FORMULACIÓFORMULACIÓ

QUÍMICAQUÍMICA

INORGÀNICAINORGÀNICA

http://www.iesberenguer.net/departaments/fisicaiquimica/inorganica/apuntsino1.htm

Amb la formulació i la nomenclatura químiques pretenem adquirir un

llenguatge per poder representar i anomenar tots els elements i compostos

químics amb claredat i sense equívocs.

A cada element se li assigna un símbol i un nombre, l'estat d'oxidació

(valència) per indicar en quina proporció es combina amb els altres

elements. El nombre d'oxidació és un nombre enter (positiu o negatiu) que

representa el nombre d’electrons que un àtom posa en joc quan forma un

compost.

+ si l’àtom perd e-

- si l’àtom guanya e-

Hi ha unes regles per assignar els n.o. dels elements químics dins d'un

compost:

El n.o. de tots els elements químics en el seu estat lliure és zero, en

qualsevol de les formes en que es presentin a la Natura.

El n.o. del F en els seus compostos és sempre -1.

El n.o. de l'O en els seus compostos és sempre -2, excepte davant del F (que

és +2)

El n.o. l'H és +1, excepte en les combinacions amb metalls, que és -1.

La suma algebraica dels n.o. d'un compost és zero si aquest és neutre i si és

un ió és igual a la càrrega d'aquest.

Nombre d’oxidacióNombre d’oxidació

Recorda:Recorda: Els metalls només tenen n.o. positius, mentre que els no metalls tenen n.o. positius i negatius (a excepció de F, que sempre és negatiu).

Exemples:

Calcula el nombre d’oxidació en els compostos següents:

Fe H2 O3 FeO PbO2 N2O3 H2SO4 HNO2

0 0 0 +2 +4 +3 +6 +3

Per practicar: Per practicar: http://www.iesberenguer.net/departaments/fisicaiquimica/inorganica/valencies.htm

La nomenclatura actual està sistematitzada mitjançant les regles proposades per la

IUPAC (Internacional Union of Pure and Applied Chemistry), una comissió que, de

forma periòdica, revisa i actualitza la nomenclatura química.

Hi ha tres maneres d’anomenar els compostos químics inorgànics: la nomenclatura

Sistemàtica, d‘Stock i Tradicional. La IUPAC va declarar la nomenclatura sistemàtica

d'ús obligatori, tot i que també s'accepta la de Stock. La tradicional es troba en

desús, però, en determinats compostos, com els oxoàcids, és admesa.

NOMENCLATURESNOMENCLATURES

Hi ha elements que tenen tan sols un estat d'oxidació i d'altres que en tenen uns

quants. El nom d'un compost haurà d'especificar quin estat d'oxidació té cadascun

dels elements que el formen, sobretot si en poden tenir més d'un. Hi ha més d'una

forma d'especificar els estats d'oxidació:

- A la nomenclatura clàssica, es comença amb el nom del no mentall acabat en - ur

seguit del nom del metall acabat en:

-ic per a l'estat d'oxidació més alt

-ós per al més baix.

De vegades s'hi ha d'afegir un prefix (hipo, per, ...) per als elements amb més de dos

estats d'oxidació.

FeCl2: clorur ferrós

FeCl3: clorur fèrric

-A la nomenclatura d'Stock, s’anomena primer l’element de la dreta de la fòrmula

amb el sufix - ur (excepte l’oxigen, sufix – id), i a continuació la preposició de i el

nom de l’element de l’esquerra seguit de l'estat d'oxidació entre parèntesi i en

xifres romanes.

CCl4: clorur de carboni (IV)

Fe2O3: òxid de ferro (III)

- A la nomenclatura sistemàtica, enlloc d'indicar l'estat d'oxidació, s'indica el

nombre d'àtoms de cada element que hi ha a la fórmula del compost mitjançant

prefixos numerals com mono, di, tri,...

Cl2O3: Triòxid de diclor

I2O: Monòxid de diode

S'escriuen els elements en el següent ordre: primer el metall i després el no metall. Si

ambdós són no metalls, s'escriu a la dreta el més electronegatiu; és a dir, el que

aparegui més a la dreta en aquesta sèrie: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Et, Es, S, I, Br, Cl, O, F

Per formular, s'intercanvien els n.o, de manera que com subíndex de cada element

aparegui el n.o. de l'altre element: Ex: Sigui el compost format per Fe3 + i S2- Fe2S3

S’ha de simplificar sempre que sigui possible (existeixen algunes excepcions)

Ex: Sigui el compost format per Ba2 + i O2- Ba2O2 BaO

Es comença a nomenar per la dreta (part més electronegativa) i s'acaba per

l'esquerra (part menys electronegativa).

