8. Formulació
Formular i anomenar
Per representar qualsevol substància química utilitzem les fórmules químiques. Són expressions abreujades formades per símbols i subíndexs.
Els símbols indiquen els elements que formen la substància química.
Els subíndexs indiquen el nombre d’àtoms de cada element presents en la molècula o bé la proporció que hi ha entre els ions presents en la xarxa cristal·lina.
Formular un compost consisteix a descriure’n correctament la fórmula.
Anomenar un compost consisteix en assignar-li el nom correcte d’acord amb les característiques de la seva fórmula.
El nombre d’oxidació
Per formular adequadament cal conèixer els nombres d’oxidació de cadascun dels elements que intervenen.
El nombre d’oxidació d’un element en un compost és la càrrega que tindria un àtom d’aquest element si el compost estigués format per ions.
Taula Periòdica reduïda (nombres d'oxidació que s'han de saber)
Càlcul de nombres d’oxidació
hi ha elements que presenten nombres d’oxidació fixos, com l’oxigen –2, el sodi +1, el calci +2 i d’altres que poden presentar diferents números d’oxidació, com el clor o el sofre. L’hidrogen té nombre d’oxidació +1 quan es combina amb els no-metalls i nombre d’oxidació –1 quan es combina amb els metalls.
La suma algèbrica dels nombres d’oxidació de tots els àtoms dels elements que intervenen en un compost neutre ha de ser zero.
Exemple 1: Determina el nº d’oxidació del sofre en el SO3:
x= 3( -2) = 0 x=6
Exemple 2: Determina el nº d’oxidació del clor en el H Cl O3:
1 + x + 3( -2) = 0 x=5
Nomenclatura
és la manera d’anomenar un compost. Disposem de tres nomenclatures:
a) Nomenclatura de Stock : consisteix en col·locar entre parèntesi i en xifres romanes, el nombre d’oxidació de l’element metàl·lic. Si l’element té un únic nombre d’oxidació, aquest no s’ha d’indicar.
Fe2O3 òxid de ferro(III) Ca O òxid de calci
Sn Br2 bromur d’estany (II) Ba Cl2 clorur de liti
b) Nomenclatura Sistemàtica : Es llegeixen els subíndex de la fórmula mitjançant prefixos numerals (mono, di, tri, tetra, penta, hexa, .....) que precedeixen el nom de l’element. Si un dels elements té un sol nombre d’oxidació, es poden suprimir els prefixos.
FeO3 triòxid de diferro Ca O òxid de calci
Sn Br2 dibromur d’estany Ba Cl2 clorur de liti
c) Nomenclatura Tradicional: Aquesta nomenclatura utilitza un codi de prefixos i sufixos per identificar el nombre d'oxidació amb la qual actua algun dels elements que formen part del compost: ....-ic, ....-ós, per-...-ic, hipo-...-ós. Amb aquesta nomenclatura es pot diferenciar elements que tinguin fins a quatre nombre d'oxidació diferents.
Formulació en general
De vegades pot ser útil per formular intercanviar les valències col·locant-les com subíndexs i quan calgui, simplificant, tenint en compte que el nombre 1 no s'escriu i que en la fórmula final només poden aparèixer nombres enters.
Dossier de formulació (Descarrega'l)
Exercicis de formulació: Dossier (Descarrega'l) SOLUCIONS
Compostos Binaris.
Compostos ternaris. Oxoàcids
Per obtenir l’oxoàcid es parteix de òxid del no-metall i se li suma una molècula d’aigua.
ÒXID NO-METALL + AIGUA ----> OXOÀCID
Els oxoàcids són àcids formats per tres elements diferents:
Hidrogen, que actua amb el seu nombre d'oxidació +1
Oxigen, que sempre actua amb nombre d'oxidació -2
i un no-metall que actuarà amb un estat d'oxidació positiu. (També pot ser un metall de transició amb un nombre d'oxidació elevat, com Cr+6, Mn+6 o Mn+7)
A l'hora de formular posarem el no-metall entre l'hidrogen i l'oxigen:
Hidrogen + element + Oxigen : HnXOm
Per anomenar els oxoàcids s’utilitza la nomenclatura tradicional. Hi ha unes regles en funció de l'estat d'oxidació de l'element central, que actua amb nombre d'oxidació positiu.
Exemple:
a)Formula l’acid clorós:
El clor té 4 nos. d'oxidació i l'àcid clorós serà amb el +3. Formula l'òxid no metàl·lic i suma 1 aigua.
b) Anomena el compost següent : H2 S O3
S’ha de calcular el nº d’oxidació amb que actua el sofre per saber el prefix i el sufix:
2 ·1 + x + 3· (-2) = 0 x = 4
El sofre presenta nº d’oxidació +4 , com té 3 nº d'oxidació 2, 4 i 6 haurà de portar només el sufix -ós i per tant serà l’àcid sulfurós.