C O M P U E S T O S Q UÍ M I C O S I N O R GÁ N I C O S

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C O M P U E S T O S Q UÍ M I C O S I N O R GÁ N I C O S

  1. 1. COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS AULA VIRTUAL DE QUÍMICA ANEXO APOYO UNIVERSITARIO Lic. Susana Sfaello
  2. 2. FÓRMULAS QUÍMICAS <ul><li>  Para representar una sustancia química utilizamos las  fórmulas químicas,  que nos indican los  átomos  que la forman así como el  número  o proporción  de estos átomos en dicha sustancia. </li></ul><ul><li>El objetivo de la formulación y nomenclatura química es que a partir del nombre de un compuesto sepamos cual es su fórmula, y a partir de la fórmula sepamos cual es su nombre. Antiguamente esto no era tan fácil, pero gracias a las normas de la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) la formulación resulta más sencilla. </li></ul><ul><li>¿Cuántos átomos se combinarán en un compuesto? Los compuestos son eléctricamente neutros, excepto los iones cuando los formulemos separadamente. Es decir, la carga que aporten todos los átomos de un compuesto tiene que ser globalmente nula, debemos tener en un compuesto tantas cargas positivas como negativas. </li></ul><ul><li>      Pero para saber cuál es la carga que aporta cada átomo vamos a emplear un concepto muy útil que se llama  número de oxidación . </li></ul><ul><li>El número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado .  </li></ul><ul><li>    El número de oxidación es  positivo  si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tenga tendencia a captarlos. Y será negativo  cuando el átomo gane electrones, o los comparta con un átomo que tenga tendencia a cederlos. </li></ul>
  3. 3. NÚMEROS DE OXIDACIÓN Co n   el  H  y   con los meta le s – 1 – 2 – 3 – 4    Sc +3                                    Zn +2 Y +3                            Ag +    Cd +2 La +3                                                 F Cl Br I - O S Se Te - N P As Sb Bi C Si Ge Sn Pb B Al Ga In Tl   Be Mg Ca Sr Ba Li Na K Rb Cs +7 +5 +3 +1   +6 +4     +5 +3     +4     +3 H +1  o  H –1 +2 +1 En los  oxácidos NÚMEROS DE OXIDACIÓN
  4. 4. NÚMEROS DE OXIDACIÓN <ul><li>El  hidrógeno  (H) presenta número de oxidación  +1  con los no metales y  – 1  con los metales.   </li></ul><ul><li>        El  flúor  (F) sólo presenta el número de oxidación  – 1 . </li></ul><ul><li>       El  oxígeno  (O) presenta el número de oxidación  – 2 , excepto en los  peróxidos  donde es  – 1 </li></ul><ul><li>       Los  metales alcalinos  (grupo 1, o grupo del Li) tienen 1 electrón de valencia, tenderán a perderlo poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación  +1 . </li></ul><ul><li>        Los  metales alcalinotérreos  (grupo 2, o grupo del Be) tienen 2 electrones de valencia, tenderán a perderlos poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación  +2 . </li></ul><ul><li>        El  grupo del B  (grupo 13) tiene 3 electrones de valencia, tenderán a perderlos poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación  +3 . </li></ul><ul><li>        El  grupo del C  (grupo 14) tiene 4 electrones de valencia, que tienden a compartirlos,  tienen número de oxidación +2 y  +4  frente a los no metales, y número de oxidación  –4  frente a los metales y al H. </li></ul><ul><li>        El  grupo del N  (grupo 15) tiene 5 electrones de valencia, tenderán a ganar 3 poseyendo siempre con el H y conlos metales número de oxidación  –3 . </li></ul><ul><li>        Los  calcógenos  (grupo 16, o grupo del O) tienen 6 electrones de valencia, tenderán a ganar 2 poseyendo siempre con el H y con los