1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... ·...

16
Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017 NOMENCLATURA INORGÁNICA (COMPUESTOS SIMPLES) La IUPAC Unión internacional de Química Pura y Aplicada establece las reglas de nomenclatura de los compuestos inorgánicos. A fin de facilitar su estudio, clasificamos los componentes químicos de acuerdo al número de elementos constituyentes en: 1. Binarios 2. Ternarios 3. Cuaternarios 4. De cinco o más elementos 1. Compuestos binarios: Son compuestos formados por dos elementos. Pertenecen a este grupo los siguientes compuestos químicos: Hidruros: a) hidruros metálicos = hidrógeno + metal b) hidruros no metálicos = hidrógeno + no metal (también llamados hidrácidos cuando el no metal corresponde a un halógeno o al azufre). Óxidos: a) Óxidos básicos = oxígeno + metal b) Óxidos ácidos = oxígeno + no metal Sales de hidrácidos = metal + no metal Formulación: en los compuestos binarios, uno de los componentes actuará con estado de oxidación negativo y el otro lo hará con estado de oxidación positivo, combinados en relación numérica tal que el compuesto sea neutro. Esto se logra mediante la intervención de tantos átomos de cada uno de los elementos como número de oxidación posea el otro; es decir, en la fórmula se coloca como subíndice de cada símbolo el número de oxidación del otro elemento, escribiendo en el primer término, el símbolo del que actúa con estado de oxidación positivo. Si los subíndices son iguales o múltiplos entre si se simplifican a la mínima expresión. Ejemplo: escribir la fórmula de los compuestos que forman los siguientes pares de elementos. (Entre paréntesis se indica el estado de oxidación). a) Hidrógeno (-1) con Sodio (+1) NaH b) Hidrógeno (+1) con Cloro (-1) HCl c) Sodio (+1) con Oxígeno (-2) Na2O d) Cromo (+6) con Oxígeno (-2) Cr2O6 = CrO3

Transcript of 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... ·...

Page 1: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

NOMENCLATURA INORGÁNICA (COMPUESTOS SIMPLES)

La IUPAC Unión internacional de Química Pura y Aplicada establece las

reglas de nomenclatura de los compuestos inorgánicos.

A fin de facilitar su estudio, clasificamos los componentes químicos de acuerdo al número de

elementos constituyentes en:

1. Binarios

2. Ternarios

3. Cuaternarios

4. De cinco o más elementos

1. Compuestos binarios:

Son compuestos formados por dos elementos. Pertenecen a este grupo los siguientes compuestos

químicos:

Hidruros:

a) hidruros metálicos = hidrógeno + metal

b) hidruros no metálicos = hidrógeno + no metal (también llamados hidrácidos cuando el no metal

corresponde a un halógeno o al azufre).

Óxidos:

a) Óxidos básicos = oxígeno + metal

b) Óxidos ácidos = oxígeno + no metal

Sales de hidrácidos = metal + no metal

Formulación: en los compuestos binarios, uno de los componentes actuará con estado de oxidación

negativo y el otro lo hará con estado de oxidación positivo, combinados en relación numérica tal

que el compuesto sea neutro. Esto se logra mediante la intervención de tantos átomos de cada uno

de los elementos como número de oxidación posea el otro; es decir, en la fórmula se coloca como

subíndice de cada símbolo el número de oxidación del otro elemento, escribiendo en el primer

término, el símbolo del que actúa con estado de oxidación positivo. Si los subíndices son iguales o

múltiplos entre si se simplifican a la mínima expresión.

Ejemplo: escribir la fórmula de los compuestos que forman los siguientes pares de elementos.

(Entre paréntesis se indica el estado de oxidación).

a) Hidrógeno (-1) con Sodio (+1) NaH

b) Hidrógeno (+1) con Cloro (-1) HCl

c) Sodio (+1) con Oxígeno (-2) Na2O

d) Cromo (+6) con Oxígeno (-2) Cr2O6 = CrO3

Page 2: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

1.1. Hidruros

1.1.a. Hidruros metálicos:

Están constituidos por el hidrógeno y un metal (generalmente perteneciente a los grupos I A o II

A). El hidrógeno posee en éstos compuestos estado de oxidación (-1), siendo el más

electronegativo del compuesto.

Nomenclatura: Se nombran “hidruro de” y el nombre del metal correspondiente.

Ejemplos:

Hidruro de litio LiH

Hidruro de Magnesio MgH2

Ejercicio 1:

Formular a partir de los siguientes metales los hidruros correspondientes y nombrarlos.

a) Na (+1), b) Ca (+2), c) Sr (+2), d) Ba (+2)

Rta: a) NaH Hidruro de sodio, b) CaH2 hidruro de calcio, c) SrH2 hidruro de estroncio, d) BaH2

Hidruro de bario

1.1.b. Hidruros no metálicos (hidrácidos)

Son los compuestos formados por ciertos no metales y el hidrógeno, actuando éste con estado de

oxidación (+1). Los no metales que forman hidruros son: S, Te, Se, F, I, Cl, Br y ellos actúan con

estado de oxidación negativo. Estos compuestos en estado natural son gaseosos pero al disolverse

en agua manifiestan propiedades ácidas denominándoselos hidrácidos.

