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1. I.E.S. laios Departamento de Fsica y Qumica Fsica y Qumica 4 ESO: gua interactiva para la resolucin de ejercicios Formulacin y nomenclatura Qumica Inorgnica 2. ndice

  • Smbolos qumicos y nmeros de oxidacin
  • Frmulas qumicas de los compuestos
  • Formulacin y nomenclatura de compuestos binarios
  • Compuestos binarios metal no metal :
    • Sales
    • Hidruros
    • xidos metlicos
  • Compuestos binarios no metal no metal :
    • xidos no metlicos
    • Resto de compuestos binarios no metal no metal
  • Compuestos de ms de dos elementos :
    • Hidrxidos
    • Oxcidos
    • Oxisales
    • Sales cidas

3. AYUDA TABLA PERIDICA DE LOS ELEMENTOS QUMICOS Nmeros de oxidacin ms frecuentes 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 GRUPO Ra Radio +2 Fr Francio +1 7 Rn Radn Pb Plomo +2,+ 4 Hg Mercurio +1, 2 Ba Bario +2 Cs Cesio +1 6 Xe Xenn I Yodo -1, +1, +3,+5, +7 Sn Estao +2, +4 Cd Cadmio +2 Ag Plata +1 Sr Estroncio +2 Rb Rubidio +1 5 Kr Kriptn Br Bromo -1, +1,+3,+5 +7 Zn Cinc +2 Cu Cobre +1, +2 Ni Nquel +2, +3 Co Cobalto +2, +3 Fe Hierro +2, +3 Mn Manganeso +2, +3, 4,+6, +7 Cr Cromo +2, +3, +6 Ca Calcio +2 K Potasio +1 4 Ar Argn Cl Cloro -1,+1, +3,+5, +7 S Azufre -2, +4,+6 P Fsforo -3, +3,+ 5 Si Silicio -4, +4 Al Aluminio +3 Mg Magnesio +2 Na Sodio +1 3 Ne Nen F Flor -1 O Oxgeno -2 N Nitrgeno -3, +3, +5 C Carbono -4, +2, +4 Be Berilio +2 Li Litio +1 2 He Helio H Hidrgeno +1, -1 1 P E R I O D O 4. SMBOLOS QUMICOS Y NMEROS DE OXIDACIN Los elementos qumicos se representan mediante smbolos, que consisten en una o dos letras que corresponden a la primera letra del nombre latino, o a la primera letra y a otra de su nombre cuando puede haber confusin entre dos elementos. En principio, cuando escribimos un smbolo de un elemento estamos representando un tomo del mismo. Por ejemplo si escribimosel smboloHrepresentamos un tomo de hidrgeno y si escribimos el smboloCaestamos representando, respecto a la formulacin, un tomo de calcio. La primera clasificacin que suele hacerse de los elementos qumicos es dividirlos en metales y no metales, atendiendo a sus propiedades, aunque hay algunos elementos que tienen propiedades intermedias a los que se denomina semimetales. En la tabla de la pgina de Ayuda los elementos no metlicos estn ligeramente sombreados, siendo el resto metales. Cuando se unen tomos para formar compuestos qumicos, es decir, cuando se verifica una reaccin, los tomos de los elementos intercambian total o parcialmente electrones, de modo que unos quedan cargados positivamente, los que pierden electrones, y otros negativamente, los que ganan electrones. Elnmero de oxidacinde un tomo expresa el nmero de electrones que intercambia, precedido del signo - si gana electrones y del signo + si los cede. As, si decimos que el nmero de oxidacin del oxgeno es-2 , estamos indicando que al formar un compuesto con otro elemento los tomos de oxgeno ganan, total o parcialmente, dos electrones; por el contrario, si decimos que el nmero de oxidacin del potasio es+1indicamos que cada tomo de potasio cede un electrn cuando el potasio forma un compuesto con otro elemento. 1 5. FRMULAS QUMICAS DE LOS COMPUESTOS 2 De la misma forma que con un smbolo representamos un tomo, cuando queremos representar un compuesto escribimos una frmula qumica, que nos indica la relacin entre el nmero de tomos de cada elemento que se unen para formar un compuesto. De este modo si escribimosH 2 O , queremos indicar que al formar agua se unen dos tomos de hidrgeno por cadatomo de oxgeno, y cuando escribimosNaCl , que es la frmula qumica de la sal comn que utilizamos en la cocina y que se denomina cloruro de sodio, indicamos que al formarse dicho compuesto los elementos cloro y sodio se unen en la proporcin un tomo de sodio por cada tomo de cloro. Los fundamentos mediante los cuales se conocen las frmulas qumicas los conocers ms adelante si te sigue interesando la asignatura. De momento lo nico que pretendemos es que conozcas unas reglas que permiten escribir las frmulas de los compuestos, as como las reglas internacionales que se utilizan para nombrar dichos compuestos, es decir, vas a aprender la formulacin y nomenclatura de algunos compuestos qumicos, los ms corrientes y tambin losms sencillos. Anteriormente se ha indicado lo que se entiende por nmero de oxidacin, y debes saber que en las reacciones qumicas sucede lo mismo que en la vida corriente,nadie gana dinero si otro no lo pierde o lo cede, de modo que el dinero no hace ms que intercambiarse. Al formar compuestos los tomos intercambian electrones en lugar de dinero, de forma que el nmero total de electrones lo nico que hace es cambiar de mano. La tabla anterior muestra los nmeros de oxidacin, es decir, el nmero de electrones que intercambia un tomo al formar compuestos