FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DE COMPOSTOS INORGÀNICS

11  14  Descargar (0)

Texto completo

(1)

FORMULACIÓ I NOMENCLATURA

DE COMPOSTOS INORGÀNICS

1. INTRODUCCIÓ

1.1. FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DELS COMPOSTOS QUÍMICS

La nomenclatura química consisteix en una sèrie de regles que permeten anomenar les distintes substàncies químiques.

La formulació química consisteix en una sèrie de regles que permeten escriure de forma abreviada les distintes substàncies químiques (simples i compostes).

Ací estudiem les regles de formulació inorgànica establertes per la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry - Unió Internacional de Química Pura i Aplicada). Aquestes regles permeten assignar noms clars, unívocs i sistemàtics als compostos inorgànics (pràcticament tots els que no tenen carboni).

1.2. SÍMBOLS DELS ELEMENTS

Les substàncies simples, és a dir les formades per àtoms d’un sol element (iguals), es representen mitjançant símbols. Com ara el símbol químic del ferro és Fe i el del coure és Cu.

Les substàncies simples moleculars estan constituïdes por un nombre limitat d’àtoms. En aquests casos afegim al símbol corresponent un subíndex que indica el nombre d’àtoms per molècula. Vegem aquests exemples:

hidrogen H2 clor Cl2

nitrogen N2 brom Br2

oxigen O2 iode I2

fluor F2 tetrafòsfor P4

1.3. FÓRMULES QUÍMIQUES DELS COMPOSTOS

Els compostos químics són les substàncies formades per àtoms de distints elements enllaçats de forma estable. Cada compost es representa mitjançant una expressió abreviada que rep el nom de fórmula química.

1.4. CONCEPTE DE VALÈNCIA

La valència química és una expressió tradicional que s’empra per tal d’indicar la capacitat de combinació d’un element amb els altres. La valència d’un element químic és el nombre d’àtoms d’hidrogen amb què pot unir-se un àtom d’aqueix

(2)

element. Com ara, si observem la fórmula de l’aigua H2O, en ella la valència de l’oxigen és 2, perquè un àtom d’oxigen es combina amb dos àtoms d’hidrogen.

(3)

VALÈNCIES MÉS FREQÜENTS DELS PRINCIPALS ELEMENTS

1 1 METALLS ALCALINS 18 -1

H

+1 Hidrogen 2 2 METALLS ALCALINOTERRIS 3-12 METALLS DE TRANSICIÓ 13 ELEMENTS TERRIS

14 FAMÍLIA DEL CARBONI 13 14 15 16 17

He

Heli

Li

1 Liti

Be

2 Beril—li

15 FAMÍLIA DEL NITROGEN 16 ELEMENTS CALCÒGENS 17 ELEMENTS HALÒGENS 18 GASOS NOBLES -3

B

3 Bor -4

C

(2) 4 -3

N

1 2 3 4 5 Nitrogen -2

O

Oxigen -1

F

Fluor

Ne

Neó

Na

1 Sodi

Mg

2 Magnesi 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Al

3 Alumini -4

Si

4 Silici -3

P

3 5 Fòsfor -2

S

2 4 6 Sofre -1

Cl

1 3 5 7 Clor

Ar

Argó

K

1 Potassi

Ca

2 Calci

Fe

2 3 Ferro

Co

2 3 Cobalt

Ni

2 3 Níquel

Cu

1 2 Coure

Zn

2 Zinc

Ga

3 Gal—li

Ge

4 Germa -3

As

3 5 Arsènic -2

Se

2 4 6 Seleni -1

Br

1 3 5 7 Brom

Kr

Criptó

Rb

1 Rubidi

Sr

2 Estronci

Pd

2 4 Pal—ladi

Ag

1 Argent

Cd

2 Cadmi

In

3 Indi

Sn

2 4 Estany -3

Sb

3 5 Antimoni -2

Te

2 4 6 Tel—luri -1

I

1 3 5 7 Iode

Xe

Xenó

Cs

1 Cesi

Ba

2 Bari

Pt

2 4 Platí

Au

1 3 Or

Hg

1 2 Mercuri

Tl

1 3 Tal—li

Pb

2 4 Plom

Bi

3 5 Bismut

Po

Poloni

At

Àstat

Rn

Radó

Fr

1 Franci

Ra

2 Radi

(4)

2. COMBINACIONS BINÀRIES

Anomenem compostos binaris els que tenen dues classes d’àtoms en la molècula.