Nomenclatura: La nomenclatura clásica los denomina ácidos y el nombre del no metal con la

terminación "hídrico". Según la IUPAC, con el nombre del no metal terminado en "uro", seguido de

la palabra genérica "hidrógeno”.

Ejemplos:

Compuesto Nomenclatura

Clásica Moderna

HF Ácido fluorhídrico Fluoruro de hidrógeno

HCl Ácido clorhídrico Cloruro de hidrógeno

Raíz: F fluo, S sulf , I yod, Cl clor , Br brom, Te telur, Se selen

Existen excepciones, constituidas por compuestos binarios en los que el elemento electropositivo es

el hidrógeno, pero que manifiestan propiedades ácidas, y no se los nombra mediante sistema alguno,

sino que poseen nombres propios, entre ellos: el agua (H2O) y el amoníaco (NH3).

Ejercicio 2:

Escribir a partir de los siguientes elementos no metálicos la fórmula del hidruro correspondiente

y nombrarlos: a) S, b) I, c) Br.

Rta: a) H2S Sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico (en solución), b) HI Ioduro de hidrógeno

Page 3: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

o ácido iodhídrico (en solución), c) HBr bromuro de hidrógeno o ácido bromhídrico (en

solución).

1.2. Óxidos:

1.2.a. Óxidos básicos:

Son los compuestos formados por un elemento metálico y el oxígeno, que es el elemento más

electronegativo, posee estado de oxidación (-2), y el metal estado de oxidación positivo.

Nomenclatura:

Clásica: Se los nombra "óxidos de” y el nombre del metal. Si este posee más de un estado de

oxidación se le agrega la terminación "oso" o "ico" según actúe con su menor o mayor estado de

oxidación respectivamente.

Moderna: Por la atomicidad. En este caso se indica directamente el número de átomos de cada

elemento que posee el compuesto mediante prefijos griegos.

Por numerales de Stock: Se indica el estado de oxidación del metal mediante un número romano

colocado entre paréntesis. No es necesario indicar con números romanos cuando los metales sólo

exhiben un solo número de oxidación en sus compuestos.

Ejemplos:

Compuesto Nomenclatura clásica Nomenclatura moderna

Atomicidad Stock

FeO Oxido ferroso Monóxido de hierro Óxido de hierro (II)

Fe2O3 Oxido férrico Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III)

Número Prefijo Catión Nombre Antiguo

1 mono Fe+2 Ferroso

2 di Fe+3 Férrico

3 tri Cu+1 Cuproso

4 tetra Cu+2 Cúprico

5 penta Hg2+2 Mercurioso

6 hexa Hg+2 Mercúrico

7 hepta

8 octa

9 nona

10 deca

Ejercicio 3:

Nombrar de acuerdo a los tres sistemas de nomenclatura los siguientes óxidos básicos:

a) Cu2O, b) MgO, c) Al2O3, d) SnO

Rta: a) Oxido de cuproso, óxido de cobre (II) o monóxido de dicobre. b) Oxido de magnesio, óxido

Page 4: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

de magnesio (II), monóxido de magnesio.

Ejercicio 4:

Dado el nombre de los siguientes compuestos escribir las fórmulas correspondientes:

a) Oxido mercúrico, b) Óxido de cinc (II), c) Oxido plúmbico, d) Monóxido de cobalto.

Rta: a) HgO, b) ZnO, c) Pb2O, d) CoO.

1.2.b. Óxidos ácidos:

Son los compuestos formados por un elemento no metálico y el oxígeno. El oxígeno posee estado

de oxidación -2 y el no metal tiene, en estos compuestos, estado de oxidación positivo.

Nomenclatura: Se usan los tipos de nomenclatura mencionados en los óxidos básicos.

Ejemplos:

Compuesto Nomenclatura clásica Nomenclatura moderna

Atomicidad Stock

SO2 Óxido sulfuroso Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV)

SO3 Óxido sulfúrico Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI)

Hay elementos no metálicos que poseen más de dos estados de oxidación positivos, característica

que se presenta en muy pocos, siendo típica de los halógenos, que poseen hasta cuatro diferentes:

+1; +3; +5; +7. En estos casos, la nomenclatura clásica aplica los sufijos "oso" e "ico” a los estados

intermedios (+3; +5) y los estados externos se indican agregando un prefijo para cada caso: "hipo”

cuando se trata del mínimo (+1) y "per", cuando actúan con el máximo (+7).

Ejemplos:

N° de oxidación Fórmula Nombre clásico

1 Cl2O Óxido hipocloroso

2 Cl2O3 Óxido cloroso

3 Cl2O5 Óxido clórico

4 Cl2O7 Óxido perclórico

Ejercicio 5:

1) Nombrar de acuerdo a los tres sistemas de nomenclatura los siguientes óxidos ácidos:

a) CO, b) CO2, c) N2O5, d) P2O3

Rta: a) óxido carbonoso, óxido de carbono (II), monóxido de carbono. b) óxido carbónico, óxido

de carbono (IV) o dióxido de carbono. c) Óxido nítrico, óxido de nitrógeno (V) o pentóxido de

dinitrógeno, d) óxido fosforoso, óxido de fósforo (III) o trióxido de difósforo.

