Actividad sales binarias y oxisales
- 1. Actividad 6.1 LECTURA: NOMENCLATURA DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS Cuando un suelo contiene los nutrientes necesarios las plantas los toman de la disolución del suelo en forma de iones, como por ejemplo: cloruros Cl -, sulfuros S2- , nitratos NO31-, carbonatos CO32-, sulfatos SO42- y fosfatos PO43-, gracias a la solubilidad en agua de las sales iónicas. Los compuestos iónicos o sales constituye un grupo muy grande; algunos pueden tener nombres comunes, como por ejemplo la sal de mesa (NaCl), o como el mineral silvita (KCl). Para continuar su estudio es importante saber escribir sus formulas y su nombre químico o sistemático. El nombre químico o sistemático tiene la ventaja de que facilita la comunicación entre los químicos y proporciona una forma útil para trabajar con la variedad de sustancias que nos rodean. Recordemos que el proceso mediante el cual se le asigna nombre a los compuestos químicos recibe el nombre de nomenclatura química; por los que los nombres sistemáticos corresponden a los nombres normales que reflejan la clasificación del compuesto e indica su composición y ordenamiento de los átomos. Este nombre se da con base en una función química. Las propiedades químicas de un compuesto pueden depender de un átomo o conjunto de átomos que lo forman y siempre les proporcionan características químicas similares. A este átomo o conjunto de átomos se les da el nombre de función química, entre estas funciones químicas se encuentran los óxidos metálicos (óxidos básicos), los óxidos no metálicos (óxidos ácidos), bases o hidróxidos, los ácidos (hidrácidos y oxiácidos) y las sales. Los dos sistemas más importantes de nomenclatura para compuestos inorgánicos son: el sistema de Ginebra propuesto en 1892 por el Congreso Internacional de Química y el sistema IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemestry), propuesto dese 1940, y es revisado y adecuado periódicamente. Nomenclatura de compuestos iónicos Los compuestos iónicos están formados por cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos). Con excepción del amonio NH41+ todos los cationes de interés se derivan de átomos metálicos. Los cationes metálicos toman su nombre del elemento. Por ejemplo: ELEMENTO NOMBRE DEL CATION Li litio Li+ ion litio Na sodio Na+ ion sodio K potasio K + ion potasio Rb rubidio Rb+ ion rubidio Cs cesio Cs+ ion cesio Mg magnesio Mg2+ ion magnesio Ca calcio Ca2+ ion calcio Al aluminio Al3+ ion aluminio Los compuestos iónicos se pueden clasificar en binarios (formado por dos elementos), ternarios (formado por tres elementos) y poliatómicos.
- 2. Los compuestos iónicos binarios están formados por un catión metálico y un anión no metálico. Cuadro Nº1 nomenclatura de algunos aniones monoatómicos comunes de acuerdo a su posición en la tabla periódica GRUPO ELEMENTO NOMBRE DEL ANIÓN 4- IVA (14) Carbono C carburo* Silicio Si4- siliciuro VA (15) Nitrógeno N3- nitruro Fosforo P3- fosfuro VIA (16) Oxigeno O2- óxidos Azufre S2- sulfuro IVA (14) Flúor F- fluoruro Cloro Cl- cloruro Bromo Br- bromuro Yodo I- yoduro *La palabra carburo también se utiliza para el anión C22- Para representar un compuesto iónico binario por medio de formulas químicas, se utilizan los símbolos de los elementos y la proporción en que se encuentran combinados utilizando subíndices, por ejemplo CaF2, el elemento escrito a la izquierda en una formula química es el catión y el que está a la derecha es el anión. Es importante recordar que en la formula de un compuesto, la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos que lo forman siempre debe ser igual a cero, esto es, el numero de cargas positivas totales debe ser igual al número de cargas negativas totales. Regresemos a nuestro ejemplo: CaF2, la combinación del ion calcio con el ion fluoruro: ELEMENTO SIMBOLO ION Calcio Ca Ca2+ Flúor F F- Para que el numero de cargas positivas y negativas sea igual se necesitan 1 ion calcio por 2 iones