NOMENCLATURA DE OXOÁCIDOS SIGUIENDO A STOCK

ESTA ENTRADA HA QUEDADO DESFASADA CON LA APLICACIÓN DE LAS NORMAS IUPAC - 2005. VER NUEVAS ENTRADAS DE DICIEMBRE DEL AÑO 2017 AL RESPECTO.
Recordemos que los oxoácidos están formados por H(+1), un No metal (+) y oxígeno (-2). Entre paréntesis he escrito la valencia del átomo.

¿Siguiendo a Stock? No, no es necesario. (Es una broma).

Lo que quiero decir es que si tenemos bien claro como formular este tipo de compuestos según la nomenclatura sistemática, según Stock es un juego de niños. De hecho lo peligroso es que podemos mezclar las dos y crear una nueva regla de nomenclatura: la nuestra, que lógicamente no será de uso "legal" por la IUPAC. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada).

Recordemos cuál es la norma según la nomenclatura sistemática, que ya vimos en otra entrada de este blog:   ___oxo___NM-ato (v) de hidrógeno

Y ahora debajo la correspondiente a Stock:   Ácido ___oxo___NM-ico (v)

Me he permitido el resaltar de rojo las diferencias con la norma sistemática. Y por cierto, los subrayados indican prefijos numerales que escribiremos y que nos dirán el número de átomos de la especie escrita tras el prefijo que hay en la fórmula, y (v) es la valencia del No Metal. Los cambios los podemos calificar de decorativos, no significativos, ¿qué mas da que termine en -ico que en -ato?¿O que termine con la coletilla "de hidrógeno" o que comience por "Ácido"? El resto de la información, número de oxígenos, número de átomos de No Metal, la valencia de este, se indican de la misma forma y manera.

Y además los problemas a la hora de formular/nombrar son coincidentes. Veamos: si nos dan la fórmula, para no nombrar el problema será calcular la valencia del No Metal, y lo haremos igual que antes: la suma de las valencias es cero:

H2CO3 --> Ácido Trioxocarbonico (¿¿??) 

Calculamos la valencia del Carbono sabiendo que la suma de las valencias de todos los átomos debe resultar cero, y el valor de las correspondientes al H y al O.

  +2 ? -6=0
   H2CO3

Los hidrógenos valen +2, porque hay dos H, y cada uno vale +1. Lo mismo cabe decir del oxígeno, -6 porque hay 3 oxígenos en la fórmula y cada uno vale -2. Es fácil deducir que el carbono ha de valer +4 para que la suma de todo resulte cero.

H2CO3 --> Ácido Trioxocarbónico (IV)

Otro ejemplo: H2SO2 --> Ácido Dioxosulfúrico (¿¿??) 

Calculamos la valencia del Azufre sabiendo que la suma de las valencias de todos los átomos debe resultar cero, y el valor de las correspondientes al H y al O.

  +2 ? -4=0
   H2SO2

Los hidrógenos valen +2, porque hay dos H, y cada uno vale +1. Lo mismo cabe decir del oxígeno, -4 porque hay 2 oxígenos en la fórmula y cada uno vale -2. Es fácil deducir que el azufre ha de valer +2 para que la suma de todo resulte cero.

H2SO2 --> Ácido Dioxosulfúrico (II)

Es cierto, me he autocopiado los ejemplos. Lo que trato es poner en evidencia lo similares que son estas dos nomenclaturas en el caso de los oxoácidos.

Si nos dan el nombre y debemos formular, el problema de nuevo es calcular el número de átomos de hidrógeno:

Ácido Tetraoxobromico (VII) ---> HBrO4

Para calcularlos, debemos recurrir al mismo sistema que antes: la suma de todas las valencias debe ser cero:
¿ +7-8=0
HBrO4

Los cuatro oxígenos juntos valen -8, y el bromo nos afirman que aquí interviene con valencia +7. Por tanto LOS HIDRÓGENOS deben valer +1. Como cada hidrógeno vale +1, con un H nos basta: HBrO4

Ácido Trioxobórico (III) ---> HBO3

Para calcularlos, debemos recurrir al mismo sistema que antes: la suma de todas las valencias debe ser cero:
¿ +3-6=0
HBO3

Los tres oxígenos juntos valen -6, y el boro nos afirman que aquí interviene con valencia +3. Por tanto LOS HIDRÓGENOS deben valer +3. Como cada hidrógeno vale +1, con un H no nos basta, necesitamos tres: H3BO3

Y esto es todo por hoy.

