 y SO3
Cl con O: hay 4: Cl2O, Cl2O3, Cl2O5 y Cl2O7
¿Cómo distinguimos cada uno de los
compuestos?
• Con el nombre
• Si 2 átomos sólo dan un compuesto será fácil. Se
empieza por el 2º dando la terminación “uro”, salvo el
oxígeno que, por tradición, se llama óxido y a
continuación el nombre del primero. (Esto es influencia
inglesa)
Ejemplo:
• CaF2: Fluoruro de calcio
• CaO: Óxido de calcio
• Na2S: Sulfuro de sodio
Problemas….
• Cuando 2 elementos dan luugar a varios
compuestos se distinguen entre ellos mediante el
nombre y se usan básicamente 3 sistemas:
– Nomenclatura Sistemática: utiliza prefijos que nos
indican el número de átomos de cada elemento (el
mono-, normalmente se obvia. Ojo, se indica el nº de
átomos, no la valencia). Los prefijos son: mono-, di-,
tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- …)
– Sistema de Stock: indica la valencia (no el nº de
átomos, ojo) entre paréntesis y números romanos, si
existe más de una posibilidad.
Como llamariamos a….
Sistemática
Stock
Cl2O
Oxido de dicloro
Oxido de cloro (I)
Cl2O3
Trioxido de dicloro
Oxido de cloro (III)
Cl2O5
Pentóxido de dicloro
Oxido de cloro (V)
Cl2O7
Heptóxido de dicloro
Oxido de cloro (VII)
El sistema tradicional
• Existe un tercer sistema, denominado tradicional, un
poco más complejo y que se usa poco en los binarios,
pero mucho en los ternarios derivados de estos.
• Usa prefijos y sufijos, dependiendo de la valencia
utilizada por el primero de los átomos (el último
siempre usa una única valencia y no hay confusión) :
– Si sólo tiene una valencia (sea la que sea, pero sólo una),
terminación –ico
– Si tiene 2 valencias, -oso para la menor e –ico para la mayor.
– Si tiene 3 valencias, hip- -oso para la menor, -oso para la
intermedia y –ico para la mayor.
– Si tiene 4 valencias, hip- -oso, -oso, -ico y per- -ico, en ese orden
Varios ejemplos
Cl2O
Cl2O3
Cl2O5
Tradicional (serán “anhídridos”, no óxidos)
Anhídrido hipocloroso
Anhídrido cloroso
Anhídrido clórico
Cl2O7
Anhídrido perclórico
SO
SO2
SO3
CO
CO2
Tradicional (serán “anhídridos”, no óxidos)
Anhídrido hiposulfuroso
Anhídrido sulfuroso
Anhídrido sulfúrico
Tradicional (serán “anhídridos”, no óxidos)
Anhídrido carbonoso
Anhídrido carbónico
Clasificación de los binarios
binarios
óxidos
Óxidos
metalicos
(óxidos básicos)
Óxidos no
metálicos
(anhídridos)
Hidrúros
Peróxidos
Hidruros
metálicos
Hidruros no
metálicos
Grupo del C y el
N
Grupo del O y S
Óxidos metálicos
• Todos tiene de fórmula general:
Me2Ovalencia del metal
Sistemática
Stock
Tradicional
FeO
monoxido de hierro
Oxido de hierro (II)
Oxido ferroso
Fe2O3
Trioxido de dihierro
Oxido de hierro (III)
Óxido férrico
Li2O
Óxido de dilitio
Oxido de litio
Óxido de litio
ZnO
Oxido de zinc
Oxido de zinc
Óxido de zinc
Óxidos no metálicos
• Todos tiene de fórmula general (salvo OF2):
NoMe2Ovalencia del no metal
• En la nomenclatura la única salvedad debe
hacerse con la tradicional, en la que se
denominan “anhídridos” y no óxidos.
Óxidos no metálicos
Cl2O
Cl2O3
Cl2O5
Tradicional (serán “anhídridos”, no óxidos)
Anhídrido hipocloroso
Anhídrido cloroso
Anhídrido clórico
Cl2O7
Anhídrido perclórico
SO
SO2
SO3
CO
CO2
Tradicional (serán “anhídridos”, no óxidos)
Anhídrido hiposulfuroso
Anhídrido sulfuroso
Anhídrido sulfúrico
Tradicional (serán “anhídridos”, no óxidos)
Anhídrido carbonoso
Anhídrido carbónico
Peróxidos
• Contiene el grupo peróxido, formado por 2
átomos de oxigeno unidos entre sí, O2.
• Se comporta el grupo como si cada oxígeno
tuviese valencia 1.
• Son combinaciones de un metal alcalino o
alcalino-terreo con el grupo peróxido.
