26.04.2013 Views

Explicació - IES Sant Vicent Ferrer

Explicació - IES Sant Vicent Ferrer

Explicació - IES Sant Vicent Ferrer

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

EL LLENGUATGE QUÍMIC :<br />

FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

1. INTRODUCCIÓ<br />

1. Introducció<br />

2. Substàncies simples<br />

3. Òxids bàsics. Peròxids. Òxids àcids<br />

4. Hidrurs. Hidràcids<br />

5. Combinacions entre un metall i un no-metall<br />

6. Combinacions binàries entre no-metalls<br />

7. Cations i anions<br />

8. Hidròxids<br />

9. Oxoàcids<br />

10. Sals neutres. Oxosals. Sals hidratades<br />

11. Sals àcides<br />

12. Solucions a les activitats sobre formulació inorgànica<br />

En tot compost químic neutre el nombre d'oxidació o valència que aporta la part<br />

electropositiva (de menor EN) coincidirà en valor absolut amb el que aporta la part electronegativa<br />

(de major EN), és a dir, la càrrega total serà nul·la (principi d'electroneutralitat).<br />

Si fem servir xifres romanes per a indicar els nombres d'oxidació tindrem:<br />

Na I Cl -I = NaCl<br />

Ca II 2 Br -I = CaBr 2<br />

3 Mg II 2 N -III = Mg 3 N 2<br />

El grup electropositiu l'escriurem al principi de la fórmula però l'anomenarem<br />

al final.<br />

Els àtoms en un compost tendeixen a adquirir la configuració electrònica del gas<br />

noble més proper en el Sistema Periòdic i el seu nombre d'oxidació dependrà del nombre<br />

d'electrons que guanya o perd aquest àtom.<br />

2. SUBSTÀNC<strong>IES</strong> SIMPLES<br />

Encara que són substàncies constituïdes per àtoms d'un mateix element, les seues<br />

fórmules poden aportar informació sobre la seua estructura en condicions habituals. Heus<br />

ací els casos possibles:<br />

a) Elements formats per molècules diatòmiques: H 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 , N 2 , O 2 ; o<br />

bé poliatòmiques: O 3 , P 4 , S 8 , etc. Se solen anomenar amb un PREFIX que indica<br />

el nombre d'àtoms:<br />

1


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

dihidrogen, dioxigen, trioxigen (= ozó), tetrafòsfor, ciclo-octasofre...<br />

b) Elements formats per xarxes de nombre indefinit d'àtoms: com els metalls, el<br />

grafit, el diamant, etc. Aquestes substàncies es representen simplement amb el<br />

símbol de l'element, és a dir, el símbol Zn representa l'element en general, però<br />

també la substància simple: el metall zinc.<br />

c) Els gasos inerts, únics gasos monoatòmics per causa de llur escassa reactivitat<br />

química, es representen mitjançant el símbol de l'element: He, Ne, Ar, Kr, Xe,<br />

Rn.<br />

3. ÒXIDS BÀSICS. PERÒXIDS. ÒXIDS ÀCIDS<br />

Aquest ampli grup de substàncies, en general anomenades ÒXIDS, són totes compostos<br />

de l'oxigen amb qualsevol altre element. Tot i això hi ha algunes diferències entre<br />

elles, per això les descriurem per parts.<br />

Òxids bàsics<br />

Són combinacions binàries d'un METALL amb l'OXIGEN.<br />

L'oxigen utilitza el nombre d'oxidació (-II) .<br />

Per a la seua nomenclatura utilitzarem aquest sistema anomenat notació de STOCK :<br />

ÒXID de NOM DEL METALL (n.ox.)<br />

Quan el metall té més d'un nombre d'oxidació s'indica darrere del nom amb xifres<br />

romanes entre parèntesis, però si només té un nombre d'oxidació no l'indicarem. Aquest<br />

mètode ideat per Stock és el que ha proposat com a normatiu la I.U.P.A.C. (International<br />

Union of Pure and Applied Chemistry ), organisme internacional encarregat de normalitzar<br />

la nomenclatura química.<br />

Exemples de formulació d'òxids bàsics :<br />

òxid de liti Li I O -II = Li 2 O<br />

òxid de cesi Cs I O -II = Cs 2 O<br />

òxid de bari Ba II O -II = BaO<br />

òxid de coure (II) Cu II O -II = CuO<br />

òxid de ferro (III) Fe III O -II = Fe 2 O 3<br />

òxid de plom (IV) Pb IV O -II = Pb 2 O 4 = PbO 2<br />

Fixeu-vos que els subíndexs de la fórmula són els nombres d'oxidació intercanviats.<br />

Els subíndexs que s'obtenen es simplifiquen si és possible, ja que es tracta de fórmules<br />

empíriques de compostos iònics.<br />

2


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Exemples de nomenclatura :<br />

Per a determinar el nom de qualsevol compost cal conèixer abans els nombres d'oxidació<br />

de tots els àtoms que el formen:<br />

FeO = Fe II O -II òxid de ferro (II)<br />

Cu 2 O = Cu I O -II òxid de coure (I)<br />

PtO 2 = Pt IV O -II òxid de platí (IV)<br />

Na 2 O = Na I O -II òxid de sodi<br />

Tal com hem indicat, en el sistema de Stock si el metall només té un nombre d'oxidació<br />

-com el sodi- no s'expressa al costat del nom.<br />

Exercicis :<br />

A.1 Anomeneu els compostos següents: Na 2 O, CdO, Co 2 O 3 , K 2 O, MgO, HgO,<br />

Cu 2O, SnO, RaO, FeO, Ni 2O 3, CaO.<br />

A.2 Formuleu: òxid de coure (II), òxid d'estany (IV), òxid de ferro (III), òxid de<br />

bari, òxid d'argent, òxid de plom (IV), òxid de zinc, òxid d'or (III), òxid de<br />

níquel (II), òxid d'iridi (IV), òxid d'urani (IV).<br />

Els òxids bàsics també es poden anomenar pel sistema estequiomètric, que després<br />

descriurem per als òxids àcids, tot i que no és tan utilitzat com el de Stock.<br />

