Química Inorgánica: Compuestos y Nomenclatura

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Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 1 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA CIMPUESTOS INORGÁNICOS BINARIOS ÓXIDOS HIDRUROS HIDRÁCIDOS SALES NEUTRAS TERNARIOS HIDRÓXIDOS ÁCIDOS SALES NEUTRAS CUATERNARIOS SALES ÁCIDAS SALES BÁSICAS Se denomina compuesto químico inorgánico a aquellos compuestos que están formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el carbono, siendo el agua el más abundante. En los compuestos inorgánicos se podría decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos.

Se pueden clasificar en: Comencemos con el primer grupo de compuestos que se forman tras la combinación de un elemento METAL ó NO METAL con OXÍGENO MOLECULAR (O2) ÓXIDO Óxido básico METAL + O2 Anhídrido NO METAL + O2 Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 2 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA FORMULACIÓN DIRECTA Se extraen los números de oxidación de los elementos involucrados, y dichos números se intercambian. EJEMPLO N°1 EJEMPLO N°2 ÓXIDO DE SODIO (El sodio sólo posee 1 número de oxidación) Es un óxido del tipo metálico o básico, ya que el sodio es metálico.

En primer lugar, se colocan los símbolos de los elementos involucrados, en este caso el sodio y el oxígeno. Extraer los números de oxidación de los elementos, teniendo en cuenta su nomenclatura. Intercambiar los números de oxidación y en caso de ser posible simplificarlos. Finalmente, el óxido se representa como: ÓXIDO DE AZUFRE (este elemento tiene dos números de oxidación, el +4 y +6), en este caso usaremos el número de oxidación +4. Este oxido es del tipo no metálico, anhídrido o ácido. En primer lugar, se colocan los símbolos de los elementos involucrados, en este caso el sodio y el oxígeno. Extraer los números de oxidación de los elementos, teniendo en cuenta su nomenclatura.

Intercambiar los números de oxidación y en caso de ser posible simplificarlos. En este caso se pueden simplificar las atomicidades. Finalmente, el óxido se representa como: Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 3 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA REGLAS DE NOMENCLATURA Para nombrar los distintos compuestos químicos se utilizan tres nomenclaturas: 1. Nomenclatura tradicional 2. Nomenclatura sistemática 3.

Nomenclatura de stock Debemos clasificar si el óxido es BÁSICO o ÁCIDO y es necesario reconocer la cantidad de números de oxidación que posee el elemento involucrado Óxidos básicos Se coloca "ÒXIDO" siempre: SI EL METAL TIENE 1 NÚMERO DE OXIDACIÓN: se agrega "DE y EL NOMBRE DEL ELEMENTO" Por ejemplo: SODIO Nº DE OXIDACION "1" Nomenclatura tradicional: "ÒXIDO" +"DE SODIO" SI EL METAL TIENE 2 NÚMEROS DE OXIDACIÓN: se agrega el "NOMBRE DEL ELEMENTO CON UNA TERMINACIÓN" NÚMERO DE OXIDACIÓN TERMINACIÓN MENOR -OSO MAYOR -ICO Por ejemplo: NIQUEL (Nº de oxidación 2 y 3) PARA EL 2: 2 + 2 2 2 2 Nomenclatura tradicional: "ÓXIDO" "NIQUEL-OSO" PARA EL 3: 4 + 3 2 2 2 3 Nomenclatura tradicional: "ÓXIDO" "NIQUEL-ICO" NOMENCLATURA TRADICIONAL Óxidos ácidos Se coloca "ANHÍDRIDO" siempre: SI EL NO METAL TIENE 1 NUMERO DE OXIDACIÓN: se agrega "DE y EL NOMBRE DEL ELEMENTO" Por ejemplo: BORO Nº DE OXIDACION "3" Nomenclatura tradicional: "OXIDO" +"DE BORO" Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 4 PROF.