SOLUCIÓN AL EJERCICIO DE FORMULACIÓN NÚMERO 2

FORMULA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS:

Dicloro -->Cl2                                           Ozono --> O3                            Estaño elemental --> Sn

Dióxido de plomo --PbO2;                         Trióxido de diyodo -->I2O3;       Óxido de mercurio (II) -> HgO

Óxido de cobre (I) --> Cu2O;                    Óxido hipocloroso --> Cl2O       Óxido sulfúrico -->SO3

Dihidruro de magnesio -->MgH2                Hidruro de oro (I) -> AuH;          Arsina ->AsH3

Cloruro de hidrógeno --->HCl                    Ácido clorhídrico -->HCl(aq);    Difosfuro de tricobalto ->Co3P2

Sulfuro de aluminio (III) --Al2S3                   Cloruro ferroso --> ClFe3         Dihidróxido de berilio  Be(OH)2;

Hidróxido de manganeso (II) -->Mn(OH)2   Hidróxido férrico -->Fe(OH)3;

Trioxoclorato (V) de hidrógeno --> HClO3   Ácido trioxodisulfúrico (II) -> H2S2O3;

Ácido nítrico -> HNO3


NOMBRA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS DE TODAS LAS FORMAS QUE SEPAS PARA CADA UNO:

Br2   Dibromo/Bromo elemental

SO3 Trióxido de azufre/Óxido de azufre (VI)/Óxido sulfúrico

AgH Hidruro de plata/Hidruro de plata (I)/Hidruro argéntico

HI Yoduro de hidrógeno

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

MgCl2 Dicloruro de magnesio/Cloruro de magnesio (II)/Cloruro magnésico

HIO4  Tetraoxoyodato (VII) de hidrógeno/Ácido tetraoxoyódico (VII)/ Ácido peryódico

EJERCICIO DE FORMULACIÓN NÚMERO 2

Vamos a numerar los ejercicios de formulación que hagamos. En este incluiremos hasta los oxoácidos.

FORMULA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS:

Dicloro -->                                         Ozono -->                                    Estaño elemental -->

Dióxido de plomo -->                         Trióxido de diyodo -->                 Óxido de mercurio (II) -->

Óxido de cobre (I) -->                       Óxido hipocloroso -->                  Óxido sulfúrico -->

Dihidruro de magnesio -->                  Hidruro de oro (I) -->                   Arsina -->

Cloruro de hidrógeno --->                  Ácido clorhídrico --->                  Difosfuro de tricobalto -->

Sulfuro de aluminio (III) -->                Cloruro ferroso --->                     Dihidróxido de berilio -->

Hidróxido de manganeso (II) -->         Hidróxido férrico --->               Trioxoclorato (V) de hidrógeno ->

Ácido trioxodisulfúrico (II) ->              Ácido nítrico -->


NOMBRA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS DE TODAS LAS FORMAS QUE SEPAS PARA CADA UNO:

Br2          SO3           AgH            HI             Cu(OH)2         MgCl2       HIO4

FORMULACIÓN DE OXOÁCIDOS SEGÚN SISTEMÁTICA

ENTRADA OBSOLETA, LO DESCRITO AQUÍ NO SIGUE LAS NORMAS IUPAC 2005
Aquí la formulación se complica bastante, aunque estemos dentro de la nomenclatura sistemática. Primero digamos qué es un oxoácido: un compuesto químico formado por H, un No Metal y Oxígeno. El primero lleva la valencia +1, el segundo cualquiera de sus valencias positivas y el oxígeno finalmente la valencia -2. A veces en vez del No Metal hay un Metal en un estado de oxidación, (valencia), alto, como el caso del Cr con +6. Pero tranquilos los alumnos de 4ºESO que es para cursos superiores. Por tanto H+NM+O, escritos en este orden.

