viernes, 17 de noviembre de 2017

T2.2 - FORMULACIÓN INORGÁNICA (Según indicaciones PAU)

INTRODUCCIÓN

   La fórmula química es la representación de los elementos que forman un compuesto y la proporción en que se encuentran (número de átomos que forman una molécula). También nos informa de cómo se han unido esos átomos (enlace químico). Para nombrarlos se emplean reglas de NOMENCLATURA QUÍMICA propuestas por la IUPAC  (International Union of Pure and Applied Chemistry), un organismo internacional creado, por ej., para unificar la forma de nombrar el ingente número de compuestos orgánicos (compuestos de carbono) que se fue descubriendo en la primero mitad del siglo XX:


La unión entre átomos: el enlace químico.

   Sabemos que los átomos son neutros (igual número de protones en el núcleo que átomos en la corteza). Sin embargo, esto no significa que esa sea su forma más estable. Salvo los gases nobles, todos los elementos tienen tendencia a ganar o perder electrones, para lo cual se unen a otros átomos, formando moléculas o redes cristalina. Dicha tendencia a ganar o perder electrones es la de completar la última capa del átomo (conseguir "el octete electrónico" como un gas noble) consiguiendo así mayor estabilidad.

CLASIFICACIÓN:

La mayoría de compuestos que nos rodean se pueden clasificar en:

1) Compuestos binarios: Formados por dos elementos químicos o átomos distintos.
Distinguimos:
A) Óxidos (O2-). Haluros de oxígeno.
B) Hidruros:  Combinaciones con el hidrógeno.
   B1) Hidruros metálicos (MH) En los que M = metal y el hidrógeno actúa con valencia -1
   B2) Hidruros no metálicos (HN o H2N) En los que N = no metal (halógeno, anfígeno) y el hidrógeno actúa con valencia +1.
C) Sales Binarias. Surgen de los hidruros no metálicos (de sustituir H por un M) o de combinarse dos no metales.
D) Peróxidos. Combinaciones con el ion peróxido del oxígeno. 

2) Compuestos ternarios: Formados por tres elementos químicos.
A) Hidróxidos: M(OH)m, donde el grupo hidróxido OHactúa con valencia -1.  M= Metal y m su valencia.
B) Oxoácidos: HaXbOc  Donde X = No metal; a, b y c, no son las valencias.
C) Sales Ternarias: A efectos de formulación surgen de sustituir los H de los oxoácidos por un metal.

3) Combinaciones cuaternarias: Las sales ácidas.


Valencia de los elementos:


Número de carga (valencia) y número de oxidación

Valencia de un elemento es la carga iónica y se escribe en números arábigos (n+/n-). Informa sobre el número de electrones que puede aceptar-ceder (valencia iónica) o compartir (valencia covalente).
- Los metales (o elementos metálicos) tienen tendencia a desprenderse de electrones de su última capa y formar iones de carga positiva (cationes). Por tanto, se considera que la valencia de los metales es positiva. (valencia iónica). Ej: Fe2+
- Los no metales, sin embargo, tienen tendencia a ganar electrones de un átomo metálico (formando iones negativos o aniones) o los comparten con otro no metal. Distinguimos:
- Enlace iónico (Metal + no metal) si se une a un metal (valencia iónica). Ej: Na+ y Cl-
  • Enlace covalente (no metal + no metal) compartiendo electrones de la última capa (valencia covalente).
El número o estado de oxidación de un elemento químico es el número de electrones un átomo recibe (signo menos) o cede (signo más) al formar una sustancia compuesto. Se expresa en número romanos.

A pesar de lo que acabamos de comentar, en internet y en muchos libros siguen confindiéndose ambos términos y se escribe el número de oxidación con números arábigos, o no se escribe primero el número y luego el signo, etc. A la hora de aprender las "valencias" viene bien la siguiente tabla:


NOTA: Según Recomendaciones 2005 para la Nomenclatura de la IUPACla carga sobre un ion debe representarse primero con el número y luego con el signo. Así, se debe escribir que la valencia del ion óxido es 2- , en lugar de -2. 

TABLA PERIÓDICA con estados de oxidación





De forma resumida (Nivel ESO):



Antes de nada, ¿conoces la correspondencia entre los símbolos y los nombres de los elementos químicos? Practica en este enlace



PROFUNDIZACIÓN: Si quieres consultar una Tabla Periódica (o Sistema Periódico) más completo: Aquí




NOMENCLATURAS:


Actualmente la IUPAC acepta la nomenclatura de composición o estequiométrica con prefijos multiplicadores (antigua nomenclatura sistemática) o con número romanos (antiguamente llamada "stock"), la nomenclatura de sustitución (que no estudiaremos) y la nomenclatura tradicional (para nombrar ácidos):

 * Nomenclatura de composición:

a) Nomenclatura SISTEMÁTICA o estequiométrica consiste en leer la fórmula de derecha a izquierda incluyendo prefijos que indican el número de átomos.
b) Nomenclatura de STOCK entre paréntesis y en número romanos se indica el estado de oxidación que actúa el elemento. En el caso que el elemento tenga un solo e.o., se omite

* Nomenclatura TRADICIONAL. También se lee de derecha a izquierda pero incluye prefijos y sufijos específicos.