PALLERES, MARÍA EUGENIA Número de átomos Prefijo 1 átomo Mono 2 átomos Di o bi 3 átomos Tri 4 átomos Tetra 5 átomos Penta 6 átomos Hexa 7 átomos Hepta Tomando los compuestos formados, les colocaremos la segunda nomenclatura explicada.

COMPUESTOS NOMENCLATURA SISTEMÁTICA Monóxido de disodio (Ejemplo A) Dióxido de azufre (Ejemplo B) Trióxido de azufre (Ejemplo C) Monóxido de níquel Trióxido de diniquel Pentóxido de dicloro SI EL NO METAL TIENE 2 NUMEROS DE OXIDACIÓN: se agrega el "NOMBRE DEL ELEMENTO CON UNA TERMINACION" NÚMERO DE OXIDACIÓN TERMINACIÓN MENOR -OSO MAYOR -ICO Por ejemplo: AZUFRE (Nº de oxidación 4 y 6) Ejemplos B y C PARA EL 4: 2 Nomenclatura tradicional: Anhídrido sulfuroso PARA EL 6: 3 Nomenclatura tradicional: Anhídrido Sulfúrico SI EL NO METAL TIENE 4 NUMEROS DE OXIDACIÓN: se agrega el "NOMBRE DEL ELEMENTO, AL QUE SE ANTEPONEN PREFIJO (A VECES) Y SE AGREGA LA TERMINACION QUE CORRESPONDA SEGÚN EL SIGUIENTE CUADRO: NUMERO DE OXIDACIÓN PREFIJO TERMINACIÓN 1 HIPO- -OSO 3 -OSO 5 -ICO 7 PER- -ICO El cloro, que es un NO METAL CON 4 NÚMEROS DE OXIDACIÓN.

Numero de oxidación 1: ANHÍDRIDO HIPOclorOSO Numero de oxidación 3: ANHÍDRIDO clorOSO Numero de oxidación 5: ANHÍDRIDO clórICO Numero de oxidación 7: ANHÍDRIDO PERclorICO NOMENCLATURA SISTEMÁTICA Al nombrar no hay diferencia entre óxidos ácidos o básicos. Se tiene en cuenta la cantidad de átomos que hay de cada elemento en el compuesto, usando prefijos según corresponda Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 5 PROF.

PALLERES, MARÍA EUGENIA NOMENCLATURA STOCK 1) Al nombrar no hay diferencia entre óxidos acido o básicos: - Siempre se coloca "ÓXIDO DE" - Seguido "NOMBRE DE ELEMENTO" - Termina con "(NÚMERO DE OXIDACIÓN en números romanos)" Por ejemplo: COMPUESTOS NOMENCLATURA STOCK Óxido de sodio (I) (Ejemplo A) Óxido de azufre (IV) (Ejemplo B) Óxido de azufre (VI) (Ejemplo C) Óxido de níquel (II) Óxido de níquel (III) Óxido de cloro (V) FORMULACIÓN DIRECTA Se extraen los números de oxidación de los elementos involucrados, y dichos números se intercambian.

HIDRURO DE SODIO (El sodio sólo posee +1 número de oxidación) En primer lugar, se colocan los símbolos de los elementos involucrados, en este caso el sodio y el hidrógeno. Extraer los números de oxidación de los elementos, teniendo en cuenta su nomenclatura. Son los compuestos que se forman tras la combinación de un elemento METAL ó NO METAL con HIDRÓGENO MOLECULAR (H2) EJEMPLO N°1 0000000000000000000000 Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 6 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA Intercambiar los números de oxidación y en caso de ser posible simplificarlos.

