QUADERN DE FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA I ORGÀNICA by Esteve Moré Torras

QUADERN DE FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA I ORGÀNICA OPTATIVA FÍSICA-QUÍMICA 4t ESO Curs 2012/2013

Nom: _____________________________

1.- ÍNDEX.

1.- ÍNDEX

1.- Índex ..........................................................................................................................1

2.- Formulació i nomenclatura inorgànica ...............................................................2 Esquema general dels compostos inorgànics ..............................................3 Valències dels elements més importants ....................................................5

3.- Formulació i nomenclatura orgànica ................................................................65 Esquema general dels compostos orgànics ...............................................66 Ordre de preferència dels grups funcionals ..........................................116

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 1 -

2.- FORMULACIÓ i NOMENCLATURA INORGÀNICA

Òxid de Calci o calç viva

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 2 -

ESQUEMA GENERAL DELS COMPOSTOS INORGÀNICS

1.- SUBSTÀNCIES SIMPLES.

2.- COMPOSTOS BINARIS.

ÒXIDS BÀSICS 2.1.1.- METALL

PERÒXIDS SUPERÒXIDS

2.1.- OXIGEN

OZÒNIDS

2.1.2.- NO METALL

ÒXIDS ÀCIDS

2.2.1.- METALL

2.2.- HIDROGEN

HIDRURS METÀL.LICS

2.2.2.- NO METALL

HALURS D’HIDROGEN

2.2.3.- SEMIMETALL

HIDRURS VOLÀTILS

2.3.1.- METALL+NO METALL

SALS NEUTRES

2.3.- SALS 2.3.2.- NO METALL+NO METALL

SALS VOLÀTILS

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 3 -

3.- COMPOSTOS TERNARIS.

3.1.- ÀCIDS OXOÀCIS: ÒXIDS ÀCIDS + AIGUA

3.2.- HIDRÒXIDS (Bases): ÒXIDS BÀSICS + AIGUA

3.3.- IONS: CATIONS i ANIONS

3.4.- SALS NEUTRES (OXISALS)

4.- COMPOSTOS QUATERNARIS.

4.1.- SALS ÀCIDES

4.2.- SALS BÀSIQUES

4.3.- SALS DOBLES

5.- SALS HIDRATADES.

6.- COMPOSTOS DE COORDINACIÓ.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 4 -

VALÈNCIES DELS ELEMENTS MÉS IMPORTANTS. I

III

VII

VIII He

2,4

1,2,3

,4,5 Na

1,3,5

2,4,

1,3,5

2,3,

2,3

1,2

2,4

3,5

2,4,

1,3,5

4,5

4,6

4,6,

7 Rb

2,4

3,5

2,4,

1,3,5

,7,

2,4

1,3

1,2

1,3

2,4

3,5

2.4

1,3,5

,7 Fr

Per a formular compostos binaris ens és molt útil el concepte de valència. En canvi quan volem formular compostos que tenen tres o més elements ens resulta molt interessant el concepte de nombre d’oxidació.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 5 -

Definició de valència d’un element: és el nombre d’àtoms d’hidrogen que es combinen amb un àtom d’aquest element. La valència és un nombre positiu.

Definició de nombre d’oxidació d’un element: és el nombre d’electrons que un àtom d’aquest element utilitza per formar enllaços covalents o iònics amb àtoms d’altres elements. També es pot definir com la càrrega que tindria l’àtom d’aquest element si els electrons de cada enllaç s’assignessin a l’àtom més electronegatiu.

En els compostos iònics el nombre d’oxidació de cada ió, també anomenat electrovalència, és igual a la seva càrrega.

El nombre d’oxidació pot ser positiu o negatiu. Per calcular-lo, es considera la càrrega que s’ha d’assignar als àtoms d’un element en un compost, suposant que tots els enllaços són iònics. Molts enllaços no són iònics, i només per comoditat es suposen iònics. Per assignar-lo a un element cal considerar la seva electropositivitat o la seva electronegativitat respecte als elements amb els quals està combinat.

