Formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos | 34/101 | UPV
Summary
TLDRThis script introduces the concept of chemical formulas and nomenclature for inorganic compounds. It explains how chemical formulas represent molecules, indicating the elements and their atomic counts. The process of formulating compounds to ensure a neutral charge is discussed, along with the significance of oxidation numbers in compound formation. The script also covers how to determine oxidation numbers for various elements and the rules for writing chemical formulas, emphasizing the order of elements based on their position in the periodic table.
Takeaways
- 🔬 The chemical formula represents a molecule of a substance, indicating the elements it contains and the number of atoms of each element.
- 💧 For example, water is composed of one oxygen atom and two hydrogen atoms.
- 🌿 Substances are formed by the combination of different atoms from various elements.
- 📝 The formulation process is used to establish the formulas of substances and chemical species.
- 📚 Nomenclature is the set of rules necessary for naming chemical formulas and other chemical species like ions.
- 🔋 Atoms typically combine in such a way that the total charge of the compound is zero.
- 🔬 The periodic table provides the symbols of elements needed for formulating compounds.
- 🔢 The oxidation number, or valency, is the number of electrons an atom can gain or lose to form a compound.
- 📉 Elements can have unique oxidation numbers, such as alkali metals which are typically +1, or multiple oxidation states like iron which can be +2 or +3.
- 📖 There are rules for assigning oxidation numbers to different elements, such as metals usually having positive oxidation states and nonmetals often having negative ones.
- 🧪 The algebraic sum of the oxidation numbers in a molecule is neutral and equals zero.
- 📝 In a chemical formula, elements are written in the order of their position in the periodic table, starting with the most electropositive elements on the left and followed by the most electronegative elements on the right.
Q & A
What is the main objective of the module on the formulation and nomenclature of inorganic compounds?
-The main objective of the module is to understand the concept of a chemical formula, to be able to name a compound from its formula, to deduce the formula from the name of a compound, and to distinguish chemical compounds based on their names and formulas.
What does a chemical formula represent?
-A chemical formula represents a molecule of a substance, indicating the elements that compose it and the number of atoms of each element.
How is water represented in a chemical formula?
-Water is represented in a chemical formula as H2O, indicating one atom of oxygen and two atoms of hydrogen.
What is meant by the term 'formulation' in chemistry?
-Formulation is the process used to establish the formulas of substances and chemical species.
What is nomenclature in the context of chemistry?
-Nomenclature refers to the set of rules necessary for naming the formulas of substances or other chemical species such as ions.
How are substances formed according to the script?
-Substances are formed by combining atoms of elements in such a way that the total charge of the compound is zero.
What is oxidation number and how is it related to the formation of compounds?
-Oxidation number is the number of electrons an atom can gain or lose, wholly or partially, to form a compound. It can be positive if the atom loses electrons or negative if the atom gains electrons.
What is the oxidation number of sodium and chlorine in the compound sodium chloride?
-In sodium chloride, the oxidation number of sodium is +1 and chlorine is -1.
How does the oxidation number help in determining the formula of a compound?
-The oxidation number helps in determining the formula of a compound by ensuring that the algebraic sum of the oxidation numbers of all atoms in a molecule is zero, resulting in a neutral compound.
What are the general rules for writing chemical formulas?
-In a chemical formula, elements are written in the order they appear in the periodic table, from left (more electropositive) to right (more electronegative). The total charge in a neutral chemical compound must be zero.
How are compounds named according to the script?
-Compounds are named by first stating the element on the right of the formula and then the element on the left, following the order of their appearance in the periodic table.
What is the oxidation number of hydrogen in most of its compounds?
-The oxidation number of hydrogen in most of its compounds is +1, except in metal hydrides where it is -1.
What are the oxidation numbers of metals and non-metals as mentioned in the script?
-Metals like alkali metals have an oxidation number of +1, alkaline earth metals have +2, while non-metals like fluorine always have -1, and other halogens can vary from -1 to +7 depending on their combination with oxygen or more electronegative halogens.
