COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS

AULA VIRTUAL DE QUÍMICA

ANEXO APOYO UNIVERSITARIO

Lic. Susana Sfaello

FÓRMULAS QUÍMICAS

 Para representar una sustancia química utilizamos las fórmulas químicas, que nos indican los átomos que la forman así como el número oproporción de estos átomos en dicha sustancia.

El objetivo de la formulación y nomenclatura química es que a partir del nombre de un compuesto sepamos cual es su fórmula, y a partir de la fórmula sepamos cual es su nombre. Antiguamente esto no era tan fácil, pero gracias a las normas de la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) la formulación resulta más sencilla.

¿Cuántos átomos se combinarán en un compuesto? Los compuestos son eléctricamente neutros, excepto los iones cuando los formulemos separadamente. Es decir, la carga que aporten todos los átomos de un compuesto tiene que ser globalmente nula, debemos tener en un compuesto tantas cargas positivas como negativas.

    Pero para saber cuál es la carga que aporta cada átomo vamos a emplear un concepto muy útil que se llama número de oxidación.

El número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado. 

    El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tenga tendencia a captarlos. Y será negativo cuando el átomo gane electrones, o los comparta con un átomo que tenga tendencia a cederlos.

NÚMEROS DE OXIDACIÓNNÚMEROS DE OXIDACIÓN En los oxácidos

+1 +2

H+1 o H–1

+3

 +4  

 +5+3 

 +6+4 

+7+5+3+1

LiNaK

RbCs

 BeMgCaSrBa

BAlGaInTl

CSiGeSnPb

NP

AsSbBi

OS

SeTe-

FClBrI-

  

Sc+3                                  Zn+2

Y+3                          Ag+  Cd+

2

La+3                                           

  

–4 –3 –2 –1

Con el H y con losmetales

NÚMEROS DE OXIDACIÓN•El hidrógeno (H) presenta número de oxidación +1 con los no metales y –1 con los metales. •       El flúor (F) sólo presenta el número de oxidación –1.•       El oxígeno (O) presenta el número de oxidación –2, excepto en los peróxidos donde es –1•       Los metales alcalinos (grupo 1, o grupo del Li) tienen 1 electrón de valencia, tenderán a perderlo poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación +1.•        Los metales alcalinotérreos (grupo 2, o grupo del Be) tienen 2 electrones de valencia, tenderán a perderlos poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación +2.•        El grupo del B (grupo 13) tiene 3 electrones de valencia, tenderán a perderlos poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación +3.•        El grupo del C (grupo 14) tiene 4 electrones de valencia, que tienden a compartirlos,  tienen número de oxidación +2 y +4 frente a los no metales, y número de oxidación –4 frente a los metales y al H.•        El grupo del N (grupo 15) tiene 5 electrones de valencia, tenderán a ganar 3 poseyendo siempre con el H y conlos metales número de oxidación –3.•        Los calcógenos (grupo 16, o grupo del O) tienen 6 electrones de valencia, tenderán a ganar 2 poseyendo siempre con el H y con los metales número de oxidación –2.•        Los halógenos (grupo 17, o grupo del F) tienen 7 electrones de valencia, tenderán a ganar 1 poseyendo siempre con el H y con los metales número de oxidación –1.•        Dentro de los metales de transición debemos saber que la Ag tiene número de oxidación +1, el Zn y Cd tienen número de oxidación +2, y el Sc, Y y La tienen número de oxidación +3.•        Los grupos 14 al 17 presentan varios números de oxidación.

SUSTANCIAS Podemos clasificar las sustancias a formular por el número de elementos

que las forman, y dentro de cada grupo las clasificaremos por el tipo de elementos que se van a combinar.

Sustancias de un sólo elemento: Sustancias simples.   Xn

Sustancias de dos elementos: Óxidos de metales.   MnOm Óxidos de no metales.   NMnOm Compuestos metal - no metal.   MnNMm Hidruros de metal.   MHn Hidrácidos.   HnNM Hidruros de no metal.   NMHn

Sustancias de tres o más elementos: Hidróxidos.   M(OH)n Oxácidos.   HaXbOc Oxisales neutras.   Mn(XbOc)m Oxisales ácidas.   Mn(HXbOc)m

SUSTANCIAS SIMPLES Llamamos sustancias simples a las que están constituidas por átomos de un sólo elemento. 