metales número de oxidación  –2 . </li></ul><ul><li>        Los  halógenos  (grupo 17, o grupo del F) tienen 7 electrones de valencia, tenderán a ganar 1 poseyendo siempre con el H y con los metales número de oxidación  –1 . </li></ul><ul><li>        Dentro de los  metales de transición  debemos saber que la  Ag  tiene número de oxidación  +1 , el  Zn  y  Cd  tienen número de oxidación  +2 , y el  Sc ,  Y  y  La  tienen número de oxidación  +3 . </li></ul><ul><li>        Los grupos 14 al 17 presentan varios números de oxidación. </li></ul>
  5. 5. SUSTANCIAS <ul><li>Podemos clasificar las sustancias a formular por el número de elementos que las forman, y dentro de cada grupo las clasificaremos por el tipo de elementos que se van a combinar. </li></ul><ul><li>Sustancias de un sólo elemento: </li></ul><ul><ul><li>Sustancias simples.    Xn </li></ul></ul><ul><li>Sustancias de dos elementos: </li></ul><ul><ul><li>Óxidos de metales.    MnOm </li></ul></ul><ul><ul><li>Óxidos de no metales.    NMnOm </li></ul></ul><ul><ul><li>Compuestos metal - no metal.    MnNMm </li></ul></ul><ul><ul><li>Hidruros de metal.    MHn </li></ul></ul><ul><ul><li>Hidrácidos.    HnNM </li></ul></ul><ul><ul><li>Hidruros de no metal.    NMHn </li></ul></ul><ul><li>Sustancias de tres o más elementos: </li></ul><ul><ul><li>Hidróxidos.    M(OH)n </li></ul></ul><ul><ul><li>Oxácidos.    HaXbOc </li></ul></ul><ul><ul><li>Oxisales neutras.    Mn(XbOc)m </li></ul></ul><ul><ul><li>Oxisales ácidas.    Mn(HXbOc)m </li></ul></ul>
  6. 6. SUSTANCIAS SIMPLES <ul><li>  Llamamos sustancias simples a las que están constituidas por átomos de un sólo elemento.  </li></ul>  Carbono C   Hierro Fe   Poliazufre S n   Hexaazufre S 6   Octaazufre S 8 Fósforo blanco Tetrafósforo P 4 Y odo  atómico Monoyodo I O xígeno  atómico Monooxígeno O C loro  atómico Monocloro Cl N itrógeno  atómico Mononitrógeno N F lúor  atómico Monoflúor F H idrógeno  atómico Monohidrógeno H Y odo Diyodo I 2 Ozono Trioxígeno O 3 B romo Dibromo Br 2 O xígeno Dioxígeno O 2 C loro Dicloro Cl 2 N itrógeno Dinitrógeno N 2 F lúor Diflúor F 2 H idrógeno Dihidrógeno H 2 Nombre común Nombre sistemático   Nombre común Nombre sistemático  
  7. 7. ÓXIDOS DE METALES <ul><li>También conocidos como ÓXIDOS BÁSICOS . </li></ul><ul><li>Resultan de la combinación de un metal con oxígeno. </li></ul><ul><li>Metal + O 2  M 2 O valencia metal </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><li>Na + O 2  Na 2 O </li></ul><ul><li> Ca + O 2  Ca O </li></ul><ul><li> Al + O 2 –> Al 2 O 3 </li></ul>Cruce de valencias: el metal recibe la valencia 2 del oxígeno y el oxígeno recibe la valencia del metal. Si metal tiene valencia par, se simplifica con la del oxígeno. Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el metal tiene una única valencia, se llaman: ÓXIDO DE SODIO, ÓXIDO DE CALCIO y ÓXIDO DE ALUMINIO Asimismo, los metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: +1; +2 y +3. El oxígeno actúa con -2.
  8. 8. ÓXIDOS DE METALES <ul><li>Metal + O 2  M 2 O valencia metal </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><li>Fe + O 2  Fe O </li></ul><ul><li> </li></ul><ul><li>Fe + O 2 –> Fe 2 O 3 </li></ul>Cruce de valencias: el metal recibe la valencia 2 del oxígeno y el oxígeno recibe la valencia del metal. Si metal tiene valencia par, se simplifica con la del oxígeno. Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el metal tiene dos valencias, se llaman: ÓXIDO FERROSO (OSO= menor valencia) y ÓXIDO FÉRRICO (ICO= mayor valencia) Asimismo, los metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: +2 y +3. El oxígeno actúa con -2.