2) Nombrar de acuerdo a las nomenclaturas modernas los cuatro óxidos del bromo.

BrO2 óxido de bromo (I) o dióxido de bromo

Page 5: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

Br2O3 óxido de bromo (III) o trióxido de dibromo

Br2O5 óxido de bromo (V) o pentóxido de dibromo

Br2O7 óxido de bromo (VII) o heptóxido de dibromo

Ejercicio 6:

Dado el nombre de los siguientes compuestos escribir la fórmula correspondiente:

a) Óxido nítrico N2O5

b) Trióxido de diarsénico As2O3

c) Óxido de nitrógeno (III) N2O3

1.3. Sales de hidrácidos:

Son compuestos formados por un no metal y un metal, obtenidos al sustituir el hidrógeno de un

hidrácido por un metal.

Ejemplo:

Hidrácido Estado de oxidación del

no metal Metal Sal de hidrácido

HF (-1) Ca (+2) CaF2

HCl (-1) Fe (+2) FeCl2

HCl (-1) Fe (+3) FeCl3

Nomenclatura: La nomenclatura sigue las normas correspondientes a los hidrácidos, es decir,

agregando el sufijo "uro" a la raíz del no metal.

Ejemplo:

Compuesto Nomenclatura clásica Nomenclatura moderna

Atomicidad Stock

CaF2 Fluoruro de calcio Difluoruro de calcio Fluoruro de calcio (II)

FeCl2 Cloruro ferroso Dicloruro de hierro Cloruro de hierro (II)

FeCl3 Cloruro férrico Tricloruro de hierro Cloruro de hierro (III)

Ejercicio 7:

Nombrar las siguientes sales de hidrácidos: a) PbS, b) PbS2 , c) KBr, d) NaCl

Rta: a) Sulfuro plumboso o sulfuro de plomo (II), b) Sulfuro plúmbico o sulfuro de plomo (IV) o

disulfuro de plomo o sulfuro de plomo (IV), c) Bromuro de potasio, d) cloruro de sodio.

Ejercicio 8:

Escribir la fórmula de los siguientes compuestos: a) Cloruro de cobre (II), b) Sulfuro ferroso c)

Cloruro de mercurio (II).

Rta: a) CuCl2, b) FeS, c) HgCl2.

Page 6: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

2. Compuestos ternarios:

Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a este grupo los siguientes compuestos

químicos:

Hidróxidos

Oxoácidos

Oxosales

2.1. Hidróxidos:

Son los compuestos cuya porción negativa está constituida por el ion OH- (hidroxilo), que se

combina con un catión metálico. Se obtienen entre otros métodos por combinación de los óxidos

básicos con el agua.

Oxido básico + agua -------> Hidróxido

Na2O + H2O -------> 2 NaOH

Formulación: Teniendo en cuenta la carga del ion hidróxido (-1) y el hecho de que el compuesto

debe ser neutro, el catión metálico aparecerá en la fórmula unido a tantos grupos hidróxidos como

estado de oxidación posea.

Nomenclatura: Se los denomina "hidróxidos de" y el nombre del metal. Cuando es necesario

aclarar el estado de oxidación del metal, la nomenclatura clásica utiliza, como hemos visto los

sufijos "oso" e "ico", en tanto la nomenclatura moderna hace uso de los numerales de Stock.

Ejemplo:

Compuesto Nomenclatura clásica Nomenclatura moderna

Fe(OH)2 Hidróxido ferroso Hidróxido de hierro (II)

Fe(OH)3 Hidróxido férrico Hidróxido de hierro (III)

Mg(OH)2 Hidróxido de magnesio Hidróxido de magnesio (II)

Observación: La nomenclatura moderna también los nombra teniendo en cuenta la atomicidad:

1- Dihidróxido de hierro

2- Trihidróxido de hierro

3- Dihidróxido de magnesio

Ejercicio 9:

Nombrar los siguientes hidróxidos: a) NaOH b), Ba(OH)2, c) Co(OH)2), d) Al(OH)3.

Rta: a) hidróxido de sodio o hidróxido de sodio (I), b) hidróxido de bario o hidróxido de bario (II),

c) hidróxido cobaltoso o hidróxido de cobalto (II), d) hidróxido de aluminio o hidróxido de

Page 7: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

aluminio (III).

Ejercicio 10:

Dado el nombre de los siguientes hidróxidos escribir la fórmula correspondiente: a) Hidróxido

cúprico b) Hidróxido de plomo (II), c) Hidróxido estagnoso, d) Hidróxido de estaño (IV).

