Formulació inorgànica

Oxosals: com formular-les i anomenar-les

Guia per a ESO, batxillerat i PAU/PBAU. Aprèn a obtenir una oxosal a partir de l’oxoàcid i a aplicar les nomenclatures tradicional, de prefixes multiplicadors i d’addició.

Practicar oxosals

Què és una oxosal?

Una oxosal és un compost iònic format per un oxoanió i un catió, que pot ser un metall o l’ió amoni, NH4 + . Es pot considerar que deriva d’un oxoàcid en substituir tots els seus hidrògens àcids pel catió.

Oxoàcid Oxoanió Oxosal
HNO3 NO3 − NaNO3
H2SO4 SO4 2− K2SO4
H3PO4 PO4 3− AlPO4

Regla clau: quan l’oxoàcid perd tots els H+, la càrrega negativa de l’oxoanió coincideix amb el nombre d’hidrògens que ha perdut.

Atenció: si l’anió encara conserva algun hidrogen, el compost és una sal àcida, que s’estudia en un grup diferent.

De l’oxoàcid a l’oxoanió

Nomenclatura tradicional

Els prefixos de l’oxoàcid es conserven, però les terminacions canvien:

Oxoàcid Oxoanió Exemple i fórmula
hipo−…−ós hipo−…−it àcid hipoclorós → hipoclorit
HClO → ClO−
…−ós …−it àcid sulfurós → sulfit
H2SO3 → SO3 2−
…−ic …−at àcid sulfúric → sulfat
H2SO4 → SO4 2−
per−…−ic per−…−at àcid perclòric → perclorat
HClO4 → ClO4 −

Per memoritzar-ho: −ós → −it i −ic → −at. Els prefixos hipo−, per−, meta−, piro− i di− es mantenen.

Exemple: de l’àcid sulfúric al sulfat

H2SO4 → 2 H+ + SO4 2− . Com que sulfúric acaba en −ic, l’oxoanió acaba en −at: sulfat.

Casos especials que provenen dels oxoàcids

La fórmula de l’oxoanió depèn de l’oxoàcid de partida. Per això s’han de mantenir les regles especials estudiades als oxoàcids.

Origen Oxoanió Exemple d’oxosal
Àcid bòric, H3BO3 BO3 3−, borat Na3BO3
Àcid fosfòric, H3PO4 PO4 3−, fosfat AlPO4
Àcid cròmic, H2CrO4 CrO4 2−, cromat K2CrO4
Àcid dicròmic, H2Cr2O7 Cr2O7 2−, dicromat K2Cr2O7
Àcid permangànic, HMnO4 MnO4 −, permanganat KMnO4

Recorda: Cr i Mn són metalls de transició, però en els seus valors elevats formen oxoàcids i també els oxoanions cromat, dicromat i permanganat.

De fórmula a nom

Nomenclatura tradicional

  1. Separa el catió de l’oxoanió.
  2. Determina la càrrega de l’oxoanió i calcula el nombre d’oxidació de l’àtom central. Si el catió té més d’un valor possible, pots provar-los i descartar els que donin un valor central no admès.
  3. Reconstrueix l’oxoàcid afegint a l’oxoanió tants H+ com indica el valor absolut de la seva càrrega: SO42− → H2SO4.
  4. Passa del nom de l’oxoàcid al de l’oxoanió: −ós → −it i −ic → −at; conserva hipo− i per−.
  5. Si hi ha dos àtoms centrals, conserva di−. En B, P, As i Sb, comprova si l’oxoàcid reconstruït correspon a meta−, piro− o orto− segons s’hi hagin sumat 1, 2 o 3 aigües. Mantén també el cas especial del Si.
  6. Afegeix de i el nom del catió. Si el metall té més d’un valor, indica’l amb nombres romans.

