Download pdf - quadern de formulació inorgànica 1r Batx

Departament de Física i química

Quadern de formulació inorgànica

IES Vilamarxant

11 IINTRODUCCIÓNTRODUCCIÓ

Aquest quadern és una introducció a la formulació de compostos químics inorgànics. Per tal que els alumnes puguen aprendre a formular amb rapidesa i facilitat els compostos químics inorgànics cal que els alumnes sàpien algunes coses bàsiques.

1.1 Valències més freqüents que presenten els elements

Els elements químics s’ordenen en el que es denomina taula periòdica. Els elements que es troben en la mateixa columna formen un grup i en la mateixa fila un període. Els elements amb propietats semblants es troben en el mateix grup.

La valència d’un element pot ser definida com la seua capacitat de combinació amb altres elements. Les valències més freqüents que presenten els elements, que manejarem, s’indiquen en negreta en la següent taula

Ia IIa Ib Iib IIIb IVb Vb VIb VIIb VIIIb IXb Xb IIIa IVa Va VIa VIIa VIIIa

11 2

H He

1

23 4 5 6 7 8 9 10

Li Be B C N O F Ne

1 2 3 2,4 3,5 2 1

311 12 13 14 15 16 17 18

Na Mg Al Si P S Cl Ar

1 2 3 4 3,5 2,4,6 1,3,5,7

419 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

1 2 3 3,4 2,3,4,5 2,3,6 2,3,4,6,7 2,3 2,3 2,3 1,2 2 3 2,4 3,5 2,4,6 1,3,5,7

537 38 39 40 41 424 3 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

1 2 3 4 3,5 4,5,6 3,4,6 1,3,4 2,4 1,2 3 2,4 3,5 2,4,6 1,3,5,7

655 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

1 2 3 4 5 4,5,6 4,6,7 4,6,8 1,3,4 2,4 1,3 1,2 3 2,4 3,5 4,6

787 88

Fr Ra

1 2

L’hidrogen se sol incloure en el grup I però es tracta d’un no metall amb propietats singulars i la seua valència és la unitat. El carboni també presenta la valència 2 en composts com el CO (monòxid de carboni), tot i que la valència més habitual és 4.

1/15



IES Vilamarxant

22 FFORMULACIÓORMULACIÓ II N NOMENCLATURAOMENCLATURA DELSDELS COMPOSTSCOMPOSTS BINARISBINARIS

La fórmula d’un compost és el resultat d’un treball experimental. Les normes de la IUPAC ens ajudaran a escriure i anomenar els composts.

Quan un compost està format per un metall i un no metall s’escriu primer el símbol del metall. Quan un compost està format per dos no metalls, s’escriu en primer lloc el símbol de l’element que apareix en segon lloc en el nom. Exemple: clorur de sodi NaCl, diòxid de sofre

2.1 Formulació i nomenclatura dels compostos amb oxigen

FormulacióTots els elements del sistema periòdic formen compostos amb l'oxigen, amb l'excepció dels gasos

nobles. Excepte el compost amb el fluor, en la resta de casos sempre escriurem l'oxigen a la dreta. Per a construir la fórmula química, els compostos intercanvien les seues valències i les escriurem en forma de subíndex. Si és pot, simplificarem la fórmula.

Exemples:

A.1. Construeix les fórmules dels compostos entre oxigen i: sodi, magnesi, bor, silici, sofre i clor.

Quan un element de la taula periòdica té més d'una valència, això significa que es pot combinar amb l'oxigen de diferents maneres formant compostos químics diferents. Per exemple:

2/15

NaClmetall

No metall

SO2

Nometall

No metall

O2

Al3 Al2O

3

O2

Se6 Se2O

6SeO

3

O2

C2 C2O

2

O2

C4 C2O

4CO

2

CO



IES Vilamarxant

A.2. Formula tots els possibles compostos entre l'oxigen i els elements del tercer període de la taula periòdica.

NomenclaturaDistingirem dos situacions:

L'element que acompanya l'oxigen té una única valènciaÉs el cas per exemple dels elements dels períodes Ia, Iia i IIIa. En aquest cas, direm simplement:

òxid de + nom de l'elementExemples:

Na2O: òxid de sodi

BeO : òxid de beril·li.

Ga2O3: òxid de gal·li.

A.3. Formula i dóna el nom al compostos entre l'oxigen i : potassi, franci, calci, estronci, bor, indi, plata, zinc, cadmi, silici.

