Formulació inorgànica
Sals àcides: com formular-les i anomenar-les
Guia per a ESO, batxillerat i PAU/PBAU. Aprèn a reconèixer els anions que encara conserven hidrogen i a compensar-ne la càrrega.
Què és una sal àcida?
Una sal àcida és un compost iònic format per un catió i un anió que encara conserva un o més hidrògens ionitzables de l’àcid de partida. Es forma quan només se substitueix una part dels H+ de l’àcid.
Sals àcides procedents d’oxoàcids
Provenen d’un oxoàcid amb més d’un hidrogen ionitzable. L’anió conserva H i també conté oxigen. S’anomenen amb hidrogen− o dihidrogen− davant el nom de l’oxoanió.
| Oxoàcid | Oxoanió àcid | Sal àcida |
|---|---|---|
| H2CO3 | HCO3 − | NaHCO3 |
| H2SO4 | HSO4 − | KHSO4 |
| H3PO4 | H2PO4 − o HPO4 2− | NaH2PO4 o Na2HPO4 |
Sals àcides procedents d’hidràcids
Provenen d’un hidràcid amb més d’un hidrogen, com H2S o H2Se. L’anió conserva H però no conté oxigen. S’anomena afegint hidrogen− al nom acabat en −ur: hidrogensulfur, hidrogenselenur…
| Hidràcid | Anió àcid | Sal àcida |
|---|---|---|
| H2S | HS−, hidrogensulfur | NaHS, hidrogensulfur de sodi |
| H2Se | HSe−, hidrogenselenur | Al(HSe)3, hidrogenselenur d’alumini |
Per distingir-les ràpidament: si l’anió àcid conté O, prové d’un oxoàcid; si no conté O, prové d’un hidràcid.
Condició: l’àcid ha de tenir almenys dos hidrògens ionitzables. HCl o HNO3, que són monopròtics, no poden originar sals àcides.
Com es calcula la càrrega de l’anió?
Cada H+ que l’àcid perd augmenta en una unitat la càrrega negativa de l’anió. La càrrega depèn dels hidrògens perduts, no dels que encara conserva.
Si prové d’un oxoàcid
Es pot seguir la pèrdua d’H+ o comprovar la càrrega fent el sumatori amb H = +1 i O = −2.
| Transformació | H conservats | Càrrega |
|---|---|---|
| H3PO4 → H2PO4 − + H+ | 2 | 1− |
| H3PO4 → HPO4 2− + 2 H+ | 1 | 2− |
| H3PO4 → PO4 3− + 3 H+ | 0 | 3− |
Comprovació amb el sumatori
Per a HPO4 2− : (+1) + (+5) + 4(−2) = −2. Per a H2PO4 − : 2(+1) + (+5) + 4(−2) = −1.
Atenció: H2PO4 − té dos hidrògens però càrrega 1−; HPO4 2− té un hidrogen però càrrega 2−.
Si prové d’un hidràcid
També comptam els H+ perduts. Per exemple, H2S → HS− + H+ i H2Se → HSe− + H+ . En tots dos casos, l’anió conserva un H i té càrrega 1−.
De fórmula a nom
Sals àcides procedents d’oxoàcids
Nomenclatura tradicional
Primer s’ha de calcular el nombre d’oxidació del no-metall o element central. Aquest valor permet decidir quin prefix i quin sufix tradicional corresponen a l’oxoanió: hipo−…−it, −it, −at o per−…−at. Després s’anteposa hidrogen−, dihidrogen−… segons els H que conserva l’anió i, finalment, s’afegeix el catió. Si el metall té més d’un valor, s’indica amb nombres romans.
- Separa el catió de l’anió àcid i comprova si el catió té una càrrega fixa o pot emprar més d’una valència.
- Assigna +1 a l’hidrogen i −2 a l’oxigen. Si la càrrega del catió és coneguda, calcula directament el nombre d’oxidació de l’element central.