Un oxoácido es por ejemplo el H2SO4, o el HClO. Regla de nomenclatura:

                           ___oxo___NM-ato (v) de hidrógeno

Cuando escribo el subrayado quiero decir que ahí debemos escribir un prefijo latino numeral que nos indique el número de átomos que hay en la molécula, ¿qué átomo? Del que venga detrás del prefijo. Por NM abrevio el nombre del No Metal, que en este tipo de compuestos terminará en -ato. (v) es la valencia del no metal escrita en número romanos, y como vemos, atención, todos terminan en "de hidrógeno" independientemente del número de H que tengan. Vamos con los ejemplos que es donde se aprende.
Si queremos nombrar el compuesto, podríamos casi a simple vista escribir todo, pero nos faltaría la valencia del No Metal:

H2CO3 --> Trioxocarbonato (¿¿??) de hidrógeno

Calculamos la valencia del Carbono sabiendo que la suma de las valencias de todos los átomos debe resultar cero, y el valor de las correspondientes al H y al O.

  +2 ? -6=0
   H2CO3

Los hidrógenos valen +2, porque hay dos H, y cada uno vale +1. Lo mismo cabe decir del oxígeno, -6 porque hay 3 oxígenos en la fórmula y cada uno vale -2. Es fácil deducir que el carbono ha de valer +4 para que la suma de todo resulte cero.

H2CO3 --> Trioxocarbonato (IV) de hidrógeno

Otro ejemplo: H2SO2 --> Dioxosulfato (¿¿??) de hidrógeno

Calculamos la valencia del Azufre sabiendo que la suma de las valencias de todos los átomos debe resultar cero, y el valor de las correspondientes al H y al O.

  +2 ? -4=0
   H2SO2

Los hidrógenos valen +2, porque hay dos H, y cada uno vale +1. Lo mismo cabe decir del oxígeno, -4 porque hay 2 oxígenos en la fórmula y cada uno vale -2. Es fácil deducir que el azufre ha de valer +2 para que la suma de todo resulte cero.

H2SO2 --> Dioxosulfato (II) de hidrógeno

El último será uno más complicado
H4P2O5 --> Pentaoxodifosfato (¿¿??) de hidrógeno

Calculamos la valencia del fósforo sabiendo que la suma de las valencias de todos los átomos debe resultar cero, y el valor de las correspondientes al H y al O.

  +4 ? -10=0
  H4P2O5 --> Pentaoxodifosfato (¿¿??) de hidrógeno

Los hidrógenos valen +4, porque hay dos H, y cada uno vale +1. Lo mismo cabe decir del oxígeno, -10 porque hay 3 oxígenos en la fórmula y cada uno vale -2. Es fácil deducir que los fósforos han de valer +6 para que la suma de todo resulte cero. Y como hay dos fósforos, cada uno valdrá +3.

H4P2O5 --> Pentaoxodifosfato (III) de hidrógeno

La dificultad en este era que había dos átomos del No Metal.

Si queremos ahora FORMULAR, el peligro está en averiguar el número de átomos de H que hay en la fórmula, porque de todo lo demás nos lo dicen:

Tetraoxobromato (VII) de hidrógeno ---> HBrO4

Para calcularlos, debemos recurrir al mismo sistema que antes: la suma de todas las valencias debe ser cero:
¿ +7-8=0
HBrO4

Los cuatro oxígenos juntos valen -8, y el bromo nos afirman que aquí interviene con valencia +7. Por tanto LOS HIDRÓGENOS deben valer +1. Como cada hidrógeno vale +1, con un H nos basta: HBrO4

Trioxoborato (III) de hidrógeno ---> HBO3

Para calcularlos, debemos recurrir al mismo sistema que antes: la suma de todas las valencias debe ser cero:
¿ +3-6=0
HBO3

Los tres oxígenos juntos valen -6, y el boro nos afirman que aquí interviene con valencia +3. Por tanto LOS HIDRÓGENOS deben valer +3. Como cada hidrógeno vale +1, con un H no nos basta, necesitamos tres: H3BO3

El último ejemplo: Tetraoxosulfatato (VI) de hidrógeno ---> HSO4

Para calcularlos, debemos recurrir al mismo sistema que antes: la suma de todas las valencias debe ser cero:
¿ +6-8=0
HSO4

Los cuatro oxígenos juntos valen -8, y el azufre nos afirman que aquí interviene con valencia +6. Por tanto LOS HIDRÓGENOS deben valer +2. Como cada hidrógeno vale +1, necesitamos dos H -->  H2SO4

FORMULACIÓN DE HIDRÓXIDOS

ENTRADA OBSOLETA, LO DESCRITO AQUÍ NO SIGUE LAS NORMAS IUPAC 2005
Aquí tenemos una nueva entrega de este serial de formulación que inaugura un tipo de compuestos llamados ternarios por tener tres tipos diferentes de átomos en su interior.