L'element que acompanya l'oxigen té més d'una valènciaEn aquest cas no serà suficient dir òxid de ... caldrà introduir algun mecanisme per tal de diferenciar

les òxids d'un mateix element. La IUPAC proposa dos mètodes:

Stock: s'anomena òxid de + nom de l'element (valència amb què actua en nombres romans)

Sistemàtic: s'afigen prefixos mono, di, tri, tetra, etc i s'anomena dient prefix-òxid de prefix-nom de l'element.

Exemples:

A.4. Formula i anomena tots els compostos possibles entre l'oxigen i els elements del 4t període de la taula periòdica. Quan calga, usa els dos mètodes proposats per la IUPAC.

3/15

O2

Fe2 Fe2O

2

O2

Fe3 Fe2O

3

FeO Monòxid de ferro òxid de ferro (II)

triòxid de diferro òxid de ferro (III)

Sistemàtic Stock



IES Vilamarxant

A.5. Completa la següent taula

Fórmula Nom Fórmula Nom

Òxid de rubidi Li2O

Òxid de calci MgO

Òxid de radi Ga2O3

Òxid de ferro (III) FeO

Òxid de niquel (II) Co2O3

Òxid de plata CuO

Òxid de mercuri(I) CdO

Òxid de zinc In2O3

Òxid d'alumini CO

Òxid de silici N2O5

Òxid de sofre (VI) I2O7

Òxid d'arsènic (III) OF2

Òxid de clor (VII) PbO2

2.2 Peròxids

Anomenem peròxids als compostos entre l'hidrogen i un metall (principalment alcalins i alcalinoterris) i el grup O2

2 . Per exemple:

4/15

O22

H1H

2O

2Peròxid d'hidrogen (aigua oxigenada)

O22

Be2Be

2(O

2)

2Peròxid de beril·li.BeO

2



IES Vilamarxant

A.6. Formula els peròxids de: liti, sodi, potassi, magnesi, calci i estronci.

2.3 Formulació i nomenclatura dels compostos amb hidrogen

A l'igual que passava amb l'oxigen, tots els elements del sistema periòdic formen compostos amb l'hidrogen, amb l'excepció dels gasos nobles. A diferència, però, de l'oxigen, l'hidrogen es pot situar a la dreta o a l'esquerra de la fórmula en funció de l'element amb qui es combina.

L'hidrogen se situa a la dreta en la fórmula L'hidrogen està a l'esquerra

L'hidrogen se situa a la dreta en la fórmulaÉs el cas dels compostos entre l'hidrogen i tots els metalls a més dels elements dels grups IIIa i IIIb.

Anomenarem aquests compostos: “ hidrur de + nom de l'element”. Després usarem la nomenclatura Stock o Sistemàtica si l'element que acompanya l'hidrogen té més d'una valència per a combinar-se.

Exemples:

5/15

Sistemàtic Stock

H1

Fe2 FeH2

H1

Fe3 FeH3

dihidrur de ferro hidrur de ferro (II)

trihidrur de ferro hidrur de ferro (III)

H1

Ca2Hidrur de calciCaH

2



IES Vilamarxant

A.7. Completa la taula


Hidrur de liti CsH

Hidrur de radi CaH2

Hidrur de ferro (II) NiH3

Hidrur de coure (II) AgH

Hidrur de zinc GaH3

Hidrur d'or (III) NaH

Hidrur de plom (IV) BaH2

Hidrur d'alumini SnH4

L'hidrogen se situa a la dreta de la fórmulaÉs el cas dels compostos entre l'hidrogen i els elements des grups VIa i VIIa. En aquests compostos,

l'element que acompanya l'hidrogen adopta únicament la valència més petita. I s'anomenen dient: “nom de l'element-ur d'hidrogen”.

Existeixen, a més, alguns compostos químics que no adopten la nomenclatura proposada per la IUPAC, i que conserven el seu nom tradicional.

A.8. Anomena amb l'ajuda del professor els següents compostos químics:

Fórmula Nom tradicional Nom IUPAC

CH4

NH3

PH3

AsH3

SbH3

6/15



IES Vilamarxant

H2O

H2S

H2Se

H2Te

HF

HCl

HBr

HI

A.9. Indica el nom i la fórmula del tots els possibles compostos entre l'hidrogen i els elements del 4t període de la taula periòdica.

2.4 Altres compostos binaris

FormulacióDos elements es poden combinar per tal de formar un compost binari. L'element que ocupa la posició

de la dreta adoptarà sempre la valència més xicoteta (amb l'excepció del N que adopta la valència 3). L'element de l'esquerra, podrà adoptar qualsevol de les valències que tinga. S'intercavien les valències i després se simplifica si cal.

Exemples:

Nomenclatura

De forma general, anomenarem “nom de X-ur de nom de M”. Usarem la nomenclatura

7/15

I1

Fe3 FeI3

P3

Ni3 Ni3P

3NiP

MaX

b



IES Vilamarxant

sistemàtica o Stock quan l'element M tinga més d'una valència.