2.1. COMBINACIONS BINÀRIES DE L’HIDROGEN

Són les combinacions de l’hidrogen amb un altre element químic i podem diferenciar tres grans grups: hidràcids, hidrurs no metàl—lics i hidrurs metàl—lics.

2.1.1. Hidràcids

Les combinacions de l’hidrogen amb els no metalls F, Cl, Br, I, S, Se i Te, s’anomenen hidràcids. Són compostos que donen dissolucions àcides quan es mesclen amb aigua.

Formulació:

Presenten la fórmula general, HnX on X és el símbol de l’element, n és la valència de l’element amb l’hidrogen i aquest presenta la valència +1.

H+1 X-n = HnX

Quan els hidràcids estan en dissolució aquosa, al costat de la fórmula és habitual indicar-ho amb el símbol aq entre parèntesis: HnX (aq)

Nomenclatura:

S’anomenen amb la terminació

-ur afegida a l‘arrel llatina del nom del no

metall, seguit de l’expressió d’hidrogen. Si estan en dissolució aquosa s’anomenen amb la paraula

àcid, seguida del nom de l‘arrel llatina del nom del no metall amb la

terminació -hídric.

HnX NO METALL–UR D’HIDROGEN

HnX (aq) ÀCID NO METALL–HÍDRIC

Exemples:

FORMULACIÓ FÓRMULA NOM SISTEMÀTIC EN DISSOLUCIÓ AQUOSA

H+1 F–1 HF fluorur d’hidrogen àcid fluorhídric H+1 Cl–1 HCl clorur d’hidrogen àcid clorhídric H+1 Br–1 HBr bromur d’hidrogen àcid bromhídric

(5)

H+1 S–2 H2S sulfur d’hidrogen àcid sulfhídric

H+1 Se–2 H2Se seleniür d’hidrogen àcid selenhídric H+1 Te–2 H2Te tel—luriür d’hidrogen àcid tel—lurhídric

2.1.2. Hidrurs no metàl—lics

Són les combinacions de l’hidrogen amb la resta dels no metalls. Es classifiquen a part ja que en aigua no presenten propietats àcides.

Formulació:

Presenten la fórmula general, XHn on X és el símbol de l’element, n és la valència del element amb l’hidrogen i aquest presenta la valència +1.

X–n H+1 = XHn

Nomenclatura:

Aquests hidrurs tenen noms tradicionals que cal conèixer perquè són els que s’usen més sovint.

Segons la nomenclatura sistemàtica, s’anomenen amb la paraula

-hidrur a

la qual s’anteposa un prefix numeral que indica el nombre d’hidrògens de la fórmula i tot seguit la preposició de seguida del nom del no metall.

PREFIX NUMERAL–HIDRUR DE NO METALL

Exemples:

FORMULACIÓ FÓRMULA NOM TRADICIONAL NOM SISTEMÀTIC

H+1 O–2 H2O aigua

N–3 H+1 NH3 amoníac

P–3 H+1 PH3 fosfina trihidrur de fòsfor

As–3 H+1 AsH3 arsina trihidrur d’arsènic

Sb–3 H+1 SbH3 estibina trihidrur d’antimoni

C–4 H+1 CH4 metà

Si–4 H+1 SiH4 silà tetrahidrur de silici

(6)

2.1.3. Hidrurs metàl—lics

Són les combinacions de l’hidrogen amb els metalls.

Formulació:

Presenten la fórmula general, MHm , on M és el símbol del metall, m la valència del metall amb l’hidrogen i aquest presenta la valència –1.