  9. 9. ÓXIDOS DE NO METALES <ul><li>También conocidos como ÓXIDOS ÁCIDOS . </li></ul><ul><li>Resultan de la combinación de un no metal con oxígeno. </li></ul><ul><li>No Metal + O 2  nM 2 O valencia no metal </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><li>N 2 + O 2  N 2 O 3 </li></ul><ul><li> N 2 + O 2  N 2 O 5 </li></ul>Cruce de valencias: el no metal recibe la valencia 2 del oxígeno y el oxígeno recibe la valencia del no metal. Si no metal tiene valencia par, se simplifica con la del oxígeno. Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el no metal tiene dos valencias, se llaman: ÓXIDO NITROSO (OSO= menor valencia) y ÓXIDO NÍTRICO (ICO= mayor valencia) Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo:+3 y +5. El oxígeno actúa con -2.
  10. 10. HIDRUROS DE METALES <ul><li>También conocidos como HIDRUROS METÁLICOS </li></ul><ul><li>Resultan de la combinación de un metal con Hidrógeno. </li></ul><ul><li>Metal + H 2  M H valencia metal </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><li>Na + H 2  Na H </li></ul><ul><li> Ca + H 2  Ca H 2 </li></ul><ul><li>Fe + H 2  Fe H 3 </li></ul>Cruce de valencias: el metal recibe la valencia 1 del hidrógeno y el hidrógeno recibe la valencia del metal. Para nombrar los compuestos antes formado: HIDRURO DE SODIO, HIDRURO DE CALCIO E HIDRURO FÉRRICO (ICO= mayor valencia) Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo:+1;+2 y +3. El hidrógeno actúa con -1.
  11. 11. HIDRUROS DE NO METALES <ul><li>También conocidos como HIDRUROS NO METÁLICOS </li></ul><ul><li>Resultan de la combinación de un no metal con Hidrógeno. </li></ul><ul><li>No Metal + H 2  nM H valencia no metal </li></ul><ul><li>Elementos del grupo 14 (C) Y 15 (N, P y As) </li></ul><ul><li>C + H 2  C H 4 </li></ul><ul><li>N 2 + H 2  N H 3 </li></ul><ul><li>P+ H 2  P H 3 </li></ul><ul><li>As+ H 2  As H 3 </li></ul>Cruce de valencias: el no metal recibe la valencia 1 del hidrógeno y el hidrógeno recibe la valencia del no metal. Se escribe primero el no metal y después el hidrógeno. Para nombrar los compuestos antes formado, utilizamos una nomenclatura trivial: METANO, AMONÍACO, FOSFINA y ARSINA Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación negativo: C:-4; N, P y As: -3. El hidrógeno actúa con +1.
  12. 12. HIDRUROS DE NO METALES <ul><li>No Metal + H 2  nM H valencia no metal </li></ul><ul><li>Elementos del grupo 16 (S, Se, Te) y 17 (F, Cl, Br, I) </li></ul><ul><li>S+ H 2  H 2 S </li></ul><ul><li>Se+ H 2  H 2 Se </li></ul><ul><li>F 2 + H 2  H F </li></ul><ul><li>Cl 2 + H 2  H Cl </li></ul><ul><li>Br 2 + H 2  H Br </li></ul><ul><li>I 2 + H 2  H I </li></ul>Cruce de valencias: el no metal recibe la valencia 1 del hidrógeno y el hidrógeno recibe la valencia del no metal. Se escribe primero el hidrógeno y después el no metal. Para nombrar los compuestos antes formada: SULFURO DE HIDRÓGENO, SELENIURO DE HIDRÓGENO, FLURURO DE HIDRÓGENO, CLORURO DE HIDRÓGENO, BROMURO DE HIDRÓGENO, IODURO DE HIDRÓGENO. Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación negativo (URO): S y Se:-2; halógenos: -1. El hidrógeno actúa con +1.
  13. 13. HIDRÓXIDOS <ul><li>Resultan de la combinación de un óxido básico con Agua. </li></ul><ul><li>ÓXIDO BÁSICO + H 2 O  M(OH) valencia metal </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><li>Na 2 O + H 2 O  Na(OH) </li></ul><ul><li> </li></ul><ul><li>Ca O + H 2 O  Ca (OH) 2 </li></ul><ul><li> Al 2 O 3 + H 2 O–> Al (OH) 3 </li></ul>El oxhidrilo (OH) recibe la valencia del metal. Para nombrar los compuestos antes formados, debido a que el metal tiene una única valencia, se llaman: HIDRÓXIDO DE SODIO, HIDRÓXIDO DE CALCIO e HIDRÓXIDO DE ALUMINIO Asimismo, los metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: +1; +2 y +3. La carga del oxhidrilo es -1.