A.10. Completa la següent taula:


Clorur de liti NaI

Sulfur de potassi Fr2S

Iodur de beril·li BaF2

Selenur d'estronci Fe3N2

Bromur de plata CoP

Fluorur d'or(III) ZnI2

Nitrur de zinc Al2Se3

Fosfur de cadmi GaAs

Carbur de silici PbI2

Clorur de níquel (II) BiCl3

Arsenur de magnesi PoS2

Fluorur de cesi BN

Sulfur de plata CaS

33 FFORMULACIÓORMULACIÓ II NOMENCLATURANOMENCLATURA DELSDELS COMPOSTOSCOMPOSTOS TERNARISTERNARIS

3.1 Hidròxids

Es poden formular com M(OH)n considerant que el grup OH té valència unitat i que M és un metall i n la seua valència.

S’anomenen tant aplicant el sistema de prefixos com el sistema Stock però generalment es prefereix

8/15



IES Vilamarxant

el sistema Stock per a anomenar els hidròxids.

A.11. Formuleu els composts següents: hidròxid de sodi, hidròxid de calci, hidròxid de níquel (III), hidròxid de potassi, hidròxid de cobalt (II), hidròxid d’estany (II), hidròxid de plom (II).

A.12. Anomeneu els composts següents: CsOH, Mg(OH)2, Cu(OH)2, Sn(OH)4, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Fe(OH)3.



Hidròxid de sodi LiOH

Hidròxid de potassi Ca(OH)2

Hidròxid de ferro (III) Co(OH)2

Hidròxid de níquel (II) Zn(OH)2

Hidròxid de cadmi AgOH

Hidròxid de mercuri (II) Au(OH)3

Hidròxid de gal·li Al(OH)3

Hidròxid d'estany (IV) Ge(OH)2

Hidròxid d'arsènic (V) Sb(OH)3

Hidròxid de plom (II) Ni(OH)3

Hidròxid de bismut (III) Fe(OH)2

Hidròxid de poloni (V) HgOH

Hidròxid de magnesi Ba(OH)2

9/15



IES Vilamarxant

3.2 Àcids

Es distingeixen fonamentalment dues classes d’àcids:

Hidràcids Tots els compostos entre l'hidrogen i els elements dels grups Via i VIIa (amb l'excepció de l'aigua) són

gasos a temperatura ambient i es denominen hidràcids a les seues dissolucions en aigua. La seua fórmula general és HnX, sent X un element del els grups VI o VII. L’hidrogen s’escriurà en la fórmula en primer lloc tal com estableix la IUPAC.

S’anomenen afegint la terminació –hídric al nom de l’element que acompanya a l’hidrogen.

A.14. Formuleu els següents àcids: àcid clorhídric, àcid sulfhídric, àcid bromhídric, àcid fluorhídric.

OxoàcidsPer a anomenar els oxoàcids s’utilitzarà la nomenclatura tradicional en –ós e –ic, nomenclatura que

està admesa per la IUPAC. Quan un element presenta dues possibilitats de combinació s’utilitza la terminació –ós per a assenyalar aquell compost en el que l’element actua amb la menor valència i la terminació –ic per a la valència major. Si un element presenta 4 valències utilitzem la terminació –hipo, després –ós, -ic i finalment per a la major valència –per i després -ic.

Per a formular els àcids oxoàcids es pot recórrer a la següent regla mnemotècnica:

òxid del no metall + aigua → àcid

La fórmula així obtinguda ha de simplificar-se sempre que siga possible. En el cas del P, As i Sb cal sumar 3 mols d’aigua a l’òxid del no metall per a obtindre l’àcid.

Exemple:

-Cl2O + H2O → H2Cl2O2 en simplificar HClO àcid hipoclorós

-P2O5 + 3 H2O → H6P2O8 en simplificar H3PO4 àcid fosfòric

A.15. Formuleu els següents àcids: àcid sulfúric, àcid sulfurós, àcid bròmic, àcid perclòric, àcid Iòdic, àcid hipobromós, àcid carbònic, àcid nítric, àcid clorós, àcid nitrós, àcid hipoclorós.

A.16. Anomeneu els següents àcids: HNO2, HClO4, HBrO, HBrO3, HBrO4, HIO4, H2SO4, H2SO3, HClO, HClO3, HIO3, HIO2, H2CO3.