Peròxids<br />

Són combinacions binàries d'un metall amb el grup PEROXO : O 2 2- .<br />

En aquests compostos l'oxigen actua amb el nombre d'oxidació (-I) .<br />

Nomenclatura:<br />

PERÒXID de NOM DEL METALL (n.ox.)<br />

Ja que el grup PEROXO és necessàriament diatòmic, ací no podem simplificar la<br />

fórmula.<br />

Exercicis :<br />

A.3 Formuleu: peròxid de sodi, peròxid d'argent, peròxid d'hidrogen (= aigua<br />

oxigenada), peròxid de bari, peròxid de magnesi, peròxid d'estronci, peròxid<br />

de cesi.<br />

3


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Òxids àcids<br />

Són combinacions binàries d'un NO-METALL amb l'oxigen.<br />

L'oxigen utilitza el nombre d'oxidació (-II) .<br />

El no-metall utilitza el nombre d'oxidació positiu, ja que actua com a element menys<br />

electronegatiu.<br />

Per anomenar-los farem servir la nomenclatura estequiomètrica o de proporcions:<br />

PREFIX NUMERAL<br />

GREC<br />

(mono, di, tri, tetra,...)<br />

ÒXID de<br />

PREFIX<br />

NUMERAL<br />

GREC (*)<br />

TETRAÒXID DE DINITROGEN = N 2 O 4<br />

(*) El prefix MONO s'hi sol ometre en la segona part del nom.<br />

Exercicis :<br />

A.4 Anomeneu: Cl 2 O 3 , CO 2 , SO 3 , I 2 O 7 , N 2 O 3 , SO 2 , CO, Cl 2 O 5 .<br />

NOM DEL<br />

NO-METALL<br />

A.5 Formuleu: diòxid de silici, heptaòxid de dibrom, pentaòxid de diiode, triòxid<br />

de tel·luri, monòxid de sofre, monòxid de dinitrogen, triòxid de sofre,<br />

monòxid de diiode, pentaòxid de dibrom.<br />

Òxids dels metalls amfòters:<br />

Entre els metalls de transició trobem alguns elements amb caràcter amfòter, és a<br />

dir, elements que unes voltes actuen com a metalls i unes altres com a no-metalls, segons el<br />

nombre d'oxidació que presenten. Per això podem anomenar els seus òxids amb qualsevol<br />

de les dues nomenclatures proposades: l'estequiomètrica o bé la de Stock. No obstant la de<br />

Stock és preferible usar-la en el cas dels òxids bàsics i l'estequiomètrica en els òxids àcids.<br />

Vegem els òxids dels elements de transició més representatius:<br />

Ti V Cr Mn Fe-Co-Ni Cu Ag Au Zn Cd Hg<br />

ÒXIDS IV V VI VII<br />

ÀCIDS IV VI<br />

IV<br />

ÒXIDS III III III III III II I III II II II<br />

BÀSICS II II II II I I I<br />

4


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Els distints òxids reben el nom d'àcids o bàsics per les propietats que posseeixen les<br />

seues dissolucions aquoses, que són diferents en cada cas i es poden neutralitzar mútuament<br />

tot formant sals.<br />

A.6 Formuleu: pentaòxid de divanadi, òxid de crom (III), òxid de manganès (III),<br />

heptaòxid de dimanganès, diòxid de manganès, òxid de titani (III), òxid de<br />

titani (IV).<br />

4. HIDRURS. HIDRÀCIDS<br />

Són combinacions binàries de qualsevol element amb HIDROGEN.<br />

Nombre d'oxidació de l'hidrogen amb els METALLS : (-I)<br />

Nombre d'oxidació de l'hidrogen amb els NO-METALLS : (+I)<br />

Per a la seua nomenclatura:<br />

a) Amb metalls (que tenen nombres d'oxidació POSITIUS) :<br />

HIDRUR de NOM DEL METALL<br />

CaH 2 = Ca II H -I hidrur de calci<br />

KH = K I H -I hidrur de potassi<br />

b) Amb no-metalls (que utilitzen només els nombres d'oxidació NEGATIUS) :<br />

NO-METALL UR d'HIDROGEN<br />

HCl = H I Cl -I clorur d'hidrogen<br />

H 2 S = H I S -II sulfur d'hidrogen<br />

Entre els hidrurs dels no-metalls hi ha algunes substàncies amb noms especials que<br />

cal usar : AIGUA (H 2 O), AMONÍAC (NH 3 ), FOSFINA (PH 3 ), ARSINA (AsH 3 ),<br />

ESTIBINA (SbH 3 ), METÀ (CH 4 ), SILÀ (SiH 4 ), GERMÀ (GeH 4 ) i DIBORÀ (B 2 H 6 ).<br />

Exercicis :<br />

A.7 Formuleu: bromur d'hidrogen, hidrur de cesi, seleniür d'hidrogen, amoníac,<br />

metà, sulfur d'hidrogen, hidrur d'estany (IV), fosfina, silà.<br />

A.8 Anomeneu: H 2 Te, CuH, GeH 4 , AsH 3 , HI, CaH 2 , SbH 3 , NH 3 , SrH 2 , LiH,<br />

UH 3 , HBr.<br />

Hidràcids<br />

5


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Els hidrurs de caràcter polar que són solubles en aigua tenen propietats especials i<br />

per això les seues dissolucions reben uns noms particulars que tot seguit descriurem. Són els<br />

casos dels hidrurs de no-metalls dels grups VIA i VIIA del Sistema Periòdic.<br />

