QUIMICA: UNIDAD II "CLASIFICACION DE LOS COMPUESTOS INORGANICOS"

CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS INORGANICOS

Parte de la química que se encarga de nombrar y escribir correctamente los compuestos, basándose en las reglas establecidas por la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry).Los compuestos inorgánicos se cuentan en cientos y se agrupan en familias. Los miembros de una misma familia tienen características en común, por ejemplo : propiedades químicas, propiedades físicas y semejanzas estructurales. Hay alrededor de diez familias, de las cuales las ocho más importantes más importantes son :

Familia    Ejemplo Nombre

Sales
NaCl
Cloruro de Sodio

Oxidos no metálicos
NO₂
Dióxido de nitrógeno

Oxidos metálicos
Al₂O₃
Oxido de Aluminio

Acidos
HCl
Acido Clorhídrico

Hidruros
NaH
Hidruro de Sodio

Hidróxidos
LiOH
Hidróxido de Litio

Oxisales
NaClO₂
Clorito de Sodio

Oxiácidos
HClO₄
Acido Perclórico

Otras
NaHCO₃
Bicarbonato de sodio

SALES BINARIAS
Se dan por la combinación de un metal y un no metal. La nomenclatura de las sales consiste en nombrar al no metal con la terminación -uro, y posteriormente nombrar al metal , cuyo nombre dependerá de su valencia ( monovalente o divalente).
Sales con metal Monovalente
Los metales monovalentes (sólo tienen una valencia) son los de los grupos IA, IIA y III A. Además de la Plata, Zinc, Cadmio, entre otros. Se nombra al no metal con la terminación -uro seguido de la preposición "de" y agregando el nombre del metal.

NaCl Cloruro de Sodio

Ejemplos :

CaS Sulfuro de calcio

AlF₃ Fluoruro de aluminio

Cuando se tiene el nombre y se desea escribir la estructura de una sal, es necesario conocer la valencia del metal y la del no metal, combinar las valencias (cruzar) para escribir los subíndices. Ejemplo: escribir la estructura del cloruro de magnesio .
1.Primero se escribe el metal (izquierda) y el no metal (a la derecha) con sus respectivas valencias . En los elementos reperesentativos (grupos A), losmetales (IA, IIA y IIIA) tienen una valencia que equivale al grupo (+1, +2 y +3) y en los no metales (VA, VIA y VIIA) corresponde a la diferencia para 8 (-3, -2 y -1 ) que son el numero de electrones que le faltan para completar el octeto o el número de electrones que aceptan. En este caso el magnesio que pertenece al grupo IIA tiene valencia +2 y el cloro del grupo VIIA tiene valencia -1 .
2.Se cruzan las valencias (en el caso del uno se omite)para balancear las valencias o cargas, empleando subíndices, lo que indica la cantidad de átomos. Si los subíndices tienen común denominador, se simplifican.
3.Se escribe el metal y el no metal (sin valencias), únicamente con los subíndices.

Mg ⁺²Cl ^-1 Mg⁺²Cl^-1₂ MgCl₂

Sales con Metal Divalente.
Los metales divalentes (tienen dos valencias) son la mayoría de los metales de los grupos B (elementos de transición), los ejemplos de los metales divalentes más usados son :

+2, +3	+1, +2	+2, +4
Fe Fierro (ferr)	Cu Cobre (cupr)	Sn Estaño (estan)
Co cobalto (cobalt)		Mn Manganeso (mangan)
Ni Níquel (niquel)		Pb Plomo (plumb)

Nota: entre paréntesis está la raíz o el nombre empleado al combinarse.Estas sales se nombran dando al no metal la terminación -uro seguido del nombre del metal con la terminación -ico u -oso, dependiendo si trabaja con la valencia mayor o menor.

Fe⁺²Cl₂FeCl₂         Cloruro Ferroso
Fe⁺³Cl₃FeCl₃         Cloruro Férrico
Ejemplos :

Cu⁺¹S^-2         Cu₂S         Sulfuro de calcio
Pb⁺⁴Br^-1        PbBr₄       Bromuro plúmbico
Nota: Sulfur es la raíz que se emplea para nombrar al azufre.