El càlcul és més senzill si es tenen en compte aquestes regles:

El nombre d’oxidació de qualsevol element lliure és zero ( Cu, Fe, Cl2, ...)

El nombre d’oxidació del F és sempre – 1.

El nombre d’oxidació de l’O és – 2, exceptuant en els peròxids que és – 1.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 6 -

El nombre d’oxidació en els metalls alcalins és +1, en els alcalinoterris +2 i el de l’Al és +3.

Un element combinat amb un altre més electropositiu té el nombre d’oxidació negatiu, i si està combinat amb un element més electronegatiu el té positiu. Així el de l’H serà – 1 o +1 segons amb qui es combini.

En un compost neutre sempre es compleix que la suma algebraica dels productes dels subíndexs de cada element pels corresponents nombres d’oxidació és zero. En un ió poliatòmic ha de ser igual a la seva càrrega.

Cal tenir present els nombres d’oxidació del Crom, Manganès i Nitrogen:

- Actuen com un metall: Cr (2,3) ; Mn (2,3,4) ; N (1,2,4)

- Actuen com un no metall: Cr (6) ; Mn (4,6,7) ; N (1,3,5)

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 7 -

1.- SUBSTÀNCIES SIMPLES. 1.- SUBSTÀNCIES SIMPLES Els àtoms d’un mateix element es poden unir per formar les substàncies simples o elementals. Cada element té un nom que l’identifica, i que figura a les taules periòdiques.

La molècula dels gasos nobles és monoatòmica i se’ls representa pel seu símbol: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. S’anomenen heli, argó ...

La molècula de certs elements no-metàl·lics està constituïda per dos àtoms: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2 i I2. Es poden anomenar com a hidrogen o dihidrogen, per tant, caldrà diferenciar la molècula d’hidrogen, H2, de l’àtom d’hidrogen, H. Hi ha substàncies simples en les quals s’uneixen un elevat nombre d’àtoms formant una gran xarxa cristal·lina. Això passa en els metalls i en altres elements com el C, el Si o el Ge. Aquestes substàncies es representen simplement amb el símbol de l’element: Fe, Na, Cu, Ag, Zn, Si, Hg, Pb, ... i s’anomenen ferro, sodi ...

Molts elements no metàl·lics tenen capacitat per formar enllaços covalents, i en conseqüència poden unir-se per donar diferents tipus de molècules o cristalls. Cada una d’aquestes estructures constitueixen un estat o forma al·lotròpica de l’element en qüestió. Elements que presenten estats al·lotròpics d’estructura coneguda són: C(diamant) , C(grafit) , S8 (octasofre),

O2 (dioxigen o

oxigen), O3 (trioxigen o ozó) i P4 (tetrafòsfor o fòsfor blanc).

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 8 -

2.- COMPOSTOS2.BINARIS. COMPOSTOS BINARIS 2.1.- COMBINACIONS BINÀRIES DE L’OXIGEN.

L’oxigen es combina amb tots els elements químics, excepte els gasos nobles. En tots aquests compostos actua amb nombre d’oxidació –2 ( O2- ), excepte en els peròxids que actua amb –1 ( O22- )

Fórmula general:

A2Oa

Què vol dir?

A: símbol de l’element que es combina amb l’oxigen. O: símbol de l’oxigen. 2: valència de l’oxigen. a: valència de l’element que es combina amb l’oxigen.