Los hidróxidos contienen un átomo de metal "M", y un oxígeno ligado a un hidrógeno, "OH", formando un paquete muy especial conocido momo hidroxilo. EL (OH) se comporta como si fuera un sólo átomo X. de valencia (-1). Veamos como se formulan primero según ...

SISTEMÁTICA:  PrefijoNumeral-Hidroxido de Metal.

               El prefijo numeral nos dice cuantos (OH) hay en la fórmula, y luego nos dice cuántos átomos del metal en cuestión tenemos. Normalmente sólo va a haber un único átomo metálico, por eso ahí no escribimos el prefijo numeral. Con los ejemplos todo queda más claro:

   Trihidróxido de hierro.     Fe(OH)3    El tri nos dice cuantos OH hay.

   Hidróxido de potasio       K(OH)       Si no nos dicen nada, es porque sólo hay un OH. Por cierto que                              podemos o no escribir los paréntesis en la fórmula en este último caso. Recomiendo ponerlos cuando empezamos a formular, y así no complicarnos la vida con excepciones y casos particulares.

Si queremos nombrar, es igual de fácil, Pb(OH)2, como hay dos OH entonces Dihidróxido de plomo.

STOCK: Hidróxido de Metal (valencia)

Aquí nadie nos dice cuántos OH van a escribirse, pero con la valencia y el truco que aprendimos en compuestos binarios lo tenemos fácil. De nuevo ejemplos:

Hidróxido de cadmio (II)   Escribimos las valencias justo encima de los elementos, y ahora tomaremos al OH como si fuera un sólo átomo que tuviera valencia (-)

+2    -1

Cd OH --> Cd(OH)2       Pues sí, hemos vuelto a intercambiar en cruz las valencias.

                                           +1   -1

Hidróxido de Cobre (I)       Cu OH --> Cu(OH)

En estos compuestos nunca vamos a simplificar porque al intercambiar valencias, siempre le cae un "1" al metal. 

Si lo que tratamos es nombrar, y por la misma razón que he descrito en el párrafo anterior, el número de OH coincidirá con la valencia del metal, por tanto:

Hg(OH)2   Hidróxido de mercurio (II)

Al(OH)3    Hidróxido de aluminio (III)

TRADICIONAL: Hidróxido Metal-Prefijo/sufijos

Los prefijos y sufijos los describí en la entrada de los óxidos, y aquí haremos uso de ellos de la misma manera que allí se hacía. Vayamos con ejemplos:

Hidróxido áurico:   La terminación -ico en un átomo que posee dos valencias, +1 y +3 para el oro, me indica que está funcionando con la más alta, es decir +3. Ahora escribimos las valencias encima de los elementos e intercambiamos en cruz:

+3  -1

Au(OH) --> Au(OH)3

Hidróxido cobaltoso, La terminación -oso en un átomo que posee dos valencias, +12y +3 para el cobalto, me indica que está funcionando con la más baja, es decir +2. Ahora escribimos las valencias encima de los elementos e intercambiamos en cruz:

+2  -1

Co(OH) --> Co(OH)2

Si queremos nombrar, ya hemos visto en STOCK que el número de OH coincide con la valencia del metal, por tanto si sabemos las valencias del metal no es más que elegir la terminación adecuada.

Cu(OH), Como hay un OH, la valencia del Cu ha de ser "+1", como el cobre tienen dos valencias (+1,+2), y está utilizando la más baja, "+1", le toca la terminación -oso: Hidróxido cuproso,

Pb(OH)4, Como hay cuatro OH, la valencia del Pb ha de ser "+4", como el plomo tiene dos valencias (+2,+4), y está utilizando la más alta , "+4", le toca la terminación -ico: Hidróxido plúmbico

Na(OH), Como hay un OH, la valencia del Na ha de ser "+1", como no podía ser de otra forma, la única valencia que posee. En estos casos, la terminación elegida siempre será -ico. Hidróxido sódico.