Cuando se tiene el nombre y se desea escribir la estructura de una sal (con metal divalente), es necesario conocer la valencia del metal y la del no metal, combinar las valencias (cruzar) para escribir los subíndices, igual que para las sales con metal monovalente, a diferencia que en este caso, donde la valencia del metal no la da el grupo, sino el sufijo ico u oso .Por ejemplo: escribir la estructura del bromuro férrico .

Fe ⁺³Br ^-1 Fe⁺³Br^-1₃ FeBr₃

Ejercicios     Escribir el nombre o la estructura de los siguientes compuestos:1.Sulfuro cúprico             5. NaBr
2.Selenuro de plata         6. CdTe
3.Yoduro de aluminio      7. CoF₂
4.Nitruro ferroso             8. Rb₂Se

OXIDOS
Se dividen en óxidos metálicos y óxidos no metálicos. Esta familia comprende a loscompuestos que se forman por la combinación de un metal o un no-metal, con el oxígeno (no metal con valencia -2).Oxidos no metálicos.
stos compuestos de naturaleza gaseosa y generalmente de alta toxicidad (conocidos como anhídridos), se forman con la combinación de Carbono, Azufre o Nitrógeno con el Oxígeno. Su nomenclatura consiste en indicar el número de oxígenos que se combinan con el no metal.

CO₂	Dióxido de Carbono	CO	Monóxido de Carbono
SO₂	Dióxido de Azufre	NO	Monóxido de Nitrógeno

Oxidos Metálicos.
Estos compuestos, generalmente sólidos, se forman cuando un metal se oxida, es decir, cuando se combina un metal (monovalente o divalente) con eloxígeno.
Se menciona la palabra "óxido" seguida del metal monovalente o divalente.

Na₂O

Oxido de Sodio

Fe₂O₃

OxidoFérrico

Cuando se trata de un metal monovalente (como el Na), no es necesario conocer su valencia (sólo identificarlo como tal), ya que se nombra como óxido del metal, en caso de requerir escribir la estructura a partir del nombre, entonces sí se necesita conocer su valencia. En el caso del metal divalente ( por ejemplo el Fe) la valencia se obtiene del subíndice que usa el otro elemento (el oxígeno) ya que las valencias o cargas fueron cruzadas.Ejercicios: Escribir el nombre o la estructura de los siguientes compuestos:
1. Óxido de calcio             5. Al₂O₃
2. Óxido cuproso              6. FeO
3. dióxido de nitrógeno      7. K₂O
4. Óxido de plata               8. PbO₂

ACIDOS (hidrácidos)
Se conoce como ácidos aquellos compuestos que tienen un pH inferior a 7 que se disocia con solución acuosa produciendo iones hidrógenos.Estructuralmente un ácido se compone por un hidrógeno y por un no metal.

HCl	Acido Clorhírico
HCl ® H⁺¹ + Cl^-1	pH = 1

En una escala de 0 a 14 se conocen como ácidos a los compuestos con pH inferior a 7 , un pH =1 , significa que es un ácido fuerte. La nomenclatura para esta familia es dar el nombre del ácido seguido del no metal con la terminación "hídrico" :

HBr	AcidoBromhídrico
H₂S	AcidoSulfhídrico
HF	AcidoFluorhídrico

Ejercicios Escribir el nombre o la estructura de los siguientes compuestos:1. Acido yodhídrico             4. HBr
2. Acido selenhídrico           5. H₃P
3. Acido clorhídrico             6. H₂S

HIDRUROS
Los compuestos de esta familia son los menos abundantes, pero son de los más reactivos. Se forma por la combinación de un metal más el hidrógeno(generalmente el hidrógeno trabaja con valencia +1"como metal" la excepción es en esta familia donde trabaja como "no metal" con valencia -1).
La nomenclatura de estos compuestos es igual al de las sales binarias, pero el único no metal que se tiene es el hidrógeno y se menciona como hidruro+ metal .

NaH	Hidruro de Sodio
FeH₃	Hidruro Férrico
CaH₂	Hidruro de Calcio

Ejercicios Escribir el nombre o la estructura de los siguientes compuestos:1. Hidruro de erbio             4. LiH
2. Hidruro de rubidio          5. NiH₃
3. Hidruro cuproso             6. GaH₃

HIDROXIDOS
Se forman por la unión de un metal con el grupo hidroxílo (OH^-1) también conocido como bases o compuestos alcalinos. Se caracterizan por liberar el ión hidroxílo dando un pH superior al 7 (pH básico o Alcalino).