Outlines
🧪 Introduction to Inorganic Compound Formulation and Nomenclature
This paragraph introduces the concept of chemical formulas and their importance in representing the composition of substances. It explains that a chemical formula indicates the elements that make up a molecule and the number of atoms of each element. Examples are given for substances like oxygen (O2), water (H2O), and calcium carbonate (CaCO3). The paragraph also discusses the process of formulation, which is used to establish the formulas of substances and chemical species, and nomenclature, which is the set of rules for naming these formulas. The formation of substances is highlighted as a combination of atoms from different elements to achieve a net charge of zero. The concept of oxidation numbers is introduced, explaining how they represent the number of electrons an atom can gain or lose to form a compound. The paragraph concludes with a discussion on how to determine the oxidation number of elements, using sodium (Na) and chlorine (Cl) as examples.
🔬 Understanding Ionic and Covalent Compounds
This paragraph delves into the nature of ionic and covalent compounds. It explains how the combination of atoms with different electronegativities can result in ionic compounds, such as sodium chloride (NaCl), where there is a transfer of electrons. In contrast, covalent compounds, like hydrochloric acid (HCl), involve the sharing of electrons. The paragraph also discusses how to calculate the oxidation number for elements in different compounds, emphasizing that some elements have a single oxidation state, while others can have multiple states. Rules for assigning oxidation numbers are provided, including the oxidation states of free elements, hydrogen, oxygen, metals, and non-metals. The paragraph concludes with a mention of tables that list representative oxidation numbers for metals and non-metals.
📚 General Rules for Chemical Formula Writing
The final paragraph focuses on the general rules for writing chemical formulas. It states that in a neutral chemical compound, the total charge must be zero, which requires calculating the correct number of atoms of each element. The paragraph provides examples, such as sodium chloride (NaCl) and calcium chloride (CaCl2), to illustrate how to achieve electrical neutrality. It also mentions the convention of naming compounds by first stating the element on the right of the periodic table (more electronegative) and then the element on the left (more electropositive). The paragraph concludes with an invitation to practice calculating oxidation numbers for different substances.
Mindmap
Keywords
💡Chemical Formula
💡Nomenclature
💡Oxidation Number
💡Ionic Compound
💡Covalent Bond
💡Neutral Charge
💡Perodic Table
💡Valency
💡Metallic and Non-metallic Elements
💡Electronegativity
💡Molecular Formula
Highlights
Introduction to the module on formulation and nomenclature of inorganic compounds.
Objectives of the module include understanding chemical formulas and naming compounds.
A chemical formula represents a molecule of a substance, indicating the elements and the number of atoms of each.
Examples given of substances like oxygen, water, and calcium carbonate to illustrate chemical formulas.
Explanation of how substances are formed by the combination of different atoms.
Definition of formulation as the process of establishing the formulas of substances and chemical species.
Nomenclature is the set of rules necessary for naming chemical formulas and ions.
Substances are formed by combining atoms so that the total charge of the compound is zero.
Representation of atoms by spheres to explain the formation of substances like oxygen and ozone.
Different types of substances formed by combining carbon and oxygen, such as carbon monoxide and dioxide.
Importance of knowing the symbols of elements in a compound, found in the periodic table.
Explanation of oxidation numbers, which are the electrons an atom can gain or lose to form a compound.
Examples of oxidation numbers in sodium and chlorine, leading to the formation of ionic compounds.
Covalent bonding is characterized by the sharing of electrons, as seen in hydrogen chloride.
Elements with a single oxidation number, such as alkali metals and silver.
Elements with multiple oxidation numbers, like iron, which can have different oxidation states in different compounds.
General rules for assigning oxidation numbers to different elements.
Oxidation numbers of free elements are zero, and for most compounds, hydrogen has an oxidation number of one.
Oxidation numbers of oxygen are typically negative two, except in peroxides where it is negative one.
Alkaline metals have an oxidation number of one, and alkaline earth metals have an oxidation number of two.
Fluorine always has an oxidation number of negative one in compounds.
The algebraic sum of the oxidation numbers in a molecule is zero, indicating a neutral compound.
General rule of formulation: elements from the left side of the periodic table are written first, followed by those from the right.
In a neutral chemical compound, the total charge must be zero.
Practical exercise proposed to calculate the oxidation numbers of different substances and elements.
