Formacin de compuestos inorgnicos. Dos compuestos importantes en la qumica inorgnica son las bases y los cidos, desarrollar las frmulas de estos compuestos y de otros derivados de ellos puede ser una tarea complicada. Este documento les ayudar en esa tarea. Las bases (Hidrxidos): son compuestos formados por la combinacin del grupo hidroxilo u oxidrilo (OH-) y un catin, generalmente metlico. El grupo OH es un in poliatmico con carga negativa 1, y a los efectos de la nomenclatura, se lo trata como si fuera un solo elemento con nmero de oxidacin 1. Por esto los hidrxidos son considerados compuestos seudobinarios. Su frmula genrica es:

Me(OH)nDonde Me es el catin y el subndice n es su valencia. sta siempre se escribe fuera de un parntesis que incluye al oxidrilo, porque significa que multiplica los dos elementos que lo componen, y se interpreta como el nmero de oxidrilos necesarios para neutralizar la carga de ese catin. El subndice del catin siempre es 1 (no se escribe) por lo que dijimos antes respecto a la carga del oxidrilo. Para formularlos, nuevamente la manera ms simple es partir desde el catin y el oxidrilo, ambos con su nmero de oxidacin. Por tanto hay dos maneras de formar un hidrxido. SUMANDO AL IN METLICO EL HIDROXILO E INTERCAMBIANDO LOS NUMEROS DE OXIDACIN. Fe3+ y (OH)Na+ y (OH) Fe(OH)3 NaOH

El nmero de oxidacin del metal pas al hidroxilo tal como sucede al formar los xidos. La otra manera es haciendo reaccionar el xido del metal con agua y despus balanceando la ecuacin. Al2O3 + H2O Al(OH)3

Se debe balancear la ecuacin para tener igual cantidad de elementos en ambas partes de la ecuacin. Se deben agregar los coeficientes 3 para el agua y2 al hidrxido. Al2O3 + 3H2O 2Al(OH)3

Es muy importante que recuerdes: Solo se pueden modificar los coeficientes, pero nunca los subndices. Si cambio un coeficiente, solo vara la cantidad de veces que ese compuesto est presente en la reaccin. Pero al cambiar un subndice, cambia la identidad del compuesto.

Las letras entre parntesis a la derecha de cada compuesto indican su estado de agregacin, es decir, si son slidos (s), lquidos (l), gaseosos (g) o acuosos (ac). Siempre acompaan a los compuestos qumicos en una reaccin y a veces, permiten diferenciar entre dos compuestos con la misma frmula y distintas caractersticas (hidruros e hidrcidos). Oxcidos: Son compuestos ternarios, formados por la combinacin de tres elementos distintos, Hidrgeno, Oxgeno y otro elemento, que por ahora llamaremos E, y que en la mayora de los casos es no metlico, cuando E es un metal de transicin formar un xido anftero, es decir, un xido de metal de transicin (metales del grupo B), tambin formara un oxcido al agregrsele oxgeno. La frmula general de los oxcidos es: HaEbOc Vamos a ver ahora como formular los oxcidos. Se obtienen por la combinacin del agua y el xido en su valencia adecuada. Esta forma es correcta, sin embargo, no es la nica y es muy importante que aprendas a formularlos de otra forma, pues no siempre cuando ests trabajando vas a poder hacer la reaccin de obtencin, ms an, te vas a encontrar con las frmulas o su nombre, y no vas a hacer toda la reaccin qumica para saber cul era su frmula. Es mucho ms simple saber reconocerlos de esta nueva manera, aunque al principio te parezca ms complicado, con suficiente prctica, vas a poder reconocer cualquier oxcido. Volvamos a la frmula general: HaEbOc Cada subndice representa, como siempre, el nmero de veces que ese elemento est presente en el compuesto (a= n H, b= n E y c= n O). Para los oxcidos que se forman por combinacin del xido con una sola molcula de agua, sern: a= 1 si el nmero de oxidacin de E es impar. a=2 si el nmero de oxidacin de E es par. b=1 siempre, porque se forma partir de una sola molcula de agua. c= (n H + n de oxidacin de E) dividido 2 Expresado en forma matemtica: c = a + n oxidacin de E 2 Como ves, es bastante simple y solo hay que recordar una pequea cuenta matemtica. Veamos unos ejemplos. a) Queremos formular el oxcido de N(III). Lo primero que hacemos es escribir los elementos constituyentes del compuesto, respetando siempre el orden de los mismos, sin colocar ningn subndice:

HNO Como este es uno de los oxcidos que se forman con una molcula de agua, ya sabemos que b=1, por lo que no ponemos ningn subndice en el N. A continuacin, conociendo el n de oxidacin del N, deducimos a y c. Dado que el N acta con n de oxidacin impar, a ser igual a 1, y c resulta: c=1+3=2 2 Entonces, la frmula de nuestro oxcido ser: HNO2 b) Ahora queremos formular el oxcido de S (VI). Nuevamente, escribimos el esqueleto de la frmula, y como sabemos que se combina con una sola molcula de agua, no pones ningn subndice en el S. HSO Ahora, como el n de oxidacin del S es +6, a ser igual a 2, y c resulta: c=2+6=4 2 Y la frmula de nuestro compuesto es: H2SO4 De la misma forma podemos formular los oxcidos si partimos de su nombre. Pero para eso tenemos que conocer la nomenclatura de los oxcidos. La IUPAC admite el uso de la nomenclatura tradicional, anteponiendo la palabra cido y agregando la terminacin (y el prefijo si se requiere) correspondiente al ndice de oxidacin, al nombre del elemento (se trabaja igual que con los xidos e (hidrxidos). As, el oxcido de N(III) se llama cido nitroso, porque usa el menor nmero de oxidacin y el de S ser cido sulfrico porque usa el mayor. Tratemos de formular un oxcido a partir de su nombre. Por ejemplo el cido perbrmico. Si buscamos el Br en la tabla peridica, vemos que tiene cuatro nmeros de oxidacin con los que puede formar oxcidos, (+1,+3,+5 y +7), como el nombre usa el prefijo per y la terminacin ico deducimos que en este caso est usando el mayor de ellos, +7. Escribimos los elementos en el orden que les corresponde, y colocamos los subndices. HBrO El compuesto se forma con una molcula de agua, por lo que b=1, a ser igual a 1 porque el Br acta con n de oxidacin impar y c resulta:

c=1+7=4 2 La frmula del cido perbrmico es: HBrO4 Pero, qu pasa si nos encontramos con la frmula y tenemos que nombrarlo? Necesitamos saber en qu nmero de oxidacin est actuando el elemento E. La forma ms simple de determinar el nmero de oxidacin de E es recordando que: La carga total es cero. El oxgeno, en este tipo de compuestos, acta siempre con nmero de oxidacin 2, El hidrgeno, en este tipo de compuestos, con nmero de oxidacin +1, E acta con nmero de oxidacin positivo. Entonces, para saber en cual de sus nmeros de oxidacin est actuando, debemos sumar los nmeros de oxidacin de todos los elementos que forman el compuesto, multiplicados por su respectivo subndice e igualarlos a cero, y de esta ecuacin despejar el valor del nmero de oxidacin. Un ejemplo: H2SO4 Este es uno de los posibles cidos del Azufre (S), si planteo la ecuacin: 2(+1)+(x)+4(-2)=0 2+x 8=0 x-6=0 x= +6 El nmero de oxidacin del S es +6. Ahora ya puedo nombrarlo, es el Acido Sulfrico. Nos queda aprender algo ms sobre los oxcidos. Te habrs dado cuenta de que hasta ahora solo trabajamos con aquellos oxcidos que se forman por combinacin con una sola molcula de agua, esto ya nos dice que debe haber otros que se formen con ms de una molcula de agua. Veamos cuales son. 1) Oxcidos de Boro: este elemento forma un solo xido (B2O3), el cual puede combinarse con una y con tres molculas de agua para dar dos oxcidos distintos. B2O3 (s) + H2O(l)

2 HBO2 (ac) H3BO3 (ac)

B2O3 (s) + 3 H2O (l)

La pregunta ahora es cmo los nombramos? Porque tenemos dos cidos con el mismo nmero de oxidacin y tenemos que usar la misma terminacin para indicarlo, pero es indispensable diferenciarlos, ya que claramente no son el mismo compuesto.