SOLUCIÓN EXAMEN QUÍMICA 4ESO A 12-13

1.       ¿Qué es una sustancia pura compuesta? ¿Y una elemental? [0,5 cada una]

Una sustancia pura compuesta es aquella que teniendo una composición definida, (una única molécula o fórmula química), esta está formada por varios elementos químicos.

Una sustancia elemental, es aquella en la que además en su composición sólo entre un tipo de elemento. Dicho de otra manera, en su fórmula química sólo hay un tipo de átomo.

2.       Con ayuda de la Tabla periódica, indica la capa de valencia de los siguientes átomos: Ba, Li, B. [1 ok, 0,5 un fallo]

El Bario está en el bloque “s”, segunda columna del 6º período: 6s²

El litio está en el bloque “s”, primera columna del 2º período: 2s¹

El Boro está en el bloque “p”, primera columna del 2º período: 2s²2p¹

3.       Aplica la Teoría de Lewis para describir el enlace químico presente en KCl. [0,25 diagramas Lewis; 0,50 reparte/comparte electrones valencia; 0,25 solución]

De la tabla periódica, al igual que se hizo en el ejercicio anterior deducimos que la capa de valencia del potasio es 4s¹, mientras que la del cloro es 3s²3p⁵. Dibujamos los diagramas de Lewis que no dejan de ser más que un símbolo atómico rodeado de tantos puntos, cruces, o circulitos, como electrones tenga en la capa de valencia:

             

K^x       ·:Cl::      Al ser uno un metal y otro un no metal, el enlace será iónico

        

En un enlace iónico el metal pierde los electrones y se los lleva el no metal, así hasta que el metal se quede sin electrones de valencia, y el no metal complete con 8 su capa de valencia

                

  [K]⁺    [_x·:Cl: :]^-1 

El cloro es el anión, con carga negativa, y atrae a la carga opuesta que es el catión sodio, dando origen al enlace químico.

4.       Explica razonadamente cuál(es) de los siguientes compuestos. [0,5 causa; 0,25 cada correcta]KI, O₂, CO

a.       es el más duro.

b.      Se disuelve en agua.

Primero asignamos el tipo de enlace a los compuestos, El KI es iónico por estar formado por un metal y un no metal, el O₂ es covalente apolar por estar formado por dos átomos covalentes de igual electronegatividad, y CO covalente polar por estar formado por dos átomos covalentes de distinta electronegatividad

El compuesto más duro será el de enlace iónico, ya que los iones están firmemente fijados a la red cristalina del sólido por las atracciones electrostáticas de los iones de signo opuesto: KI.

Se disuelven el agua los compuestos iónicos y covalentes polares: KI y CO.

5.       Ajusta la siguiente reacción: Al  + H₂O à Al₂O₃ + H₂ [0,5 puntos]

Primero ajustamos los átomos de oxígeno, para ello necesitamos tres moléculas de agua: Al  + 3 H₂O à Al₂O₃ + H₂

Ahora ajustamos el número de átomos de hidrógeno, hacen falta seis a cada lado. Ponemos tres moléculas de H₂ :   Al  + 3H₂O à Al₂O₃ +3 H₂

Finalmente ajustamos los aluminios, debe de haber dos a ambos lados de la ecuación:

2Al  + 3H₂O à Al₂O₃ + 3H₂

6.       Sabiendo que  PbO₂ + HCl (g)à PbCl₄ + H₂O, [0,5 ajuste reacción; 0,5 uso de unidades; 0,5 plantea y despeja antes de sustituir; 1 cálculo de los moles; ]

a.       Calcula la cantidad de PbCl₄ que se formará al reaccionar 80 g de PbO₂ [0,5 solución]

b.      Calcula el volumen de HCl necesario, sabiendo que se trata de un gas recogido a 1,2 atm, y 27ºC de temperatura. R=0,082atm·l/molK [0,5 solución]

El primer paso es ajustar la ecuación química, ajustamos el número de oxígenos teniendo en cuenta que debe de haber dos a cada lado, escribimos dos moléculas de agua: PbO₂ + HCl (g)à PbCl₄ + 2H₂O.

Seguidamente pasamos a ajustar los átomos de cloro, que han de ser cuatro a cada lado, para ello cuatro moléculas de HCl, y de rebote ajustamos los H. Además los Pb está bien.

