FORMULACIÓ I FORMULACIÓ I NOMENCLATURANOMENCLATURA

Apunts IApunts ICompostos binarisCompostos binaris

COMPOSTOS INORGÀNICSCOMPOSTOS INORGÀNICSA) Substàncies simples o elements. Formades per unions d'àtoms del mateix element.

B) Compostos binaris: Formades per dues classes diferents d'àtoms.

C) Compostos ternaris: formats per tres elements diferents.

La formulació és el conjunt de regles que permet establir quina fórmula química correspon a cada compost.

Una fórmula química és una representació convencional dels elements que formen una molècula o un cristall.

Les fórmules s'indiquen mitjançant els símbols dels elements presents en cada compost i com a subíndex al costat de cadascun el nombre d'àtoms d'aquest element presents en una molècula o com proporció general en el mateix.

1.2. FORMULACIÓ1.2. FORMULACIÓ

CO2 NH3 H2SO4 NaCl Fe2(S04)3 NaClO2

1.2. FORMULACIÓ

Distingim:

► Fórmula molecular: per representar elements i compostos moleculars.

Indica amb subíndexs el nombre d’àtoms de cada tipus que formen la molècula.

Ex: SO3 (indica la quantitat real d'àtoms que conformen la molècula)

► Fórmula empírica: per representar xarxes cristal·lines. La fórmula empírica també es pot utilitzar per els compostos moleculars.

Ex: SiO2(indica la proporció d'àtoms que conformen el cristall)

1.2. FORMULACIÓ

► En la fórmula d’un compost molecular sempre s’escriu a la dreta el símbol de l’element més electronegatiu.

Ex. NaCl; Fe2O3

► En la fórmula d’un cristall sempre s’escriu a l’esquerra el símbol del catió (metall) i a la dreta el de l’anió (no-metall).

Ex: clorur de magnesi MgCl2 Mg: metall Mg: +2; Cl: No-metall Cl: -1

► Per saber quin element és més electronegatiu entre dos no-metalls tindrem en compte el llistat:

B , Si , C , Sb , As , P , N, H, Te , Se , S , I , Br , Cl , O ,F

► De manera general, una fórmula s’anomena indicant primer l’element escrit a la dreta

Ex. CaO s’anomena òxid de calci.

1.2. FORMULACIÓ

La suma algebraica de totes les valències del compost ha de ser zero.

1.2. FORMULACIÓ

Formulació en general:

De vegades pot ser útil per formular intercanviar les valències col·locant-les com subíndexs i quan calgui, simplificant, tenint en compte que el nombre 1 no s'escriu i que en la fórmula final només poden aparèixer nombres enters.

ATENCIÓ: Aquest sistema no sempre és útil. P.ex CO2 (fórmula molecular)

1.3. 1.3. NOMENCLATURANOMENCLATURA

La nomenclatura química és un conjunt de regles i normes que permeten donar nom a tots els compostos químics de manera sistemàtica i internacional, facilitant així la comunicació científica.

Tradicionalment per anomenar un compost inorgànic s'utilitzen tres nomenclatures distintes: la nomenclatura sistemàtica, la nomenclatura de Stock i la nomenclatura tradicional.

La IUPAC (Unió Internacional de Química Pura i Aplicada) ha establert unes normes que fixen com s’han d’escriure les fórmules i com s’han d’anomenar els elements i compostos.

Nomenclatura sistemàtica

Es basa a nomenar les substàncies usant prefixos numèrics grecs (mono, di, tri, tetra, penta, hexa...) que indiquen l'atomicitat de cadascun dels elements presents en cada molècula.

La forma de nomenar els compostos en aquest sistema és:

prefix -nom genèric + prefix (mono, di, tri, tetra..)-nom específic

Generalment només s'utilitza fins al prefix hepta.

Cl2O3 : Triòxid de diclor

I2O : Monòxid de díode

CrBr3 : Tribromur de cromo;

CO : monòxid de carboni

1.3. NOMENCLATURA

Nomenclatura de Stock

En aquest tipus de nomenclatura, quan l'element que forma el compost té més d'una valència, aquesta s'indica al final, en nombres romans i entre parèntesis.

De forma general, amb aquest sistema de nomenclatura, els compostos s'anomenen citant en primer lloc l’element més electronegatiu amb la terminació -ur (òxid per l'O), la preposició de i finalment el nom de l’element menys electronegatiu, seguit d’un parèntesi amb el nombre d’oxidació en xifres romanes si en té més d’un.

D'aquesta manera:

Fe (OH)2 Hidròxid de ferro (II)

Fe (OH)3 Hidròxid de ferro (III)

Fe2S3 Sulfur de ferro (III)

1.3. NOMENCLATURA

Nomenclatura tradicional

Aquesta nomenclatura utilitza un codi de prefixos i sufixos per identificar la valència amb la qual actua algun dels elements que formen part del compost: ....-ic, ....-ós, per-...-ic, hipo-...-ós. Amb aquesta nomenclatura es pot diferenciar elements que tinguin fins a quatre valències diferents.

1.3. NOMENCLATURA

1.3. NOMENCLATURA

Actualment la IUPAC admet aquestes nomenclatures per a cada tipus de compost:

- La nomenclatura sistemàtica: acceptada sempre, però especialment per a composts binaris amb un no-metall.

- La nomenclatura de Stock. Quan un dels elements del compost és un metall s'utilitza amb preferència la nomenclatura de Stock. S'empra amb les sals, els òxids i els hidròxids.

- La nomenclatura tradicional: es reserva per a oxoàcids i oxosals.

