Formulació Inorgànica. Teoria i Exercicis

  • Published on
    09-Oct-2015

  • View
    63

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Formulaci Inorgnica. Teoria i Exercicis

Transcript

  • En lactualitat, en el primer quadrimestre de la Fase selectiva de la Titulaci

    dEnginyeria Industrial a la ETSEIB (UPC), simparteix Qumica I, que s una

    assignatura obligatria (6 crdits). Malgrat aix, una part molt important (50%) de

    lalumnat que inicia aquesta titulaci no ha cursat cap assignatura de qumica a

    Secundria.

    La realitat s que, als alumnes que es troben en aquesta situaci, els resulta

    molt difcil assolir els coneixements necessaris per aprovar aquesta assignatura (el %

    de suspensos s molt elevat). Aprovar Qumica I els suposa un esfor molt ms gran

    que a la resta. Daltra banda, tamb sha de considerar la gran heterogenetat amb

    qu ens trobem els professors degut als diferents nivells de qumica que tenen els

    estudiants.

    Per intentar aconseguir que, a linici del curs, tots els estudiants tinguin el nivell

    mnim indispensable per poder seguir amb normalitat lassignatura de Qumica I, els

    professors que limpartim hem elaborat un material bsic de Qumica.

    Aquest material consta de 4 temes, cadascun dells amb una part de teoria, i

    una dexercicis i la seva resoluci. s important que els estudiants intentin fer els

    exercicis proposats abans de mirar la seva resoluci i, s clar, abans de linici del curs

    acadmic!!

  • TEMA1:FORMULACI I NOMENCLATURA DE QUMICA INORGNICA

    Per aprendre a formular i a anomenar els compostos inorgnics, simprescindible identificar els elements amb el seu smbol qumic, a partir de lataula peridica. A cada element dun compost determinat se li assigna un nombre,anomenat nombre doxidaci, que indica la quantitat delectrons que ltom delelement ha guanyat o ha perdut en aquest compost. El nombre doxidaci vaprecedit del signe + si ltom ha perdut electrons i del signe - si nha guanyat.

    Regles per determinar el nombre doxidaci:

    1. El nombre doxidaci dun element lliure s sempre zero. Per exemple, elnombre doxidaci del fluor (F2 ), del Hidrogen (H2), del Oxigen (O2), delclor (Cl2) i del coure (Cu) s zero.

    2. El nombre doxidaci dun i monoatmic s igual a la seva crrega. Perexemple, el nombre doxidaci del Br - s -1 i el del i ferro (III) Fe 3+ s+3.

    3. El nombre doxidaci de loxigen s -2, excepte en els perxids (comlaigua oxigenada H2O2 o el perxid de sodi Na2O) que s -1.

    4. El nombre doxidaci de lhidrogen s +1, excepte en alguns hidrurs, ques -1.

    5. El nombre doxidaci dels metalls alcalins (IA) s sempre +1, el delselements del grup del berilli (IIA) s sempre +2 i el de lalumini s +3.

    6. El nombre doxidaci dun element combinat amb un altre mselectronegatiu s positiu, i, si est combinat amb un altre de mselectropositiu, s negatiu. Lelectronegativitat en general augmenta deesquerra a dreta i de baix a dalt en la taula peridica.

    7. En un compost neutre, la suma algebraica dels nombres doxidaci delstoms que el formen s zero.

    8. En un i poliatmic, la suma algebraica dels nombres doxidaci delstoms que el formen s igual a la crrega del i. Per exemple, en el initrat NO31- aquesta suma val -1.

  • COMPOSTOS BINARIS : AB

    Sanomenen: radical de lelement B acabat en -ur + de + nom de lelement A.Per exemple: NaCl s el clorur de sodi.Es formulen escrivint, lelement ms electronegatiu a la dreta i el menyselectronegatiu a lesquerra.

    HIDRURS: Combinacions binries de lhidrogen amb un altre element

    Hidrurs de metallsFormulaci: MHmNomenclatura: Hidrur de + nom del metallExemples:

    Formulaci NomenclaturaLiH Hidrur de liti

    BaH2 Hidrur de bariCrH2 Hidrur de crom (II)

    dihidrur de cromCrH3 Hidrur de crom (III)

    Hidrurs de no-metalls (B, Si, C, Bi, Sb, As, P, N)Tots aquests compostos reben noms particulars.