PbO₂ + 4HCl (g)à PbCl₄ + 2H₂O

El segundo paso consiste en calcular los moles de sustancia que nos dan como dato. Para ello necesitamos saber la masa molar del PbO₂,

  Pb à 207

   O à 16x2

Total=249 g/mol          n=m/M=80g/249(g/mol)=0,321 moles de PbO₂

Si nos fijamos en la estequiometría de la reacción, por cada mol de PbO₂ que desaparece, aparece otro de PbCl₄, por tanto si , por tanto si desparecen 0,321 moles de óxido de plomo, es porque aparecen ,0321 moles de cloruro de plomo.

n=0,321 moles de PbCl₄

Ahora calculamos cuantos gramos de masa hay en esos moles, debemos saber la masa molar del compuesto:

               Pb à 207

               Cl à35,5x4

               Total=349 g/mol        m=n·M=349g/mol·0,321 moles=112 gramos de PbCl₄

                Para el volumen del HCl, al ser un gas hacemos uso de la ecuación de los gases ideales: PV=nRT

                Los moles de HCl los obtenemos vigilando la estequiometría de la reacción. Por cada mol de PbO₂ se necesitan 4 moles de HCl, por tanto:

                n_HCL=n_PbO2·4=0,321 moles · 4 =1,284 moles de HCl

                Despejamos el volumen:   V=nRT/P=1,284moles·0,082(atm·l/molK)·300K/1,2 atm=26,32 litros de HCl

7.       De los siguientes compuestos químicos, di el tipo de compuesto que es cada uno [1 OK, 0,5 1 fallo;0 otro ó +]

CH₃-CH₂-CH₂-OH à Alcohol        CH₃-CO-CH₃ à Cetona                               CH₃-CH₂-COOH à Ácido Carboxílico

CH₃-CH₂-NH₂ à Amina

8.       Di el nombre de los siguientes compuestos químicos: [0,25 cada uno]

CH₃-CH₂-CH₃ à Propano             CH₃-C=CH à Propino    CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ à Butano

               CH₂=CH-CH₃ à Propeno 

SOLUCIONES EXAMEN ENLACE QUÍMICO Y ESTEQUIOMETRÍA 4ESO A/B 12-13

       LOS ALUMNOS DISPONEN DE UNA TABLA PERIÓDICA FOTOCOPIADA CON LOS NÚMEROS ATÓMICOS Y LAS MASAS ATÓMICAS.

1.       ¿Qué es una sustancia pura compuesta? ¿Y una elemental? [0,5 cada]

Una sustancia pura compuesta es aquella que teniendo una composición definida, (una única molécula o fórmula química), esta está formada por varios elementos químicos.

Una sustancia elemental, es aquella en la que además en su composición sólo entre un tipo de elemento. Dicho de otra manera, en su fórmula química sólo hay un tipo de átomo.

2.       Describe brevemente como es un átomo según el modelo de Böhr. [0,5 sabe lo que es, 0.5 expresión]

El modelo de Böhr retoma el modelo Rutherford por lo que el átomo estará dividido en dos partes, un núcleo minúsculo donde se encuentran los protones y los neutrones, y por tanto toda la carga positiva y el 99% de la masa. A su alrededor girando a gran velocidad en órbitas circulares centradas en el núcleo están los electrones. Esto es así porque los electrones son atraídos eléctricamente por  el núcleo.

Este escenario se ve alterado por Böhr al afirmar que de las infinitas órbitas circulares centradas en el núcleo para los electrones, sólo unas pocas están permitidas. Y las restantes prohibidas, claro. Estas órbitas se organizan en capas.

3.       Con ayuda de la Tabla periódica, indica la capa de valencia de los siguientes átomos: Ba, Li, B. [1 ok, 0,5 un fallo]

El Bario está en el bloque “s”, segunda columna del 6º período: 6s²

El litio está en el bloque “s”, primera columna del 2º período: 2s¹

El Boro está en el bloque “p”, primera columna del 2º período: 2s²2p¹

4.       Aplica la Teoría de Lewis para describir el enlace químico presente en KCl. [0,25 diagramas Lewis; 0,50 reparte/comparte electrones valencia; 0,25 solución]

De la tabla periódica, al igual que se hizo en el ejercicio anterior deducimos que la capa de valencia del potasio es 4s¹, mientras que la del cloro es 3s²3p⁵. Dibujamos los diagramas de Lewis que no dejan de ser más que un símbolo atómico rodeado de tantos puntos, cruces, o circulitos, como electrones tenga en la capa de valencia:

                    K^x       ·:Cl::      Al ser uno un metal y otro un no metal, el enlace será iónico

         

En un enlace iónico el metal pierde los electrones y se los lleva el no metal, así hasta que el metal se quede sin electrones de valencia, y el no metal complete con 8 su capa de valencia

                 

  [K]⁺    [_x·:Cl: :]^-1 

El cloro es el anión, con carga negativa, y atrae a la carga opuesta que es el catión sodio, dando origen al enlace químico.