2.1.1.- ÒXIDS BÀSICS: OXIGEN + METALL

Fórmula

Nom. Sistemàtica

Nom. d’Stock

Li2O

Monòxid de diliti

Òxid de liti

Na2O

Monòxid de disodi

Òxid de sodi

Nom. Tradicional

K2O

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 9 -

Rb2O

Cs2O

Fr2O

BeO

MgO

CaO

SrO

BaO

(Mono)òxid de bari

Òxid de bari

FeO

(Mono)òxid de ferro

Òxid de ferro (II)

Òxid ferrós

Fe2O3

Triòxid de diferro

Òxid de ferro (III)

Òxid fèrric

ZnO

Òxid de zinc

CrO

Òxid de crom

Òxid de crom (II)

Òxid cromós

Cr2O3

Triòxid de dicrom

Òxid de crom (III)

Òxid cròmic

RaO

Òxid de zinc

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 10 -

MnO

Òxid de manganès

Òxid de manganès (II)

Òxid manganós

Mn2O3

Triòxid de dimanganès Òxid de manganès (III) Òxidmangànic

MnO2

Diòxid de manganès Òxid de manganès (IV) Biòxid demanganès

CoO

Co2O3

NiO

Ni2O3

PdO

PdO2

PtO

PtO2

Cu2O

CuO

Ag2O

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 11 -

Au2O

Au2O3

HgO

Hg2O

Al2O3

B2 O 3

SnO

SnO2

PbO

PbO2

N 2O

Òxid de dinitrogen

Òxid de nitrogen (I) Òxid hiponitrós

Òxid de nitrogen

Òxid de nitrogen (II)

Òxid nítrós

NO2*

Diòxid de nitrogen

Òxid de nitrogen (IV)

Òxid nítric

* Aquest òxid correspon a la relació estequiomètrica més senzilla de l’òxid de nitrogen (IV).

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 12 -

PERÒXIDS

El grup característic és el O22 – . Per anomenar aquests compostos es posa el prefixa per, davant del nom de l’òxid.

Fórmula

Nom. Sistemàtica

Nom. Stock

Li2O2

Diòxid de diliti

Peròxid de liti

H 2O 2

Diòxid de dihidrogen

Peròxid d’hidrogen o aigua oxigenada

CuO2

Diòxid de coure

Peròxid de coure (II)

Na2O2

K2O2

BeO2

MgO2

CaO2

SrO2

BaO2

RaO2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 13 -

HIPERÒXIDS O SUPERÒXIDS

El grup característic és el O2–.

Fórmula

Nom

LiO2

Hiperòxid o superòxid de liti

NaO2

KO2

RbO2

CsO2

FrO2

BeO4

MgO4

CaO4

SrO4

BaO4

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 14 -

OZÒNIDS

El grup característic és el O3 –.

Fórmula

Nom

LiO3

Ozònid de liti

NaO3

KO3

RbO3

CsO3

FrO3

BeO6

MgO6

CaO6

SrO6

BaO6

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 15 -

2.1.2.- ÒXIDS ÀCIDS: OXIGEN + NO METALL

Fórmula

Nom. Sistemàtica

Nom. d’Stock

Nom. Tradicional

F 2O

Òxid de difluor

Òxid de fluor

Òxid fluoric

Cl2O

Òxid de diclor

Òxid de clor (I)

Òxid hipoclorós

Cl2O3

Triòxid de diclor

Òxid de clor (III) Òxid clorós

Cl2O5

Òxid clòric

Cl2O7

Òxid perclòric

Br2O

Br2O3

Br2O5

Br2O7

I 2O

I 2O 3

I 2O 5

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 16 -

I 2O 7

SO2

SO3

SeO

SeO2

SeO3

TeO

TeO2

TeO3

N 2O

Òxid hiponitrós

N 2O 3

Òxid nitrós

N 2O 5

Òxid nítric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 17 -

P2O3

P2O5

As2O3

As2O5

Sb2O3

Sb2O5

CO2

SiO2

CrO3

Òxid cròmic

MnO2

Òxid manganós

MnO3

Òxid mangànic

Mn2O7

Òxid permangànic

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 18 -

2.2.- COMBINACIONS BINÀRIES DE L’HIDROGEN.

L’hidrogen només té un electró, per tant sempre actua amb valència 1. El nombre d’oxidació serà negatiu o positiu segons es combini amb un element menys o més electronegatiu que ell.