Transcripts
Vamos a comenzar el módulo de formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos
los objetivos para este módulo son
conocer el concepto de fórmula química indicar el nombre de un compuesto a partir de su fórmula
deducir a partir del nombre de un compuesto cuál es su fórmula y distinguir los compuestos
químicos
según nombres y fórmulas
para ello debemos conocer principalmente qué es una fórmula química
una formula química representa a una molécula de una sustancia
y en ella se indican los elementos que la integran y el número de átomos de cada uno de ellos
por ejemplo en una sustancia como es el oxígeno está formada por dos átomos del mismo elemento
oxígeno
unas otras sustancias como podemos ver el agua está formada por elemento oxígeno y elemento hidrógeno
un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno
y otro otra sustancia como tenemos el caso del carbonato de calcio ésta está formada por
tres elementos como son el calcio el carbono y el oxígeno
como podemos ver las sustancias se forman por combinación de distintos átomos de diferentes elementos
qué es la formulación
la formulación es el procedimiento utilizado para establecer las fórmulas de las sustancias y de las especies
químicas
y por otra parte la nomenclatura será el conjunto de normas necesarias
para nombrar las fórmulas de las sustancias
u otras especies químicas como son los iones
cómo se forman las sustancias
las sustancias se forman combinando átomos de elementos de modo que la carga total del compuesto sea nula
por ejemplo aquí tenemos átomos del elemento carbono
y átomos del elemento oxígeno
los átomos se suelen representar por pequeñas esferas
entonces el átomo del carbono ya representa de por sí a la sustancia de carbono
pero en el caso del oxígeno
los átomos de oxígeno para que tengan un carácter de sustancia de oxigeno que conocemos nosotros normalmente
está formado por dos átomos de oxígeno
y sin embargo otro
combinación de elementos de oxígeno
del
que sería el ozono
tenemos átomos de oxígeno que nos dan el elemento ozono con tres átomos
es decir formados solamente por átomos del mismo elemento oxígeno podemos tener dos sustancias diferentes
el oxígeno como tal o el ozono el uno con dos átomos y el otro con tres
si combinamos por ejemplo átomos de carbono con átomos de oxígeno podemos tener diferentes tipos de
sustancias como son
el monóxido de carbono
un átomo de cada uno de ellos
o el dióxido de carbono que estaría formado por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno
de modo que la sustancias se forman
por combinación de átomos o bien del mismo elemento o de diferentes elementos
para poder formular
un compuesto lo que se debe de conocer es el símbolo de los elementos de este compuesto
los símbolos de los elementos los encontramos nosotros en la tabla periódica
tenemos los elementos que están agrupados
en
grupos y en períodos y tenemos los elementos también en función de la característica que presentan por ejemplo aquí tenemos
los metales los no metales y estos serían los gases nobles
por otro lado para
formular nosotros debemos de conocer los números de oxidación
qué es el número de oxidación
el número de oxidación es el número de electrones que un átomo puede captar o ceder
total o parcialmente
para formar un compuesto
el número de oxidación puede ser positivo si el átomo cede electrones
o negativo cuando el átomo gana electrones
por ejemplo si nosotros tenemos el átomo de sodio
que es el sodio es un metal y tiene un carácter electropositivo
pierde un electrón y tiene tendencia a quedarse cargado positivamente dando el catión sodio
el átomo de cloro que es un elemento que está situado a la derecha de la
tabla periódica y tiene un carácter más electronegativo
tiene tendencia a tomar electrones y quedarse cargados negativamente
en este caso el número de oxidación del sodio sería uno el del cloro sería menos uno
y cuando se unen nos dan un compuesto con un carácter iónico
en el caso
de que tengamos la molécula del
ácido clorhídrico
que toma un átomo de hidrógeno y un átomo de cloro el cloro tiene el mismo
carácter que el anterior negativo pero en este caso es el hidrógeno el que tiene un carácter positivo
estos el catión que se forma y el anión que se forman cuando nos forman el compuesto
no se quedan comparten los electrones no hay
un no se quedan con un carácter marcadamente negativo y un carácter marcadamente positivo
como en el caso del compuesto cloruro de sodio que tiene un carácter iónico
en este caso
hay
en un enlace con un carácter covalente que es compartición de electrones es lo que decíamos aquí que se