    Formulaci NomenclaturaNH3 AmonacPH3 Fosfina

    AsH3 ArsinaSbH3 EstibinaBiH3 BismutinaCH4 MetSiH4 Sil (tetrahidrur de silici)BH3 Bor (trihidrur de bor)

    Hidrurs de no-metalls de carcter cid (Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F)Formulaci Nomenclatura

    HF Fluorur dhidrogenH2O AiguaHCl Clorur dhidrogen

  • HBr Bromur dhidrogenHI Iodur dhidrogen

    H2S Sulfur dhidrogenH2Se Sellenur dhidrogenH2Te Tellerur dhidrogen

    Hidrcids- Sn els compostos daquest ltim grup formats per hidrogen amb els no-metalls

    dels grups VI i VII de la taula peridica (F, Cl, Br, I, S, Se, Te). Les sevesdissolucions aquoses son cides, alliberen protons i formen lani corresponent.Per exemple:

    HCl (aq) H+ (aq) + Cl- (aq)Lcid sanomena amb larrel del nom de lelement i el sufix -hdric.Lani sanomena amb larrel del nom de lelement i el sufix -ur.

    HIDRCID NOM ANI NOMHF (aq) HCl (aq) HBr (aq) HI (aq) HCN (aq)H2S (aq) H2Se (aq) H2Te (aq)

    cid fluorhdriccid clorhdriccid bromhdriccid iodhdriccid cianhdriccid sulfhdriccid selenhdriccid tellurhdric

    F -Cl - Br -I -CN-S 2-Se 2-Te 2--

    I fluorurI clorurI bromurI iodurI cianurI sulfurI selenirI tellerir

    Pot ser que els tres darrers hidrcids, en ionitzar-se, noms alliberin un solprot; per tant, lani corresponent encara mantindr un tom dhidrogen. Aquestsanions sanomenen amb la paraula hidrogen- com a prefix del nom de lani:

    Formulaci NomenclaturaHS -HSe -HTe -

    I hidrogensulfurI hidrogenselenirI hidrogentellurir

    Nota: La frmula dun hidrcid s la mateixa que la de lhidrur corresponent.Lcid s quan lhidrur est en dissoluci aquosa. Per distingir lcid de lhidrur,safegeix el subndex (aq).

  • Formulaci HIDRUR Formulaci HIDRCIDHF HCl HBr HI H2S H2Se H2Te H2O

    Fluorur dhidrogenClorur dhidrogenBromur dhidrogenIodur dhidrogenSulfur dhidrogenSelenir dhidrogenTellurir dhidrogenAigua

    HF (aq) HCl (aq) HBr (aq) HI (aq) H2S (aq) H2Se (aq) H2Te (aq)

    cid fluorhdriccid clorhdriccid bromhdriccid iodhdriccid sulfhdriccid selenhdriccid tellurhdric

    XIDS

    Combinacions binries de loxigen amb qualsevol altre element, excepte elfluor; ja que el fluor s ms electronegatiu que loxigen (OF2 Fluorurdoxigen).En els xids, loxigen t nombre doxidaci -2.

    xids de metalls i no metallsFormulaci: E2OeNomenclatura xids de metalls: xid de + nom de lelement (nombredoxidaci) Nomenclatura xids de no metalls: xid amb el prefix grec del nombredatoms doxigen + de + nom de lelement amb el prefix grecExemples:

    Formulaci NomenclaturaK2O xid de potassiCuO xid de coure (II)PbO2 xid de plom(IV)NO Monxid de nitrogenN2O xid de dinitrogenN2O3 Trixid de dinitrogenNO2 Dixid de nitrogenSO2 Dixid de sofreSO3 Trixid de sofreP2O5 Pentxid de fosforCO Monxid de carboniCO2 Dixid de carboniSiO2 Dioxid de silici

  • PerxidsCombinacions binries de loxigen, que actua com a O22-, amb elsmetalls alcalins i alcalinoterris.Nomenclatura: Perxid de + nom del metallExemples:

    Formulaci NomenclaturaNa2O2 Perxid de sodiBaO2 Perxid de bariH2O2 Perxid dhidrgen

    (aigua oxigenada)

    COMPOSTOS BINARIS ENTRE NO-METALLS

    Nomenclatura: Sanomena primer el no-metall ms electronegatiu ambel prefix grec del nombre datoms i el sufix ur + de + nom de laltreno-metall.

