quadern de formulació inorgànica 1r Batx

Quadern de formulació inorgànica

Departament de Física i química

IES Vilamarxant

1 INTRODUCCIÓ 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

1

1

2

H

He

1 3

2

4

B

C

N

O

F

3

2,4

3,5

2

1

12

13

14

15

16

17

Mg

Al

Si

P

S

Cl

1

2

3

4

3,5

2,4,6

1,3,5,7

K

20

21

22

Ca

Sc

Ti

2

3

3,4

38

39

23

V 2,3,4,5

40

41

24

Mn

2,3,6

2,3,4,6,7

424

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

1

2

3

4

3,5

4,5,6

56

57

72

25

Cr

73

74

3

Tc 75

26

27

28

Fe

Co

Ni

2,3

2,3

2,3

44

45

46

29

33

34

Ge

As

Se

Br

1,2

2

3

2,4

3,5

2,4,6

1,3,5,7

47

Rh

Pd

Ag

2,4

1,2 79

48

Cd

49

50

51

52

53

Sn

Sb

Te

I

3

2,4

3,5

2,4,6

1,3,5,7

80

81

82

83

84

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

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

54

Xe 85

At

36

Kr

In

Cs 87

35

Ga

1,3,4

78

32

Zn

Ru

77

31

18

Ar

Cu

3,4,6 76

30

10

Ne

Na

55

7

9

2

37

6

8

Be

1

5

7

1

19

4

6

Li 11

3

5

86

Rn

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

2 FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DELS COMPOSTS BINARIS 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

SO2

NaCl metall

No metall

No metall

No metall

2.1 Formulació i nomenclatura dels compostos amb oxigen Formulació Tots 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.

O2 Al3

Al2O3

O2 Se6

Se2O6

SeO3

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

O2 C2

C2O2

O2 C4

C2O4

CO CO2

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



A.2.

IES Vilamarxant

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

Nomenclatura Distingirem dos situacions:

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

òxid de + nom de l'element Exemples: 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 valència En 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.

Sistemàtic

O Fe2

Fe2O2

O2 Fe3

Fe2O3

2

FeO

Stock

Monòxid de ferro òxid de ferro (II)

triòxid de diferro

òxid de ferro (III)

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



A.5.

IES Vilamarxant

Completa la següent taula

Fórmula

Nom

Fórmula

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

N2 O 5

Òxid de sofre (VI)

I2O7

Òxid d'arsènic (III)

OF2

Òxid de clor (VII)

PbO2

Nom

2.2 Peròxids Anomenem peròxids als compostos entre l'hidrogen i un metall (principalment alcalins i alcalinoterris) i el grup O 22 . Per exemple:

O22 H1

H2O2

O22 Be2

Be2(O2)2

Peròxid d'hidrogen (aigua oxigenada)

BeO2

Peròxid de beril·li.

4/15



A.6.

IES Vilamarxant

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 fórmula És 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:

Sistemàtic

Stock

H1 Ca2

CaH2

H1 Fe2

FeH2

dihidrur de ferro

hidrur de ferro (II)

H1 Fe3

FeH3

trihidrur de ferro

hidrur de ferro (III)

Hidrur de calci

5/15



A.7.

IES Vilamarxant

Completa la taula

Fórmula

Nom

Fórmula

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

Nom

L'hidrogen se situa a la dreta de la fórmula És 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 Formulació Dos 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:

I1 Fe3

FeI3

P3 Ni3

Ni3P3

NiP

Nomenclatura

MaXb De forma general, anomenarem “nom de X-ur de nom de M”. Usarem la nomenclatura 7/15



IES Vilamarxant

sistemàtica o Stock quan l'element M tinga més d'una valència. A.10.

Completa la següent taula:

Fórmula

Nom

Fórmula

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

Nom

3 FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DELS COMPOSTOS TERNARIS 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.

A.13.


Fórmula

Nom

Fórmula

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

Nom

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.

Oxoàcids Per 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

O2 S6

SO3 + H2O

H2SO4

Àcid sulfúric

O2 S4

SO2 + H2O

H2SO3

Àcid sulfurós

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



A.17.

IES Vilamarxant


Fórmula

Nom

Fórmula

Nom

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:

H2SO4

Àcid sulfúric

SO42 Fe

H3PO4

Àcid fosfòric

3

PO43 Na

1

Fe2(SO4)3 Na3PO4

Sulfat de ferro(III) Fosfat de sodi

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



A.20.

IES Vilamarxant

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

4 COMPOSTOS QUATERNARIS: SALS ÀCIDES. 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

H2CO3

Àcid cabónic

HCO31 Na

H3PO4 A.21.

Àcid fosfòric

1

NaHCO3

Hidrogencarbonat de sodi

H2PO41 Ca(H PO ) 2 4 2 Ca2

Dihidrogenfosfat de calci


Fórmula

Nom

Fórmula

Nom

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



IES Vilamarxant

5 EXCERCICIS COMPLEMENTARIS A.22.


Fórmula

Nom

Fórmula

Nom

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

quadern de formulació inorgànica 1r Batx

Recommend Documents