5.       Explica razonadamente cuál(es) de los siguientes compuestos. [0,5 causa; 0,25 cada correcta]: NaCl, SeO, H₂

a.       es el de mayor punto de fusión.

b.      Quién conduce la electricidad.

Debemos considerar primero el tipo de enlace presente en estos compuestos.

                NaCl à Iónico     SeO à Covalente polar      H₂ à Covalente apolar.

Los compuestos iónicos, aquí el NaCl son los de mayor punto de fusión porque los iones está firmemente fijados a la red cristalina por los iones de signo opuesto. Y tendrán que tener una elevada agitación térmica para que debido a su movimiento de vibración, se derrumbe la estructura cristalina.

Para que un compuesto conduzca la electricidad debe tener cargas eléctricas que se puedan mover. Ninguno de los tres las tienen. El SeO y el H₂ tienen como partícula básica en el compuesta a una molécula, y aunque dentro de ellas hay electrones y protones, estos están confinados en los núcleos, átomos y enlaces y no se pueden mover.  El caso del compuesto iónico, NaCl, es algo especial, las partículas básicas en este compuesto son los cationes y aniones, pero  mientras esté en estado sólido, estos están firmemente fijados a los nudos de la red y no se pueden mover, por tanto hay cargas, pero están inmovilizadas. Otra cosa es cuando el compuesto iónico se encuentre en estado líquido, o disuelto en agua, entonces los iones serán libres de moverse y sí que conducirá la electricidad.

6.       Disponemos de 3 moles de moléculas de NH₃. ¿Cuántas moléculas hay? ¿Cuántos átomos en total? [0,5 cada una de ellas]

Cada mol contiene un Número de Avogadro de objetos. Es decir 6,023·10²³ objetos.

Como tenemos 3 moles de moléculas de amoníaco, tendremos 3·N_AVOGADRO de moléculas. Un total de 3·6,023·10²³= 18,069·10²³ moléculas.

Como cada molécula tiene cuatro átomos en su interior, el número total de átomos será 4 veces el de moléculas: 4·18,069·10²³=72,276·10²³ átomos.

7.       Ajusta la siguiente reacción: Al  + H₂O à Al₂O₃ + H₂ [0,5 puntos]

Primero ajustamos los átomos de oxígeno, para ello necesitamos tres moléculas de agua: Al  + 3 H₂O à Al₂O₃ + H₂

Ahora ajustamos el número de átomos de hidrógeno, hacen falta seis a cada lado. Ponemos tres moléculas de H₂ :   Al  + 3H₂O à Al₂O₃ +3 H₂

Finalmente ajustamos los aluminios, debe de haber dos a ambos lados de la ecuación:

2Al  + 3H₂O à Al₂O₃ + 3H₂

8.       Sabiendo que  PbO₂ + HCl à PbCl₄ + H₂O, [0,5 ajuste reacción; 0,5 uso de unidades;0,5 escribe ec antes de sustituir; 1 cálculo de moles; ] Calcula la cantidad del resto de sustancia que se formarán al reaccionar 80 g de PbO₂ [0,5 cada solución]

El primer paso es ajustar la ecuación química, ajustamos el número de oxígenos teniendo en cuenta que debe de haber dos a cada lado, escribimos dos moléculas de agua: PbO₂ + HCl (g)à PbCl₄ + 2H₂O.

Seguidamente pasamos a ajustar los átomos de cloro, que han de ser cuatro a cada lado, para ello cuatro moléculas de HCl, y de rebote ajustamos los H. Además los Pb está bien.