Exemple: CuNO2

Sabem que el coure pot actuar amb +1 o +2. Per anomenar la sal hem de trobar el nombre d’oxidació del nitrogen. Ho podem fer de dues maneres:

Primera: partir de l’oxoanió

L’oxigen actua amb −2. Provam els valors positius del nitrogen i triam el més alt que encara faci que l’oxoanió tengui càrrega negativa. Amb N = +5, +5 + 2(−2) = +1, de manera que no obtindríem un anió. Amb N = +3, +3 + 2(−2) = −1. Per tant, tenim NO2 − , l’ió nitrit. Per neutralitzar la càrrega −1, el coure ha d’actuar amb +1.

Segona: provar les valències del coure

Si Cu = +1, el sumatori és +1 + x + 2(−2) = 0 i obtenim x = +3, un valor possible del nitrogen en els oxocompostos. Si suposam Cu = +2, +2 + x + 2(−2) = 0 dona x = +2, que no és un valor admès per al nitrogen en aquesta sèrie d’oxoàcids.

Per tant, el coure actua amb +1 i el nom és nitrit de coure(I).

Exemple: K2Cr2O7

El potassi actua amb +1, de manera que l’oxoanió té càrrega 2−. A Cr2O72−, cada Cr actua amb +6. Com que hi ha dos àtoms de crom, es conserva el prefix di−: l’oxoanió és dicromat i la sal s’anomena dicromat de potassi.

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

Primer s’anomena l’oxoanió indicant el nombre d’oxígens amb oxid, dioxid, trioxid, tetraoxid… i l’àtom central acabat sempre en −at. Després s’afegeix el catió. Aquesta nomenclatura compta els components i no empra −it, hipo− ni per−.

  1. Compta els oxígens i escriu oxid, dioxid, trioxid, tetraoxid…
  2. Compta els àtoms centrals i acaba el seu nom sempre en −at.
  3. Si l’oxoanió es repeteix, indica-ho amb bis−, tris− o tetrakis− i escriu el nom del grup entre parèntesis.
  4. Compta els cations amb di−, tri−… i escriu-los després de de.
Fórmula Prefixos multiplicadors Què es compta?
NaNO3 trioxidnitrat de sodi 3 O, 1 N i 1 Na
K2SO4 tetraoxidsulfat de dipotassi 4 O, 1 S i 2 K
Fe2(SO4)3 tris(tetraoxidsulfat) de diferro 3 grups sulfat i 2 Fe
Pb(ClO2)4 tetrakis(dioxidclorat) de plom 4 grups clorit i 1 Pb

Grups repetits: per evitar confusions s’empren bis−, tris− i tetrakis− davant un oxoanió complex repetit. Els parèntesis del nom delimiten tot el grup.

Nomenclatura d’addició

S’anomena l’oxoanió com en la nomenclatura de prefixes multiplicadors, però s’indica la seva càrrega entre parèntesis. Després s’escriu la càrrega del catió només quan cal especificar-la.

  1. Anomena l’oxoanió comptant els oxígens i els àtoms centrals com en la nomenclatura de prefixes multiplicadors.
  2. Calcula la càrrega total de l’oxoanió i escriu-la entre parèntesis amb el nombre abans del signe.
  3. Afegeix el nom del catió. Indica’n la càrrega només si el catió pot actuar amb més d’un valor.
Fórmula Addició
K2SO4 tetraoxidsulfat(2−) de potassi
Fe2(SO4)3 tetraoxidsulfat(2−) de ferro(3+)
Co(MnO4)3 tetraoxidmanganat(1−) de cobalt(3+)

No ho confonguis: el nombre romà de la nomenclatura tradicional indica un nombre d’oxidació; el nombre amb signe de la nomenclatura d’addició indica una càrrega.

De nom a fórmula

Nomenclatura tradicional

  1. Identifica el nom tradicional de l’oxoanió i reconstrueix el de l’oxoàcid: −it → −ós i −at → −ic, conservant hipo−, per−, di−, meta−, piro− o orto−.
  2. Formula l’oxoàcid amb el procediment estudiat als oxoàcids, inclosos els casos especials de B, P, As, Sb i Si.
  3. Elimina tots els H+. El nombre d’hidrògens eliminats dona el valor absolut de la càrrega de l’oxoanió: H2SO4 → SO42−.
  4. Identifica el catió. Si té més d’una càrrega possible, el nombre romà n’indica el valor.
  5. Creua les càrregues per obtenir els subíndexs i simplifica’ls si tenen un divisor comú.
  6. Si necessites més d’un oxoanió o més d’un ió amoni, escriu el grup entre parèntesis.