Rta: a) Cu(OH)2, b) Pb(OH)2, c) Sn(OH)2, d) Sn(OH)4

2.2. Ácidos oxigenados u oxácidos:

Son compuestos formados por un elemento no metálico, (aunque a veces puede tratarse de un metal

de transición), en estado de oxidación positivo, combinado con el oxígeno y el hidrógeno. Pueden

representarse por la fórmula general HxMOy en la que M simboliza el elemento central con el

número de oxidación positivo.

Nomenclatura:

Clásica: A la palabra ácido le sigue el nombre del elemento central (o su raíz latina) y el sufijo

"oso" o "ico" para distinguir su estado de oxidación. También se utilizan los prefijos "hipo" y

"per" para indicar el estado de oxidación inferior o superior respectivamente, para los elementos

que poseen más de un estado de oxidación.

Moderna: Por el sistema de Stock nombra el átomo central, con terminación "ato", entre

paréntesis se indica su estado de oxidación y por último se nombra el hidrógeno.

Ejemplo:

Ácido Nomenclatura clásica Nomenclatura de Stock

H2SO3 Ácido sulfuroso Sulfato (IV) de hidrógeno

H2SO4 Ácido sulfúrico Sulfato (VI) de hidrógeno

Observación: La nomenclatura moderna también los nombra teniendo en cuenta la atomicidad:

1- Trioxosulfato de hidrógeno

2- Tetraoxosulfato de hidrógeno

El cloro puede formar cuatro oxoácidos, según actúe con cada uno de sus estados de oxidación

positivos:

Número de oxidación Fórmula Nombre clásico

1 HClO Ácido hipocloroso

3 HClO2 Ácido cloroso

5 HClO3 Ácido clórico

7 HClO4 Ácido perclórico

Page 8: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

Ejercicio 11:

Nombrar los siguientes ácidos: a) HNO2, b) HNO3, c) HBrO, d) HIO3.

Rta: a) ácido nitroso, b) ácido nítrico, c) ácido hipobromoso, d) ácido yódico.

Ejercicio 12:

Nombrar de acuerdo a la nomenclatura moderna (Stock), los cuatro ácidos del cloro.

Rta: a) clorato (I) de hidrógeno, b) clorato (III) de hidrógeno, c) clorato (V) de hidrógeno, d)

clorato (VII) de hidrógeno.

Formulación:

a) Un método para obtener la fórmula de un ácido es el siguiente: dado el elemento central y su

estado de oxidación (dato que surge del nombre del mismo ácido), se neutralizan en exceso sus

"cargas positivas", adicionándoles tantos átomos de oxígeno como sean necesarios para que el

balance arroje un primer resultado negativo, el cual consistirá en -1 o -2 según los casos, recordando

que cada átomo de oxígeno provee de dos cargas negativas. Luego se neutralizan las cargas

negativas resultantes con uno o dos átomos de hidrógenos respectivamente.

Ejemplo: Escribir la fórmula del ácido carbónico.

De su nombre deducimos que se trata de un ácido del carbono en su máximo estado de

oxidación: (+4). De modo que partimos con: C (+4) y le asociamos átomos de oxígeno

obteniendo sucesivamente: CO (+2); CO2 (0); CO3 (-2). Es decir, han sido necesarios tres oxígenos

para alcanzar el estado negativo, al que neutralizamos con dos átomos de hidrógeno, logrando así la

fórmula correcta: H2CO3.

b) Otro método que puede usted recordar para obtener la fórmula de un ácido, surge de la

consideración de que los mismos provienen de la reacción química de un óxido ácido y el agua.

OXIDO ÁCIDO + AGUA --------> OXOÁCIDO

Para obtener la fórmula del ácido carbónico se procede de la siguiente manera:

1) Se escribe la molécula del óxido ácido del cual proviene, (anhídrido carbónico u óxido de

carbono (IV) ) y se le suma una molécula de agua:

CO2 + H2O

2) Se escriben a la derecha, uno al lado del otro, los símbolos de los elementos que intervienen

en la reacción:

CO2 + H2O --------> H C O

3) Se colocan como subíndices el número total de átomos que figuran a la izquierda:

CO2 + H2O --------> H2CO3

4) Se simplifican los subíndices de ser posible.

Ejercicio 13:

Escribir la fórmula de los siguientes ácidos: a) Ácido periódico, b) Bromato (V) de hidrógeno.

Rta: a) HIO4, b) HBrO3.

Casos especiales: Los óxidos ácidos de algunos elementos, presentan la particularidad de poder

combinarse con más de una molécula de agua. Los elemento cuyos ácidos presentan esta

particularidad son: Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Boro (B) y Silicio (Si).

Page 9: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

Caso del P, As, y Sb: Estos tres elementos tienen estado de oxidación (+3) y (+5) y forman

similares oxoácidos.

Ejemplo (Fósforo): con el número de oxidación (+3) forma el óxido de fósforo (III), P2O3, y

con el número de oxidación (+5), el óxido de fósforo (IV), P2O5. Cada uno de estos óxidos es

capaz de reaccionar con una, dos o tres moléculas de agua, produciendo el "meta", "piro", "orto"

oxácido correspondiente. Además si derivan del P2O3 llevan la terminación "oso" y si derivan del

P2O5 terminarán en "ico".