    Exemples:

    Formulaci NomenclaturaPCl3 Triclorur de fsforPCl5 Pentaclorur de fsforCS2 Disulfur de carboniNCl3 Triclorur de nitrogen

    COMPOSTOS BINARIS ENTRE METALLS i NO-METALLS

    Sn els que habitualment anomenem sals. Es formen substituint lihidrogen (o varis ions hidrgens) dels hidrcids i dalguns hidrurs percations metllics (o amb el i amoni).Nomenclatura: Nom de lani + de + nom del cati metllicExemples:

    Formulaci NomenclaturaNaCl Clorur de sodiCaBr2 Bromur de calciFe2S3 Sulfur de ferro (III)PbS2 Sulfur de plom (IV)NiCl2 Clorur de nquel (II)

  • COMPOSTOS NO BINARIS

    HIDRXIDS (BASES)

    Compostos inics formats per lani hidrxid (OH-) i un cati metllic.Formulaci: M(OH)mNomenclatura: Hidrxid de + nom del metallExemples:

    Formulaci NomenclaturaNaOH Hidrxid de sodi

    Mg (OH)2 Hidrxid de magnesiFe (OH)2 Hidrxid de ferro (II)Fe (OH)3 Hidrxid de ferro(III)

    CIDS (Oxocids)

    Sn cids que contenen oxigen en la seva composici, a ms de lhidrogen idun altre element, que pot ser un no metall o b un element de transici delevatnombre doxidaci (Cr, Mn, B, C, Si, N, P, As, S, Se, Te, Cl, Br, I).

    Formulaci: HmXxOn (frmula general)

    Normalment els oxocids sobtenen a partir del seu xid corresponent i se lhiafegeix una molcula daigua.

    Si lelement t dos estats doxidaci, el ms baix sanomena os i el ms elevatic, per exemple:

    N(III) N2O3 + H2O H2N2O4 HNO2 (cid nitrs)N(V) N2O5 + H2O H2N2O6 HNO3 (cid ntric)S(IV) SO2 + H2O H2SO3 (cid sulfuros)S(VI) SO3 + H2O H2SO4 (cid ntric)

  • Si lelement t ms estats doxidaci, com els halgens, que tenen 1,3,5,7,sanomenen hipoos, -os, -ic, per-ic, respectivament:

    Cl(I) Cl2O + H2O H2Cl2O2 HClO (cid hipoclors)Cl(III) Cl2O3 + H2O H2Cl2O4 HClO2 (cid clors) Cl(V) Cl2O5 + H2O H2 Cl2O6 HClO3 (cid clric)Cl(VII) Cl2O7 + H2O H2Br2O8 HClO4 (cid perclric)

    Alguns oxocids es poden formar amb diferent nmero de molcules daigua,rebent diferents noms

    B(III) B2O3 + H2O H2B2O4 HBO2 (cid metabric) B(III) HBO2 + H2O H2BO3 (cid ortobric) P(V) P2O5 + H2O H2P2O6 HPO3 (cid metafosfric) P(V) HPO3 + H2O H3PO4 (cid ortofosfric)

    Normalment, els orto- sanomenen noms: cid bric o cid fosfric.

    Sufix SignificatOrto-Meta-

    (ms aigua) (menys aigua)

    Quan es substitueix un O per un S sanomena tio :Per exemple:a partir de loxocid H2SO4 (cid sufuric), substitum un O per un S, obtenintlcid tiosulfric: H2S2O3

    Quan sajunten dues molcules dcid amb prdua duna molcula daiguasanomena di-:Per exemple:2 H2CrO4 H4 Cr2O8 H2 Cr2O7 + H2O cid dicrmic2 H2SO4 H4 CS4O8 H2 S2O7 + H2O cid disulfuric

    Sufix SignificatDi- resultat de leliminaci duna molcula daigua entre dues molcules

  • de loxocid corresponent.Tio- cas en que un