Para más información visita el siguiente enlace: AQUÍ



FORMULACIÓN QUÍMICA INORGÁNICA

0. SUSTANCIAS SIMPLES


   Consideramos sustancias simples a aquellas moléculas constituidas por átomos del mismo elemento. Se formulan con el símbolo del elemento correspondiente (Ej: Hierro, Fe), aunque existen excepciones: 
- Moléculas diatómicas: dioxígeno o, simplemente, oxígeno, O2;  Hidrógeno o dihidrógeno, H2; Nitrógeno o dinitrógeno, N2 ; Flúor o diflúor, F2; Cloro o dicloro, Cl2 
- El ozono (O3)
- El octoazufre (S8

1. COMPUESTOS BINARIOS

A) ÓXIDOS:

- Son combinaciones binarias de un elemento y el oxígeno. Exactamente, con el ión óxido (O2-)

- El oxígeno se escribe a la derecha, salvo con los halógenos (HALUROS DE OXÍGENO). Ej: OF2  se considera una sal de flúor porque el flúor es el elemento más electronegativo del Sistema Periódico.

Si el elemento es un metal, tenemos los llamados óxidos metálicos y si se trata de un no metal tenemos los óxidos no metálicos (antiguamente llamados anhidros, denominación desaconsejada por la IUPAC). 


FORMULACIÓN:


La fórmula se simplifica si la valencia del elemento que se combina con el oxígeno es par.

NOMENCLATURA:

Prefijos multiplicadores IUPAC (antigua Sistemática)

Mono-: Para cuando hay "1 átomo" de elemento.


Di-: 2 átomos.


Tri-: 3 átomos. 


Tetra-: 4 átomos.


Penta-: 5 átomos.


Hexa-: 6 átomos.


Hepta-: 7 átomos.


Octa-: 8 átomos. 


Nona-: 9 átomos. 


Deca-: 10 átomos.

- Se lee de derecha a izquierda.

Ejemplos de óxidos básicos o metálicos (Metal + Oxígeno): 

-----------------Nomenclatura de composición o estequiométrica 
Fórmula
Con prefijos multiplicadores
Con números romanos
Al2O3
Trióxido de dialuminio
Óxido de aluminio
PtO2
Dióxido de platino
Óxido de platino (IV)
HgO
Monóxido de mercurio
Óxido de mercurio (II)
Li2O
(Mon)óxido de dilitio
Óxido de litio 
CaO
Óxido de calcio
Óxido de calcio 
Au2O3
Trióxido de dioro
Óxido de oro (III)
Fe2O3
Trióxido de dihierro
Óxido de hierro (III)
FeO
Monóxido de hierro
Óxido de hierro (II)

PRACTICA: Formulación interactiva de ÓXIDOS 1  y 2

Nota: Anteriormente los óxidos no metálicos recibían el nombre de anhídridos.


Ejemplos de óxidos ácidos o no metálicos (No metal + Oxígeno): HALUROS DE OXÍGENO
   
--------------Nomenclatura de composición o estequiométrica 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NEW! Según las recomendaciones IUPAC 2005 los halógenos (todos, y no solo el Flúor) son considerados más electronegativos que el oxígeno, luego se escribirán a la derecha de la fórmula y se nombrarán como una sal binaria: Ej: O5Cl2  (dicloruro de pentaoxígeno). 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------


ACTIVIDADES:

1. Nombra los siguientes compuestos: CuO; N2O5; HgO y Hg2O

2. Formula y nombra todos los óxidos que pueden formarse los siguientes metales: el níquel, el cobalto, la plata, el platino, el oro, el cínc, el cromo y el cadmio.

3. Formula y nombra todos los óxidos que pueden formarse con los siguientes no metales: el boro, el silicio, el carbono, el azufre y el bromo.

4. Realiza una tabla en la que nombres y formules los siguientes compuestos de todas formas posibles. NOTA: Omite los anhídridos.


SOLUCIÓN ejercicio 4:






B) HIDRUROS:

B1) Con "metales": HIDRUROS METÁLICOS   (Metal-H) 

- Son combinaciones binarias de un metal e hidrógeno. 
- El hidrógeno actúa con la "valencia" -1.
- El metal siempre tiene estado de oxidación positivo (neutralidad).
- Se escribe a la derecha de la fórmula. 
- Se forman mediante enlace iónico y son sólidos cristalinos. 

FORMULACIÓN:


NOMENCLATURA:

* Con prefijos multiplicadoresprefijo de cantidad-Hidruro + de + prefijo de cantidad-elemento
  Ejemplo: FeH3: Trihidruro de hierro
- El prefijo "mono-" se omite.