• Se pueden simplificar, pero el oxígeno debe
tener al menos un 2 de un grupo peróxido.
peróxidos
• Ejemplos:
• H2O2: Peróxido de hidrógeno
• Li2O2: Peróxido de Litio
• CaO2: Peróxido de Calcio
Hidruros metálicos
• Fórmula:
Metal Hvalencia del metal
• Ejemplos:
Sistemática
CaH2: Hidruro
de calcio oStock
cálcico
CaH2
Diidruro de calcio
Hidruro de calcio
FeH2.
Tradicional
Hidruro
cálcico
LiH
Hidruro de litio
Hidruro de litio
Hidruro lítico
FeH2
Dihidruro de hierro
Hidruro de hierro
(II)
Hidruro
ferroso
FeH3
Trihidruro de hierro
Hidruro de hierro
(III)
Hidruro
férrico
Hidruros no metálicos
• Se distinguen 2 tipos, según el otro
elementos:
– Si el otro elemento se escribe antes que el
hidrógeno, grupos 13, 14 y 15 (B, C, Si, N, P, As y
Sb) son hidruros y reciben nombres especiales.
– Si el otro elemento se escriben detrás, grupos 16 y
17 (O,S, Se, Te, F, Cl, Br, I) no serán hidruros en
sentido estricto (se empezará a nombrar por el
otro elemento)
Hidruros grupo 13, 14 y 15
Fórmula
N. STOCK
N. SISTEMÁTICA
N. TRAD.
NH3
Hidruro de Nitrógeno
Trihidruro de nitrógeno
Amoníaco
PH3
Hidruro de fósforo
Trihidruro de fósforo
Fosfina
AsH3
Hidruro de arsénico
Trihidruro de arsénico
Arsina
SbH3
Hidruro de antimonio
Trihidruro de antimonio
Estibina
CH4
Hidruro de carbono
Tetrahidruro de carbono
Metano
SiH4
Hidruro de silicio
Tetrahidruro de silicio
Silano
BH3
Hidruro de boro
Trihidruro de boro
Borano
Hidruros grupos 16 y 17
• Su fórmula es: Hvalencia no metal No metal
• Se nombran siguiendo cualquiera de los 3
sistemas y como en disolución acuosa se
comportan como ácidos se denominan
también “acido”- no metal-”hídrico”. El H2O
es el agua.
• Ejemplos:
– HCl: Cloruro de hidrógeno o Ácido clorhidrico
– H2S: Sulfuro de hidrógeno o Ácido Sulfhídrico
Ternarios
• Con 3 o más tipos de átomos
Ternarios
Ácidos oxácidos
(anhídridos+H2O)
Hidróxidos
(óxidos
metálicos+H2O)
Sales
Ternarios
• Ácidos oxácidos:
– Se forman añadiendo 1 molécula de H2O a una molécula
de anhídrido (óxido no metálico) correspondiente.
– Se llaman oxácidos para diferenciarlos de los hidrácidos
(ej: HCl), que no contienen oxígeno.
Cl2O+H2O=HClO
Cl2O3+H2O=HClO2
Cl2O5+H2O=HClO3
Tradicional
Ácido hipocloroso
Ácido cloroso
Ácido clórico
Cl2O7+H2O=HClO4
Ácido perclórico
Nomenclatura sistematica de ácidos
oxácidos
• La nomenclatura sistemática de los ácidos, muy empleada,
consiste en una mezcla de prefijos numerales y stock.
• Se indica el nº de átomos de oxigeno, el nombre del átomo
central acabado en “ato” entre paréntesis, su valencia en
romanos y a continuación “de hidrógeno”. Su nomenclatura es
la de una sal, como veremos luego.
HClO
HClO2
HClO3
Sistemática
Oxoclorato (I) de hidrógeno
Dioxoclorato (III) de hidrógeno
Trioxoclorato (V) de hidrógeno
HClO4
Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno
Otro ejemplo
• Obsérvese que no se dice “dihidrogeno”
Tradicional
SO+H2O=H2SO2
SO2+H2O=H2SO3
SO3+H2O=H2SO4
Ácido hiposulfuroso
Dioxosulfato (II) de hiidrógeno
Ácido sulfuroso
Trioxosulfato (IV) de hidrógeno
Ácido sulfúrico
Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno
Tradicional
N2O+H2O=HNO
N2O3+H2O=HNO2
N2O5+H2O=NO3
Sistemática
Sistemática
Ácido hiponitroso
Oxonitrato (I) de hiidrógeno
Ácido nitroso
Dioxonitrato (III) de hidrógeno
Ácido nítrico
Trioxonitrato (V) de hidrógeno
Otra forma de “construir” los ácidos
• Mediante la técnica de los nº de oxidación de
cada átomo. El nº de oxidación de un átomo
es la carga que tendría si todos sus enlaces
fuesen iónicos en vez de covalentes. Vienen a
coincidir con las valencias (en Q. inorgánica, al
menos), pero con signo.