Qu hacemos? Simplemente se agrega un prefijo que indica el nmero de molculas de agua con las que se combin. Cuando el xido se combina con la menor cantidad de molculas de agua, en este caso una, se antepone el prefijo meta. Cuando el xido se combina con la mayor cantidad de molculas de agua, en este caso tres, se antepone el prefijo orto. As, nombraramos los oxcidos del B como: HBO2 H3BO3 cido Metabrico cido Ortobrico

2) Oxcidos de Si: este elemento tambin tiene un solo xido (SiO2) que reacciona con ms de una molcula de agua, para dar oxcidos. Se puede combinar con una y con dos molculas de agua: SiO2 (s) + H2O (l) SiO2 (s) + 2 H2O (l) H2SiO3 (ac) H4SiO4 (ac)

Cmo los nombramos? Usamos el mismo mecanismo que para el B. Cuando el xido se combina con la menor cantidad de molculas de agua, en este caso una, se antepone el prefijo meta. Cuando el xido se combina con la mayor cantidad de molculas de agua, en este caso dos, se antepone el prefijo orto. Los dos oxcidos de Si formados se denominan: H2SiO3 H4SiO4 cido Metasilcico cido Ortosilcico

3) Oxcidos de P, As y Sb: estos tres elementos, que se ubican en el mismo grupo de la tabla peridica y tienen el mismo comportamiento. Forman dos xidos (con n de oxidacin +3 y +5) y cada uno de ellos se puede combinar con una, dos y tres molculas de agua, para dar tres oxcidos distintos en cada valencia, lo que suma un total de seis oxcidos diferentes para cada elemento. Veamos uno como ejemplo:

P (III): P2O3 (s) + H2O (l) P2O3 (s) + 2 H2O (l) P2O3 (s) + 3 H2O (l) 2 HPO2 (ac) H4P2O5 (ac) 2 H3PO3 (ac)

P (V): P2O5 (s) + H2O (l) P2O5 (s) + 2 H2O (l) P2O5 (s) + 3 H2O (l) 2 HPO3 (ac) H4P2O7 (ac) H3PO4 (ac)

Y ahora los nombramos, siguiendo las reglas anteriores. Cuando el xido se combina con la menor cantidad de molculas de agua, en este caso una, se antepone el prefijo meta. Cuando el xido se combina con la mayor cantidad de molculas de agua, en este caso tres, se antepone el prefijo orto. Y para el caso en que se combina con dos molculas de agua, como no es ni la menor ni la mayor cantidad de molculas de agua, usamos el prefijo piro. De esta forma nos quedaran los siguientes nombres: HPO2 H4P2O5 H3PO3 HPO3 H4P2O7 H3PO4 cido Metafosforoso cido Pirofosforoso cido Ortofosforoso cido Metafosfrico cido Pirofosfrico cido Ortofosfrico

Es importante que prestes atencin a tres cosas: La asignacin de los prefijos: No usamos orto para tres molculas de agua, sino para el mayor nmero de ellas con las que puede combinarse el xido, ya que no todos los xidos que tienen este comportamiento se combinan con la misma cantidad de molculas de agua, como pudiste observar al estudiar cada uno. El prefijo orto es el nico que puede no estar indicado. Por ejemplo, el cido ortofosfrico, suele llamarse simplemente cido fosfrico. Formulacin: No podemos aplicar las reglas que vimos para los oxcidos que se forman con una sola molcula de agua, pues esta solo es vlida cuando b=1, cosa que no ocurre en estos casos. Hay que aprender sus frmulas de memoria. Pero no te asustes, con suficiente prctica y la ayuda de este cuadro podrs hacerlo.

B (III) Si (IV) P, As y Sb P, As y Sb (III) (III) Meta 112 213 112 113 Piro --425 427 Orto 313 414 313 314 Molculas 1y3 1y2 1,2y3 1,2y3 De H2O Los nmeros en cada casilla indican los subndices de cada compuesto segn su n de oxidacin y la cantidad de molculas de agua con las que se combina el xido (las posibilidades se indican en la ltima fila). Por ejemplo, el cido metabrico: cruzamos la primer fila con primera columna y dice 112, esto indica 1H, 1B y 2 O.

Prefijo