Química · Unidad 7 — Compuestos químicos y nomenclatura
Compuestos binarios: óxidos, hidruros y sales
Con dos elementos hay cinco familias posibles, y cuál te tocó lo decide de qué tipo son los dos elementos. Reconocer la familia es lo que permite nombrar la fórmula y escribir la fórmula desde el nombre.
La explicación
Binario quiere decir dos elementos
Un compuesto binario tiene exactamente dos elementos distintos, con la cantidad de átomos que sea. El H2O es binario y el H2SO4 no. Es una clasificación sobre la variedad, no sobre el tamaño.
Con dos elementos las combinaciones posibles son pocas, y cada una tiene su nombre de familia:
- Óxido básico: metal + oxígeno. CaO, Na2O, Fe2O3.
- Óxido ácido (antes «anhídrido»): no metal + oxígeno. CO2, SO3, N2O5.
- Hidruro metálico: metal + hidrógeno. NaH, CaH2. Acá el hidrógeno vale −1.
- Hidruro no metálico: no metal + hidrógeno. HCl, H2S, NH3. En agua varios se comportan como ácidos.
- Sal binaria: metal + no metal. NaCl, CaS, Al2S3.
Fijate que la única pregunta que hay que contestar para ubicar la familia es metal o no metal, más la presencia de oxígeno o de hidrógeno. Nada de esto se memoriza como lista: se lee de la tabla periódica.
El orden en que se escribe la fórmula
Por convención va primero el elemento menos electronegativo —el metal, o el de más a la izquierda— y después el otro. Por eso se escribe NaCl y no ClNa, y CO2 y no O2C. El hidrógeno es el caso raro: va primero frente a los no metales (HCl, H2S) y último frente a los metales (NaH).
Los tres sistemas de nombres
Un mismo compuesto admite hasta tres nombres correctos, y en los exámenes aparecen los tres. Con el Fe2O3:
Stock (numeral romano) → óxido de hierro(III)
tradicional (sufijos) → óxido férrico
- La sistemática cuenta átomos: mono, di, tri, tetra, penta. Es la más segura, porque no exige saber el número de oxidación.
- La de Stock pone entre paréntesis el número de oxidación del metal, en romanos. Es la más usada hoy, y exige haberlo despejado antes.
- La tradicional usa -oso para el número de oxidación menor y -ico para el mayor, cuando el elemento tiene dos. Hierro: ferroso (+2) y férrico (+3). Cobre: cuproso (+1) y cúprico (+2).
El prefijo mono- se omite en el primer elemento: se dice «monóxido de carbono», no «monóxido de monocarbono».
De nombre a fórmula: el intercambio de números
2. Anotá el número de oxidación de cada uno, con su signo.
3. Pasá el valor absoluto de cada número como subíndice del otro elemento.
4. Simplificá si los dos subíndices tienen un divisor común.
5. Controlá que la suma dé cero.
Para el óxido de aluminio: Al es +3 y O es −2, se cruzan y queda Al2O3. Control: 2·(+3) + 3·(−2) = 0. ✔
El paso 4 no es opcional. Para el óxido de calcio, Ca es +2 y O es −2: cruzarlos daría Ca2O2, y el 2 se simplifica en los dos lados hasta CaO. Las fórmulas de los compuestos iónicos se escriben siempre en la proporción más chica posible.
a) Nombrá el Fe2O3 en los tres sistemas. b) Escribí la fórmula del sulfuro de aluminio. c) Escribí la fórmula del óxido de calcio y explicá por qué no es Ca2O2. d) ¿Cuánto vale el hidrógeno en el CaH2?
a) El Fe2O3. Primero hay que saber con qué número de oxidación está el hierro, porque dos de los tres nombres lo necesitan:
Con eso salen los tres:
Stock → óxido de hierro(III)
tradicional → óxido férrico
El hierro tiene dos números posibles, +2 y +3. Como acá está en el mayor, la tradicional usa -ico. Si fuera FeO, con hierro +2, sería óxido ferroso.
b) El sulfuro de aluminio. El aluminio es del grupo 13 y vale +3; el azufre, como no metal del grupo 16, vale −2. Se cruzan los valores absolutos:
c) El óxido de calcio. El calcio es del grupo 2 y vale +2; el oxígeno, −2. Cruzándolos saldría Ca2O2, pero ahí falta el último paso:
La fórmula de un compuesto iónico no cuenta átomos de una molécula: da la proporción en la que están en la red. Un calcio por cada oxígeno se escribe CaO, igual que en una receta no se dice «dos huevos cada dos personas».
d) El hidrógeno en el CaH2. El calcio es un metal y vale +2. Entonces:
Es la excepción de la regla del hidrógeno, y no es arbitraria: el calcio es menos electronegativo que el hidrógeno, así que en la repartición de electrones el hidrógeno gana. Por eso el compuesto se llama hidruro y no «hidrácido».
Dónde se cae la mayoría
- Escribir Ca2O2 y dejarlo así. Los subíndices se simplifican: la fórmula correcta es CaO.
- Cruzar los números con el signo puesto. Lo que se pasa como subíndice es el valor absoluto; el signo ya cumplió su función al decidir quién va primero.
- Poner el prefijo mono- al primer elemento. Se dice monóxido de carbono, no monóxido de monocarbono.
- Darle al hidrógeno +1 en un hidruro metálico. En el CaH2 vale −1, porque el calcio es menos electronegativo que él.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Compuestos binarios: óxidos, hidruros y sales →Los otros temas de la unidad 7
Compuestos químicos y nomenclatura