* Con números romanos: Hidruro de + Elemento (entre paréntesis el estado de oxidación del elemento en números romanos). Recuerda que sólo se indica el número romano cuando hay más de una valencia.
  Ejemplos de hidruros metálicos: 
  FeH3: Hidruro de hierro (III)
  AlH3 Hidruro de aluminio   NO HACE FALTA INDICAR número de oxidación porque el aluminio solo actúa con el estado de oxidación +3 ("solo tiene una valencia").

B2) Con "no metales": HIDRUROS NO METÁLICOS 

- Son combinaciones binarias de un no metal e hidrógeno. 
- El hidrógeno actúa  estado de oxidación +
- Se escribe a la izquierda o derecha de la fórmula según la electronegatividad de los "participantes". 
- Se forman mediante enlace covalente dando lugar a moléculas. 

- Distinguimos:
a) Los hidruros de los grupos 13, 14 y 15 (IIIA, IVA y VA, respectivamente): -3, -4
b) Los hidruros de los anfígenos (grupo 16 ó VIA) y halógenos (grupo 17 ó VIIA): HIDRÁCIDOS. (El hidrógeno se escribe a la izquierda). -1, -2

a) Grupos 13 ó IIIA, 14 ó IVA  y 15 ó VA.

FORMULACIÓN:

NHn

No metal (N) =  N   P    As   Sb    Bi    B   C   Si


NOMENCLATURA:

* Nomenclatura de sustitución:

Grupo 14 ó IVA
C, Si,  Con valencia 4-
Grupo 15 ó VA
N, P, Ar, Sb Con valencia 3-
Fórmula
Nombre
Fórmula
Nombre
CH4
Metano
NH3
Amoníaco
SiH4
Silano
PH3
Fosfano
 Grupo 13 ó IIIA    
BH3                        Borano
AsH3
Arsano
SbH3
  BiH3  
Estibano
Bismutano

                                                                                                                                    
* IUPAC: (di, tri ...)hidruro de (no metal)  
Ejemplo: CH4 Tetrahidruro de carbono. 

No se nombran expresando números de oxidación en números romanos (antigua  nomenclatura Stock).

b) Ácidos hidrácidos: Grupos 16 ó VIA y 17 ó VIIA.

- El hidrógeno actúa con número de oxidación -1.
- Se coloca a la izquierda en la fórmula, ya que son combinaciones con los elementos más electronegativos del S.P.
- El no metal actúa con número de oxidación negativo -1 (halógeno: F, Cl, Br, I)  o -2 (anfígeno: S, Se, Te).

FORMULACIÓN:

                        No metal (N) =  F   Cl    Br   I    S    Se   Te  

NOMENCLATURA:

Según el estado, se nombran:
- En estado gaseoso: elemento-uro de hidrógeno (recuerda: de dcha a izqda)
- En estado líquido: Ácido raíz del elemento-hídrico


En la siguiente tabla se recogen los hidruros no metálicos:

Fórmula

En estado gaseoso

Preferida IUPAC

En estado líquido (aq)

Nombres importantes tradicionalmente

Grupo 16 ó VIA : O, S, Se, Te  Con valencia -2

H2O
Agua
H2S
Sulfuro de hidrógeno
Ácido sulfhídrico
H2Se
Seleniuro de hidrógeno
Ácido selenhídrico
H2Te
Telururo de hidrógeno
Ácido telurhídrico
Grupo 17 ó VIIA : F, Cl, Br, I  Con valencia -1
HF
Fluoruro de hidrógeno
Ácido fluorhídrico
HCl
Cloruro de hidrógeno
Ácido clorhídrico
HBr
Bromuro de hidrógeno
Ácido bromhídrico
HI
Yoduro de hidrógeno
Ácido yodhídrico/iodhídrico

No se nombran por nomenclatura Stock.

Aunque el no metal puede tener varias valencias covalentes, en estos compuestos SOLO actúan con una, la que coincide con su valencia iónica, la positiva.  

PRACTICA: Actividad interactiva de hidruros y aquí (Hidruros metálicos)


ACTIVIDADES:

5. Nombra lo siguientes hidruros de todas las formas posibles: 
SbH3, CuH, AsH3, NH3, AlH3, LiH, BaH2, H2Se, HClAgH, GaH3, CH4, AuH3, HBr, SiH4 , CrH2, H2Te, CoH3 , FeH3,  HF, SnH2, RbH, H2S, VH5, HF, PH3, CaH2, MgH2, BeH2, CsH, NaH, GeH4, SnH4, HI, ZnH2

6. Formula los siguientes hidruros:


Compuesto
Fórmula

Compuesto
Fórmula
Hidruro de magnesio


Hidruro de titanio (III)

Hidruro de manganeso (IV)


Hidruro de hafnio (IV)