Fórmula general:

Hx X

XHx

Què vol dir ?

H: símbol de l’hidrogen. X: símbol de l’element que es combina amb l’hidrogen. x: valència de l’element que es combina amb l’hidrogen.

2.2.1.- HIDRURS METÀL.LICS: HIDROGEN + METALL

Fórmula

Nom. Sistemàtica

Nom. d’Stock

LiH

NaH

RbH

CsH

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 19 -

BeH2

MgH2

CaH2

SrH2

BaH2

RaH2

CrH2

CrH3

MnH2

MnH3

FeH2

FeH3

CoH2

CoH3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 20 -

NiH2

NiH3

PtH2

PtH4

Tetrahidrur de platí

Hidrur de platí (IV)

CuH

CuH2

AgH

AuH

AuH3

ZnH2

CdH2

HgH

HgH2

AlH3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 21 -

SnH2

SnH4

PbH2

PbH4

2.2.2.- HALURS D’HIDROGEN: HIDROGEN + NO METALL

Fórmula

Nom. Sistemàtica

en dissolució aquosa

Fluorur d’hidrogen

Àcid fluorhídric

HF(aq)

HCl

HBr

H 2S

H2Se

H2Te

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 22 -

2.2.3.-

HIDRURS VOLÀTILS: HIDROGEN + SEMIMETALL

Fórmula

Nom. Sistemàtica

Nom comú

BH3

Trihidrur de bor

borà

B2 H 6

Hexahidrur de dibor

diborà

CH4

SiH4

GeH4

germà

PbH4

plumbà

NH3

N 2H 4

Trihidrur de nitrogen

amoníac

hidrazina

PH3

AsH3

SbH3

BiH3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 23 -

Busca informació, sobretot pel que fa referència a les seves aplicacions, dels següents compostos: àcid fluorhídric, àcid clorhídric i amoníac.

Àcid fluorhídric

Àcid clorhídric

Amoníac

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 24 -

2.3.- SALS.

2.3.1.- SALS NEUTRES: NO METALLS + METALLS

Fórmula

Nom. Sistemàtica

Nom. d’Stock

Nom. Tradicional

LiF

Fluorur de liti

CrF2

Difluorur de crom

Fluorur de crom (II) Fluorur cromós

CrF3

Trifluorur de crom

Fluorur de crom (III) Fluorur cròmic

NaF

RbF

BeF2

MgF2

CaF2

SrF2

BaF2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 25 -

MnF2

MnF3

FeF2

FeF3

CoF2

CoF3

NiF2

NiF3

CuF

CuF2

AgF

AuF

AuF3

ZnF2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 26 -

CdF2

BF3

AlF3

SnF2

SnF4

PbF2

PbF4

LiCl

NaCl

KCl

RbCl

BeCl2

MgCl2

CaCl2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 27 -

SrCl2

BaCl2

CrCl2

Diclorur de crom

Clorur de crom (II)

Clorur cromós

CrCl3

Triclorur de crom

Clorur de crom (III)

Clorur cròmic

MnCl2

MnCl3

FeCl2

FeCl3

CoCl2

CoCl3

NiCl2

NiCl3

CuCl

CuCl2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 28 -

AgCl

AuCl

AuCl3

ZnCl2

CdCl2

BCl3

AlCl3

SnCl2

SnCl4

PbCl2

PbCl4

Li2S

Na2S

K2S

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 29 -

Rb2S

BeS

MgS

CaS

SrS

BaS

CrS

Cr2S3

MnS

Mn2S3

FeS

Fe2S3

CoS

Co2S3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 30 -

NiS

Ni2S3

Cu2S

CuS

Ag2S

Au2S

Au2S3

ZnS

Hg2S

HgS

B2S3

Al2S3

SnS

SnS2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 31 -

Busca informació, sobretot pel que fa referència a les seves aplicacions, dels següents compostos: clorur de sodi, clorur de calci i bromur de plata.