  14. 14. OXOÁCIDOS <ul><li>Resultan de la combinación de un óxido ácido con Agua. </li></ul><ul><li>ÓXIDO ÁCIDO + H 2 O  H nM O </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><li>N 2 O 3 + H 2 O  H 2 N 2 O 4 </li></ul><ul><li> N 2 O 3 + H 2 O  H N O 2 </li></ul><ul><li>S O 3 + H 2 O  H 2 S O 4 </li></ul>Se va sumando la cantidad de cada elemento que hay en reactivos y se coloca dicha cantidad en los productos. Si H, nM y O poseen números pares y consecutivos, se simplifica. Para nombrar los compuestos antes formados, : ÁCIDO NITROSO y ÁCIDO SULFURICO. Asimismo, los no metales actúan en estos casos con número de oxidación positivo: N: +3 y S: +6. El oxígeno es -2 y el hidrógeno es +1.
  15. 15. SALES <ul><li>Resultan de la combinación de un Hidróxido con un Oxácido. </li></ul><ul><li>Hidróxido + Oxácido  Sal + Agua </li></ul><ul><li>TIPOS DE SALES: </li></ul><ul><li>Sales Neutras </li></ul><ul><li>Sales Ácidas </li></ul><ul><li>Sales Básicas </li></ul><ul><li>Sales Mixtas </li></ul>Para hacer más fácil la formulación de la sal, vamos a cruzar cationes y aniones, cuyas cargas (valor numérico) vamos a cruzar. Recuerda que si catión y anión tienen el mismo valor numérico o son pares, se simplifican. Ejemplo de cruces de cationes y aniones: Na + y (CO 3 ) -2  Na 2 (CO 3 ) Fe +3 y (PO 4 ) -3  Fe (PO 4 ) SIMPLIFICADO Pb +4 y S -2  Pb S 2 SIMPLIFICADO
  16. 16. SALES NEUTRAS <ul><li>Hidróxido + Oxácido  Sal + Agua </li></ul><ul><li>2 Al (OH) 3 + 3 H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O </li></ul><ul><li>Al +3 (SO 4 )-2 </li></ul><ul><li>Sulfato de aluminio </li></ul><ul><li>3 K(OH) + H 3 PO 3  K 3 PO 3 + 3 H 2 O </li></ul><ul><li>K + (PO 3 ) -3 </li></ul><ul><li>Fosfito de potasio </li></ul><ul><li>Fe(OH) 2 + 2 HNO 3  Fe (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O </li></ul><ul><li>Fe +2 (NO 3 ) - </li></ul><ul><li>Nitrato ferroso </li></ul>REGLA: El Hidróxido pierde todos los OH - y se convierte en catión (valor numérico equivalente a la cantidad de OH- perdidos) El oxoácido pierde todos los H + se convierte en anión (valor numérico equivalente a la cantidad de H + perdidos) ÁCIDO SAL OSO ITO ICO ATO HIDRICO URO
  17. 17. SALES ÁCIDAS <ul><li>Hidróxido + Oxácido  Sal + Agua </li></ul>REGLA: El Hidróxido pierde todos los OH - y se convierte en catión (valor numérico equivalente a la cantidad de OH- perdidos) El oxoácido pierde algunos H + se convierte en anión (valor numérico equivalente a la cantidad de H + perdidos) Los únicos oxoácidos que pueden formar sales ácidas son aquellos que poseen en su fórmula dos o más hidrógenos (polipróticos) Aquellos que poseen 2H forman aniones con carga -1, y aquellos que tienen 3H forman aniones con carga -1 y -2. (HPO 4 ) -2 H 3 PO 4 (H 2 PO 4 ) - H 3 PO 4 (HSO 4 ) - H 2 SO 4 (HSO 3 ) - H 2 SO 3 (HCO 3 ) - H 2 CO 3 Anión Ácido
  18. 18. SALES ÁCIDAS <ul><li>Hidróxido + Oxácido  Sal + Agua </li></ul><ul><li>Al (OH) 3 + 3 H 2 SO 4  Al(HSO 4 ) 3 + 3 H 2 O </li></ul><ul><li>Al +3 (HSO 4 )- </li></ul><ul><li>Sulfato ácido de aluminio </li></ul><ul><li>K(OH) + H 3 PO 3  K (H 2 PO 3 ) + H 2 O </li></ul><ul><li>K + (H 2 PO 3 ) - </li></ul><ul><li>Fosfito diácido de potasio </li></ul><ul><li>2 K(OH) + H 3 PO 3  K 2 (HPO 3 ) + 2 H 2 O </li></ul><ul><li>K + (HPO 3 ) -2 </li></ul><ul><li>Fosfito monoácido de potasio </li></ul>En la nomenclatura aparece la palabra “ácido” para indicar el hidrógeno con que se queda el ácido. Si se queda con dos hidrógenos , se antepone a la palabra “ ácido ” el prefjijo numérico di .
