1.2.01 - Fórmulas Químicas Inorgánicas

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1.2.01 - Fórmulas Químicas Inorgánicas

Cuando escribimos una fórmula química indicamos:

Los símbolos de los elementos que forman el compuesto. Por ejemplo, en el agua (H₂O), aparecen los elementos H (Hidrógeno) y O (Oxígeno).
La cantidad de átomos de cada elemento que forma una molécula. Por ejemplo, en el agua (H₂O), hay 2 átomos de H (Hidrógeno) y 1 átomo de O (Oxígeno) en cada molécula de agua.

Preguntas 1.2.1

Escribe la información que facilitan las siguientes fórmulas químicas, en cuanto a número de átomos y elementos químicos que las componen: NH₃, CO₂, HCl, Na₂S, Ca(OH)₂, H₂CO₃, H₃PO₄.
Escribe las fórmulas de los compuestos químicos formados por:

Un átomo de fósforo y tres átomos de hidrógeno.
Un átomo de silicio y dos átomos de oxígeno.
Dos átomos de vanadio y cinco de oxígeno.
Dos átomos de hidrógeno, dos átomos de cromo y siete de oxígeno.
Tres átomos de oxígeno.

Utiliza la función 'define:' en el buscador de Google para localizar los nombres de los compuestos anteriores.

Compuestos químicos diferentes suelen tener fórmulas químicas diferentes. Por ejemplo, el agua y el agua oxigenada son compuestos químicos diferentes y sus fórmulas también los son, H₂O y H₂O₂.

Pero, ¿cómo sabemos en qué cantidad se unen los diferentes átomos para formar un compuesto?

Cuando dos átomos forman un enlace, podemos suponer, que se transfiere un electrón o más de un elemento al otro. Obsérvalo en la siguiente animación sobre el enlace iónico.

Cuando se transfieren electrones se forman iones.

Cuando un elemento sin carga eléctrica (eléctricamente neutro) gana un electrón se convierte en un ion negativo o anión.
Cuando un elemento sin carga eléctrica (eléctricamente neutro) pierde un electrón se convierte en un ion positivo o catión. Prueba a construir algunos iones.

Preguntas 1.2.2

Construye los siguientes átomos e iones:

Átomo de berilio.
Átomo de flúor.
Ion litio con una carga positiva en exceso.
Ion oxígeno con dos cargas negativas en exceso.
Ion carbono con cuatro cargas positivas en exceso.
Ion carbono con cuatro cargas negativas en exceso.

¿Has observado alguna semejanza o coincidencia entre los diferentes iones formados?

Llamaremos número de oxidación al número de electrones donados o aceptados por los elementos que se unen. El número de oxidación puede ser positivo o negativo, dependiendo de si el átomo pierde o gana electrones.

Preguntas 1.2.3

¿Cuál es el número de oxidación del Fe²⁺?
¿Cuántos electrones ha ganado o perdido el Fe para convertirse en Fe²⁺?
¿Qué tipo de ion es un átomo con número de oxidación positivo?

Responde a estas preguntas en un documento de DOCS y entrégalo en EDMODO.

Se ha observado que los números de oxidación más habituales en los elementos químicos tienen relación con la posición que ocupan en el S.P. Así:

Valencias frente al Hidrógeno

Alcalinos	Grupo 1	+1
Alcalino-Térreos	Grupo 2	+2
Térreos	Grupo 13	+3
Carbonoideos	Grupo 14	+4
Nitrogenoideos	Grupo 15	+3
Anfígenos	Grupo 16	-2
Halógenos	Grupo 17	-1
Gases Nobles	Grupo 18	0

Cuando se forma una molécula a partir de los átomos que la constituyen hay que tener en cuenta que:

Los átomos se transforman en iones.
Que los electrones pasan de unos átomos a otros.
Que los iones quedan cargados con las valencias que hemos visto y el signo correspondiente.
Que el conjunto tiene que ser eléctricamente neutro, es decir, que hay el mismo número de cargas positivas que negativas.