Finalmente, el óxido se representa como: EJEMPLO N°2 HIDRURO DE AZUFRE (este elemento tiene un número de oxidación, el -2). En primer lugar, se colocan los símbolos de los elementos involucrados, en este caso el sodio y el hidrógeno. Extraer los números de oxidación de los elementos, teniendo en cuenta su nomenclatura. Intercambiar los números de oxidación y en caso de ser posible simplificarlos. En este caso se pueden simplificar las atomicidades. Finalmente, el óxido se representa como: REGLAS DE NOMENCLATURA En cuanto a la regla general se comienza nombrando el elemento con NÚMERO de OXIDACIÓN NEGATIVO.

Para HIDRUROS METÁLICOS el nombre será siempre: HIDRURO DE "METAL" Para HIDRUROS NO METÁLICOS el nombre será: "PREFIJO DEL NO METAL"-URO DE HIDRÓGENO Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 7 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA Compuestos binarios que se forman al hacer burbujear hidruros no metálicos, es decir, halogenuros en AGUA. Poseen carácter ácido, pero a diferencia de los oxácidos, que veremos más adelante, solo están constituidos por dos elementos, HIDRÓGENO y NO METALES, en ausencia de OXÍGENO.

La fórmula molecular del compuesto no se modifica (HCl = HCl) La presencia del agua sobre la flecha indica que, si bien el agua interviene en la reacción, no es reactivo, por lo que no será parte del producto molecular, solo como parte de la nueva solución ácido. El compuesto en reactivos, el halógeno, tiene terminación URO, y el compuesto de los reactivos es un ácido, comienza su nombre con dicha palabra y la terminación indicada es HÍDRICO. El estado de agregación del halogenuro es gaseoso, y el del ácido es acuoso. ALGUNOS EJEMPLOS Ácido fluorhídrico ( ) ( ) Ácido bromhídrico ( ) ( ) Ácido Iodhídrico ( ) ( ) Compuestos que en su reacción de formación incluyen a un Oxido Básico y agua.

El hidróxido o base en su fórmula molecular posee un metal acompañado de un oxidrilo (OH), este último posee carga negativa (-1). FORMULACIÓN DIRECTA Colocar el METAL al lado del OXHIDRILO y coloco el número de oxidación del metal como atomicidad del OXHIDRILO (Recuerdo que el Oxhidrilo actúa con -1). EJEMPLO Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 8 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA Compuestos que en su reacción de formación incluyen a un Oxido Ácido y agua. EXCEPCIÓN DE HIDRÓXIDOS Hidróxido de amonio: + ( ) AMONÍACO + AGUA HIDRÓXIDO DE AMONIO FORMULACIÓN En este caso, realizaremos la formulación a partir de ecuaciones químicas.

Ácido que se obtiene a partir de óxido cloroso. 1. Se colocan los compuestos involucrados, el óxido no metálico que se une con un mol de agua, se coloca el signo "+" y una FLECHA que nos separa los reactivos de los productos. 2. Del lado de los productos se coloca un átomo del HIDRÓGENO, NO METAL y OXÍGENO, cada uno con un número de atomicidad (subíndice) en cada uno; "x"; "w"; "y"; respectivamente. El compuesto que se forma se escribe sin colocar espacios entre los elementos. 3.

Se analizan las cantidades de cada elemento del lado de los reactivos, y según ese número se reemplaza la atomicidad correspondiente: HIDRÓGENO en los reactivos: 2; por lo tanto, X = 2 CLORO en los reactivos: 2; por lo tanto; W = 2 OXÍGENO en los reactivos en total (óxido y agua) : 4; por lo tanto Y = 4 EJEMPLO Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 9 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA EXCEPCIONES DE ÁCIDOS CASOS PARA EL FÓSFORO Y ARSÉNICO Ácidos 1 mol de H2O META 2 moles de H2O PIRO 3 moles de H2O ORTO 4. Se reemplazan las atomicidades por los números correspondientes: 5.