 Nombre

sistemáticoNombre común

 Nombre

sistemáticoNombre común

H2 Dihidrógeno Hidrógeno F2 Diflúor Flúor

N2 Dinitrógeno Nitrógeno Cl2 Dicloro Cloro

O2 Dioxígeno Oxígeno Br2 Dibromo Bromo

O3 Trioxígeno Ozono I2 Diyodo Yodo

H MonohidrógenoHidrógeno atómico

F Monoflúor Flúor atómico

N MononitrógenoNitrógeno atómico

Cl Monocloro Cloro atómico

O MonooxígenoOxígeno atómico

I Monoyodo Yodo atómico

P4 Tetrafósforo Fósforo blanco S8 Octaazufre  

S6 Hexaazufre   Sn Poliazufre  

Fe Hierro   C Carbono  

ÓXIDOS DE METALES También conocidos como ÓXIDOS BÁSICOS. Resultan de la combinación de un metal con oxígeno.

Metal + O2 M2 Ovalencia metal

Ejemplo: Na + O2 Na2 O

Ca + O2 Ca O

Al + O2 –> Al2 O3

Cruce de valencias: el metal recibe la valencia 2 del oxígeno y el oxígeno recibe la valencia del metal.

Si metal tiene valencia par, se simplifica con la del oxígeno.

Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el metal tiene una única valencia, se llaman: ÓXIDO DE SODIO, ÓXIDO DE CALCIO y ÓXIDO DE ALUMINIO

Asimismo, los metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: +1; +2 y +3. El oxígeno actúa con -2.

ÓXIDOS DE METALES

Metal + O2 M2 Ovalencia metal

Ejemplo: Fe + O2 Fe O

Fe + O2 –> Fe2 O3

Cruce de valencias: el metal recibe la valencia 2 del oxígeno y el oxígeno recibe la valencia del metal.

Si metal tiene valencia par, se simplifica con la del oxígeno.

Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el metal tiene dos valencias, se llaman: ÓXIDO FERROSO (OSO= menor valencia) y ÓXIDO FÉRRICO (ICO= mayor valencia)

Asimismo, los metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: +2 y

+3. El oxígeno actúa con -2.

ÓXIDOS DE NO METALES También conocidos como ÓXIDOS ÁCIDOS. Resultan de la combinación de un no metal con oxígeno.

No Metal + O2 nM2 Ovalencia no metal

Ejemplo: N2 + O2 N2 O3

N2 + O2 N2 O5

Cruce de valencias: el no metal recibe la valencia 2 del oxígeno y el oxígeno recibe la valencia del no metal.

Si no metal tiene valencia par, se simplifica con la del oxígeno.

Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el no metal tiene dos valencias, se llaman: ÓXIDO NITROSO (OSO= menor valencia) y ÓXIDO NÍTRICO (ICO= mayor valencia)

Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo:+3 y +5. El oxígeno actúa con -2.

HIDRUROS DE METALES También conocidos como HIDRUROS METÁLICOS Resultan de la combinación de un metal con Hidrógeno.

Metal + H2 M Hvalencia metal

Ejemplo: Na + H2 Na H

Ca + H2 Ca H2

Fe + H2 Fe H3

Cruce de valencias: el metal recibe la valencia 1 del hidrógeno y el hidrógeno recibe la valencia del metal.

Para nombrar los compuestos antes formado: HIDRURO DE SODIO, HIDRURO DE CALCIO E HIDRURO FÉRRICO (ICO= mayor valencia)

Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo:+1;+2 y +3. El hidrógeno actúa con -1.

HIDRUROS DE NO METALES También conocidos como HIDRUROS NO METÁLICOS Resultan de la combinación de un no metal con Hidrógeno.

