Operaciones básicas del proceso, mezclas y disoluciones. QUIE0108. Sergio Hurtado Melo
o valencia de los elementos con una serie de prefijos y sufijos, como se verá en cada caso.
8.1. Número de oxidación (NO)
El NO o valencia de un átomo en un compuesto químico es su capacidad de combinación o valencia acompañada del signo (+) o (-), signo que depende de si el átomo en cuestión es el más electropositivo (menos electronegativo) o electronegativo, respectivamente, de los que forman enlace.
También se puede definir el NO de un átomo como la carga que adquirirá dicho átomo si los electrones de sus enlaces se los quedara el átomo más electronegativo. La fórmula de todo compuesto químico ha de cumplir esta regla: “la suma de los NO de todos los átomos de un compuesto químico es igual a la carga total de dicho compuesto químico” (igual a 0 si el compuesto químico es neutro e igual a la carga del ión si el compuesto es iónico).
La siguiente tabla muestra los NO más frecuentes de los elementos más comunes:
| METALES | ||||||
| + 1 | + 2 | + 3 | +1 , +2 | +1 , +3 | +2 , +3 | +2 , +4 |
| Li | Be | Al | Cu | Au | Fe | Sn |
| Na | Mg | Bi | Hg (*) | Co | Pb | |
| K | Ca | Ni | Pt | |||
| Rb | Sr | Mn | ||||
| Cs | Ba | Cr | ||||
| Fr | Ra | |||||
| Ag | Zn | |||||
| Cd | ||||||
(*) El catión mercurioso (catión dimercurio (I)) es diatómico Hg22+
| NO METALES Y METALES DE TRANSICIÓN QUE DAN ÁCIDOS | ||||
| Halógenos | Anfígenos | Nitrogenoideos | Carbonoideos | Metales |
| F : -1 | O : -2 , -1 | N : -3 , +1 , +2 , +3 , +4 , +5 | C : -4 , +2 , +4 | Mn , Tc , Re: +6 , +7 |
| Cl , Br , I : -1 , +1 , +3 , +5 , +7 | S , Se , Te : -2 , +4 , +6 | P , As , Sb : -3 , +1 , +3 , +5 | Si : -4 , +4 | Cr , Mo, W: +6 |
| B : -3 , +3 | V, Nb, Ta: +5 | |||
Es importante tener siempre presente las siguientes consideraciones:
1 El NO del flúor es siempre -1.
2 El NO del oxígeno siempre es -2, salvo en los peróxidos que es -1.
3 El NO del hidrógeno siempre es +1, salvo en los hidruros metálicos que es -1.
4 El NO negativo de los no metales corresponde a la combinación no metal e hidrógeno, o bien, no metal y metal.
8.2. Sustancias simples
Son aquellas que están constituidas por un solo elemento. Algunas sustancias simples se presentan en forma monoatómica, como por ejemplo, los gases nobles: He, Ne, etc. Otras, se presentan en agrupaciones de distinto número de átomos o formas alotrópicas -distintas estructuras químicas-, como el oxígeno diatómico (O2), el ozono triatómico (O3), etc.
Sustancias que se presentan en forma diatómica son por ejemplo los siguientes gases conocidos: gas oxígeno (O2), gas nitrógeno (N2) y gas hidrógeno (H2). Los metales forman redes cristalinas de un elevado número de átomos, y se representan simplemente mediante su símbolo.
La nomenclatura de las sustancas simples se indica con el nombre del elemento correspondiente.
8.3. Combinaciones binarias del hidrógeno (hidruros)
Son compuestos que resultan de la combinación entre el hidrógeno y un elemento metálico o no metálico.
En el primer caso (combinación del hidrógeno con un metal) se obtienen los denominados hidruros metálicos y en el segundo (combinación de un hidrógeno con un no metal), los hidruros no metálicos, formando con algunos halógenos (F, Cl, Br, I) y anfígenos (S, Se, Te) los denominados ácidos hidrácidos.
Hidruros metálicos (metal + hidrógeno: Mm+ + H1-)
La fórmula química de los hidruros metálicos es de la forma MHm (m: valencia del metal), donde M es el símbolo químico del metal correspondiente.
A continuación, se escribe la forma de nombrar un hidruro metálico en las tres formas de nomenclatura:
1 Sistemática: prefijo (di, tri, tetra, penta, etc.) indicando el número de átomos de hidrógeno + hidruro de + nombre del metal.
2 Stock: hidruro de + nombre del metal + (valencia del metal en números romanos). Si puede actuar con más de una valencia se indica entre paréntesis, aunque si solo puede actuar con una no se indica. Lo cual es aplicable al resto de nomenclaturas.
3 Tradicional: hidruro + raíz del nombre del metal + sufijo –ico u –oso. Si el metal puede actuar con una sola valencia, se indica con el sufijo –ico; si puede actuar con dos posibles valencias se usa –ico para la mayor y –oso para la menor.
Ejemplo
AlH3 (Trihidruro de aluminio; hidruro de aluminio; hidruro alumínico)
FeH2 (Dihidruro de hierro; hidruro de hierro (II); hidruro ferroso)
FeH3 (Trihidruro de hierro; hidruro de hierro (III); hidruro férrico)
Hidruros no metálicos (no metal + hidrógeno: Nn- + H1+)
Dentro de los no metales hay que distinguir entre los halógenos (grupo 17), anfígenos (grupo 16) y el resto (grupos 13, 14 y 15).
Anfígenos/halógenos + hidrógeno (ácidos hidrácidos)
La fórmula química de los hidruros no metálicos es de la forma HnN (n: valencia del no metal), donde N es el símbolo químico del no metal correspondiente.
A continuación, se escribe la forma de nombrar un ácido hidrácido en las tres formas de nomenclatura:
1 Sistemática: raíz del nombre del no metal + sufijo –uro + de hidrógeno.
2 Stock: raíz del nombre del no metal + sufijo –uro + de hidrógeno.
3 Tradicional: ácido + raíz del nombre del no metal + terminación –hídrico.
Los halógenos (F, Cl, Br, I) actúan con valencia -1 y los anfígenos (S, Se, Te) actúan con valencia -2 en la formación de ácido hidrácidos (combinación binaria halógeno/anfígeno + hidrógeno en disolución acuosa).
Ejemplo
HCl (Cloruro de hidrógeno; ácido clorhídrico).
H2Se (Selenuro de hidrógeno; acido selenhídrico).
Resto de no metales + hidrógeno
La fórmula química de los hidruros no metálicos es de la forma NHn (n: valencia del no metal), donde N es el símbolo químico del no metal correspondiente que no es el F, Cl, Br, I, S, Se o Te.
A continuación, se escribe la forma de nombrar estos compuestos en las tres formas de nomenclatura:
1 Sistemática: prefijo (di, tri, tetra, penta, etc.) indicando el número de átomos de hidrógeno + hidruro de + nombre del no metal.
2 Stock: hidruro de + nombre del no metal.
3 Tradicional: cada compuesto tiene un nombre propio.