NÚmero de oxidación y valencia de un elemento químico




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FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA


  1. NÚMERO DE OXIDACIÓN Y VALENCIA DE UN ELEMENTO QUÍMICO.

1.- VALENCIA.

    • Capacidad que posee un elemento para combinarse con otro. Se toma como referencia el hidrógeno (valencia = 1).

    • Viene dada por el número de electrones captados, cedidos o compartidos por un átomo de dicho elemento al formar un enlace.

Compuestos iónicos: valencia = carga iónica.

Compuestos covalentes: valencia = nº de enlaces formados.

2.- Nº DE OXIDACIÓN.

    • Número de cargas que tendría un átomo si todos los enlaces que forma fueran iónicos.

    • Capacidad de combinación pero con signo + o -.

* APRENDER NÚMEROS DE OXIDACIÓN

NO METALES

Elemento

Símb

Nº Oxidación

 

 

 

 

 

Elemento

Símb

Nº Oxidación

Hidrógeno

Flúor

H

F

-1      1

-1

Nitrógeno

N

-3      1,2,3,4,5

Cloro

Bromo

Yodo

Cl

Br

I

-1     1,3,5,7

Fósforo

Arsénico

Antimonio

P

As

Sb

-3    (1), 3, 5

Oxígeno

O

-2

-1 (peróxidos)

Boro

B

-3      3

Azufre

Selenio

Teluro

S

Se

Te

-2      2,4,6

Silicio

Carbono

Si

C

-4       4

-4      2, 4

METALES

Elemento

Símb.

Nº Oxidac

 

 

 

Elemento

Símb

Nº Oxidac

Litio

Sodio

Potasio

Rubidio

Cesio

Francio

Plata

Amonio

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

Ag

NH4+

1

Mercurio

Hg

1,2

Aluminio

Galio

Al

Ga

3

Indio

Talio

In

Tl

1, 3

Bismuto

Bi

3,5

Berilio

Magnesio

Calcio

Estroncio

Bario

Radio

Cinc

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

Zn

2

Cadmio

Cd

2

Germanio

Estaño

Plomo

Ge

Sn

Pb

2,4

Oro

Au

1,3

METALES DE TRANSICIÓN (4º PERÍODO)

Escandio

Titanio

Vanadio

Cromo

Manganeso

Sc

Ti

V

Cr

Mn

3

2, 3, 4

2, 3, 4, 5

2,3,4,5 ,6,7

2,3,4,5,6,7




Hierro

Cobalto

Níquel
Cobre
Cinc

Fe

Co

Ni
Cu
Zn

2,3

1, 2

2




  1. FÓRMULA QUÍMICA.

    • Representación escrita de una molécula o compuesto iónico. Formas de representar una fórmula química.

      1. FÓRMULA EMPÍRICA: Elementos que constituyen la molécula y en qué proporción se encuentran.

      2. FÓRMULA MOLECULAR: indica el nº total de átomos que forman la molécula.

      3. FÓRMULA DESARROLLADA: Señala gráficamente cómo están unidos los átomos.

  2. NOMENCLATURA: NORMAS DE LA IUPAC.

    • Internacional Union of Pure and Applied Chemistry. Organismo que establece las normas internacionales de formulación y nomenclatura.

    • La nomenclatura aceptada por la IUPAC: Nomenclatura Sistemática.

    • Para determinados compuestos se admite la Nomenclatura Tradicional.

    • A veces también se usa la Nomenclatura Stock.

NORMAS PRÁCTICAS PARA FORMULAR:


  1. Escribe siempre en primer lugar el símbolo del elemento que sea Metal o grupo que actúe como tal. Al nombrarlos se hace en orden inverso.

  2. Piensa en los respectivos números de oxidación con los que actúan los elementos o grupos de elementos.

  3. Intercambia los números de oxidación, sin signo, colocándolos como subíndice en los demás átomos o grupos de átomos.

  4. Si se puede, se simplifica, teniendo en cuenta que los subíndices deben ser números enteros y que el subíndice 1 no se escribe.

  5. Una vez que tenemos la fórmula, el subíndice será el número de átomos del elemento que hay en la sustancia.

O2 (2 átomos de oxígeno); N2O3 (2 átomos de nitrógeno y 3 átomos de oxígeno)


  1. ELEMENTOS.

Átomos de un mismo elemento pueden unirse entre ellos.

    • Gases monoatómicos. (Gases Nobles) He, Ne, Ar, Kr, Xe.

    • Moléculas. (Pequeño número de átomos). H2, F2, P4, …




Tradicional

Sistemática

H2

Hidrógeno

Dihidrógeno

F2

Flúor

Diflúor

Cl2

Cloro

Dicloro

Br2

Bromo

Dibromo

I2

Yodo

Diyodo

N2

Nitrógeno

Dinitrógeno

O2

Oxígeno

Dioxígeno

O3

Ozono

Trioxígeno

S8

Azufre λ

Ciclo-octaazufre

P4

Fósforo blanco

Tetrafósforo




  1. COMPUESTOS BINARIOS DEL OXÍGENO.

El oxígeno se combina con todos los elementos excepto con Gases Nobles.