Els HALURS D'HIDROGEN (grup VIIA) són compostos gasosos covalents i com<br />

són polars són molt solubles en aigua, de manera que en dissolució aquosa presenten un<br />

comportament àcid, ja que hi apareix l'espècie H 3 O + :<br />

HCl (g) + H 2 O (l) Cl - (aq) + H 3 O + (aq)<br />

Aquests hidrurs s'anomenen HIDRÀCIDS.<br />

Totes les substàncies que en dissolució aquosa presenten l'espècie iònica H 3 O +<br />

s'anomenen ÀCIDS.<br />

Els halurs d'hidrogen dissolts en aigua s'anomenen així:<br />

ÀCID NOM DE L'HALOGEN HÍDRIC<br />

Com a exemples tenim: àcid fluorhídric, HF(aq) ; àcid clorhídric, HCl(aq) ; àcid<br />

bromhídric, HBr(aq) ; àcid iodhídric, HI(aq). Al costat de la fórmula és habitual indicar<br />

que es tracta d'una dissolució aquosa, amb el símbol aq entre parèntesis.<br />

Excepte l'aigua, els altres hidrurs del grup de l'oxigen (VIA) : H 2 S, H 2 Se, H 2 Te,<br />

són gasos covalents a pressió i temperatura ambientals que, per tenir menor polaritat, es<br />

dissolen moderadament en aigua, i també donen dissolucions àcides:<br />

H 2 S (g) + 2 H 2 O (l) S 2- (aq) + 2 H 3 O + (aq)<br />

La doble fletxa indica que aquesta reacció no ocorre completament en un sentit únic,<br />

sinó que al final de la reacció queden molècules de H 2 S que no s'han trencat. Aquestes dissolucions<br />

les anomenarem igual que les dels halurs d'hidrogen. Així H 2 S(aq) s'anomenarà<br />

àcid sulfhídric.<br />

5. COMBINACIONS ENTRE UN METALL I UN NO-METALL<br />

Són combinacions binàries de caràcter salí. De fet hi trobarem les sals més habituals,<br />

entre elles la sal de cuina.<br />

El metall té el nombre d'oxidació positiu i el no-metall utilitza només el negatiu.<br />

Ja que es tracta de substàncies iòniques, per a la seua nomenclatura farem servir el<br />

sistema de Stock, tal com proposa la I.U.P.A.C. :<br />

NO-METALL UR de NOM DEL METALL (n.ox.)<br />

6


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

CuBr 2 = Cu II Br -I bromur de coure (II)<br />

ZnCl 2 = Zn II Cl -I clorur de zinc<br />

MnS = Mn II S -II sulfur de manganès (II)<br />

Mn 2 S 3 = Mn III S -II sulfur de manganès (III)<br />

A.9 Anomeneu: NiCl 2 , FeBr 3 , CuCl 2 , PbS, Al 2 S 3 , HgI 2 , CoF 3 , PtCl 4 , PbI 2 ,<br />

Na 2 S, K 2 Se, Ag 3 N.<br />

A.10 Formuleu: clorur d'argent, iodur de níquel (II), bromur de potassi, clorur<br />

d'or (III), sulfur de cesi, fluorur de calci, sulfur d'amoni, tel·lurur de<br />

ferro (II), fluorur de vanadi (II), sulfur de cadmi.<br />

6. COMBINACIONS BINÀR<strong>IES</strong> ENTRE NO-METALLS<br />

La formulació d'aquests compostos es basa en el criteri ja conegut d'escriure primerament<br />

l'element menys electronegatiu. Emperò, per causa de la dificultat de recordar ordenadament<br />

tots els valors de les electronegativitats dels no-metalls, la I.U.P.A.C. ha optat<br />

per proposar un ordre sistemàtic fàcil de recordar perquè es basa en el Sistema Periòdic,<br />

encara que quan l'apliquem no sempre escriguem primer l'element menys electronegatiu.<br />

Convé recordar que l'element que escrivim primer en la fórmula pot actuar amb tots<br />

els nombres d'oxidació positius, mentre que l'element que escrivim en segon lloc únicament<br />

posseeix el nombre d'oxidació negatiu.<br />

Per a conèixer l'ordre correcte seguirem l'esquema següent basat, com hem dit, en<br />

el Sistema Periòdic dels elements:<br />

primer B C N O F segon<br />

Si P S Cl<br />

As Se Br<br />

Sb Te I<br />

A tall d'exemple, un compost de bor i fòsfor s'ha de formular BP i no pas PB, ja<br />

que el B està abans que el P en la seqüència proposada.<br />

En canvi, a l'hora d'escriure el nom recordem que l'ordre és el contrari.<br />

S'utilitza la nomenclatura estequiomètrica o de proporcions:<br />

PREFIX<br />

NUMERAL<br />

GREC<br />

element<br />

segon UR de<br />

(*) S'hi sol ometre el prefix MONO. Com a exemples:<br />

7<br />

PREFIX<br />

NUMERAL<br />

GREC (*)<br />

element<br />

primer


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

* Anomeneu NCl 3 : N III Cl -I = TRICLORUR DE NITROGEN<br />

* Formuleu el disulfur de carboni: CS 2<br />

Exercicis :<br />

A.11 Formuleu: trifluorur de brom, tribromur de iode, tetrafluorur de sofre, carbur<br />

de silici, trisulfur de dibor, nitrur de bor, diclorur de sofre, trisulfur de<br />

dinitrogen.<br />

A.12 Anomeneu: BrF, BrCl, IF 7 , SF 6 , PF 5 , BP, CCl 4 , N 2 S 5 .<br />

7. CATIONS I ANIONS<br />

Per a facilitar l'aprenentatge de la formulació dels compostos iònics més complexos<br />

com les sals ternàries o quaternàries, descriurem primer com s'anomenen i formulen les<br />

espècies iòniques que les formen. Distingirem entre els cations (+) i els anions (-).<br />

Cations<br />

Quan un àtom perd els electrons de valència adquireix una càrrega neta positiva i es<br />

transforma en un catió. Aquests exemples poden ser il·lustratius:<br />

H 0 - 1 e - = H +<br />

L'hidrogen ha perdut el seu únic electró i del nombre d'oxidació 0 ha passat a I .<br />