P2O3 + H2O --------> 2 HPO2 ácido metafosforoso

P2O3 + 2 H2O -------> H4P2O5 ácido pirofosforoso

P2O3 + 3 H2O --------> 2 H3PO3 ácido ortofosforoso

P2O5 + H2O --------> 2 HPO3 ácido metafosfórico

P2O5 + 2 H2O --------> H4P2O7 ácido pirofosfórico

P2O5 + 3 H2O --------> 2 H3PO4 ácido ortofosfórico

De estos seis ácidos los más comunes son el ortofosforoso y el ortofosfórico (resaltados en negrita),

por lo tanto por razones prácticas se los denomina directamente ácido fosforoso y ácido fosfórico

respectivamente.

Caso del Boro: El boro actúa solo con un estado de oxidación (+3), cuando se combina con el

oxígeno da un óxido de fórmula B2O3, óxido de boro (III). Este se combina con el agua según

las siguientes ecuaciones:

B2O3 + H2O --------> 2 HBO2 ácido metabórico

B2O3 + 3 H2O -------> 2 H3BO3 ácido bórico

Caso del Silicio: El silicio posee estado de oxidación (+4), forma el SiO2, dióxido de silicio, y

los siguientes ácidos:

SiO2 + H2O --------> H2SiO3 ácido metasilícico

SiO2 + 2 H2O -------->H4SiO4 ácido ortosilícico (ácido silícico)

Otros casos especiales:

Caso del Cromo: Cuando actúa con número de oxidación (+6), al combinarse con el oxígeno,

origina un óxido de cromo (VI), CrO3. Cuando este óxido se combina con el agua, da el ácido

crómico:

CrO3 + H2O --------> H2CrO4

Este ácido es inestable y se descompone perdiendo una molécula de agua, originando el ácido

dicrómico:

2 H2CrO4 --------> H2Cr2O7 + H2O

Caso del manganeso: El Mn actúa como no metal con estado de oxidación (+6) y (+7), formando

dos óxidos ácidos, el óxido mangánico y el óxido permangánico, por lo tanto en su reacción con

el agua forma dos oxoácidos:

MnO3 + H2O --------> H2MnO4 ácido mangánico

Mn2O7 + H2O --------> 2 HMnO4 ácido permangánico

Page 10: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

2.3. Oxosales:

La sustitución de iones hidrógeno de un oxácido por un ion metálico, produce una sal (oxosal por

contener oxígeno). En otras palabras, la separación de uno o más cationes hidrógenos (H+) de las

moléculas de los ácidos (propiedad que justamente caracteriza a estos compuestos), genera un anión

que junto a un catión (consideramos solo los cationes metálicos), producen una sal.

Veamos el proceso de formación del anión a partir del ácido:

HNO3 ---------------------> NO3- + H+

Ácido nítrico Ion nitrato

Nitrato (V) de hidrógeno Nitrato (V)

H2SO4 --------------------> SO42- + 2 H+

Ácido sulfúrico Ion sulfato

Sulfato (VI) de hidrógeno Sulfato (VI)

H2SO3 ---------------------> SO32- + 2 H+

Ácido sulfuroso Ion sulfito

Sulfato (IV) de hidrógeno Sulfato (IV)

HClO4 ---------------------> ClO4- + H+

Ácido perclórico Ion perclorato

Clorato (VII) de hidrógeno Clorato (VII)

En la nomenclatura clásica el nombre del anión deriva del ácido correspondiente modificándose su

terminación: "oso" se reemplaza por "ito"; "ico" se reemplaza por "ato".

Formulación de la sal (oxosal): Al escribir la fórmula de una sal se debe considerar la compensación de cargas de modo que resulte

una especie neutra. Para ello las cargas de los aniones se colocan como subíndices en forma

"cruzada" pudiendo efectuarse en algunos casos, una posterior simplificación. El subíndice que le

corresponde al anión se coloca fuera del paréntesis que encierra la fórmula del ión.

Nomenclatura:

Ambas nomenclaturas, (clásica y moderna), nombran primero el anión y luego el catión.

Ejemplo: Escribir la fórmula y nombrar la sal que resulta de la unión de los siguientes aniones y

cationes.

Anión Catión Sal Nomenclatura clásica Nomenclatura moderna

SO42- Pb2+ PbSO4 Sulfato plumboso Sulfato (VI) de plomo (II)

SO32- Na+ Na2SO3 Sulfito de sodio Sulfato (IV) de sodio

NO3- Ca2+ Ca(NO3)2 Nitrato de calcio Nitrato (V) de calcio

Observación: La nomenclatura moderna también las nombra según la atomicidad:

1) Tetraoxosulfato de plomo

Page 11: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

2) Trioxosulfato de sodio

3) Trioxonitrato de calcio

Ejercicio 14:

Formular y nombrar la sal obtenida a partir de los iones que se presentan en el siguiente cuadro:

Anión Catión Sal Nomenclatura clásica Nomenclatura moderna

SO42- Fe3+ Fe2(SO4)3 Sulfato férrico Sulfato (VI) de hierro (III)

ClO4- Mg2+ Mg(ClO4)2 Perclorato de magnesio Clorato (VII) de magnesio

PO43- Ca2+ Ca3(PO4)2 Fosfato de calcio Fosfato (V) de calcio

CO32- Na+ Na2CO3 Carbonato de sodio Carbonato (IV) de sodio

Una de las formas de obtener sales es por reacción química entre ácidos e hidróxidos.