Hidruro de calcio


Dihidruro de bario

Trihidruro de hierro


Trihidruro de nitrógeno

Ácido yodhídrico


Sulfuro de dihidrógeno

Tetrahidruro de carbono


Ácido sulfhídrico

Tetrahidruro de molibdeno


Dihidruro de rodio

Hidruro de cromo (III)


Hidruro de platino (III)

Dihidruro de níquel 


Hidruro de cobre (I)

Dihidruro cobalto


Hidruro de cadmio

Cloruro de hidrógeno


Hidruro de zinc

Trihidruro de cobalto


Hidruro de sodio

Telururo de hidrógeno


Hidruro de indio (III)

Pentahidruro de vanadio


Hidruro de aluminio

Ácido bromhídrico


Ácido telurhídrico


7.  Formula según su nombre vulgar:



Compuesto
Fórmula
amoniaco

fosfano

arsano

estibano

metano

silano



C) SALES BINARIAS:

- Las sales son compuestos que pueden considerarse formados por la unión de aniones y cationes. O, a efectos de formulación, como si surgieran de sustituir en los hidruros los hidrógenos por un metal. 
- Se escribe a la derecha el elemento más electronegativo, como siempre.


FORMULACIÓN:

a) SALES METAL - NO METAL: A efectos de formulación, de sustituir metal por hidrógeno de hidrácido. Actúan con valencias iónicas: positivas para el metal y negativas para el no metal.
Ejemplos: 
Ej: La formación del FeS podemos verla de dos formas:
(1) Por iones que intercambian valencia (OJO: se simplifican las fórmulas): Fe (II) + S (II) -  FeS
(2) En el sulfuro de hidrógeno, el metal (hierro (II), en este caso) sustituye al hidrógeno
Ej: Pb (IV) + Te (II) -  PbTe2

Se simplifican las valencias. 


b) SALES NO METAL - NO METAL: Son compuestos covalentes, con diversas propiedades. Se debe colocar a la derecha de la fórmula el elemento más electronegativo (a la dcha de la siguiente secuencia):

B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F  (+EN)

Como puedes ver, los elementos más electronegativos son átomos pequeños y están situados a la dcha y arriba del S.P.

NOMENCLATURA: IUPAC - Nomenclatura estequiométrica o de composición: 

Añadir el sufijo -uro a la raíz del nombre del elemento halógeno (precedido de di, tri, ... si fuera necesario) que queda a la derecha de la fórmula,  éste entra siempre con la valencia más pequeña. 

Los nombres terminados en -URO pueden ser: BORURO, CARBURO, SILICIURO, NITRURO, FOSFURO, ARSENIURO, ANTIMONIURO, SULFURO, SELENIURO, TELURURO, FLUORURO, CLORURO, BROMURO e IODURO.

Ejemplos:

a) Metal - No metal:

Fórmula
Con Prefijos multiplicadores
Con números romanos
FeCl3
Tricloruro de hierro
Cloruro de hierro (III)
LiF
Fluoruro de litio
Fluoruro de litio
Al2Se3
Triseleniuro de dialuminio
Seleniuro de aluminio
PbBr4
Tetrabromuro de plomo
Bromuro de plomo (IV)

b) No metal - no metal: Existen menos, nombrar por prefijos multiplicadores.
          
           Con Prefijos multiplicadores
CCl4  Tetracloruro de carbono
PF5   Pentafluoruro de fósforo
BN    Nitruro de boro

Aclaración prefijo MONO-: El prefijo MONO- obligatoriamente debe ir en: Compuestos del tipo: FeO, CuO, CO, ... Combinaciones del oxígeno con elementos de la tabla que tengan más de una valencia y la fórmula quede en una relacion 1:1


D) PERÓXIDOS:

Son combinaciones de un elemento metálico (del grupo 1 y 2) con el ion peróxido, de valencia 2-:

NOMENCLATURA: 

Grupo 1: Alcalinos  ¡LA FÓRMULA NO SE SIMPLIFICA!

                         Tradicional / Con prefijo multiplicador
H2O2   Peróxido de hidrógeno / Dióxido de dihidrógeno  (Agua oxigenada)
Li2O2  Peróxido de litio / Dióxido de dilitio
Na2O2 Peróxido de sodio / Dióxido de disodio
...
Grupo 2: Alcalino térreos.
                        Tradicional / Con prefijo multiplicador
BeO2 Peróxido de berilio / Dióxido de berilio
MgO2 Peróxido de magnesio / Dióxido de magnesio
CaO2 Peróxido de calcio / Dióxido de calcio
...

Como has visto, se nombran igual que los óxidos pero cambiando la palabra óxido por peróxido


ACTIVIDADES:

8A. Nombra las siguientes sales. 