Exemple: sulfat de ferro(III)

La terminació −at ens du a l’àcid sulfúric, en què el sofre actua amb +6. En formular l’òxid creuam S(+6) i O(−2): S2O6 → SO3. Hi afegim una aigua: SO3 + H2O → H2SO4. En eliminar 2 H+ obtenim el sulfat, SO42−. El ferro(III) és Fe3+; en compensar les càrregues obtenim Fe2(SO4)3.

Exemple: sulfat d’estany(IV)

Com a l’exemple anterior, sulfat prové de l’àcid sulfúric: S2O6 → SO3; SO3 + H2O → H2SO4; H2SO4 → SO42−. L’estany(IV) és Sn4+. En compensar les càrregues obtenim inicialment una proporció 4:2, que se simplifica a 2:1: Sn(SO4)2.

Exemple: fosfat de calci

La terminació −at ens du a l’àcid fosfòric, en què el fòsfor actua amb +5. En formular l’òxid creuam P(+5) i O(−2): P2O5. Com que el fòsfor és un cas especial i el nom no du meta− ni piro−, correspon a la forma orto−, habitualment sense prefix: P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4. En eliminar 3 H+ obtenim el fosfat, PO43−. El calci és Ca2+; en compensar les càrregues obtenim Ca3(PO4)2.

Parèntesis: només envolten un grup poliatòmic quan aquest es repeteix. Escrivim K2SO4 , però Fe2(SO4)3 i (NH4)2SO4 .

Nomenclatura de prefixes multiplicadors

  1. Els prefixos oxid, dioxid, trioxid… indiquen directament el nombre d’oxígens, i di− davant l’element central n’indica dos àtoms.
  2. Bis−, tris− i tetrakis− indiquen quantes vegades es repeteix l’oxoanió complet.
  3. Els prefixos davant el catió indiquen quants cations hi ha.
  4. Escriu primer el catió i després l’oxoanió; posa l’oxoanió entre parèntesis si es repeteix.

Exemple: tris(tetraoxidsulfat) de diferro

Tris− indica 3 grups SO4 i diferro, 2 Fe. La fórmula és Fe2(SO4)3.

Nomenclatura d’addició

  1. Construeix l’oxoanió amb els prefixos que compten els oxígens i els àtoms centrals.
  2. Llegeix la càrrega de l’oxoanió entre parèntesis.
  3. Llegeix la càrrega del catió quan apareix. Si no apareix, vol dir que el catió és de valor únic; consulta’n la càrrega a la taula de valències.
  4. Compensa les càrregues, simplifica la proporció i empra parèntesis si l’oxoanió es repeteix.

Exemple: tetraoxidsulfat(2−) de ferro(3+)

L’oxoanió és SO42− i el catió és Fe3+. Per neutralitzar les càrregues calen 2 cations Fe3+ i 3 oxoanions SO42−; la fórmula és Fe2(SO4)3.

Comparació de les tres nomenclatures

Fórmula Tradicional Prefixos multiplicadors Addició
NaClO hipoclorit de sodi oxidclorat de sodi oxidclorat(1−) de sodi
KClO3 clorat de potassi trioxidclorat de potassi trioxidclorat(1−) de potassi
BaSO3 sulfit de bari trioxidsulfat de bari trioxidsulfat(2−) de bari
Fe2(SO4)3 sulfat de ferro(III) tris(tetraoxidsulfat) de diferro tetraoxidsulfat(2−) de ferro(3+)
KMnO4 permanganat de potassi tetraoxidmanganat de potassi tetraoxidmanganat(1−) de potassi
K2Cr2O7 dicromat de potassi heptaoxiddicromat de dipotassi heptaoxiddicromat(2−) de potassi

Errors freqüents

Practicar aquest tipus de compostos

En obrir-se Inorgànica, la fila d’Oxosals ja estarà seleccionada.