Normes pràctiques de formulacióNormes pràctiques de formulació

COMPOSTOS BINARISCOMPOSTOS BINARIS

1. Combinacions binàries de l’hidrogen:

• Hidrurs Metàl·lics i no metàl·lics

• Hidràcids

2. Combinacions binàries de l’oxigen:

• Òxids metàl·lics i no metàl·lics

3. Sals binàries Metall – No metall

4. Combinacions binàries No metall – No metall

5. Sals hidratades

Hidrurs:Hidrurs:

Hidrur metàl·lic = metall + Hidrogen

metall: n+ hidrogen: 1-

Fe H FeH3

33 hidrur de ferro (III)

Ca H CaH2

22 hidrur de calci

Metàl·lic: MHx

No Metàl·lic: N, P, As, Sb, C, Si, B

33 3 AlHHAl

hidrur d’alumini

COMPOSTOS BINARIS DE L’HIDROGENCOMPOSTOS BINARIS DE L’HIDROGEN

Hidrur No metàl·lic = No metall + Hidrogen

boràBHBH 33CHCH 44 metàSiHSiH44

silà

NHNH33 amoníac

PHPH33 fosfina

AsHAsH33 arsina

Grups 3, 4 i 5 Nomenclatura tradicional

SbH3 estibina

Grups 6 i 7 (estat gasós) Nomenclatura sistemàtica

Grup 7 Grup 6

HF(g) Fluorur d’hidrogen H2S(g) Sulfur d’hidrogen

HCl(g) Clorur d’hidrogen H2Se(g) Selenur d’hidrogen

HBr(g) Bromur d’hidrogen H2Te(g) Telerur d’hidrogen

HI (g)Iodur d’hidrogen

(L’hidrogen es posa davant)

HidràcidsHidràcids

hidrogen: 1+, H +

Combinacions de l’hidrogen amb elements dels grups 6 i 7 en estat aquós

Gasos que quan es dissolen en aigua es comporten com a àcids

Grup 6:

Calcògens: 2-, S2-

2H+ + S2- H2S

H2S (aq): àcid sulfhídric

H2Se(aq): àcid selenhídric

H2Te(aq): àcid tel·lurhídric

Grup 7:

Halògens: 1-, F-

H+ + F- HF

HF(aq): àcid fluorhídric

HCl(aq): àcid clorhídric

HBr(aq): àcid bromhídric

HI(aq): àcid iodhídric

COOC 22

òxid = element + oxigen

element: n+ oxigen: 2-

Ca O CaO2 2 òxid de calci

2Fe 3O Fe O3 2

2 3

òxid de ferro (III)

Metàl·lics (Nomenclatura Stock)

No Metàl·lics (Nomenclatura sistemàtica)ÒxidsÒxids

Metalls

No Metalls

monòxid de carboni

326 SOOS triòxid de sofre

COMPOSTOS BINARIS DE L’OXÍGENCOMPOSTOS BINARIS DE L’OXÍGEN

CompostCompost Nom. StockNom. Stock Nom. SistemàticaNom. Sistemàtica Nom. TradicionalNom. Tradicional

Na2O Òxid de sodi Òxid de disodi Òxid de sodi

Fe2O3 Òxid de ferro (III) Triòxid de diferro Òxid fèrric

FeO Òxid de ferro (II) Monòxid de ferro Òxid ferrós

CO2 Òxid de carboni (IV) Diòxid de carboni Anhídrid carbònic

CaO Òxid de calci Òxid de calci Òxid càlcic

Cl2O7 Òxid de clor (VII) Heptaòxid de diclor Anhídrid perclòric

SO3 Òxid de sofre (VI) Triòxid de sofre Anhídrid sulfúric

* El terme anhídrid per designar els òxids no metàl·lics està expressament prohibit per la IUPAC.