M+m H–1 = MH m

Nomenclatura:

Amb la nomenclatura pel sistema de Stock, s’anomenen amb la paraula

hidrur seguida de la preposició de i el nom del metall. La valència de l’element s’indica

en nombres romans i entre parèntesis immediatament després del nom, només en cas que l’element tinga més d’una valència.

HIDRUR DE METALL (VAL.)

Exemples:

FORMULACIÓ FÓRMULA NOM SISTEMA STOCK

Li+1 H–1 LiH hidrur de liti Ca+2 H–1 CaH2 hidrur de calci

Sn+4 H–1 SnH4 hidrur d’estany (IV)

Al+3 H–1 AlH3 hidrur d’alumini

Pb+4 H–1 PbH4 hidrur de plom (IV)

2.2. COMBINACIONS BINÀRIES DE L’OXIGEN

Les combinacions binàries de l’oxigen amb un altre element reben en general el nom d’òxids. Estudiarem dos grans grups d’òxids: els òxids bàsics i els òxids àcids.

2.2.1. Òxids bàsics i òxids àcids

Òxids metàl—lics o bàsics:

Quan l’element que acompanya l’oxigen és un metall. Reben el nom d’òxids bàsics perquè poden reaccionar amb aigua i formen bases o hidròxids.

(7)

Òxids no metàl—lics o àcids:

Quan l’element que acompanya l’oxigen és un no metall. Reben el nom d’òxids àcids perquè poden reaccionar amb aigua i formen àcids oxoàcids.

Formulació:

La formulació d’un òxid consisteix en escriure el símbol de l’element (metall o no metall) i tot seguit el símbol de l’oxigen. Sobre el símbol de cada element s’escriu la valència corresponent (que no ha de constar en la fórmula definitiva) i es col—loquen els subíndexs adequats per tal que la suma algebraica de totes les valències siga zero. (Observem que el subíndex de cada element de vegades coincideix con la valència de l’altre).

A+a O–2 = A2Oa

Nomenclatura:

Segons la I.U.P.A.C. per tal d’anomenar els òxids cal emprar les nomenclatures del sistema estequiomètric o del sistema de Stock.

– Nomenclatura de Stock: s’empra la paraula òxid seguida del nom de l’element; tot seguit s’indica la valència de l’element en nombres romans i entre parèntesis, només en cas que l’element en tinga més d’una. Es recomana utilitzar-la per tal d’anomenar els òxids bàsics.

ÒXID DE METALL (VAL.)

Exemples:

FORMULACIÓ FÓRMULA NOM SISTEMA STOCK

Na+1 O–2 Na2O òxid de sodi

Ca+2 O–2 CaO òxid de calci

Fe+2 O–2 FeO òxid de ferro (II) Fe+3 O–2 Fe2O3 òxid de ferro (III)

– Nomenclatura estequiomètrica: Fa servir els prefixos numerals mono-. di-, tri-,

tetra-, penta-tetra-, hexa-tetra-, hepta-tetra-, etctetra-, (equivalents a 1tetra-, 2tetra-, 3tetra-, 4tetra-, 5tetra-, 6tetra-, 7tetra-, respectivament)tetra-, per tal

d’indicar les proporcions en què es troben els elements. Si resulta innecessari el prefix

mono- es pot ometre del segon terme. Es recomana emprar-la per tal

d’anomenar els òxids àcids.

(8)

Exemples:

FORMULACIÓ FÓRMULA NOM ESTEQUIOMÈTRIC

S+4 O–2 SO2 diòxid de sofre

S+6 O–2 SO3 triòxid de sofre

N+2 O–2 NO monòxid de nitrogen

N+4 O–2 N2O4 tetraòxid de dinitrogen

2.3. ALTRES COMBINACIONS BINÀRIES

2.3.1. Combinació entre no metalls i metalls o sals binàries

Les combinacions binàries d’un no metall amb un metall també s’anomenen sals binàries.