LiI, Sc2S3, AgCl, AuBr3, CrF2, Co2Te3, FeCl3, MnI2, V2Se5, NaF, ZnS,  Li2Se, CaTe, BaS, AlF3, CrCl3, BaF2, CuI, Ga2Te3, SnS2,  GeCl4, BeS, CsF, MgCl2, NaI, AlI3

8B. Formula las siguientes sales:


Compuesto
Fórmula

Compuesto
Fórmula
Ioduro de cobre (I)


Bromuro de titanio (III)

Cloruro de manganeso (IV)


Cloruro de hafnio (IV)

Sulfuro de calcio


Difluoruro de bario

Trifluoruro de hierro


Sulfuro de hierro (III)

Bromuro de hierro (II)


Telururo de iridio (II)

Sulfuro de bismuto (III)


Seleniuro de wolframio

Ditelururo de molibdeno


Dibromuro de rodio

Seleniuro crómico


Cloruro de platino (III)

Fluoruro niqueloso


Cloruro de cobre (II)

Bromuro cobáltico


Ioduro de cadmio

Sulfuro de cobalto (III)


Ioduro de zinc (II)

Triioduro de cobalto


Sulfuro de sodio

Ioduro de magnesio


Yoduro de Indio (III)

Pentasulfuro de divanadio


Telururo de aluminio

Telururo de lantano (III)


Sulfuro de molibdeno (II)



9. Formula y nombra todos los peróxidos del grupo 1 y 2.



Compuestos ternarios: Formados por tres elementos químicos.
A) Hidróxidos: M(OH)m, donde el grupo hidróxido OH,  ion hidróxido, actúa con valencia 1- y M = Metal
B) Oxoácidos u oxácidos: HaXbOc  Donde X = No metal; a, b y c, no son las valencias.
C) Sales ternarias u oxosales: A "efectos de formulación" surgen de sustituir los H de los oxoácidos por un metal.

Combinaciones cuaternarias: las sales ácidas.

2. COMPUESTOS TERNARIOS

A) HIDRÓXIDOS:
                                         M(OH)m

Son combinaciones de un metal (valencia positiva) con un grupo hidróxido (OH) que actúa con valencia -1. Proceden de añadir agua a un óxido básico.


Fórmula
Con prefijos multiplicadores
Con números
romanos
LiOH
Hidróxido de litio
Hidróxido de litio
Fe(OH)2
Dihidróxido de hierro
Hidróxido de hierro (II)
CuOH
Monohidróxido de cobre*
Hidróxido de cobre (I)
Co(OH)3
Trihidróxido de cobalto
Hidróxido de cobalto (III)

* Como en los óxidos, como el cobre puede formar 2 compuestos, en la nomenclatura estequiométrica se pone "mono" para distinguirlo del dihidróxido de cobre.




ACTIVIDAD 10: Nombra y formula los siguientes hidróxidos:

(Hoy en día la IUPAC en sus últimas recomendaciones permite escribir las valencias, además de con números romanos, con el número y el signo. No obstante, utilizaremos números romanos)

SOLUCIÓN:





B) ÁCIDOS OXOÁCIDOS:

HaXbOc
H - No metal (X) - O

Hidrógeno con +1,  No metal con valencia positiva ,  Oxígeno con -2



NOMENCLATURA: 

La IUPAC reconoce la nomenclatura tradicional (además de la de adición y de hidrógeno, que no desarrollaremos).

Se nombran de la siguiente manera: 
 1º.- La palabra ácido.
 2º- Hay que reconocer qué tipo de ácido es (meta -que no se indica-, di/piro u orto)
 3º- Calcular la valencia con la que actúa el no metal y ver su correspondiente prefijo-sufijo

ácido + (meta)/di (o piro)/orto- prefijo - raíz nombre NM -sufijo

2º- TIPO DE ÁCIDO.
Existen varios tipos de oxoácidos: los meta, los di o piro y los orto. Los reconoceremos por el número que va con el hidrógeno.
meta: 1 o 2 hidrógenos en la fórmula. Ej: HClO, H2TeO3,  
orto: más de 2 hidrógenos en la fórmula. Ej: H3PO4 H4SeO4
di/piro: en el elemento central (NM) aparece un 2. Ej: H2Cr2O7


Los ácido meta son la mayoría por eso al nombrarlos, salvo alguna excepción que veremos más adelante, se omite el prefijo. Así, decimos: ácido hipocloroso (y no ácido metahipocloroso)



3º- Sufijos y prefijos de Tradicional:  Según el número de valencias que posea el elemento, se colocan estos prefijos antes y después de la raíz del nombre del elemento.