2. COMPOSTOS BINARIS2. COMPOSTOS BINARIS

2.1 ÒXIDS2.1 ÒXIDSLes combinacions binàries de l’oxigen amb un altre element reben en general el nom d’òxids.

Són compostos binaris que estan formats per oxigen que aporta la valència (-2) i un altre element que ha d'aportar una valència positiva.

Estudiarem dos grans grups d’òxids: els òxids bàsics (metàl·lics) i els òxids àcids (no metàl·lics).

2.1.1. ÒXIDS METÀL·LICS (BÀSICS)2.1.1. ÒXIDS METÀL·LICS (BÀSICS)

Són compostos formats per oxigen enllaçat a un metall. Reben el nom d’òxids bàsics perquè poden reaccionar amb aigua i formen bases o hidròxids.

Són compostos iònics: l'anió és O2- i el catió és el metall.

FeO òxid de ferro (II) 1 catió Fe 2+ per cada anió O2-

Na2O òxid de sodi 2 cations Na+ per cada anió O2-

Els subíndexs que s'obtenen se simplifiquen si és possible, ja que es tracta de fórmules empíriques de compostos iònics.

2.1.1. ÒXIDS NO METÀL·LICS (ÀCIDS)2.1.1. ÒXIDS NO METÀL·LICS (ÀCIDS)

Són compostos formats per la unió d'oxigen amb un element no metàl·lic. Formen molècules amb enllaç covalent (compartició d'electrons).

L’àtom d’oxigen sempre compartirà 2 electrons.

Exemples:

CO monòxid de carboni/òxid de carboni (II)

CO2 diòxid de carboni/òxid de carboni (IV)

Cl2O5 pentaòxid de diclor/ òxid de clor (V)

Cl2O7 heptaòxid de diclor/ òxid de clor (VII)

N2O3 triòxid de dinitrogen

Nomenclatura: preferiblement la sistemàtica.

Són les combinacions de l’hidrogen amb un metall o un no-metall per formar els hidrurs.

Si l’element és metall el nombre d’oxidació de l’hidrogen és -1.

Si l’element és no-metall el nombre d’oxidació de l’hidrogen és +1.

En podem diferenciar tres grans grups:

2.2. HIDRURS2.2. HIDRURS

Hidrurs metàl·lics: combinacions d'hidrogen amb un metall

Hidrurs no metàl·lics: combinacions d'hidrogen amb no-metall:

Hidràcids: quan el no metall és més electronegatiu que el H

Hidrurs volàtils: quan el no-metall és menys electronegatiu que el H

2.2.1. HIDRURS METÀL·LICS 2.2.1. HIDRURS METÀL·LICS

Presenten la fórmula general, MHm , on M és el símbol del metall, m la valència del metall amb l’hidrogen i aquest presenta la valència –1.

Escrivim els símbols amb el catió (metall) al davant i equilibrem les valències.

Amb la nomenclatura pel sistema de Stock, s’anomenen amb la paraula hidrur seguida de la preposició de i el nom del metall.

Mg H2 hidrur de magnesiNaH hidrur de sodi

Fe H3 hidrur de ferro (III)

2.2.2. HIDRURS NO METÀL·LICS 2.2.2. HIDRURS NO METÀL·LICS

Són compostos covalents formats per combinacions de H amb no-metall.

L'H té sempre nombre d'oxidació +1 i el no-metall un nombre d'oxidació negatiu. Tot i així l'H no serà sempre l'element menys electronegatiu. Per això cal distingir els hidràcids i els hidrurs volàtils.

Segons el llistat existeixen elements no-metalls menys electronegatius.

HIDRÀCIDSHIDRURS VOLÀTILS

Les combinacions de l’hidrogen amb els no-metalls més electronegatius que ell (Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F) formen àcids hidràcids. Són compostos que a temperatura ambient estan en estat gasos i en solució aquosa donen lloc a dissolucions àcides.

A l’hora d’escriure la fórmula posarem primer el símbol de l’hidrogen seguit del símbol del no-metall.

2.2.2. HIDRURS NO METÀL·LICS:2.2.2. HIDRURS NO METÀL·LICS: HIDRÀCIDS HIDRÀCIDS

H2S sulfur d’hidrogen àcid sulfhídric

HF fluorur d’hidrogen àcid fluorhídric

HCl clorur d’hidrogen àcid clorhídric

2.2.2. HIDRURS NO METÀL·LICS:2.2.2. HIDRURS NO METÀL·LICS: HIDRURS VOLÀTILS HIDRURS VOLÀTILS

Són les combinacions de l’hidrogen amb la resta dels no-metalls (grups 13, 14 i 15)

Es formulen posant en primer lloc el no-metall i a continuació l'hidrogen.

Usem la nomenclatura sistemàtica: s’anomenen amb la paraula -hidrur a la qual s’anteposa un prefix numeral que indica el nombre d’hidrògens de la fórmula i tot seguit la preposició de seguida del nom del no-metall.

NH3 Trihidrur de nitrogen Amoníac

SiH4 Tetrahidrur de silici Silà

Compostos iònics formats per ions d’un metall i un no-metall. El metall és el catió positiu i el no-metall és l’anió negatiu.

Per formular les sals s’escriu el símbol del metall a l’esquerra del símbol del no-metall.

Es col·loquen els subíndexs adequats per tal que la suma algebraica de tots els nombres d'oxidació sigui zero.

A partir del nombre d'oxidació del no-metall deduirem el nombre d'oxidació del metal

2.3. SALS BINÀRIES2.3. SALS BINÀRIES

Per tal d’anomenar-los s’empra preferentment el sistema Stock

CaBr2 bromur de calci FeCl2 clorur de ferro (II)