con los tomos de otros elementos. Recuerda que si el nmero va precedido del signo - es que gana electrones y si va precedido del signo + es que los cede; observa tambin que algunos tomos siempre hacen lo mismo (tienen un solo nmero de oxidacin) mientras que otros tienen varios nmero de oxidacin, es decir, pueden tener diferentes formas de intercambio de electrones segn las circunstancias. Los metales tienen siempre nmeros de oxidacin positivos, mientras que los nmeros de oxidacin de los no metales pueden ser o slo negativos (F y O) o negativos y positivos. Los elementos qumicos que no aparecen en la tabla de la Ayuda tambin tienen sus correspondientes nmeros de oxidacin, pero no es necesario aprenderlos para formular los compuestos ms frecuentes; incluso algn elemento de la lista tiene ms nmeros de oxidacin que los que indicamos, pero para nuestros propsitos esos son los nicos que debes conocer. 6. FORMULACIN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 3 Como ya sabrs los tomos de los elementos son neutros, tienen el mismo nmero de protones que de electrones. En los compuestos sucede lo mismo, el nmero total de electrones es el mismo que el nmero total de protones, de modo que los compuestos son neutros y la frmula de los mismos debe reflejarlo as. Por ejemplo, si queremos escribir la frmula del compuesto que forman los elementos flor (F) y potasio (K), buscaremos los nmeros de oxidacin de cada uno de ellos y los escribiremos como superndices del smbolo respectivo: K +1 yF -1 La frmula del compuesto ser aquella agrupacin de tomos que haga que la suma de los nmeros de oxidacin detodoslos tomos sea cero, para que el compuesto sea neutro. En el ejemplo es evidente que la suma de los nmeros de oxidacin de ambos tomos es-1 +1 = 0, por lo que la frmula del compuesto se escribe como: KF indicando que en el compuesto hay un tomo de potasio por cada tomo de flor. Pero si queremos expresar la frmula del compuesto que forman el flor y el Bario (Ba), haciendo lo mismo tendramos: Ba +2yF -1 de modo que si sumamos los nmeros de oxidacin resultara: -1 + 2 = -1, y hemos quedado que el compuesto debe ser neutro, para lo cual debe haber una proporcin de dos tomos de flor por cada tomo de bario, de modo que entonces se cumple: -1 + (-1) + 2 = 0, o lo que es lo mismo 2 (-1) + 2 = 0. Eso se consigue escribiendo la frmula como: BaF 2 que es la forma de expresar la unin en la proporcin un tomo de bario por cada dos tomos de flor. As pues el subndice que sigue a un smbolo indica el nmero de veces que se repite el tomo en la proporcin del compuesto. 7. FORMULACIN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 4 Estos ejemplos muestran la manera de escribir la frmula de los compuestos que constan de dos elementos, los cuales se denominanbinarios , y son los ms sencillos de formular. Bastar con conocer los nmeros de oxidacin y seguir dos reglas: 1) La suma de los nmeros de oxidacin -multiplicadas previamente por los subndices respectivos- debe ser nula. 2) Los tomos con nmero de oxidacin positivo se escriben delante. No es necesario decir que para que un compuesto sea neutro deben unirse un elemento con nmero de oxidacin positivo con otro que tenga un nmero de oxidacin negativo, puesto que si ambos son positivos o ambos negativos su suma no puede ser nunca nula. Los compuestos binarios se clasifican en los siguientes grupos para su formulacin y nomenclatura: Compuestos binarios metal - no metal : - Sales - Hidruros - xidos metlicos Compuestos binarios no metal - no metal - xidos no metlicos - Resto de compuestos binarios Vamos a estudiar cada grupo por separado. Las reglas de formulacin son las indicadas anteriormente y su nomenclatura se ver en cada apartado. 8. COMPUESTOS BINARIOS METAL NO METAL 5 Sales Los dos ejemplos utilizados para explicar la formulacin de compuestos binarios corresponden a ejemplos de sales. El compuesto KF est formado por la combinacin qumica de un elemento metlico (el potasio, K) y un elemento no metlico (el flor, F). Para nombrar este tipo de compuestos se escribe primero el nombre del no metal terminado enuro(fluoruro en este caso) seguido de la preposicindey del nombre del metal (potasio) cuando ste tiene un slo nmero de oxidacin. As los dos ejemplos anteriores se nombran como: KF Fluoruro de potasio CaF 2 Fluoruro de calcio Si el metal tiene ms de un nmero de oxidacin, los compuestos se nombran de la misma forma, pero se escribe -detrs del nombre del metal y en nmeros romanos- el nmero de oxidacin del metal. Esta forma de nombrar los compuestos se conoce como notacin de Stock. Por ejemplo, el cloro y el hierro forman dos compuestos que, aplicando las reglas conocidas, se formulan y nombran como sigue: Fe +2Cl -1 FeCl 2 Cloruro de hierro (II) Fe +3Cl -1 FeCl 3 Cloruro de hierro (III) 9. COMPUESTOS BINARIOS METAL NO MET