- Relaciona el valor central amb el nom tradicional de l’oxoàcid: hipo−…−ós, −ós, −ic o per−…−ic.
- Transforma el nom de l’oxoàcid en el de l’oxoanió: −ós → −it i −ic → −at; conserva hipo− o per−.
- Afegeix hidrogen− o dihidrogen− segons els H conservats i, després, el nom del catió. Si el metall té més d’una valència, indica la que ha emprat amb nombres romans.
- Partir de l’element central: provam els seus valors possibles i prenem el més alt que faci que l’anió àcid tengui càrrega negativa. Amb aquesta càrrega determinam la valència del metall.
- Partir del metall: provam cadascuna de les seves valències en el sumatori del compost neutre. Acceptam la que dona un nombre d’oxidació possible per a l’element central dins la sèrie dels oxoàcids.
Atenció: no triïs automàticament la valència més baixa o més alta del metall. La valència correcta és la que deixa una càrrega coherent a l’anió i un valor admès per a l’element central.
Exemple: KHSO3
El potassi actua amb +1. En el compost neutre: (+1 K) + (+1 H) + x + 3(−2 O) = 0; per tant, x = +4. Amb sofre +4, l’oxoàcid és l’àcid sulfurós i l’oxoanió acaba en −it: sulfit. Com que l’anió conserva un H, és hidrogensulfit. El nom complet és hidrogensulfit de potassi.
| Fórmula | Nom tradicional |
|---|---|
| NaHCO3 | hidrogencarbonat de sodi |
| KHSO3 | hidrogensulfit de potassi |
| NaH2PO4 | dihidrogenfosfat de sodi |
| Fe(HSO4)3 | hidrogensulfat de ferro(III) |
Nomenclatura de prefixes multiplicadors
Els hidrògens s’indiquen davant i la resta de l’oxoanió s’anomena entre parèntesis: hidrogen(tetraoxidsulfat) o dihidrogen(tetraoxidfosfat). Si tot l’anió es repeteix, s’empren bis−, tris− o tetrakis− amb claudàtors.
| Fórmula | Prefixos multiplicadors |
|---|---|
| KHSO4 | hidrogen(tetraoxidsulfat) de potassi |
| NaH2PO4 | dihidrogen(tetraoxidfosfat) de sodi |
| Ca(HCO3)2 | bis[hidrogen(trioxidcarbonat)] de calci |
Sals àcides procedents d’hidràcids
Com que no hi ha oxigen, no s’empren formes com trioxid− o tetraoxid−. S’escriu hidrogen− seguit del nom de l’anió acabat en −ur.
| Fórmula | Nom |
|---|---|
| NaHS | hidrogensulfur de sodi |
| Al(HSe)3 | hidrogenselenur d’alumini |
De nom a fórmula
Sals àcides procedents d’oxoàcids
Nomenclatura tradicional
- Identifica l’oxoanió i reconstrueix el nom de l’oxoàcid: −it → −ós i −at → −ic, conservant hipo−, per−, di−, meta−, piro− o orto−.
- Formula l’oxoàcid complet amb el procediment dels oxoàcids, inclosos els casos especials de B, P, As, Sb i Si.
- Conserva els hidrògens indicats per hidrogen−, dihidrogen−… i elimina la resta com a H+. El nombre d’H+ eliminats dona el valor absolut de la càrrega de l’anió àcid.
- Identifica la càrrega del catió. Si no apareix al nom, és un catió de valor únic i s’ha de consultar a la taula de valències.
- Compensa i simplifica les càrregues. Posa l’anió àcid entre parèntesis si es repeteix.
Exemple: hidrogensulfat de magnesi
Hidrogensulfat prové de l’àcid sulfúric, en què el sofre actua amb +6. Formulam i simplificam l’òxid: S2O6 → SO3; hi afegim aigua: SO3 + H2O → H2SO4. L’anió conserva un H i en perd un com a H+, de manera que és HSO4−. El magnesi és Mg2+; calen dos anions: Mg(HSO4)2.