- Con una valencia: el sufijo que se utiliza es -ico 
- Con dos valencias: -ico para la mayor; -oso para la menor.
Con tres valencias: 
    * hipo- elemento- oso para la menor: 
    * -oso para la 2ª; 
    * -ico para la mayor
Con cuatro valencias: 
    * hipo- elemento- oso para la menor; 
    * -oso para la 2ª
    * -ico para la 3ª; 
    * per -  elemento - ico para la mayor


El cromo (Cr) y el manganeso (Mn) pueden también formar ácidos con sus valencias covalentes (no metal): +6 para el cromo y +4,+6, y +7 para el manganeso.   
 Cromo solo actúa con  valencia +6 (no metal): -ico.
 Manganeso: +4 -oso; +6 -ico; +7 per-  -ico (EXCEPCIÓN)



Ácidos META: 

Nomenclatura tradicional: ácido + elemento (con los prefijos y sufijos de la nomenclatura tradicional) Ej.:     HClO: ácido hipocloroso
                               H2SO4: ácido sulfúrico



Calculo de la valencia o del estado de oxidación: Para nombrarlos debemos conocer la valencia del no metal, una forma rápida de obtener la valencia es hacer el balance de cargas nulo (ya que el compuesto es neutro):


En el ácido teluroso H2TeO
La valencia del teluro es x = 3.2 - 2.1 = 6 - 2 = +4

La valencia del teluro es la que cumple que el compuesto resultante sea eléctricamente neutro (O  -2 y H  +1);  2.(+1) + x + 3.(-2) = 0;  x= 6 (la valencia del no metal)



Fórmula
Tradicional

H2TeO3
Ácido teluroso
Es un metal. El teluro actúa con estado de oxiación  +4. El teluro tiene +2 +4 +6 .
A +4 le correspondo -oso
H2CO3
Ácido carbónico

HBO2
Ácido metabórico

HBrO4
Ácido perbrómico




Fórmula
Tradicional
Cromo (Cr) en los ácidos sólo con +6
H2CrO4
Ácido crómico
E.O. +6 del cromo. Como no metal solo actúa con E.O. +6. Luego: -ico
Manganeso en los ácidos con +6 y +7
H2MnO4
Ácido mangánico
Recuerda que el manganeso como no metal
HMnO4
Ácido permangánico
actúa con +4.+6 y +7 (oso, ico, per-ico)
Nitrógeno en los ácidos sólo con +1, +3, +5
HNO
Ácido hiponitroso
Tienen bastante importancia industrial
HNO2
Ácido nitroso

HNO3
Ácido nítrico



Además, el Carbono (C) y el Silicio usan sólo (Si) el E.O. +4
 H2CO3   Ácido carbónico 

Como puedes comprobar, se cumple que si el elemento no metálico que se combina tiene valencia par, hay dos hidrógenosSi la valencia es impar, queda un solo hidrógeno.


Ácidos ORTO:

Fórmula
Tradicional

H3NO3
Ácido ortonitroso

H4SeO4
Ácido ortoselenioso

H3BrO4
Ácido ortobrómico

H3IO5
Ácido ortoperyódico


Recuerda un truco para reconocer los ácidos orto: hay más de dos hidrógenos en el ácido.


Excepciones con el P y el As. Debido a que algunos ácidos orto son mucho más abundantes que los meta (“los normales”), hay excepciones y a los ácidos orto siguientes se les quita el prefijo orto al nombrarlos. Sin embargo, el prefijo meta debe permanecer.

Fórmula

Tradicional 

Con el Fósforo (P), se especifica meta y no orto
HPO3
Ácido metafosfórico
No se omite el prefijo meta
H3PO4
Ácido fosfórico
Se omite el prefijo orto
HPO2
Ácido metafosforoso
No se omite el prefijo meta
H3PO3
Ácido fosforoso
Se omite el prefijo orto

Con el Arsénico (As) igual que con el fósforo
HAsO3
Ácido metarsénico
No se omite el prefijo meta
H3AsO4
Ácido arsénico
Se omite el prefijo orto
HAsO2
Ácido metarsenioso
No se omite el prefijo meta
H3AsO3
Ácido arsenioso
Se omite el prefijo orto

Con el Silicio (Si) y el Boro (B) se especifican las dos – meta y orto-
H2SiO3
Ácido metasilícico
No se elimina el prefijo meta
H4SiO4
Ácido ortosilícico

HBO2
Ácido metabórico
No se elimina el prefijo meta
H3BO3
Ácido ortobórico


Ácidos DI

Se distinguen fácilmente pues en la fórmula el no metal tiene un 2 como subíndice

Fórmula
Tradicional

H2Se2O5
Ácido diselenioso
Practica calculando el número de oxidación.
H2S2O5
Ácido disulfuroso
Ej: H2Se2O5
H2S2O7
Ácido disulfúrico
5x2 - 2 = 8       8/2 = 4 
H2C2O5
Ácido dicarbónico
+4 es el número de oxidación del Selenio

Fórmula
Tradicional

H4As2O5
Ácido diarsenioso
Siempre se deja el prefijo DI
H4P2O7
Ácido difosfórico
el prefijo PIRO indica lo mismo que el DI
H4P2O5
Ácido difosforoso




FORMULACIÓN

Forma "clásica" o sumándole moléculas de agua.


Con la siguiente regla (existen otras muchas) podrás formular todos los tipos de oxácidos: los meta, los di (o piro) y los orto.