Clorur de sodi

Clorur de calci

Bromur de plata

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 32 -

2.3.2.- SALS VOLÀTILS: NO METALL + NO METALL

Fórmula

CF4

Nom. Sistemàtica

Nom. d’Stock

Tetrafluorur de carboni Fluorur de carboni (IV)

Nom. Tradicional

Fluorur carbònic

SiF4

PF3

Fluorur fosforós

PF5

Fluorur fosfòric

AsF3

AsF5

SbF3

SbF5

CCl4

SiCl4

PCl3

Clorur fosforós

PCl5

Clorur fosfòric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 33 -

AsCl3

AsCl5

SbCl3

SbCl5

CS2

SiS2

Sr3N2

dinitrur de triestronci

nitrur d’estronci

Hg3N2

dinitrur de trimercuri

nitrur de mercuri (II)

Si3N4

tetranitrur de trisilici

nitrur de silici

SiC

carbur de silici

Al4C3

tricarbur de tetraalumini

carbur d’alumini

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 34 -

3.- COMPOSTOS 3.-TERNARIS. COMPOSTOS TERNARIS

3.1.- ÀCIDS OXOÀCIDS.

Són àcids que s’obtenen afegint aigua a l’òxid (anhídrid) corresponent.

La fórmula general és: HxXyOz

Cl, Br, I, N

Cl2O + H2O = H2Cl2O2 = HClO À. hipoclorós o À. oxoclorat (I) d’hidrogen

Cl2O3 + H2O = H2Cl2O4 = HClO2 À. clorós o À. dioxoclorat (III) d’hidrogen

Cl2O5 + H2O = H2Cl2O6 = HClO3 À. clòric o À. trioxoclorat (V) d’hidrogen

Cl2O7 + H2O = H2Cl2O8 = HClO4

À. perclòric o À. tetraoxoclorat (VII) d’hidrogen

Br2O + H2O =

Br2O3 + H2O =

Br2O5 + H2O =

Br2O7 + H2O =

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 35 -

I2O + H2O =

I2O3 + H2O =

I2O5 + H2O =

I2O7 + H2O =

No es coneix l’àcid iodós ni cap derivat seu.

N2O + H2O =

N2O3 + H2O =

N2O5 + H2O =

L’àcid hiponitrós es presenta com a H2N2O2

S, Se, Te, C

À. hiposulfurós

À. sulfurós

À. sulfúric

- L’àcid sulfúric és molt emprat a les indústries i als laboratoris. Tant és així que el grau d’industrialització d’un país es pot mesurar per la quantitat de sulfúric que consumeix. Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 36 -

SeO + H2O =

SeO2 + H2O =

SeO3 + H2O =

TeO + H2O =

TeO2 + H2O =

TeO3 + H2O =

Àcid trioxocarbonat (IV) d’hidrogen

MnO2 + H2O = H2MnO3 À. manganós o

MnO3 + H2O = H2MnO4 À. mangànic o

Mn2O7 + H2O = HMnO4

À. permangànic o

CrO3 + H2O = H2CrO4

À. cròmic

o Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 37 -

PREFIXES IMPORTANTS

- Meta, Piro, Orto

Meta: expressa que s’ha afegit una molècula d’aigua. Piro: expressa que s’han afegit dos molècules d’aigua. Orto: expressa que s’han afegit tres molècules d’aigua o la màxima quantitat d’aigua que pot adquirir l’òxid. Aquest es pot suprimir en la nomenclatura.