Formulació:

Per tal de formular aquests compostos s’escriu el símbol del metall a l’esquerra del símbol del no metall. Sobre el símbol de cada element s’escriu la valència corresponent (que no ha de constar en la fórmula definitiva) i es col—loquen els subíndexs adequats per tal que la suma algebraica de totes les valències siga zero. (Observem que el subíndex de cada element de vegades coincideix amb la valència de l’altre).

M+m X-n = MnXm

Nomenclatura:

Per tal d’anomenar-los s’empra preferentment el sistema Stock (tal com recomana la I.U.P.A.C.). Per això afegim a l’arrel llatina del nom del no metall la terminació -ur, seguida del nom del metall. Si el metall té més d’una valència aquesta s’indica per mitjà de nombres romans entre parèntesis.

NO METALL–UR DE METALL (VAL.) Exemples:

FORMULACIÓ FÓRMULA NOM DE STOCK

Na+1 F–1 NaF fluorur de sodi Ca+2 Br–1 CaBr2 bromur de calci

Fe+2 Cl–1 FeCl2 clorur de ferro (II)

(9)

Na+1 S–2 Na2S sulfur de sodi

Al+3 N–3 AlN nitrur d’alumini Mg+2 P–3 Mg3P2 fosfur de magnesi

3.

EXERCICIS DE FORMULACIÓ I NOMENCLATURA DE

COMPOSTOS INORGÀNICS

A.1

Anomena aquestes substàncies simples:

Sb Bi Au U

Ar Br2 Na Se

S Zn Cl2 Ba

Be P2 Ra Ag

Pt Pd Rb As

A.2

Escriu el símbol que correspon a cadascun d’aquests elements:

Calci Iode Nitrogen Sodi

Alumini Ferro Potassi Mercuri

Silici Tal—li Cobalt Heli

Hidrogen Magnesi Poloni Liti

Zinc Plom Bor Oxigen

A.3

Escriu la fórmula d’aquests compostos binaris de l’hidrogen:

Fluorur d’hidrogen Clorur d’hidrogen

Hidrur de cesi Hidrur de calci

Trihidrur d’antimoni Fosfina

Àcid bromhídric Àcid iodhídric

Sulfur d’hidrogen Seleniür d’hidrogen

Hidrur de coure (I) Hidrur d’estany (IV)

Metà Tetrahidrur de silici

Àcid telurhídric Àcid cianhídric

(10)

HBr HI CuH AlH3 NH3 H2O HF (aq) HCl (aq) H2Te HCN PH3 AsH3 KH MgH2 H2S (aq) H2Se (aq)

A.5

Formula aquests òxids:

òxid de liti monòxid de carboni

òxid de rubidi diòxid de carboni

òxid de magnesi diòxid de silici

òxid de beril—li triòxid de dinitrogen

òxid de níquel (II) pentaòxid de dinitrogen òxid de níquel (III) triòxid de difòsfor

òxid de coure (I) pentaòxid de difòsfor

òxid de coure (II) diòxid de sofre

òxid d’argent triòxid de sofre

òxid d’or (III) monòxid de diclor

òxid d’alumini triòxid de diclor

òxid d’estany (II) pentaòxid de diclor

òxid d’estany (IV) heptaòxid de diclor

òxid de mercuri (II) pentaòxid de diiode òxid de tal—li (III) triòxid de seleni

A.6

Anomena aquests òxids amb la nomenclatura de Stock per als òxids bàsics i

l’estequiomètrica per als òxids àcids:

K2O NO

Cs2O N2O

(11)

SrO As2O3 CoO As2O5 Co2O3 SeO ZnO SeO2 CdO SeO3 Hg2O TeO2 HgO TeO3 Ga2O3 I2O PbO I2O3 PbO2 I2O5 Bi2O3 I2O7 PtO GeO2

A.7

Formula o anomena aquestes sals binàries:

KI clorur de cobalt (III)

MgBr2 iodur de mercuri (II)

NiCl2 bromur de potassi

ZnS sulfur de ferro (III)

Cs2Se seleniür de cadmi

Figure

Actualización...

Referencias

Actualización...

Related subjects :