NaOH	Hidróxido de Sodio
NaOH ®Na⁺¹+ OH^-1	pH = 13

Estos compuestos son contrarios a los ácidos por su pH y cuando ambos reaccionan se produce una sal más agua (reacción de neutralización).

NaOH + HCl ® NaCl + H₂O

La regla de nomenclatura es nombrar la palabra hidróxido, seguido del nombre del metal cuando es monovalente o hidróxido mas metal con la terminación -oso o -ico cuando sea divalente.

CsOH	Hidróxido de Cesio
Cu(OH)₂	Hidróxido Cúprico
Fe(OH)₂	Hidróxido Ferroso

Ejercicios : Escribir el nombre o la estructura de los siguientes compuestos:1. Hidróxido de estroncio             5. Fe(OH)₃
2. Hidróxido plumboso                 6. Ba(OH)₂
3. Hidroxido niqueloso                 7. LiOH
4. Hidróxido de zinc                     8. KOH

OXIACIDOS Y OXISALES
Familia de compuestos ternarios (formados por 3 elementos) derivados de los ácidos y sales binarias, pero que además contienen oxígeno. Por ejemplo :

NaCl Sal	NaClO₄ Oxisal
HCl Acido	HClO₂Oxiácido

El número de oxígenos puede variar (hay 4 compuestos oxisales derivados de la sal y 4 oxiácidos derivados de cada ácido), por ejemplo existen las siguientes oxisales y oxiácidos para el cloruro de sodio y el ácido clorhídrico.Oxiácidos

HClO	Ácido Hipocloroso
HClO₂	Ácido Cloroso
HClO₃	Ácido Clórico
HClO₄	Ácido Perclórico

Oxisales

NaClO	Hipoclorito de sodio
NaClO₂	Clorito de sodio
NaClO₃	Clorato de sodio
NaClO₄	Perclorato de sodio

En los ejemplos anteriores se observa que para la oxisales de menor cantidad de oxígenos se usa el prefijo (hipo) y el sufijo (ito) seguido del nombre del metal, al incrementar el número de oxígenos desaparece el prefijo y aparece el sufijo (ito), después el prefijo se cambia por (ato) y finalmente la oxisal de mayor cantidad de oxígenos , lleva el prefijo (per) y el sufijo (ato).
Algo similar se emplea en los oxiácidos , a todos se les antepone la palabra ácido (desaparece el metal y aparece el hidrógeno) y los prefijos hipo y per se usan para el que tiene menos y más oxígenos, mientras que los sufijos ito y ato de las oxisales se cambian por oso e ico.
Las reglas básicas para las oxisales y los oxiácidos se resumen en la siguiente tabla.

OXISALES
OXIACIDOS

Hipo * ito + metal

Acido Hipo * oso

* ito + metal

Acido * oso

* ato + metal

Acido * ico

Per * ito + metal

Acido     Per * ico

Nota: el símbolo * es el nombre o la raíz del elemento intermedio.

El elemento intermedio siempre presenta valencia positiva y puede tener hasta 4 diferentes valencias (multivalencia), observándose siempre que la valencia de la molécula es neutra. Ejemplo :

H⁺¹Cl⁺¹O^-2H⁺¹Cl⁺³O^-2₂ H⁺¹Cl⁺⁵O^-2₃H⁺¹Cl⁺⁷O^-2₄

En los compuestos binarios, el cloro tiene exclusivamente valencia -1, y en los oxiácidos y oxisales tiene valencia +1, +3, +5 y +7. Una característica de ambas familias es que en los renglones de cada una de las series el elemento intermedio tiene una valencia de +1 ó +2, +3 ó +4, +5 ó +6 y +7 , dependiendo del renglón donde se encuentre el compuesto.Nomenclatura (ejemplo)

Nombre	Oxiácidos	Valencia	Oxisales	Nombre
Acido Hipocloroso	HClO	1 ó 2	NaClO	Hipoclorito de Sodio.
Acido cloroso	HClO₂	3 ó 4	NaClO₂	Perclorito de Sodio.
Acido clórico	HClO₃	5 ó 6	NaClO₃	Clorato de Sodio.
Acido Perclórico	HClO₄	7	NaClO₄	Perclorato de Sodio.