P, As, Sb

Àcid metafosforós

Àcid pirofosforós

Àcid ortofosforós o fosforós

Àcid metafosfòric

Àcid pirofosfòric

Àcid ortofosfòric o fosfòric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 38 -

As2O3 + H2O =

As2O3 + 2 H2O =

As2O3 + 3 H2O =

As2O5 + H2O =

As2O5 + 2 H2O =

As2O5 + 3 H2O =

Sb2O3 + H2O =

Sb2O3 + 2 H2O =

Sb2O3 + 3 H2O =

Sb2O5 + H2O =

Sb2O5 + 2 H2O =

Sb2O5 + 3 H2O =

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 39 -

Àcid metabòric

Àcid pirobòric

Àcid ortobòric o bòric

SiO2 + H2O

SiO2 + 2 H2O = H4SiO4 Àcid ortosilícic o silícic.

En aquest cas el prefixa orto- ens indica el nombre màxim d’aigües amb les quals es pot combinar el diòxid de silici.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 40 -

- Di, Tri, Tetra, ...

Fan referència al grau de polimerització dels àcids respectius. Com a norma general es perd una molècula d’aigua menys que el número que indica el grau de polimerització de l’àcid.

Àcid disulfúric

2 H2SO4 – H2O = H2S2O7

Àcid disulfurós

Àcid trifosfòric

Àcid difosfòric

Àcid difosforós

Àcid dicròmic

Excepció: 4 H3BO3 - 5 H2O = H2B4O7

Àcid tetrabòric Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 41 -

ALTRES ÀCIDS MÉS COMPLEXES.

Peroxoàcids

S’obtenen substituint un grup oxo, O2

–

, de l’àcid corresponent, pel grup

peroxo, O22 – .

Exemple:

HNO3 Àcid nítric

HNO4 Àcid peroxonítric

Altres peroxoàcids:

Àcid peroxocarbònic

Àcid peroxosulfúric

Àcid peroxofosfòric

Àcid peroxodisulfúric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 42 -

Tioàcids

S’obtenen a partir dels oxoàcids corresponents, substituint àtoms d’oxigen per àtoms de sofre.

Exemple:

H2SO4 Àcid sulfúric

H2S2O3 Àcid tiosulfúric o À. trioxotiosulfat (VI) d’hidrogen

Altres tioàcids:

Àcid tiosulfurós

Àcid tiofosfòric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 43 -

Busca informació, sobretot pel que fa referència a les seves aplicacions, dels següents compostos: àcid sulfúric, àcid nítric i àcid fosfòric.

Àcid sulfúric

Àcid nítric

Àcid fosfòric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 44 -

3.2.- HIDRÒXIDS.

Es caracteritzen per tenir el grup hidròxid, OH –, amb nombre d’oxidació –1, unit a un metall. Aquests compostos s’anomenen hidròxids o bases pel caràcter bàsic de les seves dissolucions aquoses.

Fórmula

Nom. Sistemàtica

LiOH

Hidròxid de liti

Nom. d’Stock

NaOH

KOH

RbOH

Be(OH)2

Mg(OH)2

Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ra(OH)2

Ba(OH)2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 45 -

Cr(OH)2

Cr(OH)3

Dihidròxid de crom

Hidròxid de crom (II)

Hidròxid de crom (III)

Mn(OH)2

Mn(OH)3

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Co(OH)2

Co(OH)3

Ni(OH)2

Ni(OH)3

Pt(OH)2

Pt(OH)4

AgOH

CuOH

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 46 -

Cu(OH)2

AuOH

Au(OH)3

Zn(OH)2

Cd(OH)2

HgOH

Hg(OH)2

Al(OH)3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 47 -

3.3.- IONS: CATIONS i ANIONS.

Un ió és una espècie química amb càrrega elèctrica, positiva o negativa. Els ions

carregats

positivament

s’anomenen

cations

els

carregats

negativament anions. Les càrregues positives indiquen que tenen un defecte d’electrons respecte el seu estat neutre. Les càrregues negatives indiquen que tenen un excés d’electrons respecte el seu estat neutre.