Debido a que los números de atomicidad son múltiplos, se deben simplificar, en este caso, se dividen todos por 2; quedando nuevos subíndices. 6. Se recuerda que en caso de ser 1, no se coloca, quedando: 7. Se hace el balance de masa ¿Cuántos HIDROGENOS tenemos del lado de los reactivos? 2(DOS) debido al número del subíndice que indica cantidad. ¿Y del lado de los productos? 1(UNO) ¿Cuántos CLOROS tenemos del lado de los reactivos? 2(DOS) debido que no hay número del subíndice. ¿Y del lado de los productos? 1(UNO) ¿Cuántos oxígenos tenemos en los dos reactivos?

Tres del óxido, y otro en el agua; por lo tanto 4 (CUATRO) Debemos agregar un 2 delante del ÁCIDO formado, que es igual al número que se usó para dividir en la simplificación. Debemos agregar un 2 delante del ÁCIDO formado, que es igual al número que se usó para dividir en la simplificación. NOMBRE: ÁCIDO CLOROSO Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 10 PROF.

PALLERES, MARÍA EUGENIA Realicemos los 3 ácidos que corresponden al número de oxidación (+3 del FÓSFORO) Ácido metafosfóso: se realiza con 1 mol de agua 2 3 + 2 21 21 42 2 3 + 2 2 2 Ácido pirofosfóso: se realiza con 2 mol de agua 2 3 + 2 2 4 2 5 Ácido ortofosfóso: se realiza con 3 mol de agua 2 3 + 3 2 63 21 63 2 3 + 3 2 2 3 3 Realicemos los 3 ácidos que corresponden al número de oxidación (+5 del FÓSFORO) Ácido metafosfórico: se realiza con 1 mol de agua 2 5 + 2 21 21 63 2 5 + 2 2 3 Ácido pirofosfórico: se realiza con 2 mol de agua 2 5 + 2 2 4 2 7 Ácido ortofosfórico: se realiza con 3 mol de agua 2 5 + 3 2 63 21 84 2 5 + 3 2 2 3 4 CASO DEL SILICIO Realicemos los 2 ácidos que corresponden al número de oxidación (+4 del SILICIO) Ácido metasilícico: se realiza con 1 mol de agua 2 + 2 2 3 Ácido ortosilícico: se realiza con 2 mol de agua 2 + 2 2 4 3 CASO DEL BORO Realicemos los 2 ácidos que corresponden al número de oxidación (+3 del BORO) Ácido metabórico: se realiza con 1 mol de agua 2 3 + 2 2 2 4 2 3 + 2 2 Ácido ortobórico: se realiza con 3 mol de agua 2 3 + 3 2 6 2 6 2 3 + 3 2 3 3 Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 11 PROF.

PALLERES, MARÍA EUGENIA La formación de sales implica una reacción de síntesis, en la cual dos compuestos se unen para formar uno o más compuestos totalmente distintos. El ejemplo más práctico de formación de una sal es la reacción entre un ácido (oxoácido o hidrácido) con un hidróxido, formando siempre moles de agua y sal neutra. ¿Qué es lo más importante? Que posiblemente el único dato que nos den de la sal, sea su nombre, así es que vamos a ver cómo saber la formula molecular de una sal si sólo sabemos su nombre. FORMULACIÓN Se extraen los números de oxidación de los elementos involucrados, y dichos números se intercambian. Así es que vamos a ver que hacer paso a paso: 1.

IDENTIFICAR COMPUESTOS: Antes de decidir cómo voy a formar la sal, lo que debo saber es, cuáles son los compuestos que van a intervenir en su formación, es decir, el ácido y el hidróxido inicial. Para eso debemos dividir el nombre de la sal en dos partes, la primera, me indicará el ácido del que viene, y la segunda me dirá de que hidróxido se trataba.

RESOLVEMOS EL ÁCIDO Ya sabemos eso, ahora es lo que nos dice cada parte, la información del ácido está relacionado con la terminación que corresponda: En este caso: NITRATO, viene de ÁCIDO NÍTRICO, a partir de ello debemos formular dicho ácido, sabiendo que se trata de un oxoácido, y los no de oxidación del nitrógeno son 3 y 5, en este caso, al terminar en -ICO, estará trabajando con el número más grande, el 5. A continuación, se formula el ácido como se mostró anteriormente, obteniéndose: Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 12 PROF.

