viernes, 17 de julio de 2020

Química inorgánica: sales ácidas

        Este tipo de sales se obtienen  de la neutralización parcial de un ácido, por ejemplo en la siguiente reacción:

                                  

A esta reacción se le llama “neutralización parcial” debido a que sólo uno de los dos hidrógenos disociables del ácido sulfúrico fue neutralizado. El anión que resulta de este proceso es el (HSO4)-

  al que se nombra como “sulfato ácido”, puesto que aún puede disociar un ion hidrógeno. 

            

Para que un ácido pueda formar sales ácidas es necesario que su fórmula contenga más de un átomo de hidrógeno ionizable.

La nomenclatura sistemática consiste en indicar con un prefijo griego el número de átomos de hidrógeno que contiene el anión, seguido de la palabra “hidrógeno”, el nombre del anión y, entre paréntesis, el estado de oxidación del elemento central. Por ejemplo el ion HSO4-  se debería llamar “hidrógeno tetraoxosulfato (VI)”, pero también se le llama “hidrógeno sulfato”. 

Elementos que forman una sal ácida.

Sales ácidas: Metal  + Hidrógeno + No Metal + Oxígeno

Para nombrar una sal ácida de acuerdo la IUPAC se utilizan las siguientes nomenclaturas:

Nomenclatura sistemática: Hidrógeno + prefijo + oxo + no metal con terminación ato y entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal + metal.

Ejemplo:

K2HPO4  Hidrógeno tetraoxofosfato (V) de potasio

    Como podemos observar se nombra primero con el nombre del elemento hidrógeno, seguido por la cantidad de oxígenos presentes más la terminación “oxo” referente al oxígeno, posteriormente la terminación “ato” para el segundo no metal y entre paréntesis la cantidad de electrones de valencia  en números  romanos más el nombre del metal. 

Nomenclatura tradicional: Los prefijos que se utilizan del no metal son; bi-, dibi-, tirbi-, tetra-,  etcétera, atendiendo al número de hidrógenos que se conservan, sí solo queda un hidrógeno no se pone el prefijo mono delante de bi

*Los sufijos para el no- metal son –ato e –ito  o bien  -uro  según sean los ácidos de partida de ese elemento.

*Los sufijos del metal son oso  e –ico  dependiendo de su valencia, como es habitual.    

A continuación veremos algunos ejemplos: 


NaHSO4        Bisulfato sódico

            En este ejemplo, el prefijo bi indica un solo átomo de hidrógeno, seguido por la                              terminación ato para el anión oxigenado que es el ion sulfato SO4 -2 y por último la terminación ico para el metal sodio Na por tener una sola valencia.

 

Fe(H2PO4)        Dibifosfato ferroso

Aquí observamos que hay dos átomos de hidrógenos por lo que se agrega el prefijo dibi, seguido de la terminación ato para ion oxigenado fosfato y por último la terminación oso para el metal Fe                                                                            

 Nomenclatura Stock: Hidrógeno + primer No metal con terminación ato y entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal  +  metal 

Ejemplo:

Na2 HPO4      Hidrógeno tetraoxofosfato (v) de sodio

Se nombra primero con el nombre del elemento hidrógeno, más la terminación “oxo” referente al oxígeno, posteriormente la terminación “ato” para el segundo no metal y entre paréntesis la cantidad de electrones de valencia  en números  romanos más el nombre del metal. 

En la siguiente tabla se nombran las siguientes sales de acuerdo a la nomenclatura sistemática, stock y tradicional. 


   A continuación se enlista los aniones más comunes





Bibliografía
Mora Gonzales, et al. (2018). Química I. México: grupo editorial MX
Ramírez Hernandez, et al. (2012). Universo Natural. México. SEP
Solís, C. H. (2014). Nomenclatura química.
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Química inorgánica: sales de ácidos

Estas sales también llamadas sales anfígenas  resultan de combinar iones metálicos (cationes) con aniones oxigenados. De acuerdo con (Solís, C. H. 2014), el método de obtención generalizado de las sales anfígenas consiste en hacer reaccionar al ácido que da origen al oxoanión con el hidróxido metálico que corresponde.