10/15

O2

S6 SO3 + H

2O H

2SO

4 Àcid sulfúric

O2

S4 SO2 + H

2O H

2SO

3 Àcid sulfurós



IES Vilamarxant



H2SO4 Àcid periòdic

H2SO3 Àcid iòdic

HNO2 Àcid iodós

HNO3 Àcid hipoiodós

H2CrO4 Àcid perbròmic

H2Cr2O7 Àcid bròmic

HMnO4 Àcid bromós

H2CO2 Àcid hipobromós

H2CO3 Àcid sulfhídric

H3PO4 Àcid clorhídric

H3PO3 Àcid bromhídric

H3BO3 Àcid tel·lurhídric

HClO4 Àcid selenhídric

HClO3 Àcid iodhídric

HClO2 Àcid fluorhídric

HClO Àcid sulfurós

HMnO4 Àcid dicròmic

11/15



IES Vilamarxant

3.3 Sals dels àcids oxoàcids

Els noms de les sals deriven dels àcids corresponents mantenint els prefixos -si n’hi ha - i canviant les terminacions –ós de l’àcid per it (sal) i - ic de l’àcid per -at (sal).

Es formulen substituint l’hidrogen de l’àcid per metalls:

Primer exemple: sulfat de ferro(III)

- Aquesta sal deriva de l’àcid l'acid sulfúric H2SO4

- Se substitueix l'hidrogen pel ferro i se li posa el subíndex de l’hidrogen al ferro i al grup restant (SO4) se li posa com a subíndex la valència del metall Fe2(SO4)3.

Segon exemple: fosfat de sodi

- Aquesta sal deriva de l’àcid fosfòric H3PO4

- Se substitueix el H pel Na i se li posa el subíndex de l’hidrogen al sodi i al grup restant (PO4) se li posa com a subíndex la valència del metall Na3PO4.

A.18. Formuleu les composts següents: clorat d’alumini, nitrat de plom (II), sulfat de ferro (III), iodat de coure (II), hipoclorit de sodi, sulfat de calci, sulfat de crom (III), carbonat de calci, carbonat de sodi.

A.19. Anomeneu els composts següents: Ba(NO2)2, Fe2(SO4)3, FeCO3, Sr(NO3)2, Co(IO3)2, SnSO4, CaSO4, Na2SO3, BaCO3, NaNO3, Pb(ClO4)2.

12/15

H2SO

4 Àcid sulfúric SO

42

Fe3Fe

2(SO

4)

3Sulfat de ferro(III)

H3PO

4 Àcid fosfòric PO

43

Na1Na

3PO

4Fosfat de sodi



IES Vilamarxant

A.20. En la següent taula hi ha situat en la primera filera diversos metalls i en la primera columna àcids. Formula i anomena la sal que correspon en cada casella.

Li1 Be2 Fe2 Ni3 Pb4

H2SO4

H2SO3

H3PO4

H3PO3

H2CO3

HNO3

HNO2

H2CO2

H2Cr2O7

HMnO4

H2CrO4

13/15



IES Vilamarxant

44 CCOMPOSTOSOMPOSTOS QUATERNARISQUATERNARIS: : SALSSALS ÀCIDESÀCIDES..

Es tracta de sals formades a partir d'un metall i un grup àcid on no tots els hidrògens han estat substituïts. S'anomenen de forma semblant a les sals però, ara, haurem d'indicar el nombre d'hidrògens que no s'han substituït.

Per exemple



KHSO4 Hidrogencabonat de potassi

Mg(HSO3)2 Hidrogencarbonat de calci

Ca(HCO2)2 Hidrogencarbonat d'alumini

Cu2(HPO3) dihidrogenfosfat d'or(III)

Pb(HCO3)4 Hidrogenfosfat de ferro(III)

14/15

H2CO

3 Àcid cabónic HCO

31

Na1NaHCO

3Hidrogencarbonat de sodi

H3PO

4 Àcid fosfòric H

2PO

41

Ca2Ca(H

2PO

4)

2Dihidrogenfosfat de calci



IES Vilamarxant

55 EEXCERCICISXCERCICIS COMPLEMENTARISCOMPLEMENTARIS



H2O2 Àcid fluorhídric

LiCl Fosfur de zinc

Na3P Carbur de silici

KOH metà

Rb2S Bromur d'alumini

BeO Àcid nitrós

MgO2 Carbonat de plom(IV)

CaSO4 Nitrit d'alumini

Sr(HCO3)2 Hidrogensulfat de cobalt(II)

CdCl2 Sulfur d'hidrogen

Ag3N Hidrur d'or(III)

HgI Òxid de ferro(II)

SbH3 Òxid de brom(V)

NH3 Iodur de nitrogen(III)

H2Cr2O7 Monòxid de carboni

H2SO3 Clorur d'estany(IV)

CuSO4 Òxid de sofre (VI)

Ni2S3 Peròxid de potassi

15/15