PALLERES, MARÍA EUGENIA RESOLVEMOS EL HIDRÓXIDO La información del hidróxido está relacionada con la terminación que corresponda: 2. ARMAR LA REACCIÓN DE SINTESIS DE SAL: Ya sabemos qué compuestos son, colocamos el ácido y el hidróxido, separados por un signo "+", del lado de REACTIVOS, que se separa del lado de los PRODUCTOS, por una flecha " ", del lado de productos también se formarán dos compuestos, que separaremos también con un signo "+".

Veamos el caso particular: Para esto, trazaremos dos líneas de corte, una en cada compuesto, como se muestra a continuación: De este modo, conseguiremos formar agua del lado de los PRODUCTOS: En este caso: DE SODIO, viene de HIDRÓXIDO DE SODIO, a partir de ello debemos formular dicho hidróxido, sabiendo que se trata del único No de oxidación del SODIO, que es 1. A continuación, se formula el hidróxido como se mostró anteriormente, obteniéndose: ( ) Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 13 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA 3.

FORMACIÓN DE SAL Las partes que restaban de cada compuesto, se juntaran del lado de los PRODUCTOS, lo que consideraremos es que el METAL del HIDRÓXIDO, debe reemplazar al HIDRÓGENO del ÁCIDO, veamos como: Obteniéndose: Donde la sal es: 4. REALIZAR EL BALANCE DE MASA: Contabilizar que de cada tipo de elemento exista la misma cantidad del lado de REACTIVOS que el de PRODUCTOS. Se originan cuando en una reacción de neutralización hay un exceso de hidróxido respecto del ácido. Son compuestos que poseen algún grupo OH-. Se nombran como las sales neutras, pero intercalando la palabra básico precedida del prefijo mono (se omite), di, tri, etc., según el número de grupos OH- presentes en la fórmula.

La formulación se realiza de la misma forma que para las sales neutras, teniendo en cuenta en la ionización la cantidad de grupos OH- que debe de tener la sal. Tecnicatura Superior en Petróleo y Gas M3U4: Química inorgánica de rocas y suelos 14 PROF. PALLERES, MARÍA EUGENIA Normalmente cuando reacciona una base con un ácido, ésta pierde todos los grupos (OH) y el ácido pierde todos los hidrógenos (H) formándose una sal neutra, pero cuando el ácido conserva por lo menos 1 de los hidrógenos se obtiene una sal ácida. La formulación se realiza de la misma forma que para las sales neutras, teniendo en cuenta en la ionización la cantidad de H+ que debe de tener la sal.

ÁCIDO HIDRÓXIDO SAL ÁCIDA NOMBRE ( ) ( 3) Carbonato ácido de sodio ( ) ( 2 4) Fosfato diácido de potasio ( )3 ( 4)2 Sulfato ácido de aluminio ( ) ( ) Sulfuro ácido de plata Están compuestas por dos cationes o dos aniones distintos. Se obtienen sustituyendo los hidrógenos de ácido por más de un metal. en la formula se escribe los dos metales en orden de electropositividad y luego el radical. Se da el nombre del radical seguido de los nombres de los metales respectivos.

Por ejemplo: COMPUESTOS INTERVINIENTES SAL MIXTA ÁCIDO FOSFÓRICO HIDROXIDO DE POTASIO HIDRÓXIDO DE CALCIO FOSFATO DE POTASIO Y CALCIO ( ) ( )2 ( 4) COMPUESTOS INTERVINIENTES SAL MIXTA ÁCIDO BROMHÍDRICO ÁCIDO YODHÍDRICO HIDRÓXIDO DE MAGNESIO BROMURO YODURO DE MAGNESIO ( )2 ( )