Para entender la nomenclatura con mayor facilidad debemos conocer la fórmula del oxiácido de la tercer casilla. Por ejemplo, el HClO₃ o ácido clórico que tiene el cloro con valencia +5, se acomoda en dicha casilla. Para generar la serie de oxiácidos, se restan oxígenos al ascender en la columna y se suman al bajar. Es decir se resta un oxígeno hacia arriba y se le suma un oxígeno para escribir el oxiácido de la cuarta casilla.Entre una misma serie, la cantidad de hidrógenos de los ácidos es la misma de ahí que la valencia de los cuatro aniones sea exactamente la misma.
Veamos el ejemplo del ácido sulfúrico:

1. Primero se escribe el oxiácido de la tercera casilla.

Oxiácidos	Oxisales


H₂SO₄

2. Para llenar toda la serie se restan oxígenos conforme se asciende en la columna y el óxiáxido de la cuarta casilla lleva un óxigeno más. El número de hidrógenos no varía

Oxiácidos	Oxisales
H₂SO₂Ácido hiposulfuroso
H₂SO₃Ácido sulfuroso
H₂SO₄Ácido sulfúrico
H₂SO₅Ácido persulfúrico

3. Para formar las oxisales se necesita obtener los aniones a partir de los oxiácidos (el anión es la especie negativa y la forman los dos elementos de la derecha, incluyendo los subíndices), se escribe el mismo anión de las casillas del lado izquierdo y se les coloca la misma valencia, que corresponde al número de hidrógenos que se eliminan (en este caso se eliminan 2 hidrógenos con valencia +1 , por lo que la valencia del anión es -2 ).

Oxiácidos	Oxisales (anión)
H₂SO₂	SO₂^-2
H₂SO₃	SO₃^-2
H₂SO₄	SO₄^-2
H₂SO₅	SO₅^-2

4. Para formar las oxisales se requiere combinar los aniones con el metal que se desee. Puede ser un metal monovalente como el sodio o uno divalente como el fierro (para nombrar al metal se usarán las mismas reglas que para sales binarias). Cuando se combina el catión y el anión se cruzan las valencias o cargas , en caso de cruzar la valencia del metal hacia el anión, deberá usarse paréntesis pues el subíndice afectará a los dos elementos del anión.

Oxiácidos	Oxisales	Oxiácidos	Oxisales
H₂SO₂	Na⁺¹ SO₂^-2	H₂SO₂	Fe⁺³ SO₂^-2
H₂SO₃	Na⁺¹ SO₃^-2	H₂SO₃	Fe⁺³ SO₃^-2
H₂SO₄	Na⁺¹ SO₄^-2	H₂SO₄	Fe⁺³ SO₄^-2
H₂SO₅	Na⁺¹ SO₅^-2	H₂SO₅	Fe⁺³ SO₅^-2

5. De esta forma al cruzar las valencias las oxisales formadas son :

Oxiácidos	Oxisales	Oxiácidos	Oxisales
H₂SO₂	Na₂SO₂	H₂SO₂	Fe₂(SO₂)₃
H₂SO₃	Na₂SO₂	H₂SO₃	Fe₂(SO₃)₃
H₂SO₄	Na₂SO₂	H₂SO₄	Fe₂(SO₄)₃
H₂SO₅	Na₂SO₂	H₂SO₅	Fe₂(SO₅)₃

6. las oxisales que se forman son :

Oxiácidos	Oxisales
H₂SO₂	Na₂SO₂ Hiposulfito de sodio
H₂SO₃	Na₂SO₂ Sulfito de sodio
H₂SO₄	Na₂SO₂Sulfato de sodio
H₂SO₅	Na₂SO₂ Persulfato de sodio

Oxiácidos	Oxisales
H₂SO₂	Fe₂(SO₂)₃ Hiposulfito férrico
H₂SO₃	Fe₂(SO₃)₃ Sulfito férrico
H₂SO₄	Fe₂(SO₄)₃ Sulfato férrico
H₂SO₅	Fe₂(SO₅)₃ Persulfato férrico