Ca 0 - 2 e - = Ca 2+<br />

El calci ha passat del nombre d'oxidació 0 al II .<br />

Tal com veiem, la càrrega de l'ió positiu que resulta coincideix amb el nombre<br />

d'oxidació de l'element.<br />

Per anomenar aquestes espècies químiques posem la paraula CATIÓ o bé simplement<br />

IÓ davant del nom de l'element sense modificar-lo. En els casos on l'element pot actuar<br />

amb diversos nombres d'oxidació utilitzarem la nomenclatura de Stock:<br />

H + ió hidrogen<br />

Li + ió liti<br />

Cu + ió coure (I)<br />

Cu 2+ ió coure (II)<br />

Fe 2+ ió ferro (II)<br />

Fe 3+ ió ferro (III)<br />

Sn 2+ ió estany (II)<br />

8


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Hi ha molts compostos, com ara l'amoníac, que tenen parells d'electrons solitaris.<br />

Aquests compostos es poden unir al catió hidrogen mitjançant un enllaç covalent datiu i<br />

formen una nova espècie carregada que anomenem CATIÓ POLIATÒMIC. La nomenclatura<br />

d'aquestes espècies carregades es fa tot afegint la terminació -ONI a un prefix indicatiu<br />

de l'espècie de procedència:<br />

NH 4 + ió amoni<br />

PH 4 + ió fosfoni<br />

H 3 O + ió oxoni<br />

Els ions H 3 O + existeixen en les dissolucions aquoses i resulten estar units a vàries<br />

molècules d'aigua i s'indiquen així: H 3 O + (aq) .<br />

Anions<br />

Anomenem anions les espècies químiques amb càrrega negativa. En distingirem tres<br />

tipus: monoatòmics, poliatòmics amb oxigen (oxoanions) i poliatòmics amb hidrogen.<br />

1) Anions monoatòmics:<br />

S'originen quan un element molt electronegatiu guanya un o més electrons. Els<br />

anomenarem tot afegint la terminació -UR al nom de l'element o bé a l'arrel del nom llatí:<br />

F + e - = F - ió fluorur<br />

S + 2e - = S 2- ió sulfur (del llatí sulphur )<br />

Els noms d'alguns elements s'acurten, com ara els anions d'hidrogen i nitrogen<br />

s'anomenen hidrur i nitrur respectivament.<br />

També ací la càrrega neta de l'anió monoatòmic coincideix amb el nombre d'oxidació.<br />

Per assenyalar la càrrega de l'ió cal utilitzar sempre XIFRES ARÀBIGUES i col·locar<br />

el signe després:<br />

H - ió hidrur<br />

Cl - ió clorur<br />

N 3- ió nitrur<br />

Se 2- ió seleniür<br />

P 3- ió fosfur<br />

2) Anions poliatòmics amb oxigen (oxoanions):<br />

9


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Consten d'un element no-metàl·lic i el MÍNIM NOMBRE DE GRUPS OXO (O -II )<br />

per a que el conjunt resulte amb una càrrega negativa. Aquests ions s'anomenen en general<br />

OXOANIONS.<br />

Vegem com a exemple de formulació i nomenclatura els anions poliatòmics d'un<br />

element no-metàl·lic amb quatre nombres d'oxidació com el Cl (I, III, V, VII) :<br />

a) Nombre d'oxidació menor (amb un grup OXO en té prou) :<br />

Cl I O -II = ClO - anió hipoclorit HIPO----IT<br />

b) Segon nombre d'oxidació (necessita dos grups OXO) :<br />

Cl III 2 O -II = ClO 2 - anió clorit ----IT<br />

c) Tercer nombre d'oxidació (necessita tres grups OXO) :<br />

Cl V 3 O -II = ClO 3 - anió clorat ----AT<br />

d) Nombre d'oxidació major (necessita quatre grups OXO) :<br />

Cl VII 4 O -II = ClO 4 - anió perclorat PER----AT<br />

Quan els nombres d'oxidació són parells la càrrega dels ions resultants és diferent,<br />

però també és fàcil deduir-la.<br />

Si l'element no-metàl·lic presenta només tres nombres d'oxidació ometrem la<br />

quarta nomenclatura: S (II, IV, VI). Només hi ha una excepció que és l'element manganès<br />

on s'omet la primera, ja que el prefix PER- sempre correspon al nombre d'oxidació més alt<br />

possible, que habitualment és VII.<br />

Si l'element no-metàl·lic presenta només dos nombres d'oxidació, llavors<br />

utilitzarem les nomenclatures "b" i "c" : P (III, V).<br />

Quan l'element no-metàl·lic presente només un nombre d'oxidació, llavors utilitzarem<br />

la nomenclatura "c" : C (IV).<br />

Com a excepcions importants a aquestes regles esmentarem els casos dels oxoanions<br />

procedents dels diàcids, com el DICROMAT (Cr 2 O 7 2- ) i els oxoanions del fòsfor i l'arsènic<br />

que procedeixen d'àcids més complexos i explicarem després.<br />

3) Anions poliatòmics amb hidrogen :<br />

10


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Presenten en la molècula algun àtom d'HIDROGEN, que intervé amb el seu nombre<br />

d'oxidació positiu (+I), però encara tenen com a mínim una càrrega negativa, per això procedeixen<br />

d'aquells anions que tinguen com a mínim dues càrregues negatives.<br />

Els anomenarem igual que els anions abans explicats, només afegirem davant la paraula<br />

HIDROGEN- i si hi ha més d'un àtom d'hidrogen ho especificarem amb un prefix<br />

numeral grec:<br />

HS - ió hidrogensulfur<br />

HSO 4 - ió hidrogensulfat<br />

Exercicis :<br />

HPO 4 2- ió hidrogenfosfat<br />

H 2 PO 4 - ió dihidrogenfosfat<br />

A.13 Anomeneu: ClO - , ClO 3 - , SO3 2- , MnO4 - , MnO4 2- , Cr2 O 7 2- , CO3 2- , NO3 - ,<br />