VALENCIA
ACIDO META
ACIDO DI, 
TRI, TETRA ...
ACIDO ORTO
IMPAR
ÓXIDO + 1H2O
ÓXIDO 
+ 2 (3, 4, ...) H2O
ÓXIDO + 3H2O
PAR
ÓXIDO + 1H2O
2ÓXIDO + 1H2O
ÓXIDO + 2H2O

Los oxoácidos provienen de la reacción de un anhídrido al disolverse en agua:
ÓXIDO + AGUA  = ÁCIDO
Así, en el caso meta (el prefijo meta se omite al nombrarlos), el caso más sencillo, su fórmula la podemos construir sumando una molécula de agua.


CO2 + H2 H2CO(ácido carbónico)
SO3 + H2 H2SO(ácido sulfúrico)
N2O5 + H2 2HNO(ácido nítrico)

Forma 1:
Forma 2: Por balance de carga. "clásica" o sumándole moléculas de agua.
Hay quien prefiere una forma más rápida y sencilla para los ácido meta. 
Ej: Imaginad que nos piden formular el ácido sulfúrico.
1º-  -ico corresponde a número de oxidación +6
2º- Se colocan los elementos según fórmula del oxoácido: H S O
3º- Le colocamos un 2 al hidrógeno porque la valencia es par.
4º- Conocemos que en los oxoácidos el hidrógeno actúa con +1 y el oxígeno con -2, luego realizamos el cálculo del coeficiente estequiométrico (número) que debe ir bajo el azufre para que el compuesto sea neutro (balance de carga cero).  


    PRACTICA: Formulación interactiva de oxoácidos (ejemplos sencillos)

    ACTIVIDADES

    11. Formula los siguientes oxoácidos:   Ácido brómico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido perclórico, ácido sulfuroso, ácido hipoyodoso, ácido manganoso, ácido dicrómico, ácido metabórico y ácido selénico.

    12. Nombra los siguientes oxoácidos:  




    13. Formula o nombra, según corresponda:



    C) SALES TERCIARIAS (OXOSALES):

    A efectos de formulación, surgen de sustituir un metal en el hidrógeno del ácido.

    FORMULACIÓN

    Dos maneras:

    (1) POR IONES.
    Para hacerlas eliminamos el/los hidrógeno/s obteniendo un grupo cargado negativamente (que actuará como un elemento) que podremos combinar con un metal.
    Es decir, H2SO4, sustraemos los hidrógenos, (SO4)2- y obtenemos el oxoanión,  un grupo que podremos combinar con un metal.



    Como puedes comprobar, al oxoanión le faltarán tantas cargas como hidrógenos tenía el ácido (si el ácido tenía dos hidrógenos, el ión tiene índice negativo, 2-)



    Ejemplo: Ión sultato (SO4)2- con hierro de valencia 3+ : Fe2(SO4)3

    Cuando hay más de dos grupos de ácidos, 
    el grupo se coloca entre paréntesis y el subíndice fuera 

    Se cumple: ÁCIDO + METAL forman   SAL + HIDRÓGENO

    Recuerda: TIPOS DE IONES.
    1) Cationes metálicos (Izquierda y centro de la tabla periódica): Se nombran con el nombre del elemento y entre paréntesis en números romano su valencia (cuando hay más de una): Catión o ion calcio, ión hierro (II), ion cromo (III), etc.
    2) Aniones:
    - De no metales: sufijo -uro (recuerda los hidruros no metálicos):

    - Oxoaniones: ito/ato. Ver la siguiente tabla.

    Otros iones de interés son el ión óxido, el ión hidróxido, el ión peróxido, el ión amonio, el ion oxonio (hidronio), etc.

    TABLAS con los oxoaniones más comunes:



    .
    (2) SUSTITUCIÓN Sustituyendo el hidrógeno del ácido por el metal sin olvidar de multiplicar todo el ion ( ) por la valencia del metal. 
    Ej: Fe2(SO4)3  El 3 es la valencia del hierro.

    Se simplifican. Así, FeSOes la sal que surge entre el ion sulfato y el catión hierro (II).




    NOMENCLATURA Nomenclatura tradicional (IUPAC)




    - Si el ácido acaba en –oso en las sales ternarias utilizaremos el sufijo –ito. 
    Ej: Fe (II) con (SO3)2- (que proviene del H2SO3, ácido sulfuroso
    FeSO3  sulfito de hierro(II)

    - Si el ácido acaba en ico en las sales binarias utilizaremos el sufijo -ato 

    Ej: Fe (II) con (ClO3)- (que proviene del HClO3, ácido clórico
    Fe(ClO3)2 (clorato de hierro(II))

    - Cuando tenemos un ácido con los prefijos hipo- y per- mantenemos estos prefijos en la sal binaria. 