• La suma de los productos del nº de cada
átomo por su número de oxidación debe ser
la carga del compuesto, 0 si es neutro
Otra forma de “construir” los ácidos
• Se escriben los átomos que formará el oxácidos.
• Encima de cada átomo los nº de oxidación de cada uno, 2 para el O, +1 para el H y +valencia para el átomo
central.
• Se pone el mínimo nº de átomo de O para conseguir
superar en negativo los positivos que ya tengamos.
• A continuación se ponen tantos H como serann
necesarios para equilibrar la carga.
Primero se ajusta los
• Ejemplo: ácido del S con v=2 → H2SO2
Oxígenos, para tener
+1
H
Luego los H
Para que sumen
cero.
2 (ya es neutro)
+2
S
más carga negativa
que lo que sumen las
positivas
-2
O
2 (ya tenemos -4)
Mas ejemplos
• S con v=6
+1
H
+6
S
2 (ya es neutro)
-2
O
4 (ya tenemos -8, mas de +7 que
suman los positivos)
• C con v=4
+1
H
2 (ya es neutro)
+4
C
-2
O
3 (ya tenemos -6, mas de +5 que
suman los positivos)
Algunas excepciones
• El P, As y Sb forman ácidos con 1,2 o 3 moléculas de
H2O.
– Con 1 de agua: prefijo meta– Con 2 de agua: pefijo piro– Con 3 de agua: prefjo –orto (generalmente no se escribe)
Tradicional
Sistemática
Ácido metafosfórico
Trioxofosfato (V) de hidrógeno
P2O5+H2O=H2PO3
Ácido pirofosfórico
Heptaoxodifosfato (V) de hidrógeno
P2O5+2H2O=H4P2O7
Ácido fosfórico
Tetraoxofosfato (V) de hidrógeno
P2O5+3H2O=H3PO4
Otra excepción
• El Silicio forma 2 ácidos con el SiO2 añadiendo
1 de agua (meta-) o 2 (orto- o nada, al ser el
mayor). No se añaden 3.
• H2SiO3-ácidometasilicico- trioxosilicato (IV) de
hidrógeno.
• H4SiO4-ácido silícico-tetraoxosilicato (IV) de
hidrógeno
Hidróxidos o bases
• La manera más rapida de hacerlos en
considerar que se forman por la unión de un
metal y el grupo OH (hidroxilo o hidróxido), de
valencia 1
• CaO+H2O→Ca(OH)2
Me(OH) valencia metal
ejemplos
NaOH
Ca(OH)2
Fe(OH)2
Sistemática
Hidróxido de sodio
Hidróxido de calcio
Hidróxido ferroso
Sistemática
Hidroxido de sodio
Dihodróxido de calcio
Dihidróxido de hierro
Fe(OH)3
Hidróxido férrico
Trihidróxido de hierro
Sn(OH)4 Hidróxido estannico
Tetrahidróxido de estaño
Sales neutras
• Se forman por la sustitución total de todos los
hidrógenos de un ácido por un metal.
• Formulación: se pone el metal en lugar del
hidrógeno y su valencia se coloca como
subindice del resto del ácido.
• Se simplifica si se puede
– Ca con H2SO4→ Ca2(SO4)2 → CaSO4
– Al con H2SO4→ Al2(SO4)3
– Sn(IV) con H2SO4→ Sn2(SO4)4 → Sn(SO4)2
Nomenclatura de sales
• Clásica:
– Si el ácido acababa en -oso, su parte
correspondiente acaba en –ito.
– Si el ácido acababa en -ico, su parte
correspondiente acaba en –ato.
CaSO4 – Sulfato de calcio
Al2(SO4)3 – Sulfato de aluminio
Sn(SO4)2 – Sulfato estánico
• Sistemática
– Igual que los ácidos
CaSO4 – Tetraoxosulfato (VI) de calcio
Al2(SO4)3 – Tetraoxosulfato (VI) de aluminio
Sn(SO4)2 – Tetraoxosulfato (VI) de estaño (IV)
+ ejemplos sales neutras
Sistemática
Sistemática
NaNO3
Fe(NO3)2
Fe2(SO4)3
Trioxonitrato (V) de sodio
Nitrato de sodio
Trioxonitrato (V) de hierro (II)
Nitrato ferroso
Tetraoxosulfato (VI) de hierro (III)
Sulfato férrico
CaCO3
Trioxocarbonato (IV) de calcio
Carbonato de calcio
Sn(ClO4)4
Tetraoxoclorato (VII) de estaño (IV) Perclorato estánnico
Para ampliar
• Hay sales ácidas (conservan algún H)
Ca(HCO3)2 - Hidrogenocarbonato de calcio
(bicarbonato de calcio)
NaHSO4 - Hidrogenosulfato de sodio (bisulfato de
sodio)
• Hay sales básicas, que contienen grupos OH
Na2(OH)(NO3) -hidroxinitrato de sodio