IO 4 - , HSO3 - , BrO - .<br />

A.14 Formuleu: ió clorit, ió cromat, ió iodat, ió hidrogencarbonat, ió nitrit, ió<br />

bromit, ió sulfat, ió perbromat, ió hidrogentel·lurit.<br />

8. HIDRÒXIDS<br />

Són compostos químics que contenen un CATIÓ METÀL·LIC i tants ANIONS OH -<br />

(anomenats HIDRÒXID) com indique la càrrega de l'ió metàl·lic. Els ions hidròxid procedeixen<br />

del trencament d'un enllaç O-H de l'aigua d'aquesta manera:<br />

H:O:H H + + :O:H -<br />

Per anomenar-los usarem el sistema de Stock :<br />

HIDRÒXID de NOM DEL METALL (n.ox.)<br />

Vegem-ne alguns exemples:<br />

Fe(OH) 3 hidròxid de ferro (III)<br />

Cr(OH) 2 hidròxid de crom (II)<br />

L'obtenció de la fórmula, si ja coneixem el nom del compost, és immediata, només<br />

hem d'aplicar el principi d'electroneutralitat:<br />

hidròxid de potassi KOH<br />

hidròxid de coure (II) Cu(OH) 2<br />

hidròxid de lantà La(OH) 3<br />

11


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Exercicis :<br />

A.15 Formuleu: hidròxid de bismut (III), hidròxid d'estronci, hidròxid de manganès<br />

(II), hidròxid d'indi, hidròxid de cesi, hidròxid de plom (II).<br />

A.16 Anomeneu: NaOH, Pt(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Tl(OH) 3 , Ce(OH) 3 , RbOH, Ga(OH) 3 .<br />

9. OXOÀCIDS<br />

Són compostos químics que contenen un element NO-METÀL·LIC o que actua com<br />

a no-metall (com alguns metalls de transició) amb un nombre d'oxidació positiu, OXIGEN i<br />

HIDROGEN.<br />

Obtenció general de la fórmula:<br />

Tot oxoàcid està format per un anió poliatòmic amb oxigen (oxoanió) i el nombre<br />

d'ions hidrogen necessaris per a neutralitzar la seua càrrega elèctrica:<br />

SO 4 2- + 2 H + = H2 SO 4<br />

En la fórmula, l'hidrogen es col·loca davant de l'anió.<br />

Nomenclatura dels oxoàcids:<br />

A partir del nom de l'anió farem el següent canvi:<br />

on diu direm<br />

ANIÓ ÀCID<br />

-IT -ÓS<br />

-AT -IC<br />

Per això cal conèixer el nombre d'oxidació de l'element no-metàl·lic, ja que els de<br />

l'oxigen i l'hidrogen els coneixem. Una equació matemàtica senzilla, basada en l'electroneutralitat,<br />

ens permet esbrinar-ho.<br />

Exemple :<br />

H 2 SO 4<br />

2 · (+1) + 1 · (x) + 4 · (-2) =<br />

0<br />

x = 6<br />

Una vegada conegut el nombre d'oxidació del SOFRE (VI), sabem que l'anió<br />

s'anomena SULFAT i per tant l'àcid s'anomenarà: ÀCID SULFÚRIC. Com veiem, el nom<br />

de l'àcid manté l'arrel completa (sulfur- ), mentre que l'anió l'acurtava en sulf- .<br />

Una excepció important són el DIÀCIDS. Vegem com es formulen:<br />

12


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

2 X ÀCID - H 2O = DIÀCID<br />

Vegem com a exemples l'obtenció de l'àcid dicròmic:<br />

Exercicis :<br />

Cr VI 4 O -II = CrO 4 2- H2CrO 4 Àcid cròmic<br />

2 H 2 CrO 4 - H 2 O = H 2 Cr 2 O 7 Àcid DICRÒMIC<br />

Cr 2 O 7 2- Anió DICROMAT<br />

A.17 Anomeneu: HClO, H 2 SO 3 , HClO 3 , H 2 MnO 4 , H 2 CO 3 , HClO 4 , H2Cr2O7.<br />

A.18 Formuleu: àcid cròmic, àcid bòric, àcid silícic, àcid sulfurós, àcid nitrós,<br />

àcid perbròmic, àcid permangànic.<br />

Vegeu a la pàgina següent una taula resum dels principals oxoanions i oxoàcids.<br />