Oxígeno + Metales --› Óxidos Básicos

Oxígeno + No Metales  Óxidos Ácidos

Compuestos con oxígeno.

En casi todos, el nº de oxidación es -2 (O-2)

En Peróxidos, el nº de oxidación es -1 (O2-2)

1.- ÓXIDOS.
FORMULACIÓN.

Se escribe en 1º lugar el símbolo del otro elemento y después el del oxígeno.

    • Se intercambian los números de oxidación sin signo, colocándolos en forma de subíndices.

    • Si se puede, se simplifica.


NOMENCLATURA SISTEMÁTICA:

ÓXIDO precedido de los prefijos griegos (mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta,….) según el nº de átomos de oxígeno en la fórmula + de + otro elemento precedido igualmente que el oxígeno, por los prefijos correspondientes.

Ej; Fe2O3 Trióxido de dihierro;

NOMENCLATURA STOCK:

Óxido + de + nombre del (metal o no metal) con su nº de oxidación entre paréntesis en números romanos. Para saber el número de oxidación, se debe hacer un balance de cargas:
Fe2O3 [2 átomos de hierro ∙ (nº oxidac. Hierro) + 3 átomos de oxígeno ∙ (-2) = 0]
(Se iguala a cero siempre y cuando el compuesto no tenga carga). Se despeja la incógnita (nº de oxidación del hierro) y se llega a la conclusión de que es III. A continuación, lo escribimos en el nombre en nomenclatura STOCK.

Ej; Fe2O3 Óxido de hierro (III)

2.- PERÓXIDOS.

Cuando el oxígeno actúa con nº de oxidación -1, cuyo grupo característico es el O2-2. Se antepone el prefijo PER- al nombre del óxido.

FORMULACIÓN.

Se escribe en 1º lugar el símbolo del otro elemento y después el del oxígeno como peróxido.

    • Se intercambian los números de oxidación sin signo, colocándolos en forma de subíndices.

    • Si se puede, se simplifica. El subíndice 2 del oxígeno es INTOCABLE!!!

Recomendaciones: Poner un paréntesis en el grupo peróxido que después quitaréis. Sólo se podrá simplificar lo que esté fuera de ese paréntesis.
Ej.: Ca2+ O2-2  Ca2(O2)2  CaO2 (Se han podido simplificar los dos de fuera)

Ej.: Al3+ O2-2  Al2(O2)3  Al2O6 (No se han podido simplificar los dos números de fuera del paréntesis).

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA:

Óxido (Prefijos) + de + elemento (Prefijos) NO LA ACEPTO

NOMENCLATURA STOCK:

Peróxido + de + Elemento (nº de oxidación en números romanos)

Cuando hagamos el balance de cargas en los peróxidos, tomaremos el número de oxidación de cada oxígeno que forma parte del peróxido (-1).

Ej.: H2O2 Dióxido de dihidrógeno (NO) Peróxido de hidrógeno.

CuO2 Dióxido de cobre (NO) Peróxido de cobre (II)
1 átomo de cobre ∙ (nº de ox. del cobre) + 2 átomos de oxígeno ∙ (-1) = 0

Nº de ox. del cobre = 2
Si no estamos seguros de que sea un peróxido o un óxido tendremos que probar con los dos números de oxidación. Hay un indicio claro de que pueda ser un peróxido: cuando su subíndice es 2 o múltiplo de 2.


  1. COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO.


1.- HIDRUROS METÁLICOS.

H + METAL  nº de oxidación del H  -1  HIDRURO.

FORMULACIÓN:

1º Se escribe el nombre del metal y luego el del Hidrógeno.

2º Se intercambian las valencias.
NOMENCLATURA

SISTEMÁTICA: HIDRURO + DE + METAL (Prefijos).

STOCK: HIDRURO + DE + METAL (valencia en números romanos si tiene más de una)
Ej.: CuH2 Dihidruro de cobre Hidruro de cobre (II)
2.- HIDRUROS NO METÁLICOS.

H + NO METAL  nº de oxidación del H  +1

NO METALES DE LOS GRUPOS 16 Y 17

FORMULACIÓN:

1º Símbolo del H y a continuación el del no metal.

2º Se intercambian los números de oxidación (subíndices).
NOMENCLATURA

SISTEMÁTICA: NO METAL TERMINADO EN –URO+DE+ HIDRÓGENO.

Ej.: H2S Sulfuro de hidrógeno HF Fluoruro de hidrógeno

H2Se Seleniuro de hidrógeno HCl Cloruro de hidrógeno

H2Te Telururo de hidrógeno HBr Bromuro de hidrógeno

HI Yoduro de hidrógeno
TRADICIONAL: (EN DISOLUCIÓN ACUOSA)

Dan disoluciones ácidas y se llaman ÁCIDOS HIDRÁCIDOS.

Ejemplo con elementos del grupo 16: H2S Ácido sulfhídrico

Ejemplo con elementos del grupo 17: HCl Ácido clorhídrico
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