El ácido puede ser un hidrácido (compuesto binario), en cuyo caso se produce una sal de hidrácido

(compuesto binario); o el ácido puede ser un oxácido y se forma una oxosal.

Ejemplo:

HCl + KOH ------------> KCl + H2O

Ácido Hidróxido Cloruro Agua

clorhídrico de potasio de potasio

H2SO4 + Ca(OH)2 ------------> CaSO4 + H2O

Ácido Hidróxido Sulfato Agua

sulfúrico de calcio de calcio

Para escribir la fórmula de la sal debe considerarse el anión y el catión que se originan del ácido y

del hidróxido, respectivamente, de modo de escribir correctamente la fórmula de la sal.

Ejercicio 15:

Nombrar las siguientes sales: a) Zn(NO3)2,b) Ca(IO4)2, c) Fe(NO2)2, d) Ba3(PO4)2, e) Cu(BrO3)2,

f)NiSO3.

Rta: a) Nitrato de zinc, b) Peryodato de calcio, c) nitrito ferroso, d) Fosfato de bario, e) Bromato

cúprico, f) Sulfito niquélico.

Ejercicio 16:

Escribir la fórmula de los siguientes compuestos: a) Hipoyodito de sodio, b) Clorato (VII) de

cromo (III), c) Nitrato (III) de cobre (II), d) Bromato de potasio, e) Carbonato de litio.

Rta: a) NaIO, b) Cr(ClO4)3, c) Cu(NO3)2, d) KBrO3, e) Li2CO3.

3. Compuestos cuaternarios:

Compuestos formados por cuatro elementos, entre ellos veremos:

1- Sales ácidas (hidrogenosales)

Page 12: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

2- Sales básicas (hidroxosales)

3.1. Sales ácidas (hidrogenosales):

Cuando tratamos los aniones provenientes de los ácidos, se indicó que estos pierden sus hidrógenos

en la formación del anión correspondiente. Pero en el caso de poseer más de un hidrogeno por

molécula de ácido, la separación de los cationes hidrógeno puede no ser total, quedando entonces

uno o más hidrógenos formando parte del anión. Las sales formadas por estos aniones hidrogenados

se denominan sales ácidas.

Nomenclatura: La nomenclatura adoptada por la IUPAC consiste en colocar la palabra

"hidrógeno", antepuesta al nombre de la sal. Si cabe la posibilidad de que su número sea variable, se

lo indica mediante un prefijo.

Ejemplo:

Anión Catión Sal Nombre

HSO4- K+ KHSO4 Hidrógeno sulfato (VI) de potasio

HCO3- Na+ NaHCO3 Hidrógeno carbonato (IV) de sodio

H2PO4- Fe3+ Fe(H2PO4)3 Dihidrógeno ortofosfato (V) de hierro (III)

HAsO3- Cr3+ Cr2(HAsO4)3 Hidrógeno ortoarseniato (III) de cromo (III)

Observación:

El ácido del cuál proviene el anión que forma la sal puede ser un hidrácido, pero las sales ácidas de

hidrácidos no son compuestos cuaternarios sino ternarios.

Ejemplo:

H2S --------------> H+ + HS-

Ácido sulfhídrico

o sulfuro de hidrógeno

HS- + K+------------> KHS

Hidrógeno sulfuro

de potasio

Ejercicio 17:

Nombrar las siguientes sales: a) Mg(HCO3)2, b) LiH2AsO4,c) NaHSO3, d) CaHPO4

Rta: a) hidrogeno carbonato (IV) de magnesio, dihidrógeno ortoarseniato (V) de litio, c)

hidrogeno sulfato (IV) de sodio, d) hidrogeno ortofosfato (V) de calcio.

Ejercicio 18:

Escribir la fórmula de las siguientes sales: a) Hidrógeno carbonato (IV) de cobalto (II), b)

Hidrógeno sulfato (IV) de litio.

Rta: a) Co(HCO3)2, b) LiHSO3.

Page 13: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

3.2. Sales básicas (hidroxosales):

Provenientes de la reacción entre un ácido (hidrácido u oxácido) y una base, donde los hidroxilos de

la base han sido parcialmente sustituidos por el anión del ácido.

Nomenclatura: Se indican los hidroxilos mediante un prefijo: hidroxo, dihidroxo, etc. según sea el

caso.