PbO₂ + 4HCl (g)à PbCl₄ + 2H₂O

El segundo paso consiste en calcular los moles de sustancia que nos dan como dato. Para ello necesitamos saber la masa molar del PbO₂,

  Pb à 207

   O à 16x2

Total=249 g/mol          n=m/M=80g/249(g/mol)=0,321 moles de PbO₂

Si nos fijamos en la estequiometría de la reacción, por cada mol de PbO₂ que desaparece, aparece otro de PbCl₄, por tanto si , por tanto si desparecen 0,231 moles de óxido de plomo, es porque aparecen ,0231 moles de cloruro de plomo.

n=0,231 moles de PbCl₄

Ahora calculamos cuantos gramos de masa hay en esos moles, debemos saber la masa molar del compuesto:

               Pb à 207

               Cl à35,5x4

               Total=349 g/mol        m=n·M=349g/mol·0,321 moles=112 gramos de PbCl₄

Vayamos a por el agua, de la estequiometría de la reacción vemos que por cada mol de PbO₂ que desaparece, aparecen dos moles de agua. Por tanto si desaparecen 0,231 moles de PbO₂, es porque aparecen 0 ,462 moles de H₂O. (El doble).

Veamos cuanta masa hay en ,0462 moles de agua, para ello es necesario conocer la masa molar del agua:

               Oà 16

               H à1x2

     Total =    18 g/mol                      m=n·M=0,462moles·18g/mol=8,316 g de H₂O

Para calcular los gramos de HCl no necesario hacer todo lo anterior. Simplemente aplicamos el Principio de Lavoisier, que nos dice que la materia ni se crea ni se destruye durante una reacción química. Por tanto:

PbO₂ + 4HCl (g)à PbCl₄ + 2H₂O

                                               80g                          112g      8,3g

La masa de HCl será la que falte en reactivos para que sea la misma cantidad de masa que en productos:

m=112g+8,3g-80g=40,3 g

SOLUCIÓN EJERCICIO FORMULACIÓN BINARIOS (1)

Ayer plantee un ejercicio de formulación y nomenclatura que solo involucraba a compuestos binarios. Esta es la solución al mismo. Fijaos que esta solución puede plantearse como un ejercicio, y la entrada de ayer como la solución del mismo, os lo digo de cara a aquellos días en los que repasáis.

SOLUCIÓN DEL EJERCICIO DE FORMULACIÓN:

O2                          O₃                          Cu                          He

SO₃                        K₂O                      HgO                       Cl₂O₅

I₂O₇                       FeO                       HgO                       MgO

BeH₂                     AlH₃                       LiH                         CaH₂

HCl                        H₂S                       NH₃                       CH₄

AuBr₃                           Fe₂S₃                    AgBr                      Mg₂C

AuI                        CdS                       CoN                       Cu₃B₂

Na₂S                     PbCl₂                    BaSe                     Ni₃As₂

SOLUCIÓN DEL EJERCICIO DE NOMBRAR:

                 SISTEMÁTICA                      STOCK                     TRADICIONAL   

Cl₂           Dicloro                                                                     Cloro elemental          

Mn           Monomanganeso                                                     Manganeso elemental

 N₂           Dinitrógeno                                                              Nitrógeno elemental   

Fe            Monohierro                                                              Hierro elemental

CO₂         Dióxido de carbono           Óxido de carbono (IV)     Óxido carbónico         

Cu₂O       Óxido de dicobre               Óxido de cobre (I)           Óxido cuproso

I₂O₃         Trióxido de diyodo             Óxido de yodo (III)           Óxido yodoso            

SO_{2         Dióxido de azufre                 Óxido de azufre (IV)     Óxido sulfuroso}

HI             Yoduro de hidrógeno                                                                                  

AsH₃        Arsina

HBr          Bromuro de hidrógeno                                                                                

H₂O         Agua

HgH         Hidruro de mercurio                                                                                    

NiH₂         Dihidruro de níquel

BaH₂        Dihidruro de bario                                                                                      

LiH           Hidruro de litio

FeCl₃       Tricloruro de hierro           Cloruro de hierro (III)      Cloruro férrico           

SnI₄         Tetrayoduro de estaño      Yoduro de estaño (IV)    Yoduro estannico

K₂S          Sulfuro de dipotasio          Sulfuro de potasio (I)      Sulfuro potásico        

PbS         Sulfuro de plomo               Sulfuro de plomo (II)        Sulfuro plumboso