Si has entendido lo que acabas de leer puedes seguir, pero quizás sea mejor que veas la siguiente animación, Balance de cargas en las moléculas en Educaplus.org

Teniendo esto en cuenta y conocidos los elementos que componen una fórmula química, podemos resolver los siguientes problemas:

Determinar los subíndices de una fórmula a partir de los números de oxidación de los elementos.
Determinar los números de oxidación de los elementos a partir de los subíndices de los elementos y de un número de oxidación conocido.

Los requisitos matemáticos para hacer todos estos cálculos son, saber:

Sumar y restar.
Multiplicar y dividir.
Calcular el mínimo común múltiplo de dos números.

Quizás necesites un esquema para aclararte con los subíndices y las cargas eléctricas, así que aquí tienes uno:

Esquema de fórmula química y cargas eléctricas

Nº total de cargas positivas		Nº total de cargas negativas		Nº total de cargas
Nº de oxidación del catión		Nº de oxidación del anión
Símbolo del elemento químico positivo		Símbolo del elemento químico negativo
	Subíndice del catión		Subíndice del anión

Estudia la siguiente presentación sobre la fórmula química del agua …

FÓRMULAS QUÍMICAS ‎‎‎(I)‎‎‎

Y ahora haz el siguiente ejercicio:

Preguntas 1.2.4

Escribe un texto en Google Docs (titulado E4-FyQ-1.2.4-Tu Nombre) describiendo cada uno de los pasos que se muestran en la presentación de la comprobación de la electroneutralidad de una fórmula química conocidos los números de oxidación de los elementos químicos que la constituyen.
Comprueba que las siguientes fórmulas químicas corresponden a moléculas eléctricamente neutras: CO₂, CaO, Cl₂O. Para ello crea una copia de la presentación anterior, por cada fórmula química, y sustituye en ella los símbolos y números del H y del O por los que corresponda. Enlaza cada una de las presentaciones en el documento de texto anterior.
Comprueba que las siguientes fórmulas químicas no corresponden a moléculas eléctricamente neutras: H₃O, NH₄. Sigue el sistema del ejercicio anterior. Enlaza cada una de las presentaciones en el documento de texto anterior.

Usa Edmodo.com para entregar el documento de texto con las respuestas.

Ahora estudia esta presentación sobre la fórmula química de la alúmina …

FÓRMULAS QUÍMICAS ‎‎‎(II)‎‎‎

Y haz el siguiente ejercicio:

Preguntas 1.2.5

Escribe un texto en Google Docs describiendo cada uno de los pasos que se muestran en la presentación de la determinación del número de oxidación de un elemento de una fórmula química conocidos los números de oxidación de los otros elementos químicos que la constituyen.
Determina el número de oxidación del elemento químico diferente del Hidrógeno y del Oxígeno en los siguientes compuestos: Na₂O, SiO₂, H₂Se, H₂CO₃. (Calcula el N.O. de los elementos resaltados en cada fórmula en presentaciones diferentes. Para el último ejercicio usa una copia de esta plantilla).

Coloca los documentos creados en su carpeta de Google Docs. Usa Edmodo.com para entregar el documento de texto creado y que contiene los enlaces a las presentaciones solución del ejercicio 2.

Ahora estudia la presentación sobre la fórmula química del amoníaco …

FÓRMULAS QUÍMICAS ‎(III)‎

Haz el siguiente ejercicio:

Preguntas 1.2.6

Escribe un texto en Google Docs describiendo cada uno de los pasos que se muestran en la presentación de la determinación de los subíndices de una fórmula química conocidos los números de oxidación de los elementos químicos que la constituyen.
Determina los subíndices de los elementos químicos en los siguientes compuestos: HCl, HSe, PbO, MgF.

Usa Edmodo.com para entregar el documento de texto que has realizado. En el apartado de Edmodo.com, Respuesta, indica ¿qué has aprendido con estos ejercicios?

Para comprobar que has comprendido todo haz el siguiente "examen tipo test":

E4-FyQ-Cuestionario 1.2

Entre los archivos adjuntos de esta página web figura uno (1.3-Valencia y Número de oxidación.pdf) que profundiza en los conceptos de valencia y número de oxidación relacionándolos con los enlaces químicos y las cargas eléctricas.
En otro documento adjunto (1.4-Normas generales.pdf) puedes encontrar algunas normas generales para la formulación de compuestos químicos y la nomenclatura química de los mismos según las reglas de la IUPAC.