pueden total o parcialmente ceder los electrones
en el caso
primero es un carácter total
de captar o ceder electrones y en el caso segundo es un carácter parcial que nos da
un carácter covalente
cuál es el número de oxidación de un elemento para calcular el número de oxidación de
un elemento existen elementos que tienen un único número de oxidación
entonces estos por ejemplo son en el caso
de los metales alcalinos
o bien en el caso de la plata que tienen siempre un único número que es uno
en el caso de los alcalinotérreos ocurre lo mismo que con el zinc y con el
cadmio que tienen un único número de oxidación que es dos
existen elementos que pueden tener más de un número de oxidación entonces estos elementos se calculan el número de
oxidación
a partir
de la fórmula que tienen
por ejemplo nosotros tenemos que el hierro con el oxígeno nos puede dar en principio dos tipos
de formulas
el oxígeno normalmente está actuando con valencia menos dos
luego si el oxígeno está actuando con valencia menos dos
vemos que aquí la valencia menos dos del oxigeno se compensa con la de hierro
y de esta fórmula el hierro tendría que estar actuando con valencia más dos en este
caso
en el caso siguiente tendríamos que tenemos tres átomos de oxígeno y dos átomos de hierro
con lo cual la valencia que tendría que estar actuando el hierro para compensar las cargas del oxígeno
sería con una valencia tres
a partir de la fórmula hemos deducido que en este caso el hierro está actuando
con valencia dos y en este con valencia tres luego el número de oxidación en este caso
es dos y en este caso sería el tres
existen unas reglas para asignar el número de oxidación
de diferentes elementos
entonces por ejemplo
el número de oxidación de los elementos libres es cero en cualquier forma que se presenten
tenemos por ejemplo el aluminio metálico sería cero en el helio sería cero en el hidrógeno
como molécula sería cero
lo mismo pasaría con el cloro o con el penta
fósforo
el número de oxidación del hidrógeno
en la mayoría de sus compuestos es uno excepto en los hidruros metálicos que será menos uno
para el oxígeno el número de oxidación de sus compuestos normalmente es menos dos
perfecto en los peróxidos que será el caso que veamos aquí que sería el menos uno
y existen otros casos que salen fuera del contexto de esta formulación pero que también pueden aparecer otras valencias diferentes
pero nosotros nos centraremos en la valencia menos dos o menos uno para el caso del peróxido
los metales alcalinos tendríamos más uno
en los metales alcalinotérreos sería más dos como hemos visto anteriormente
en el caso del flúor en los compuestos siempre tiene valencia menos uno
el resto de los halógenos la valencia varía de menos uno
pasando por más uno más tres más cinco más siete
siendo positiva cuando se combina con el oxígeno o con otro halógeno más electronegativo
la suma algebraica de los números de oxidación de los átomos en una molécula tiene un carácter neutro y es
cero
y el número de oxidación en unión simple coincide con la carga de estas
que tendrá por ejemplo en el caso calcio más dos valencia más dos cloro menos uno valencia
menos uno o
azufre menor dos valencia menos dos
aquí aparecen una serie de tablas
dos tablas en las cuales vemos los números de oxidación de los metales y números de oxidación
de los no metales más representativos para que los podamos consultar
y cuál es la regla general de formulación las reglas general es que en una fórmula química
se escribe siempre en primer lugar los elementos situados a la izquierda de la tabla periódica
los más electropositivos
seguidos de los situados a la derecha de la tabla periódica
que son los más electronegativos
en un compuesto químico neutro la carga total debe ser nula por lo tanto debemos de
calcular cuántos átomos de cada elemento debe de haber para que el compuesto sea eléctricamente neutro
por ejemplo en el caso del cloruro de sodio aquí el sodio tiene valencia una con un
átomo de cloro tendríamos bastante
y en el caso del calcio tiene valencia dos necesitaríamos dos átomos de cloro para conseguir la
neutralidad de carga
y hay que tener presente que se nombran siempre primero los elementos que escribimos a la
derecha de la fórmula y después los elementos que se escriben a la izquierda
es decir en este caso
nombraríamos cloruro de sodio
proponemos a continuación un ejercicio práctico donde se pueden calcular los números de oxidación de diferentes
sustancias
de los elementos que están en diferentes sustancias
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