La parte más importante del aprendizaje de la nomenclatura de estas familias es el conocer los óxiacidos de la tercera casilla, puesto que es a partir de ellos como se llenan las ocho casillas (4 de oxiácidos y 4 de oxisales) y el resto equivale a combinar el anión con un metal o catión y darle nombre a todas las especies.
Los oxiácidos de la tercer casilla que tienen elemento intermedio con valencia +5 ó +6 se nombran como ácidos con terminación "ico" y son :

OXIACIDO NOMBRE

HFO₃
Ac. Fluorico

HClO₃
Ac. Clórico

HBrO₃
Ac. Brómico

HIO₃
Ac. Yódico

HNO₃
Ac. Nítrico

H₂SO₄
Ac. Sulfúrico

H₂SeO₄
Ac. Selénico

H₂TeO₄
Ac. Telúrico

H₂MnO₄
Ac. Mangánico

H₂CrO₄
Ac. Crómico

H₃PO₄
Ac. Fosfórico

H₂CO₃
Ac. Carbónico

Excepción
El Acido Permangánico y el Permanganato existen una excepción, porque el anión equivale al MnO₄ es el manganato, pero en este caso el ión permanganato es también MnO₄ pero con distinta carga (-2 y -1 respectivamente). En vez de incrementar un oxígeno de la tercera a la cuarta casilla, disminuye un hidrógeno.

H₂MnO₂	MnO₂^-2
H₂MnO₃	MnO₃^-2
H₂MnO₄	MnO₄^-2
HMnO₄	MnO₄^-1

Ejercicios Escribir el nombre o la estructura de los siguientes compuestos:1. Carbonato de calcio             9. Na₃PO₄
2. Acido hipobromoso             10. H₃PO₅
3. Acido perclórico                  11. BaSO₄
4. Sulfato de aluminio               12. NaNO₂
5. Fosfito de cadmio                13. H₂SO₄
6. Carbonito niquélico              14. CuCO₃
7. Acido carbonoso                 15. PbSO₃
8. Yodato de cerio                   16. Al₂(SeO₄)₃

OTRAS Substancias inorgánicas comúnes :

H₂CO₃	Acido Carbónico
Na₂CO₃	Carbonato de Sodio
NaHCO₃	Bicarbonato de Sodio

Na₃PO₄	Fosfato de Sodio
Na₂HPO₄	Fosfato Monoácido de Sodio
NaH₂PO₄	Fosfato Diácido de Sodio

K₂CrO₄	Cromato de potasio
K₂Cr₂O₇	Dicromato de potasio

QUIMICA

jueves, 22 de noviembre de 2012

UNIDAD II "CLASIFICACION DE LOS COMPUESTOS INORGANICOS"

CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS INORGANICOS

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Familia	Ejemplo	Nombre
Sales	NaCl	Cloruro de Sodio
Oxidos no metálicos	NO₂	Dióxido de nitrógeno
Oxidos metálicos	Al₂O₃	Oxido de Aluminio
Acidos	HCl	Acido Clorhídrico
Hidruros	NaH	Hidruro de Sodio
Hidróxidos	LiOH	Hidróxido de Litio
Oxisales	NaClO₂	Clorito de Sodio
Oxiácidos	HClO₄	Acido Perclórico
Otras	NaHCO₃	Bicarbonato de sodio

OXISALES	OXIACIDOS
*Hipo ito** + metal	Acido Hipo * oso
* ito + metal	Acido * oso
* ato + metal	Acido * ico
*Per ito** + metal	Acido *Per ico**

OXIACIDO	NOMBRE
HFO₃	Ac. Fluorico
HClO₃	Ac. Clórico
HBrO₃	Ac. Brómico
HIO₃	Ac. Yódico
HNO₃	Ac. Nítrico
H₂SO₄	Ac. Sulfúrico
H₂SeO₄	Ac. Selénico
H₂TeO₄	Ac. Telúrico
H₂MnO₄	Ac. Mangánico
H₂CrO₄	Ac. Crómico
H₃PO₄	Ac. Fosfórico
H₂CO₃	Ac. Carbónico