Exemples:

Na ( 1s2 2s2 2p6 3s1 ) – 1 e –

Cl (1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 ) + 1 e –

Na+ (1s2 2s2 2p6 )

Cl – (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 )

CATIONS

Li +

ió liti

Na +

K+

Rb +

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 48 -

Mg 2+

Ca 2+

Ba 2+

Ra 2+

ió ferro (II)

ió ferrós

ió ferro (III)

ió fèrric

La paraula catió es fa servir exclusivament quan l’element que forma l’ió positiu és un no-metall.

catió brom (I)

catió iode (I)

Cations poliatòmics.

H 3O

ió hidroni o ió oxoni

NH4

ió amoni

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 49 -

ANIONS

Anions monoatòmics.

–

ió fluorur

Cl –

–

S 2–

2–

Anions poliatòmics.

Es poden considerar com a constituents de molècules que han perdut un o més ions hidrogen.

–

ió hidròxid

–

ió cianur

HS –

( prové de l’àcid cianhídric HCN )

ió hidrogensulfur Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 50 -

HSe

–

HTe

–

ClO

–

ió hipoclorit o ió oxoclorat (I)

ClO2

–

ió clorit o ió dioxoclorat (III)

ClO3

–

ió clorat o ió trioxoclorat (V)

ClO4

ió perclorat o ió tetraoxoclorat (VII)

–

NO2

–

NO3

–

SO2

2–

ió hiposulfit o ió dioxosulfat (II)

SO3

2–

ió sulfit o ió trioxosulfat (IV)

SO4 2 –

ió sulfat o ió tetraoxosulfat (VI)

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 51 -

HSO2 –

ió hidrogenhiposulfit o ió hidrogendioxosulfat (II)

HSO3 –

ió hidrogensulfit o ió hidrogentrioxosulfat (IV)

HSO4 –

PO4

ió hidrogensulfat o ió hidrogentetraoxosulfat (VI)

3–

HPO4

2–

H2PO4

–

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 52 -

3.4.- SALS NEUTRES o OXISALS.

Són compostos constituïts per un no-metall, oxigen i un metall. S’obtenen per neutralització d’un hidròxid sobre un àcid oxoàcid. La reacció que té lloc és: ÀCID OXOÀCID + HIDRÒXID

SAL NEUTRA + AIGUA

La neutralització completa de l’àcid per la base comporta la substitució de tots els ions hidrogen de l’àcid pel catió de l’hidròxid, formant-se també, aigua. Així es poden considerar com a compostos binaris formats per un catió ( que prové de la base ) i un anió ( que prové de l’àcid ).

Exemple:

K2SO4

Aquesta sal està formada per :

K + ió potassi

SO4

2–

ió sulfat o ió tetraoxosulfat (VI)

El seu nom és:

Sulfat de potassi

Tetraoxosulfat (VI) de potassi

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 53 -

Altres sals:

FePO4

CaSO3

Fe2(CO3)3

KNO2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 54 -

KMnO4

K2MnO4

Trioxocarbonat (IV) de ferro (III)

Nitrit de coure (II)

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 55 -

Dicromat de sodi

Perclorat de potassi

Sulfat de magnesi

Nitrit d’amoni

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 56 -

4.- COMPOSTOS QUATERNARIS 4.- COMPOSTOS QUATERNARIS.

4.1.- SALS ÀCIDES.

S’originen quan en una reacció de neutralització hi ha un excés d’un àcid polipròtid (amb més d’un hidrogen substituïble) respecte de l’hidròxid. Les sals àcides provenen de la substitució parcial dels ions hidrogen d’un àcid oxoàcid per cations.

Exemple:

KHSO4

Aquesta sal està formada per :

K+

ió potassi

HSO4

–

ió hidrogensulfat o ió hidrogentetraoxosulfat (VI)

El seu nom és:

Hidrogensulfat de potassi

Hidrogentetraoxosulfat (VI) de potassi

Altres sals:

NaHSO4

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 57 -

K2HPO4

Ca(HSO3)2

NaHCO3

Dihidrogenfosfat de ferro (III)

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 58 -

Hidrogentrioxocarbonat (IV) de magnesi

Hidrogensulfit de crom (III)

Hidrogenseleniat de coure (II)

Hidrogensulfit de bari

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 59 -

4.2.- SALS BÀSIQUES

S’originen quan en una reacció de neutralització hi ha un excés d’hidròxid respecte de l’àcid. Contenen algun grup OH–.