    Ej: Ni(BrO4)2  perbromato de niquel(II); K2TeO3  telurito de potasio


              Actualmente, en la nomenclatura tradicional, los sufijos oso e ico no se permiten para referirnos al metal. No se dice clorato ferroso, sinoclorato de hierro (II)


    Fórmula
    Tradicional

    Al2(SO3)3
    Sulfito de aluminio (III)

    CaSO4
    Sulfato de calcio

    Pb(ClO)2
    Hipoclorito de plomo (II)

    Ca3(PO3)2
    Fosfito de calcio

    Fe2(Cr2O7)3
    Dicromato de hierro (III)

      


    PRACTICA: Formulación interactiva oxisales


    ACTIVIDADES 

    14. Formula o nombra los siguientes iones.


    3) COMBINACIONES CUATERNARIAS:

    SALES ÁCIDAS:

    Se forman a partir de los ácidos oxoácidos cuando quedan hidrógenos por sustituir por el metal, es decir, no todos los hidrógenos son sustituidos. Se añade la palabra anión delante.
    Tradicional: como las sales ternarias pero añadiendo el prefijo hidrógeno (o dihidrógeno).

    EjemplosPrimero sistemática, luego tradicional.








    ACTIVIDAD 15. FORMULA O NOMBRA DE TODAS LAS FORMAS POSIBLES:





    AUTOEVALUACIÓN


    Cuadro 1:   NO UTILIZAR SISTEMÁTICA EN LOS OXÁCIDOS.  Recuerda que sistemática se le llamaba a la de "Con prefijos multiplicadores" y de Stock "con números romanos".


    Cuadro 2: NO UTILIZAR SISTEMÁTICA EN LOS OXÁCIDOS.


    Cuadro 3:NO UTILIZAR SISTEMÁTICA EN LOS OXÁCIDOS.
     Recuerda que sistemática se le llamaba a la de "Con prefijos multiplicadores" y de Stock "con números romanos".



    PRACTICA con la formulación interactiva: AQUÍ









    REFUERZO


    Errores comunes al formular:

    La mayoría de los errores corresponden a:
    • No saber los símbolos que corresponden a cada elemento
    • Utilizar mal los prefijos, sufijos y las raíces de los nombres de los elementos
    • Utilizar mal las valencias
    • Poner a la izquierda el elemento que tiene que ir a la derecha, y viceversa
    • Escribir con mayúscula el nombre del elemento: Sería incorrecto escribir óxido de Hierro (II). Lo correcto sería: Óxido de hierro (II).
    • Más sobre los símbolos de los elementos químicos:
    - El símbolo de muchos elementos proviene de su nombre en latín, no de su nombre castellano. Así, es un error común que al hierro (cuyo símbolo es Fe, del latín ferrum) se le asigne el símbolo H (que corresponde al hidrógeno), o incluso Hi (que ni siquiera es un símbolo químico).
    Los elementos que suelen confundirse son: Fósforo (P), flúor (F), sodio (Na), azufre (S), cobre (Cu), mercurio (Hg), plata (Ag), oro (Au), potasio (K), magnesio (Mg) y manganeso (Mn), antimonio (Sb),...
    Otro error común en formulación es escribir CL (por cloro), CO (por cobalto) o MG (por magnesio); en lugar de Cl, Co y Mg. Cuando un símbolo tiene una sola letra (como H), ésta se escribe en mayúscula. Si el símbolo tiene dos o más letras, la primera es mayúscula, y las demás minúsculas. De esta manera, distinguiremos en una fórmula carbono (C) y oxígeno (O) de cobalto (Co):
    H2CO3 = aćido carbónico
    CoH2 = hidruro de cobalto (II)
    - Hay que vigilar las raíces de los nombres de los elementos:
    Algunos elementos cambian la raíz de su nombre para adaptarles un sufijo (y a veces, un prefijo). lo cual suele ser fuente de errores. Como ejemplos clásicos tenemos el "ácido azúfrico" (en vez de sulfúrico) o el "óxido plomoso" (en lugar de plumboso). Los elementos más importantes a los que hay que cambiar su raíz para nombrar sus compuestos son (ejemplo entre paréntesis):
    • Azufre: sulfur- (sulfuroso) o sulf- (sulfhídrico)
    • En la "antigua" nomenclatura tradicional (ya no permitida en óxidos, hidruros, sales): Hierro: ferr- (ferroso, férrico); Oro: aur- (aúrico); Plata: argent- (argéntico); Plomo: plumb- (plúmbico), Estaño: estánn- (estánnico); Cobre: cupr- (cúprico).

    IMPORTANTE: Un enlace para practicar la tabla periódica y las valencias



    AMPLIACIÓN

    Para saber más:


    MUY IMPORTANTE PARA PROFUNDIZAR: Recomendaciones 2005libro rojo  de la IUPAC (con colección de ejercicios) y web de la IUPAC
    - Un enlace para profundizar (4º de ESO)

    PARA BACHILLERATO:
    - REPASA LAS RECOMENDACIONES PONENCIA QUÍMICA PAU ANDALUCÍA
    - EJERCICIOS de repaso con SOLUCIONES
    - EJERCICIO de PAU con soluciones



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