No Metal + H2 nM Hvalencia no metal

Elementos del grupo 14 (C) Y 15 (N, P y As) C + H2 C H4

N2+ H2 N H3

P+ H2 P H3

As+ H2 As H3

Cruce de valencias: el no metal recibe la valencia 1 del hidrógeno y el hidrógeno recibe la valencia del no metal.

Se escribe primero el no metal y después el hidrógeno.

Para nombrar los compuestos antes formado, utilizamos una nomenclatura trivial: METANO, AMONÍACO, FOSFINA y ARSINA

Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación negativo: C:-4; N, P y As: -3. El hidrógeno actúa con +1.

HIDRUROS DE NO METALES

No Metal + H2 nM Hvalencia no metal

Elementos del grupo 16 (S, Se, Te) y 17 (F, Cl, Br, I)

S+ H2 H2 S

Se+ H2 H2Se

F2+ H2 H F

Cl2+ H2 H Cl

Br2+ H2 H Br

I2+ H2 H I

Cruce de valencias: el no metal recibe la valencia 1 del hidrógeno y el hidrógeno recibe la valencia del no metal.

Se escribe primero el hidrógeno y después el no metal.

Para nombrar los compuestos antes formada: SULFURO DE HIDRÓGENO, SELENIURO DE HIDRÓGENO, FLURURO DE HIDRÓGENO, CLORURO DE HIDRÓGENO, BROMURO DE HIDRÓGENO, IODURO DE HIDRÓGENO.

Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación negativo (URO): S y Se:-2; halógenos: -1. El hidrógeno actúa con +1.

HIDRÓXIDOS Resultan de la combinación de un óxido básico con Agua.

ÓXIDO BÁSICO + H2 O M(OH)valencia metal

Ejemplo: Na2 O + H2O Na(OH)

Ca O + H2O Ca (OH)2

Al2 O3 + H2O–> Al (OH)3

El oxhidrilo (OH) recibe la valencia del metal.

Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el metal tiene una única valencia, se llaman: HIDRÓXIDO DE SODIO, HIDRÓXIDO DE CALCIO e HIDRÓXIDO DE ALUMINIO

Asimismo, los metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: +1; +2 y +3. La carga del oxhidrilo es -1.

OXOÁCIDOS Resultan de la combinación de un óxido ácido con Agua.

ÓXIDO ÁCIDO + H2 O H nM O

Ejemplo: N2 O3 + H2O H2 N2 O4

N2 O3 + H2O H N O2

S O3 + H2O H2 S O4

Se va sumando la cantidad de cada elemento que hay en reactivos y se coloca dicha cantidad en los productos.

Si H, nM y O poseen números pares y consecutivos, se simplifica.

Para nombrar los compuestos antes formados, : ÁCIDO NITROSO y ÁCIDO SULFURICO.

Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: N: +3 y S: +6. El oxígeno es -2 y el hidrógeno es +1.

SALES Resultan de la combinación de un Hidróxido con un Oxácido.

Hidróxido + Oxácido Sal + Agua

TIPOS DE SALES: Sales Neutras Sales Ácidas Sales Básicas Sales Mixtas

Para hacer más fácil la formulación de la sal, vamos a cruzar cationes y aniones, cuyas cargas (valor numérico) vamos a cruzar.

Recuerda que si catión y anión tienen el mismo valor numérico o son pares, se simplifican.

Ejemplo de cruces de cationes y aniones:

Na + y (CO3)-2 Na2 (CO3)

Fe+3 y (PO4)-3 Fe (PO4) SIMPLIFICADO

Pb+4 y S-2 Pb S2 SIMPLIFICADO

SALES NEUTRAS

Hidróxido + Oxácido Sal + Agua

2Al (OH)3 + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 6 H2O

Al+3 (SO4)-2

Sulfato de aluminio

3 K(OH) + H3PO3 K3PO3 + 3 H2O

K+ (PO3)-3

Fosfito de potasio

Fe(OH)2 + 2 HNO3 Fe (NO3)2 + 2 H2O

Fe+2 (NO3)-

Nitrato ferroso

REGLA:

El Hidróxido pierde todos los OH- y se convierte en catión (valor numérico equivalente a la cantidad de OH- perdidos)

