Explicació - IES Sant Vicent Ferrer
Explicació - IES Sant Vicent Ferrer
Explicació - IES Sant Vicent Ferrer
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