Ejemplo:

Catión Anión Sal Nombre

Al(OH)2+ Cl- Al(OH)2Cl Dihidroxo cloruro de aluminio

Al(OH)2+ NO3- Al(OH)(NO3)2 Hidroxonitrato (V) de aluminio

Ejercicio 19:

Nombrar o formular según el caso: a) Bi(OH)2Cl, b) Sb(OH)2F, c) Hidroxo carbonato (IV) de

cobre (II), d) Hidroxosulfato (VI) de calcio

Rta: a) dihidroxocloruro de bismuto (III), b)dihidroxofluoruro de antimonio (III), c) Cu(HCO3)2,

Ca(HSO4)2.

Ejercitación N°2: Nomenclatura

1- Nombrar (nomenclatura tradicional) los siguientes compuestos y clasificarlos en sustancias

simples, hidruros metálicos, no metálicos o hidrácidos.

O3, HCl (ac), HS2, NH3, FeH2, HI,O2, SiH4, N2, NaH, KH, HAg, HCu, H2Co.

2- Escribir la fórmula de los siguientes compuestos y clasificarlos según el ejercicio anterior:

hidruro de hierro (III), hidruro de cesio, metano, ácido bromhídrico, hidruro de flúor, arsina,

hidruro mercúrico.

3- Completar el siguiente cuadro y clasificar los óxidos.

Fórmula Tradicional Stock Sistemática Clasificación

Na2O

CO2

CuO

ZnO2

N2O5

SO3

Óxido de estaño

(IV)

Óxido de cromo

(II)

Óxido de

aluminio

Óxido brómico

Page 14: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

Dióxido de

disodio

Monóxido de

magnesio

Óxido

mercurioso

4- Nombrar (nomenclatura tradicional) o formular según corresponda las siguientes sales:

NaI, yoduro berílico, bromuro de mercurio (II), MnF3, FeP, Ca3N2, sulfuro de plomo (IV),

trisulfuro de diauminio, fluoruro crómico.

5- Nomenclar o formular (según corresponda) los siguientes hidróxidos:

NaOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2, Co(OH)2, Zn(OH)2, hidróxido ferroso, hidróxido cuproso, hidróxido

mercúrico, hidróxido cádmico, hidróxido de niquel (III), hidróxido de bario, hidróxido de oro (I).

6- Nombrar o formular (según corresponda) los siguientes oxoácidos:

H2SO4, HIO, HPO3, H2CO4, ácido hipobromoso, ácido periódico,

7- Nomenclar o formular (según corresponda) las siguientes oxosales:

Na2SO4, permanganato de potasio, Hg (NO3)2, sulfito férrico, nitrato potásico, MgCO3, Fe

(NO2)3, K2Cr2O7, sulfato de bario, sulfito de hierro (II).

8- Complete el siguiente cuadro y clasifique los compuestos.

Fórmula Nombre Clasificación

BaO

Cl2O7

Óxido de aluminio

Óxido de cloro (VII)

P2O5

Hidruro de litio

H2S

Óxido nitroso

NH3

Bromuro potásico

Sulfuro de bario

PH3

Ácido nítrico

Ácido carbónico

Carbonato sódico

Ca(OH)2

Fe(OH)3

CoCl2

LiNO2

Na2CO3

Cloruro de cobalto (II)

Sulfato de calcio

Sulfuro de zinc

Page 15: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

Ácido fluorhídrico

Ácido férrico

Ácido sulfhídrico

9- ¿Cuántos gramos de metano poseen 1,20 x 1024 moléculas?

10- Calcule el número de átomos de nitrógeno que hay en 40 g de sulfato de amonio.

11- Indique el peso molecular del permanganato de potasio, el sulfito férrico y el ácido

carbonoso.

12- ¿Cuántos moles y número de moléculas hay en 25 g de ácido sulfuroso?

13- ¿Cuántos g y número de moléculas hay en 3,41 moles de ácido sulfhídrico?

14- Se colocan 0,23 mol de cada una de las siguientes sustancias: a) Na2SO3, b) NaCl, c)

Mg(NO3)2 en recipientes individuales con H2O suficiente de modo de generar disociación

completa de los iones, responda para cada caso: ¿Cuántos moles de iones, cuántos de cationes y

cuantos aniones se han generado?

Rta: a) Se generan 0,46 moles de Na+, 0,23 moles de SO3-2 y 0,69 moles de iones, b) Se generan

0,23 moles de Na+, 0,23 moles de Cl- y en total 0,46 moles de iones, c) Se generan 0,23 moles de

iones Mg2+, 0,46 moles de NO3- y en total 0,69 moles de iones en total.

15- Asigne números de oxidación a los elementos en cada uno de los siguientes compuestos: i)

H2SO4, ii) Na2CO3, iii) H2S, iv) Mg3(PO4)2, v) NaNO3, vi) Ca(ClO4)2, vii) KClO3.

Rta: i)H2SO4: H = 1, S = 6, O= -2, ii) Na2CO3: Na = 1, C = 4, O= -2, iii) H2S: H = 1, S = -2, iv)

Mg3(PO4)2: Mg = 2, P = 5, O = -2, v) NaNO3: Na = 1, N = 5, O = -2, vi) Ca(ClO4)2: Ca = 2, Cl

= 7, O = -2, vii) KClO3: K = 1, Cl = 5, O = -2.