COMPOSTOS TERNARISCOMPOSTOS TERNARISHidròxids:Hidròxids:

-OH valència 1

M valència x

València Fòrmula N. Sist. N. stock N. Trad.1 NaOH Hidròxid de sodi Hidròxid de sodi Hidròxid sòdic

2 Ca(OH)2 Dihidròxid de calci Hidròxid de calci Hidròxid càlcic

2 Ni (OH)2 Dihidròxid de níquel Hidròxid de níquel (II) Hidròxid niquelós

3 Al(OH)3Trihidròxid d’alumini Hidròxid d’alumini Hidròxid alumínic

4 Pb(OH)4Tetrahidròxid de plom Hidròxid de plom (IV) Hidròxid plúmbic

BASES: substància que en dissolució aquosa allibera ions OH-

M(OH)X

ÀCIDS OXOÀCIDSÀCIDS OXOÀCIDS HaNbOcH: hidrògen, N: no metall i O: oxígen.

Si N és el BOR:

Element: bor

estat d’oxidació: +3 (-ic)

hidrògens: 1H (meta-) i 3H (orto-)

HBO2 a. metabòricH3BO3 a. ortobòric

Nombres d’oxidació H N n O

Si N són el CARBONI o el SILICI:

Elements: carboni

estat d’oxidació: +4

hidrògens: 2H

Elements: silici

estat d’oxidació: +4

hidrògens: 2H i 4H

H2CO3 a. carbònicH2SiO3 a. metasilícicH4SiO4 a. ortosilícic

ÀCIDS: substància que en dissolució aquosa allibera ions H+

Si N són elements del grup 15: NITROGEN, FÒSFOR, ARSÈNIC, ANTIMONI

Elements: nitrogen

estat d’oxidació: +3 i +5 (-ós) (-ic)

hidrògens: 1H

HNO2 a. nitrósHNO3 a. nítricH3PO3 a. ortofosforósHPO3 a. metafosfòricH3PO4 a. ortofosfòric

Si N són elements del grup 16: SOFRE, SELENI I TEL·LURI

Elements: sofre (seleni i tel·luri)

estat d’oxidació:+4 i +6 (-ós) (-ic)

hidrògens: 2H

H2SO3 a. sulfurósH2SO4 a. sulfúric

Si N són elements del grup 17: CLOR, BROM, IODE

Elements: clor (brom i iode)

estat d’oxidació: +1, +3, +5 i +7hipo-ós -ós -ic per-ic

hidrògens: 1H

HClO a. hipoclorósHClO2 a. clorósHClO3 a. clòricHClO4 a. perclòric

Quan dissolem un àcid, una base o una sal en aigua, aquestes substàncies es dissocien en ions, que són àtoms o grups d’àtoms carregats elèctricament.

NOMENCLATURA NOMENCLATURA

DELS IONSDELS IONS

CATIONS MONOATÒMICS: àtoms que han perdut un o més e-

H+ ió hidrogen ; Al3+ ió alumini ; Fe2+ ió ferro (II) ; Fe3+ ió ferro (III)

ANIONS MONOATÒMICS: àtoms que han guanyat e-.

H- ió hidrur ; Cl- ió clorur ; S2- ió sulfur ; N3- ió nitrur ; I- ió iodur ;

O2- ió òxid

ANIONS POLIATÒMICS PROCEDENTS DELS OXOÀCIDS

Un àcid allibera ions H+ quan es dissol en aigua.

Oxoàcid: la pèrdua d’ions H+ origina un anió amb càrrega negativa igual al nombre d’àtoms d’H que tenia l’àcid.

HCl = H+ + Cl-

HNO2 = H++ NO2-

H2SO4 = 2H+ + SO42-

HCl = a. clorhídric Cl- = clorur

HNO2 = a. nitrós NO2- = nitrit

H2SO4 = a. sulfúric SO42- = sulfat

IONITZACIÓ DELS ÀCIDSIONITZACIÓ DELS ÀCIDS

-hídric -ur

-ós -it

-ic -at

Sal de H2SO4 i Ag:

2Ag+ SO42-

sulfat de plata

Ag SO42

SALSSALS

Sal = metall + no metall o anió d’àcid

Sal de HF amb Ca:

Ca2+ 2F-

fluorur de calciCaF2

Els anions que les formen procedeixen d’un oxoàcid (OXOSALS)

HCl + Na(OH) = NaCl + H2O

Àcid + base = sal + aiguaÀcid + base = sal + aigua

Neutralització d’àcids i bases:Neutralització d’àcids i bases:

ÀCID NOM IÓ NOM

HClO Àcid hipoclorós ClO- ió hipoclorit

H2SO3 Àcid Sulfurós SO32- Ió sulfit

H2SO4 Àcid Sulfúric SO42- Ió sulfat

HClO4 àcid perclòric ClO4- Ió perclorat