13


Nombre<br />

d'oxidació<br />

I<br />

model<br />

XO- II<br />

model<br />

XO 2-<br />

2<br />

III<br />

model<br />

XO -<br />

2<br />

IV<br />

model<br />

XO 3 2-<br />

V<br />

model<br />

XO 3 -<br />

VI<br />

model<br />

XO 4 2-<br />

VII<br />

model<br />

XO 4 -<br />

EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

TAULA DELS PRINCIPALS OXOANIONS<br />

I LLURS ÀCIDS CORRESPONENTS<br />

ANIONS NOMS ÀCIDS NOMS<br />

ClO- BrO- IO- SeO 2-<br />

2<br />

TeO 2 2-<br />

ClO 2 -<br />

NO 2 -<br />

SO 3 2-<br />

CO 3 2-<br />

SiO 3 2-<br />

ClO 3 -<br />

NO 3 -<br />

PO 4 3-<br />

SO 4 2-<br />

CrO 4 2-<br />

Cr 2 O 7 2-<br />

MnO 4 2-<br />

ClO 4 -<br />

BrO 4 -<br />

IO 4 -<br />

MnO 4 -<br />

hipoclorit<br />

hipobromit<br />

hipoiodit<br />

hiposelenit<br />

hipotel·lurit<br />

clorit<br />

nitrit<br />

sulfit<br />

carbonat<br />

(meta)silicat<br />

clorat<br />

nitrat<br />

(orto)fosfat<br />

sulfat<br />

cromat<br />

dicromat<br />

manganat<br />

perclorat<br />

perbromat<br />

periodat<br />

permanganat<br />

HClO<br />

HBrO<br />

HIO<br />

H 2SeO 2<br />

H 2 TeO 2<br />

HClO 2<br />

HNO 2<br />

H 2SO 3<br />

H 2CO 3<br />

H 2 SiO 3<br />

HClO 3<br />

HNO 3<br />

H 3 PO 4<br />

H 2SO 4<br />

H 2 CrO 4<br />

H 2 Cr 2O 7<br />

H 2 MnO 4<br />

HClO 4<br />

HBrO 4<br />

HIO 4<br />

HMnO 4<br />

10. SALS NEUTRES. OXOSALS. SALS HIDRATADES<br />

àcid hipoclorós<br />

àcid hipobromós<br />

àcid hipoiodós<br />

àcid hiposeleniós<br />

àcid hipotel·lurós<br />

àcid clorós<br />

àcid nitrós<br />

àcid sulfurós<br />

àcid carbònic<br />

àcid (meta)silícic<br />

àcid clòric<br />

àcid nítric<br />

àcid (orto)fosfòric<br />

àcid sulfúric<br />

àcid cròmic<br />

àcid dicròmic<br />

àcid mangànic<br />

àcid perclòric<br />

àcid perbròmic<br />

àcid periòdic<br />

àcid permangànic<br />

Podem considerar com a sals els compostos amb caràcter iònic que resulten de la<br />

unió d'una espècie catiònica qualsevol amb un anió monoatòmic o poliatòmic, si exceptuem<br />

explícitament, entre d'altres, els anions H - , OH - , O 2- i O 2 2- , que formen els compostos ja<br />

descrits com a hidrurs, hidròxids, òxids i peròxids.<br />

14


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Algunes sals ja les hem vistes a l'apartat 5 entre les combinacions binàries d'un metall<br />

amb un no-metall. Com ara, compostos com el clorur de potassi (KCl) i el sulfur de<br />

sodi (Na 2 S) són autèntiques SALS :<br />

KCl conté el catió K + i l'anió Cl -<br />

Na 2 S conté dos cations Na + per cada anió S 2-<br />

Ja hem vist que els anions poliatòmics porten el sufix -IT o -AT, segons que l'element<br />

base de l'anió actue amb el nombre d'oxidació inferior o superior. Si hi ha més oxoanions<br />

d'aquest mateix element amb d'altres nombres d'oxidació s'utilitzen els prefixos<br />

HIPO- i PER-, tal com hem explicat a l'apartat 7.<br />

Per anomenar les sals només hem d'agafar el nom de l'anió i afegir-li darrere la preposició<br />

DE i el nom del catió, tal com podem veure als exemples següents. Recordem que<br />

quan el catió té més d'una valència, cal indicar-la amb la notació de Stock.<br />

anió sal nom usual (Stock)<br />

ClO - NaClO hipoclorit de sodi<br />

ClO 2 - NaClO 2 clorit de sodi<br />

ClO 3 - NaClO 3 clorat de sodi<br />

ClO 4 - NaClO 4 perclorat de sodi<br />

NOMBRE D’OXIDACIÓ DELS ELEMENTS QUE FORMEN UN COMPOST<br />

És convenient saber determinar el nombre d'oxidació de tots els elements que formen<br />

el compost. Com a exemple:<br />

NaClO 4<br />

1 · (x) + 1 · (y) + 4 · (-2) =<br />

0<br />

x = 1 ; y = 7<br />

Coneixem el nombre d'oxidació de l'oxigen (-II) i el del metall (Na, x = 1). Per al<br />

no-metall resolem l'equació. Així, doncs: x = 1 ; y = 7 . Si no coneixem el del metall ni<br />

el del no-metall podem provar els possibles valors dels seus nombres d'oxidació fins que<br />

trobem el resultat correcte.<br />

Formulació:<br />

En la fórmula el catió s'escriu davant de l'anió. Cal recordar que les sals són compostos<br />

SENSE CÀRREGA, per la qual cosa el nombre total de càrregues aniòniques ha<br />

de ser igual al nombre total de càrregues catiòniques. Si tenim això en compte resulta<br />

molt senzill formular qualsevol sal. Habitualment tindrem sals amb cations metàl·lics, però<br />

també s'usen molt les sals del catió amoni (NH 4 + ).<br />

A tall d'exemple, per a formular el bromat de ferro (III), com que l'ió bromat és<br />

BrO 3 - i l'ió ferro (III) és el Fe 3+ , és evident que cada catió s'unirà amb TRES anions i així<br />

la càrrega de la sal que resulta serà nul·la:<br />

15


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

Fe 3+ + 3 BrO 3 - = Fe(BrO3 ) 3<br />

Per posar un altre exemple, si es tracta de formular el sulfit de níquel (II), com que<br />

ambdós ions Ni 2+ i SO 3 2- tenen igual càrrega, és evident que s'uniran un a un i la fórmula<br />

del sulfit de níquel (II) serà: NiSO 3 .<br />

Per a formular el sulfat d'alumini, on els ions que cal tenir en compte són l' Al 3+ i<br />

el SO 4 2- , caldrà que es compensen les càrregues positives amb les negatives. Això només<br />