fluoruro, por lo que en la formula se indica esta proporcionalidad por medio de subíndices. La expresión CaF2 indica que hay 1 átomo de calcio por 2 de flúor, siendo el número total de cargas positivas de +2 y de negativas de -2, con lo que se cumple con la regla de que la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos que forman un compuesto es igual a cero. Sistema de la IUPAC 1ª Este sistema representa los números de oxidación positivos del elemento correspondiente en el compuesto por medio de números romanos, entre paréntesis. Veamos cómo se aplica esta regla en los casos de hierro, cromo y vanadio. NUMERO DE OXIDACION Reglas del sistema IUPAC Fe2+ Hierro (II) Fe3+ Hierro (III) Cr2+ Cromo (II)
- 3. Cr3+ Cromo (III) 6+ Cr Cromo (IV) V2+ Vanadio (II) V3+ Vanadio (III) V4+ Vanadio (IV) V5+ Vanadio (V) Así para las combinaciones entre los elementos de hierro (Fe) y azufre (s), se tienen los siguientes compuestos: IONES FORMULA NOMBRE IUPAC Fe2+ y S2- FeS Sulfuro de hierro (II) Fe3+ y S2- F2S3 Sulfuro de hierro (III) 2ª Cuando el número de oxidación del elemento es uno solo, se omite el número romano. Esto es, para elementos como el sodio y el calcio no se escribe número romano alguno, como en los siguientes casos: NaCl cloruro de sodio CaS sulfuro de calcio Escribe la fórmula y el nombre IUPAC de los siguientes compuestos como en el ejercicio Iones Fórmula Nombre IUPAC Cu + y S2- Cu2S Sulfuro de cobre I Cu 2+ y S2 Cr 2+ y Cl- Cr 3+ y Cl- Cr 6+ y Cl- V 2+ y Br- V 3+ y Br- V 4+ y Br- V 1+ y Br- Nomenclatura de las sales ternarias y poliatómicas Para la escritura de fórmulas y nombres de compuestos formados por 3 o más elementos, nos basaremos en la información del siguiente cuadro. Cuadro nombres y fórmulas de cationes y aniones inorgánicos comunes. Catión Anión H+ Hidrógeno F- Fluoruro Li+ Litio Cl- Cloruro Na+ Sodio Br- Bromuro K+ Potasio I- Yoduro Cs+ Cesio (OH)- Hidróxido Ag+ Plata (CN)- Cianuro (NH4)+ Amonio (MnO4 )- Permanganato Hg+ Mercurio(I ) (ClO)- Hipoclorito Hg2+ Mercurio(I I) (ClO2 )- Clorito Cu+ Cobre ( I ) (ClO3 )- Clorato Cu2+ Cobre ( II ) (ClO4 )- Perclorato Al3+ Aluminio (BrO)- Hipobromito Mg2+ Magnesio (BrO2)- Bromito Ca2+ Calcio (BrO3)- Bromato Sr2+ Estroncio (BrO4)- Perbromato Ba2+ Bario (NO2)- Nitrito Zn2+ Zinc (NO3)- Nitrato Cd2+ Cadmio (HCO3) - Hidrógeno Carbonato o Bicarbonato Co2+ Cobalto ( II) (HSO4)- Hidrógeno Sulfato o Bisulfato Co3+ Cobalto ( III) O2- Óxido
- 4. Mn2+ Manganeso (II ) S2- Sulfuro Mn3+ Manganeso (III ) (SO3)2- Sulfito Fe2+ Hierro (II ) (SO4)2- Sulfato Fe3+ Hierro (III ) (CO3)2- Carbonato Sn2+ Estaño ( II) (CrO4)2- Cromato Sn4+ Estaño ( IV) (Cr2O7)2-Dicromato Pb2+ Plomo (II ) (SiO3)2- Silicato Pb4+ Plomo (IV ) (HPO4)2- Hidrógeno Fosfato (PO4)3- Fosfato Recuerda que para formar un compuesto iónico es necesario combinar un catión con un anión. En una fórmula química el catión se escribe a la izquierda y el anión a la derecha y para nombrar el compuesto se inicia con el nombre del anión seguido del catión. Observa el siguiente ejemplo: ¿Cuál es la fórmula del compuesto que se obtiene al combinar el catión calcio Ca2+ con el anión fosfato (PO4)3-? Ca2+ (PO4)3- Ca3 (PO4) 2 El número de oxidación sin la carga se escribe como subíndice del ión con carga opuesta, así de esta forma el número de cargas positivas totales es de +6 y de negativas 6- , esto es, con este procedimiento se tiene un compuesto eléctricamente neutro cuya fórmula y nombre son: Ca3 (PO4) 2 Fosfato de Calcio ¿Qué pasa si las cargas de los iones tienen el mismo valor numérico, como en el caso del Ca2+ y el (SO4)2-? En este caso se requiere de un ión calcio y un ion sulfato para tener un compuesto eléctricamente neutro por lo que su fórmula y nombre son CaSO4 En algunos casos los compuestos iónicos se encuentran hidratados, esto es, tienen un número específico de moléculas de agua unidas a ellos. Por ejemplo, cada molécula de CuSO4 sulfato de cobre (II) tiene cinco moléculas con él, su fórmula es: CuSO4∙5H2O, y el nombre sistemático de este compuesto es sulfato de cobre pentahidratado CUESTIONARIO 1. Escribe el nombre según la IUPAC de los compuestos que corresponden a las fórmulas siguientes: a) Na2S sulfuro de sodio b) MgBr2 bromuro de magnesio II c) NH4Cl cloruro de amonio d) CaCO3 carbonato de calcio e) NaHCO3 bicarbonato de sodio f) (NH4)3PO4 fosfato de amonio g) KNO3 nitrato de potasio