3H2 CO3   +     2Al(OH)3      →    Al2(CO3)3       +   6H2O
oxiácido   +     hidróxido    =    sal anfígena    +   agua

Una sal de ácido está compuesta de la siguiente manera:

Sales de ácidos: Metal + No Metal + Oxígeno

Para nombrar estas de sales de acuerdo a las nomenclaturas más utilizadas  se da de la siguiente manera:

Nomenclatura tradicional: La parte que procede al oxácido lleva las terminaciones hipo-ito, -ito, -ato, per-ato de acuerdo a la cantidad de número de oxidación. El nombre del metal lleva los sufijos –oso o –ico,  según su número de oxidación o ninguno si es único.

Ejemplos:

Na2SO2              Hiposulfito de sódico

En este caso podemos observar la terminación hipo que se usa para el menor número de oxidación del oxácido (SO2)  y la terminación ico para el mayor número de oxidación del metal o  único como lo es en este  caso el sodio.


Fe(ClO4)2          Perclorato ferroso

 Aquí podemos podemos observar la terminación Per que se usa para el mayor número de oxidación en la parte del oxoácido (ClO4) junto con la terminación “ato” para  el elemento Cloro. 

Por otro lado, la terminación oso para el metal que en este caso es el Hierro, por trabajar con el  menor número de oxidación. 

Nomenclatura sistemática: Prefijo-oxo  + primer No metal con terminación ato y entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal  +  metal 

Ejemplo:

NaClO    Monooxoclorato (I) de sodio


De acuerdo al número de oxidación para cada elemento:

Na+1  Cl+1  O-2

Observamos  que el catión (Na) trabaja con número de oxidación de (+1), el elemento cloro (Cl) trabaja con número de oxidación (+1), el oxígeno (O) trabaja con (-2). 

Al  sumar las valencias positivas tenemos un valor de (+2) y restando la valencia negativa (-2), el valor es cero (0),  por lo que el compuesto es neutro.  

Nomenclatura Stock: Primer No metal con terminación ato y entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal  +  metal. 

Ejemplo:

NaClO   Clorato (I) de sodio 

En este ejemplo,  observamos el elemento Sodio que trabaja con número de oxidación de (+1), el elemento cloro con número de oxidación (+1) y sumando las cargas tenemos  un total de dos cationes positivos (+2).

Por otro lado,  el oxígeno trabaja con número de oxidación  de (-2), así,  restando los cationes el sodio y el cloro  que ambas cargas suman  (+2)  y  el  oxígeno anión cuya número de oxidación  es  (-2) tenemos un resulta de cero, por lo que el compuesto es neutro. 

En la siguiente tabla se muestran ejemplos de los compuestos ternarios  sales de ácido de acuerdo a la nomenclatura tradicional, Stock y sistemática. 




martes, 14 de julio de 2020

Química inorgánica: oxácidos


En química inorgánica  encontramos a los  oxácidos, los cuales resultan de la combinación de un óxido no metálico y el agua, pueden llamarse  ácidos oxigenados porque contienen oxígeno en sus moléculas y producen iones H+ al quedar disueltas en el agua,  como lo podemos observar en el siguiente ejemplo: 


CO2                         +     H2O     →       H2CO
Óxido no metálico  +    agua      =      oxácido


Muchos de estos ácidos  son  de gran importancia industrial  fabricándose en grandes cantidades o se encuentran presentes en la lluvia ácido, de ahí la necesidad  de conocerlos.

Un ácido oxigenado está compuesto de la siguiente manera:

Oxácido: Hidrógeno +  No Metal + No Metal

 De acuerdo a las reglas de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en ingles),  las nomenclaturas más utilizadas  para nombrar estos compuestos son:

Nomenclatura Stock: ácido + prefijo-oxígenos + oxo + No metal con terminación ato + entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal + hidrógeno. 

Ejemplo:

HBrO   ácido monoxobromato  (I) 

    De acuerdo a la regla  se  pone la palabra ácido seguido del prefijo para la cantidad de oxígenos presentes en la sustancia, en este caso,  es “mono” porque solo hay un oxígeno, seguido del prefijo-oxo   y  la terminación “ato” para el elemento Bromo, después  entre paréntesis  se agrega en números romanos la valencia que emplea el elemento no metal en este caso el  Bromo que está trabajando con valencia de (I). 