  19. 19. SALES BÁSICAS <ul><li>Hidróxido + Oxácido  Sal + Agua </li></ul>REGLA: El Hidróxido pierde algunos OH - y se convierte en catión (valor numérico equivalente a la cantidad de OH- perdidos) El oxoácido pierde todos los H + se convierte en anión (valor numérico equivalente a la cantidad de H + perdidos) Los únicos hidróxidos que pueden formar sales básicas son aquellos que poseen en su fórmula dos o más oxhidrilos Aquellos que poseen 2OH forman cationes con carga +1, y aquellos que tienen 3OH forman cationes con carga +1 y +2. Y así sucesivamente. [Pb (OH) 2 ] +2 Pb (OH) 4 [Pb (OH) 3 ] + Pb (OH) 4 [Al (OH)] +2 Al (OH) 3 [Al (OH) 2 ] - Al (OH) 3 [Ca (OH)] - Ca (OH) 2 Catión Hidróxido
  20. 20. SALES BÁSICAS <ul><li>Hidróxido + Oxácido  Sal + Agua </li></ul><ul><li>Al (OH) 3 + 2 HNO 3  [Al(OH)](NO 3 ) 2 + 2 H 2 O </li></ul><ul><li>[Al(OH)] +2 (NO 3 )- </li></ul><ul><li>Nitrato básico de aluminio </li></ul><ul><li>3 Ca(OH) 2 + H 3 PO 3  [Ca(OH)] 3 (PO 3 ) + 3 H 2 O </li></ul><ul><li>[Ca(OH)] + (PO 3 ) -3 </li></ul><ul><li>Fosfito básico de calcio </li></ul><ul><li>Pb(OH) 4 + H 2 SO 4  [Pb(OH) 2 ] (SO 4 ) + 2 H 2 O </li></ul><ul><li>[Pb(OH) 2 ] +2 (SO 4 ) -2 </li></ul><ul><li>Sulfato dibásico plúmbico </li></ul>En la nomenclatura aparece la palabra “básico” para indicar el oxhidrilo con que se queda el hidróxido. Si se queda con dos oxhidrilos , se antepone a la palabra “ básico ” el prefjijo numérico di .
  21. 21. SALES MIXTAS <ul><li>2 Hidróxidos + Oxácido  Sal + Agua </li></ul><ul><li>Ag (OH) + K(OH) + H 2 SO 3  Ag K (SO 3 ) + H 2 O </li></ul><ul><li>Ag + K + (SO 3 )-2 </li></ul><ul><li>Sulfito de plata y potasio </li></ul><ul><li>Ca(OH) 2 + Na(OH) + H 3 PO 3  Ca Na (PO 3 ) + 3 H 2 O </li></ul><ul><li>Ca +2 Na + (PO 3 ) -3 </li></ul><ul><li>Fosfito de calcio y sodio </li></ul>Aquí se combinan dos hidróxidos con un oxácido.
  22. 22. SALES HIDRATADAS <ul><li>Sal.n agua </li></ul><ul><li>Donde: n = moles de agua </li></ul><ul><li>CuSO 4 .5H 2 O Sulfato de cobre(II) pentahidratado </li></ul>FIN

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