- 5. h) Mg3(PO4)2 fosfato de magnesio II i) ZnCl2 cloruro de zinc II 2. Escribe las fórmulas de los siguientes compuestos de acuerdo a la IUPAC. a) Carbonato de Calcio (mármol) Ca2(CO3) b) Nitrato de Amonio(un importante fertilizante) NH4NO3 c) Fosfato de Calcio (usado como abrasivo en la pasta de dientes) Ca3(PO4)2 d) Sulfato de magnesio ( sal de Epson) MgSO4 e) Carbonato de sodio (sosa para lavar) Na2(CO3) 3. Completa la siguiente tabla, escribiendo el nombre químico o sistemático correspondiente Mineral Fórmula química Nombre químico o sistemático Calcocita Cu2S Sulfuro de cobre Pirita FeS2 Sulfuro de fierro Esfalerita ZnS Sulfuro de zinc Galena PbS Sulfuro de plomo Cinabrio HgS Sulfuro de mercurio Caliza CaCO3 Carbonato de calcio Silvita KCl Cloruro de potasio 4. (C) Los Números de oxidación del cloro y del potasio son - y + respectivamente. Por lo que la fórmula de cloruro de potasio es: a) K2Cl b) KCl2 c) KCl d) KCl3 5. (A) El catión fierro presenta dos estados de oxidación Fe 2+ y Fe3+. Tomando en cuenta que el número de oxidación del azufre en el sulfuro ferroso es 2 - ,la fórmula del compuesto es:. a) FeS b) FeS2 c) Fe2S3 d) Fe2S 6. Instrucción. Relaciona las siguientes columnas, escribe dentro del paréntesis la letra que corresponda con el nombre de los siguientes compuestos: A) NH4Cl (D) Fosfato de amonio B) (NH4)2 SO4 (A) Cloruro de amonio C) NH4NO3 (B) Sulfato de amonio D) (NH4)3 PO4 (C) Nitrato de amonio
- 6. 7. Instrucción. Complete la siguiente tabla, escribiendo correctamente las formulas de los compuestos que se forman por la unión de los cationes y aniones. ANIONES - - CATIONES Cl NO3 PO43- CO32- + K KCl KNO3 K3PO4 K2CO3 Mg²+ MgCl2 Mg(NO3)2 Mg3(PO4)2 MgCO3 + Al³ AlCl3 Al(NO3)3 AlPO4 Al2(CO3)3 Zn²+ ZnCl2 Zn(NO3)2 Zn3(PO4)2 ZnCO3 8. Instrucción. Escribir los nombres para los siguientes compuestos. A) KNO3 Nitrato de potasio B) CaCO3 carbonato de calcio C) Ca3(PO4)2 fosfato de calcio D) (NH4)2SO4 sulfato de amonio 9. Instrucción. Escribe las fórmulas resultantes así como sus nombres, según el ejemplo. CATION ANIONES Cl- SO42- NO3- PO43- Cloruro Sulfato Nitrato Fosfato Na+ Na Cl Na2SO4 NaNO3 Na3PO4 Sodio Cloruro de Sulfato de Nitrato de Fosfato de sodio. sodio sodio sodio
- 7. Actividad 6.2 COMBINACIÓN DE CATIONES CONTRA ANIONES ( Cl)- ( S)2- ( NO3)- ( CO3)2- ( SO4)2- ( PO4)3- ANIONES Cloruro Sulfuro Nitrato Carbonato Sulfato Fosfato CATIONES Na+ NaCL Na2S NaNO3 Na2(CO3) Na2(SO4) Na3PO4 Sodio Cloruro Sulfuro Nitrato de Carbonato Sulfato de Fosfato de Sodio de sodio sodio de sodio sodio de sodio K+ KCl K2S KNO3 K2(CO3) K2(SO4) K3(PO4) Potasio Cloruro Sulfuro Nitrato de carbonato Sulfato de Fosfato de de potasio de potasio potasio de potasio potasio potasio Ca2+ CaCl2 CaS Ca(NO3)2 CaCO3 CaSO4 Ca3(PO4)2 Calcio Cloruro Sulfuro Nitrato de Carbonato Sulfato de Fosfato de calcio de calcio calcio de calcio calcio de calcio Mg2+ MgCl2 MgS Mg(NO3)2 MgCO3 MgSO4 Mg3(PO4)2 Magnesio Cloruro Sulfuro Nitrato de Carbonato Sulfato de Fosfato de de magnesio de magnesio de magnesio magnesio magnesio magnesio 2+ Fe FeCl2 FeS Fe(NO3)2 FeCO3 FeSO4 Fe3(PO4)2 Fierro II Cloruro Sulfuro Nitrato de Carbonato Sulfato de Fosfato de fierro de fierro fierro II de fierro II fierro II de fierro II II II Fe3+ FeCl3 Fe2S3 Fe(NO3)3 Fe2(CO3)3 Fe2(SO4)3 FePO4 Fierro III Cloruro Sulfuro Nitrato de Carbonato Sulfato de Fosfato de fierro de fierro fierro III de fierro fierro III de fierro III III III III + (NH4) NH4Cl (NH4)2S NH4NO3 (NH4)2CO3 (NH4)2SO4 (NH4)3PO4 Amonio Cloruro Sulfuro Nitrato de Carbonato Sulfato de Fosfato de de amonio de amonio amonio de amonio amonio amonio