16- Nombre y diga de qué tipo de compuesto se trata: i) KBr, ii) K2O, iii) CuCO3, iv) FeO, v)

AlF3, vi) CO2, vii) H2SO3.

Rta: i) Bromuro de potasio, Sal binaria o sal de hidrácido, ii) óxido de potasio, Óxido básico,

iii) Carbonato de cúprico, Sal de oxácido, iv) Óxido ferroso, Óxido básico, v) Fluoruro de

aluminio, Sal binaria, vi) Óxido carbónico, Óxido ácido, vii) Ácido sulfuroso, Oxácido.

17- Escriba la fórmula química de los siguientes compuestos y clasifique: i) Trióxido de diboro,

ii) ácido nitroso, iii) sulfito de sodio, iv) sulfato de aluminio, v) sulfuro de potasio, vi) nitrato de

plata, vii) hidróxido cuproso, viii) cloruro de zinc, ix) ácido sulfhídrico, x) fluoruro de

hidrógeno, xi) sulfato de cúprico, xii) cloruro de cobre (II), xiii) clorato de cobre (II), xiv)

fluoruro de sodio, xv)fosfato de bario, xvi) sulfito de sodio.

Rta: i) Trióxido de diboro, B2O3 óxido ácido, ii) ácido nitroso, HNO2 oxácido, iii) sulfito de

sodio, Na2SO3 sal de oxácido, iv) sulfato de aluminio, Al2(SO4)3 sal de oxácido, v) sulfuro de

potasio, K2S sal de hidrácido, vi) nitrato de plata, AgNO3 sal de oxácido, vii) hidróxido cuproso,

Page 16: 1. Compuestos binarios - unrn.edu.arunrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Clase-2-Teoría-de... · Compuestos ternarios: Son los compuestos formados por tres elementos. Pertenecen a

Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental 2017

CuOH hidróxido, viii) cloruro de zinc, ZnCl2 sal de hidrácido, ix) ácido sulfhídrico, H2S hidruro

no metálico, x) fluoruro de hidrógeno, HF sal de hidrácido, xi) sulfato de cúprico, CuSO4 sal de

oxácido, xii) cloruro de cúprico, CuCl2 sal de hidrácido, xiii) clorato de cobre (II), Cu(ClO3)2

sal de oxácido, xiv) fluoruro de sodio, NaF sal de hidrácido, xv) fosfato de bario, Ba3(PO4)2 sal

de oxácido, xvi) sulfito de sodio, Na2SO3 sal de oxácido.

18- Corrija el nombre de los siguientes compuestos: i) Ca(HS)2: hidrogeno sulfito de calcio, ii)

Cs2(Cr2O7): cromato de cesio, iii) BaSO3: sulfato (VI) de bario, iv) Na4P2O5: ortofostato de

sodio, v) KHCO3:hidrogeno carbonato de calcio, vi) CeSe2: diseleniuro de cesio, vii) Fe(OH)2:

dihidroxo de hierro (II), viii) HIO ácido yodoso..

Rta: i) Ca(HS)2: hidrogeno sulfuro de calcio, ii) Cs2(Cr2O7): dicromato de cesio, iii) BaSO3:

sulfato (IV) de bario, iv) Na4P2O5: ortofostito de sodio, v) KHCO3:hidrogeno carbonato de

potasio, vi) CeSe2: diseleniuro de cerio, vii) Fe(OH)2: hidróxido de hierro (II), viii) HIO ácido

hipoyodoso, ix) Ca(NO3)2.

19- Corrija solo las siguientes fórmulas de los compuestos nombrados a continuación si es

necesario: i) Ortoarseniato (III) de hierro (II), ii) hidróxido de aluminio: Al(OH)3, iii) ácido

hipobromoso: HBrO2, iv) sulfato de bario: BaSO4,v) SnO2: oxido estágnico, vi) Hg2Cl2: cloruro

mercurioso, vii) HNO2: nitrato (III) de hidrogeno, viii) CrO3: trióxido de cromo, ix)

permanganato de magnesio Mn(MgO4)2, x) Ag2S: sulfuro de plata.

Rta: i) Ortoarseniato (III) de hierro (II) iii) ácido hipobromoso: HBrO, ix) permanganato de

magnesio Mg(MnO4)2.

20- Determine el peso fórmula del sulfito de cadmio y calcule la cantidad de moles de cadmio

que se necesitan para disponer de 100 g de la sal antes mencionada.

Rta: 0,52 mol de Cd

21- ¿Cuántos moles de electrones existen en un mol de litio?

Rta: 3 moles de electrones.

22- ¿Cuántos moles de electrones existen en 100 átomos de litio?

Rta: Contienen 4,98 10-22 mol de electrones.

23- Determine la cantidad de aluminio (en gramos) que se requieren para obtener un mol de

óxido de aluminio. Ídem para obtener tres moles de sulfato de aluminio.

Rta: Al2O3: 54 g, Al2(SO4)3: 54 g.

24- Determine la cantidad de fósforo que se requiere para disponer de 50 g de fosfato ácido de

sodio.

Rta: 10,91 g de P.