Nomenclatura sistemática: Prefijo oxígenos + oxo + primer  No metal con terminación ato + entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal + hidrógeno.

Ejemplo:

HBrO  Monoxobromato  (I) de hidrógeno

    Como podemos observar en este ejemplo se antepone  el prefijo griego “mono” porque solo hay un átomo de oxígeno, seguido de la terminación “ato” para el segundo elemento no metal que es el Bromo con  su valencia   en números romanos seguido    del elemento  hidrógeno.   

Nomenclatura tradicional: Se usa la palabra “ácido”  seguido de la raíz del “no metal” con  los siguientes sufijos para indicar su número de oxidación.

Cantidad de número de oxidación    Sufijo  de acuerdo al número de oxidación

 Un número de oxidación       ICO

Dos números de oxidación     OSO para el menor/ ICO para el mayor

Tres números de oxidación     HIPO- OSO, OSO  /ICO para el mayor

Cuatro números de oxidación  HIPO-OSO, OSO/ ICO, PER-ICO

Ejemplo: 

            HClO            ácido hipocloroso 

Como podemos observar se antepone la palabra ácido seguido del sufijo  hipo debido a que el elemento Cloro está trabajando con su menor número de oxidación que es (1) y por ende  se le añade la terminación oso.  

En la siguiente tabla  se nombran algunos  oxácidos  en nomenclatura sistemática,  stock y tradicional.  



           Cada compuesto químico se representa por medio de una formula, en la que los  elementos tienen su propio símbolo además se indica  la  cantidad mediante subíndices. Para la escritura correcta de una formula química se sigue el siguiente procedimiento.

1.    Primero se anota el catión o ion positivo y a la derecha el anión  o ion negativo, con sus respectivas cargas.

2.    Como  los compuestos químicos son neutros,  sus cargas positivas y negativas deben estar balanceadas.

Para entender  un poco más veamos el siguiente ejemplo.

Tenemos al compuesto Monoxobromato (I) de hidrógeno, cuyas valencias  para cada elemento del compuesto son las siguientes:    

H+1  Br+1   O-2

Como podemos apreciar,  el elemento hidrógeno trabaja con número de oxidación de (+1),   el Bromo con (+1)    y si sumamos las valencias  positivas obtenemos (+2), que son los iones positivos o cationes,   el oxígeno trabaja con número de oxidación de (-2) que corresponde al ion negativo o anión, al   restar  (+2 -2) obtenemos un valor de cero (0),   quedando balanceado el compuesto.

En el siguiente compuesto observamos un subíndice,   el  cual indica la cantidad de átomos del elemento presente.

  H+1 Cl+7 O4-2

El subíndice (4)  indica la cantidad de oxígenos presentes en la sustancia y el superíndice  (-2)  el cual indica el número de oxidación con el que trabaja el oxígeno, su nombre de  acuerdo a la nomenclatura  sistemática es: 

HClO4           Tetraoxoclorato  (VII) de hidrógeno

El número de oxidación para los elementos  en este compuesto es:

  H+1 Cl+7 O4-2

Para el  hidrógeno es (+1),    para el cloro es (+7) y  para el oxígeno es (-2), por lo tanto,  la suma de cationes o iones positivos es igual a (+8).

Para obtener el número de iones negativos o aniones, multiplicamos  el subíndice (4) el cual índica la cantidad de átomos de Oxígeno presentes en la sustancia,  por su número de oxidación  (-2)  dando un resultado de (-8). 

Así tenemos,   (+8) que corresponde a los cationes y restándole  (-8) correspondiente a los aniones, obtenemos un resultado de cero (0).  Se dice entonces que la sustancia es neutra. 

 
Bibliografía

Mora Gonzales, et al. (2018). Química I. México: grupo editorial MX
Ramírez Hernandez, et al. (2012). Universo Natural. México. SEP
Solís, C. H. (2014). Nomenclatura química. Retrieved from http://ebookcentral.proquest.com Created from vallemexicosp