4º ESO Formulación química inorgánica. 1ª parte

-COMPUESTOS BINARIOS

Estos compuestos están formados por dos elementos. Tenemos dos posibles tipos de combinaciones:

- combinación metal –- no metal

- combinación no metal – no metal

-FORMULACIÓN.

Para escribir la fórmula de un compuesto binario seguiremos, en general, los siguientes pasos.

1) Si se trata de una combinación metal─no metal el símbolo del elemento metálico se escribe siempre a la izquierda y el del elemento no metálico a la derecha.

Si se trata de una combinación no metal─no metal, los dos elementos se ordenan como dice la siguiente lista (busca los dos elementos que necesites y ponlos en el mismo orden, el que esté primero a la izquierda, y el otro, a la derecha).

B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F

Así, por ejemplo, podríamos tener :

- Hidrógeno (no metal) y sodio (metal): NaH

- Oxígeno (no metal) y azufre (no metal) SO

- Flúor (no metal) y selenio (no metal): SeF

…

2) El elemento situado a la derecha (siempre un no metal) actúa con su valencia negativa. El elemento de la izquierda puede actuar con cualquiera de sus valencias positivas.

3) Se intercambian las valencias y se ponen como subíndices. Si se puede, se simplifican. El subíndice 1 no se pone nunca.

-Algunos ejemplos:

a) Compuestos de hidrógeno (no metal) y hierro (metal).

Se pone el metal primero (Fe) y después el no metal (H): FeH

El hidrógeno actúa sólo con una valencia (-1)

Se cruzan las valencias (es decir, se pone la valencia del hidrógeno, +1, como subíndice del Fe, y la valencia del hierro como subíndice del H).

Hierro con valencia +2: FeH₂ Hierro con valencia +3: FeH₃

b) Compuestos de oxígeno (no metal) y azufre (no metal).

Mirando la lista vemos que primero habrá que escribir el azufre (S) y después el oxígeno (O): SO

El oxígeno actúa con su valencia negativa (-2), el azufre lo hará con cualquiera de sus tres valencias positivas (+2, +4, +6). Tenemos, pues, tres posibles compuestos de este tipo.

Cruzamos las valencias y escribimos los subíndices:

Azufre con valencia +2: S₂O₂ à SO

Azufre con valencia +4: S₂O₄ à SO₂

Azufre con valencia +6: S₂O₆ à SO₃

En los tres casos hemos simplificado los subíndices dividiéndolos por 2.

c) Compuestos de selenio (no metal) y cromo (metal).

Se pone primero el metal (Cr) y luego el no metal (Se): CrSe

El selenio actúa con su valencia negativa (-2), el cromo lo puede hacer con sus tres valencias positivas (+2, +3, +6).

Cruzamos las valencias y escribimos los subíndices:

Cromo con valencia +2: Cr₂Se₂ à CrSe

Cromo con valencia +3: Cr₂Se₃

Cromo con valencia +6: Cr₂Se₆ à CrSe₃

Nuevamente, los subíndices se han simplificado cuando se ha podido.

-NOMENCLATURA.

El nombre del compuesto suele venir dado por el el nombre del elemento no metálico (el de la derecha) terminado con el sufijo –uro (menos cuando se trate del oxígeno, que forma óxidos). Por ejemplo:

- El hidrógeno forma hidruros.

- El cloro forma cloruros.

- El bromo forma bromuros.

- El azufre forma sulfuros (¡y no azufruros!)

…

- Pero el oxígeno forma óxidos.

Tambíen son compuestos binarios los peróxidos y los hidróxidos, pero los comentaremos aparte.

Existen tres formas diferentes de nombrar los compuestos (tres nomenclaturas):

- sistemática,

- de Stock,

- tradicional

La tradicional cada vez se usa menos, aunque es necesaria conocerla porque aún se utiliza mucho en algunos casos (por ejemplo, ácido sulfúrico y amoníaco son nombres en nomenclatura tradicional).

Normalmente, en los tres casos, se nombra el compuesto según el elemento situado a la derecha (el no metal) y luego se indica el segundo de ellos. La diferencia principal que hay entre las tres nomenclaturas es la forma en que se indica la valencia de los compuestos.

-Nomenclatura sistemática.

En esta nomenclatura se indican los subíndices mediante prefijos:

1 à mono- 2 à di-

3 à tri- 4 à tetra-

5 à penta- 6 à hexa-

7 à hepta-

Cuando no hay confusión posible (porque el elemento de la izquierda sólo tiene una posible valencia) los prefijos pueden obviarse.

FeH₂ à dihidruro de hierro H₂Te à telururo de (di)hidrógeno

SO à monóxido de azufre Fe₂S₃ à trisulfuro de dihierro

N₂O₅ à pentaóxido de dinitrógeno PCl₅ à Pentacloruro de fósforo

-Nomenclatura de Stock.

En este caso se indica la valencia del elemento de la izquierda en números romanos y entre paréntesis. Si ese elemento sólo tiene una valencia, no se pone ningún número. (La valencia del elemento de la derecha, que da nombre al compuesto, no se indica porque, como es única, se sobreentiende que se conoce.)

FeH₂ à hidruro de hierro (II) H₂Te à telururo de hidrógeno

SO₃ à óxido de azufre (VI) Fe₂S₃ à sulfuro de hierro (III)

N₂O₅ à óxido de nitrógeno (II) PCl₅ à cloruro de fósforo (V)

-Hidróxidos.

Los hidróxidos son un tipo especial de compuestos binarios (pues en el fondo estan compuestos por tres tipos de átomos). Básicamente consisten en la unión de lo que se llama grupo hidroxilo (OH), compuesto por un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno unidos entre sí.

El grupo hidroxilo funciona como si fuera un “elemento” de los que hemos usado hasta ahora, y puede unirse con otros elementos, siempre metales. La valencia que le asignamos al OH es -1.

Teniendo esto en cuenta (que tratamos al OH como si fuera un elemento) la formulación y la nomenclatura de estos compuestos sigue las mismas reglas que hemos comentado anteriormente.

Por ejemplo (primero la nomenclatura sistemática y luego la de Stock)

NaOH à Hidróxido de sodio / Hidróxido de sodio

Mg(OH)₂ à Dihidróxido de magnesio / Hidróxido de magnesio

CuOH à Hidróxido de cobre / Hidróxido de cobre (I)

Cu(OH)₂ à Dihidróxido de cobre / Hidróxido de cobre (II)

-Peróxidos.

Los peróxidos son compuestos parecidos a los óxidos, pero en este caso resulta que lo que se une son dos átomos de oxígeno que van juntos, lo que se conoce como grupo peroxilo (O₂).

Este grupo funciona como si tuviera valencia 2, y lo único que hay que tener en cuenta a la hora de formular es que el subíndice 2 del oxígeno no se puede simplificar.

Así, en general, los peróxidos tienen la siguiente pinta:

Me₂(O₂)_x

donde x es la valencia con la que actúa el metal Me.

A la hora de nombrarlos con la nomenclatura sistemática se nombran como si tratara de un óxido normal y corriente, mientras que en la nomenclatura de Stock se hace normal (diciendo Peróxido). Por ejemplo (sistematica/Stock):

H₂O₂ (no se simplifica) à Dióxido de dihidrógeno / Peróxido de hidrógeno

Fe₂(O₂)₂ à FeO₂ Dióxido de hierro / Peróxido de hierro (II)

BaO₂ à Dióxido de bario / Peróxido de bario