és possible si hi ha DOS ions alumini i TRES ions sulfat:<br />

2 Al 3+ + 3 SO 4 2- = Al2 (SO 4 ) 3<br />

Tot seguit exposem alguns altres exemples aclaridors:<br />

bromat de liti LiBrO 3<br />

bromat de beril·li Be(BrO 3 ) 2<br />

bromat de níquel (III) Ni(BrO 3 ) 3<br />

sulfit de cesi Cs 2 SO 3<br />

sulfit de plom (II) PbSO 3<br />

sulfit de plom (IV) Pb(SO 3 ) 2<br />

sulfit d'alumini Al 2 (SO 3 ) 3<br />

fosfat de sodi Na 3 PO 4<br />

fosfat de calci Ca 3 (PO 4 ) 2<br />

fosfat de cobalt (III) CoPO 4<br />

Sals hidratades<br />

Ja que les sals són substàncies iòniques poden cristal·litzar en medis aquosos i sovint<br />

assimilen algunes molècules d'aigua en la seua estructura de forma estequiomètrica, és a<br />

dir, sempre en la mateixa proporció. Això ho solem indicar en la fórmula i en el nom com<br />

veiem als següents exemples:<br />

Sulfat de calci dihidratat CaSO 4 · 2 H 2 O<br />

Sulfat de coure (II) pentahidratat CuSO 4 · 5 H 2 O<br />

Clorur de bari dihidratat BaCl 2 · 2 H 2 O<br />

Clorur d'alumini hexahidratat AlCl 3 · 6 H 2 O<br />

16


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

11. SALS ÀCIDES<br />

Resulten de la unió d'una espècie catiònica i una espècie aniònica amb hidrogen ionitzable<br />

i es forma un compost elèctricament neutre. Les anomenem SALS ÀCIDES perquè<br />

l'hidrogen que tenen es pot alliberar i dóna un caràcter àcid a les seues dissolucions.<br />

S'anomenen amb el nom de l'anió poliatòmic àcid i tot seguit el nom del metall en<br />

notació de Stock. Aquests exemples són il·lustratius:<br />

Exercicis :<br />

NaHSO 4 hidrogensulfat de sodi<br />

Fe(HSO 4 ) 2 hidrogensulfat de ferro (II)<br />

KH 2 PO 4 dihidrogenfosfat de potassi<br />

K 2 HPO 4 hidrogenfosfat de potassi<br />

Al(H 2 PO 4 ) 3 dihidrogenfosfat d'alumini<br />

Al 2 (HPO 4 ) 3 hidrogenfosfat d'alumini<br />

A.19 Anomeneu aquestes sals: NaIO 3 , KClO 2 , NiS, Li 2 SO 3 , AlPO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 ,<br />

AgNO 3 , ZnI 2 , FeSO 3 , Ca(ClO) 2 , Ba(NO 3 ) 2 , FeCl 3 ·6H 2 O, Ca(NO 3 ) 2 ·4H 2 O,<br />

NH 4 NO 2 .<br />

A.20 Formuleu aquestes sals: sulfat de crom (III), nitrit de bari, fosfat de cadmi,<br />

carbonat de ferro (III), nitrat de liti, dicromat de plom (II), cromat de<br />

coure (II), arseniat de coure (II), sulfat de magnesi heptahidratat, permanganat<br />

d'amoni, sulfat d'antimoni (III), clorat d'alumini, clorat de mercuri<br />

(II), nitrat de coure (II) trihidratat, sulfat d'amoni.<br />

A.21 En aquest exercici resolt hi ha uns quants errors, indiqueu-los:<br />

seleniat d'amoni (NH 4 ) 2 SeO 3<br />

nitrat d'alumini Al(NO 3 ) 2<br />

manganat de liti LiMnO 4<br />

cromat d'amoni (NH 3 ) 2 CrO 4<br />

arseniat de zinc Zn 2 (AsO 4 ) 3<br />

A.22 Indiqueu el nom correcte d'aquestes sals àcides: Ba(H 2 PO 4 ) 2 , Ca(HSO 3 ) 2 ,<br />

BaHPO 4 , CuHAsO 4 , Ba(HS) 2 , Cu 2 HAsO 4 , Sr(HSO 4 ) 2 , Hg 2 HAsO 4 ,<br />

Pb(H 2 AsO 4 ) 2 , NaHSe, NaHCO 3 , LiHCO 3 , Ag 2 HPO 4 , Ca(HCO 3 ) 2 .<br />

Exercicis de repàs<br />

A.23 Formuleu aquestes substàncies químiques: àcid sulfurós, hidròxid d'alumini,<br />

dicromat d'argent, monòxid de carboni, hidrur de rubidi, òxid de<br />

17


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

coure (I), catió ferro (III), amoníac, permanganat de zinc, àcid nítric, pentaclorur<br />

de fòsfor, ió cromat, àcid clorhídric, hidròxid de zinc, heptaòxid de<br />

diiode, carbonat de calci, silicat de potassi, fosfur de sodi, bromur de<br />

potassi, clorur de ferro (III).<br />

A.24 Anomeneu aquestes substàncies químiques: Li 2 O, CO 3 2- , Ni(OH)2 ,<br />

H 2 SO 4 , NaH, HBr(aq), SeO 3 , HIO, SrO, NH 4 + , H3 PO 4 , PH 3 , NH 4 Cl,<br />

Cs 2 O 2 , S 2- , WC, CaSO 4 , AgNO 3 , UO 2 , CoCl 2 ·6H 2 O.<br />

12. SOLUCIONS A LES ACTIVITATS SOBRE FORMULACIÓ INORGÀNICA<br />

COMBINACIONS BINÀR<strong>IES</strong> (ÒXIDS, HIDRURS, METALLS I NO-METALLS)<br />

A.1 Òxid de sodi, òxid de cadmi, òxid de cobalt (III), òxid de potassi, òxid de<br />

magnesi, òxid de mercuri (II), òxid de coure (I), òxid d'estany (II), òxid de<br />

radi, òxid de ferro (II), òxid de níquel (III), òxid de calci.<br />

A.2 CuO, SnO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, Ag 2 O, PbO 2 , ZnO, Au 2 O 3 , NiO, IrO2, UO 2 .<br />

A.3 Na 2 O 2 , Ag 2 O 2 , H 2 O 2 , BaO 2 , MgO 2 , SrO 2 , Cs 2 O 2 .<br />

A.4 Triòxid de diclor, diòxid de carboni, triòxid de sofre, heptaòxid de diiode,<br />

triòxid de dinitrogen, diòxid de sofre, monòxid de carboni, pentaòxid de diclor.<br />

A.5 SiO 2 , Br 2 O 7 , I 2 O 5 , TeO 3 , SO, N 2 O, SO 3 , I 2 O, Br 2 O 5 .<br />