El oxoácido pierde todos los H+ se convierte en anión (valor numérico equivalente a la cantidad de H+ perdidos)

ÁCIDO SALÁCIDO SALOSO ITOICO ATOHIDRICO URO

SALES ÁCIDAS

Hidróxido + Oxácido Sal + Agua REGLA:

El Hidróxido pierde todos los OH- y se convierte en catión (valor numérico equivalente a la cantidad de OH- perdidos)

El oxoácido pierde algunos H+ se convierte en anión (valor numérico equivalente a la cantidad de H+ perdidos)

Los únicos oxoácidos que pueden formar sales ácidas son aquellos que poseen en su fórmula dos o más hidrógenos (polipróticos)

Aquellos que poseen 2H forman aniones con carga -1, y aquellos que tienen 3H forman aniones con carga -1 y -2.

Ácido Anión

H2CO3 (HCO3)-

H2SO3 (HSO3)-

H2SO4 (HSO4)-

H3PO4 (H2PO4)-

H3PO4 (HPO4)-2

SALES ÁCIDAS

Hidróxido + Oxácido Sal + Agua

Al (OH)3 + 3 H2SO4 Al(HSO4)3 + 3 H2O

Al+3 (HSO4)-

Sulfato ácido de aluminio

K(OH) + H3PO3 K (H2PO3) + H2O

K+ (H2PO3)-

Fosfito diácido de potasio

2 K(OH) + H3PO3 K2 (HPO3) + 2 H2O

K+ (HPO3)-2

Fosfito monoácido de potasio

En la nomenclatura aparece la palabra “ácido” para indicar el hidrógeno con que se queda el ácido.

Si se queda con dos hidrógenos, se antepone a la palabra “ácido” el prefjijo numérico di.

SALES BÁSICAS

Hidróxido + Oxácido Sal + Agua REGLA:

El Hidróxido pierde algunos OH- y se convierte en catión (valor numérico equivalente a la cantidad de OH- perdidos)

El oxoácido pierde todos los H+ se convierte en anión (valor numérico equivalente a la cantidad de H+ perdidos)

Los únicos hidróxidos que pueden formar sales básicas son aquellos que poseen en su fórmula dos o más oxhidrilos

Aquellos que poseen 2OH forman cationes con carga +1, y aquellos que tienen 3OH forman cationes con carga +1 y +2. Y así sucesivamente.

Hidróxido Catión

Ca (OH)2 [Ca (OH)]-

Al (OH)3 [Al (OH)2]-

Al (OH)3 [Al (OH)]+2

Pb (OH)4 [Pb (OH)3]+

Pb (OH)4 [Pb (OH)2]+2

SALES BÁSICASHidróxido + Oxácido Sal +

Agua Al (OH)3 + 2 HNO3 [Al(OH)](NO3)2 + 2 H2O [Al(OH)]+2 (NO3

)-

Nitrato básico de aluminio

3Ca(OH)2 + H3PO3 [Ca(OH)]3(PO3) + 3H2O [Ca(OH)]+ (PO3)-3

Fosfito básico de calcio

Pb(OH)4 + H2SO4 [Pb(OH)2] (SO4) + 2 H2O[Pb(OH)2]+2 (SO4)-2

Sulfato dibásico plúmbico

En la nomenclatura aparece la palabra “básico” para indicar el oxhidrilo con que se queda el hidróxido.

Si se queda con dos oxhidrilos, se antepone a la palabra “básico” el prefjijo numérico di.

SALES MIXTAS

2 Hidróxidos + Oxácido Sal +

Agua Ag (OH) + K(OH) + H2SO3 Ag K (SO3) + H2O

Ag+ K+ (SO3)-2

Sulfito de plata y potasio

Ca(OH)2 + Na(OH) + H3PO3 Ca Na (PO3) + 3H2O

Ca+2 Na+ (PO3)-3

Fosfito de calcio y sodio

Aquí se combinan dos hidróxidos con un oxácido.

SALES HIDRATADAS

Sal.n agua Donde: n = moles de agua

CuSO4.5H2O Sulfato de cobre(II) pentahidratado