Exemple: hidrogenfosfat de sodi
Hidrogenfosfat prové de l’àcid fosfòric, amb P(+5). L’òxid és P2O5 i, com que no apareix meta− ni piro−, empram la forma orto−: P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4. L’anió conserva un H i perd 2 H+: HPO42−. Calen dos Na+: Na2HPO4.
Exemple: dihidrogenfosfat de sodi
Partim del mateix àcid fosfòric, H3PO4. Dihidrogen− indica que l’anió conserva dos H i, per tant, només perd un H+: H2PO4−. Només cal un Na+: NaH2PO4.
Així es veu la diferència: hidrogenfosfat conserva un H, mentre que dihidrogenfosfat en conserva dos.
Nomenclatura de prefixes multiplicadors
- Llegeix hidrogen−, dihidrogen−… per saber quants H conserva l’anió àcid.
- Dins els parèntesis, els prefixos oxid, dioxid, trioxid, tetraoxid… indiquen el nombre d’oxígens, i el prefix davant l’element central indica quants àtoms centrals hi ha.
- Reconstrueix l’anió àcid i calcula’n la càrrega amb H = +1 i O = −2, o a partir de l’oxoàcid corresponent.
- Identifica la càrrega del catió. Si no apareix al nom, és de valor únic i s’ha de consultar a la taula de valències.
- Compensa les càrregues i posa l’anió entre parèntesis si es repeteix.
Exemple: dihidrogen(tetraoxidfosfat) de sodi
Dihidrogen indica 2 H, tetraoxid indica 4 O i fosfat indica 1 P: l’anió és H2PO4−. El sodi és Na+; per tant, la fórmula és NaH2PO4.
Sals àcides procedents d’hidràcids
Nomenclatura de prefixes multiplicadors
- Identifica l’hidràcid de partida a partir de l’anió acabat en −ur.
- Formula l’hidràcid i conserva els H indicats per hidrogen−. Els H+ perduts determinen la càrrega de l’anió àcid.
- Identifica la càrrega del catió i compensa les càrregues.
- Empra parèntesis si l’anió àcid es repeteix.
Exemple: hidrogenselenur d’alumini
Hidrogenselenur prové de l’àcid selenhídric, H2Se. En conservar un H i perdre un H+ obtenim HSe−. L’alumini és Al3+, de manera que calen tres anions: Al(HSe)3.
Comparació de les nomenclatures
| Fórmula | Tradicional | Prefixos multiplicadors |
|---|---|---|
| KHSO4 | hidrogensulfat de potassi | hidrogen(tetraoxidsulfat) de potassi |
| Na2HPO4 | hidrogenfosfat de sodi | hidrogen(tetraoxidfosfat) de disodi |
| Ca(H2PO4)2 | dihidrogenfosfat de calci | bis[dihidrogen(tetraoxidfosfat)] de calci |
| NaHS | hidrogensulfur de sodi | hidrogensulfur de sodi |
Errors freqüents
- No confonguis una sal àcida amb un àcid: també ha de contenir un catió diferent d’H+.
- No eliminis tots els hidrògens de l’anió; si ho fas, obtens una sal neutra.
- No dedueixis la càrrega comptant els H conservats: compta els H+ perduts o fes el sumatori.
- No triïs −it o −at només pel nombre d’oxígens: calcula abans el nombre d’oxidació del no-metall o element central.
- No creuis la càrrega de l’oxoanió sense hidrogen: usa la càrrega de l’anió àcid complet.
- No oblidis els parèntesis quan l’anió àcid es repeteix.
- No confonguis el prefix dihidrogen− amb dos anions: indica dos H dins un mateix anió.
- Es mantenen les mateixes excepcions dels oxoàcids i oxosals de B, P, As, Sb i Si.
- Les sals àcides també poden derivar d’hidràcids amb més d’un H, com H2S o H2Se.
En obrir-se Inorgànica, la fila de Sals Àcides ja estarà seleccionada.