A.6 V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3 , Mn 2 O 7 , MnO 2 , Ti 2 O 3 , TiO 2 .<br />

A.7 HBr, CsH, H 2 Se, NH 3 , CH 4 , H 2 S, SnH 4 , PH 3 , SiH 4 .<br />

A.8 Tel·lurur d'hidrogen, hidrur de coure (I), germà, arsina, iodur d'hidrogen, hidrur<br />

de calci, estibina, amoníac, hidrur d'estronci, hidrur de liti, hidrur<br />

d'urani (III), bromur d'hidrogen.<br />

A.9 Clorur de níquel (II), bromur de ferro (III), clorur de coure (II), sulfur de<br />

plom (II), sulfur d'alumini, iodur de mercuri (II), fluorur de cobalt (III), clorur<br />

de platí (IV), iodur de plom (II), sulfur de sodi, seleniür de potassi, nitrur<br />

d'argent.<br />

A.10 AgCl, NiI 2 , KBr, AuCl 3 Cs 2 S, CaF 2 , (NH 4 ) 2 S, FeTe, VF 2 , CdS.<br />

A.11 BrF 3 IBr 3 SF 4 SiC, B 2 S 3 BN, SCl 2 , N 2 S 3 .<br />

A.12 Monofluorur de brom, monoclorur de brom, heptafluorur de iode, hexafluorur<br />

de sofre, pentafluorur de fòsfor, fosfur de bor, tetraclorur de carboni,<br />

pentasulfur de dinitrogen.<br />

18


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

ANIONS<br />

A.13 Ió hipoclorit, ió clorat, ió sulfit, ió permanganat, ió manganat, ió dicromat,<br />

ió carbonat, ió nitrat, ió periodat, ió hidrogensulfit, ió hipobromit.<br />

A.14 ClO 2 - , CrO4 2- , IO3 - , HCO3 - , NO2 - , BrO2 - , SO4 2- , BrO4 - , HTeO3 - .<br />

HIDRÒXIDS I OXOÀCIDS<br />

A.15 Bi(OH) 3 , Sr(OH) 2 , Mn(OH) 2 , In(OH) 3 , CsOH, Pb(OH) 2 .<br />

A.16 Hidròxid de sodi, hidròxid de platí (II), hidròxid de zinc, hidròxid de<br />

tal·li (III), hidròxid de ceri (III), hidròxid de rubidi, hidròxid de gal·li.<br />

A.17 Àcid hipoclorós, àcid sulfurós, àcid clòric, àcid mangànic, àcid carbònic,<br />

àcid perclòric, àcid dicròmic.<br />

A.18 H 2 CrO 4 , H 3 BO 3 , H 2 SiO 3 , H 2 SO 3 , HNO 2 , HBrO 4 , HMnO 4 .<br />

SALS<br />

A.19 Iodat de sodi, clorit de potassi, sulfur de níquel (II), sulfit de liti, fosfat<br />

d'alumini, sulfat de ferro (III), nitrat d'argent, arsenit de sodi, iodur de zinc,<br />

sulfit de ferro (II), hipoclorit de calci, nitrat de bari, clorur de ferro (III)<br />

hexahidratat, nitrat de calci tetrahidratat, nitrit d'amoni.<br />

A.20 Cr 2 (SO 4 ) 3 , Ba(NO 2 ) 2 , Cd 3 (PO 4 ) 2 , Fe 2 (CO 3 ) 3 , LiNO 3 , PbCr 2 O 7 , CuCrO 4 ,<br />

Cu 3 (AsO 4 ) 2 , MgSO 4 ·7H 2 O, NH 4 MnO 4 , Sb 2 (SO 4 ) 3 , Al(ClO 3 ) 3 , Hg(ClO 3 ) 2 ,<br />

Cu(NO 3 ) 2 ·3H 2 O, (NH 4 ) 2 SO 4 .<br />

A.21 Formes correctes: (NH 4 ) 2 SeO 4 , l'ió seleniat té 4 àtoms d'oxigen; Al(NO 3 ) 3<br />

l'ió alumini és Al 3+ ; Li 2 MnO 4 l'ió manganat és MnO 4 2- ; (NH4 ) 2 CrO 4 l'ió<br />

amoni és NH 4 + ; Zn3 (AsO 4 ) 2 les càrregues dels ions implicats són: Zn 2+<br />

i AsO 4 3- .<br />

A.22 Dihidrogenfosfat de bari, hidrogensulfit de calci, hidrogenfosfat de bari,<br />

hidrogenarseniat de coure (II), hidrogensulfur de bari, hidrogenarseniat de<br />

coure (I), hidrogensulfat d'estronci, hidrogenarseniat de mercuri (I),<br />

dihidrogenarseniat de plom (II), hidrogenseleniür de sodi, hidrogencarbonat<br />

de sodi, hidrogencarbonat de liti, hidrogenfosfat d'argent,<br />

hidrogencarbonat de calci.<br />

EXERCICIS DE REPÀS<br />

19


EL LLENGUATGE QUÍMIC: FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA<br />

A.23 H 2 SO 3 , Al(OH) 3 , Ag 2 Cr 2 O 7 , CO, RbH, Cu 2 O, Fe 3+ , NH 3 , Zn(MnO 4 ) 2 ,<br />

HNO 3 , PCl 5 , CrO 4 2- , HCl(aq), Zn(OH)2 , I 2 O 7 , CaCO 3 , K 2 SiO 3 , Na 3 P, KBr,<br />

FeCl 3 .<br />

A.24 Òxid de liti, ió carbonat, hidròxid de níquel (II), àcid sulfúric, hidrur de sodi,<br />

àcid bromhídric, triòxid de seleni, àcid hipoiodós, òxid d'estronci, catió<br />

amoni, àcid fosfòric, fosfina, clorur d'amoni, peròxid de cesi, ió sulfur,<br />

carbur de tungstè, sulfat de calci, nitrat d'argent, òxid d'urani (IV), clorur<br />

de cobalt (II) hexahidratat.<br />

20

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!