Exemples:

Mg(OH)NO3

Hidroxitrioxonitrat (V) de magnesi

Ca(OH)Cl

Hidroxiclorur de calci

Al(OH)SO4

Hidroxitetraoxosulfat (VI) d’alumini

Al(OH)2ClO4

Dihidroxitetraoxoclorat (VII) d’alumini

Pb(OH)2SO4

Pb(OH)NO2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 60 -

4.3.- SALS DOBLES

Exemples:

KNaSO4

Tetraoxosulfat (VI) de potassi i sodi

MgKCl3

Triclorur de magnesi i potassi

RbNa3S2

Disulfur de rubidi i trisodi

AlBrCO3

Bromur trioxocarbonat (V) dalumini

PbClPO4

Clorur tetraoxofosfat (V) de plom (IV)

PbCO3SO4

Trioxocarbonat (IV) tetraoxosulfat (VI) de plom (IV)

LiNaSO3

CaClO3NO2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 61 -

5.- SALS HIDRATADES. 5.- SALS HIDRATADES

Moltes vegades ens trobem que els ions que formen els cristalls de les sals estan envoltats de molècules d’aigua. En aquests casos es diu que la sal està hidratada.

S’anomenen afegint al nom de la sal les paraules: monohidratat, dihidratat, trihidratat, ...

Exemples:

CoCl2 · 6 H2O

Clorur de cobalt (II) hexahidratat

Co(NO3)2 · 6 H2O

Nitrat de coblat (II) hexahidratat

CaCl2 · 6 H2O

Clorur de calci hexahidratat

Altres sals hidratades:

Na2CO3 · 10 H2O

BF3 · 2 H2O

CuSO4 · 5 H2O

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 62 -

6.- COMPOSTOS DE COORDINACIÓ 6.- COMPOSTOS DE COORDINACIÓ.

Un complex o compost de coordinació és una espècie química constituïda per un àtom central o ió central, generalment d’un metall de transició, envoltat d’ions o de molècules anomenades lligands. L’àtom o ió central és acceptador d’electrons ( àcid de Lewis ), i té orbitals buits a la seva capa de valència. Els lligands són donadors d’electrons ( base de Lewis ); tenen doblets electrònics sense compartir. Els lligands s’uneixen a l’àtom central mitjançant un enllaç covalent coordinat o datiu. El grup format per l’àtom o ió central i els lligands constitueixen una unitat, que, en general, està molt escassament ionitzada. L’àtom o els àtoms dels lligands que s’uneixen directament a l’àtom central s’anomenen àtoms coordinadors, i el nombre total d’àtoms coordinadors s’anomena índex o nombre de coordinació de l’àtom o ió central. El nombre de coordinació varia d’un element a un altre, el més corrent és 6 , 4 i 2. La càrrega elèctrica global d’un complex depèn de la càrrega de l’àtom central i dels lligands. Un complex pot ser catiònic, aniònic o neutre. Els lligands poden ser neutres o aniònics.

Lligands neutres

Lligands aniònics

H2O aqua

H–

F–

fluoro

NH3 ammina

NO2– nitro

Cl–

cloro

carbonil

HSO3–hidrogensulfito

Br–

bromo

nitrosil

SCN– tiocianato

I–

yodo

OH–

hidroxo

O2–

oxo

O22–

peroxo

CN–

ciano

hidruro

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 63 -

Per anomenar els complexos s’indica, en primer lloc, el nom dels lligands ordenats alfabèticament, seguit del nom de l’àtom central si el complex és catiònic o neutre, o seguit del nom de l’àtom central afegint-hi la terminació –at si el complex és aniònic. En tots dos casos s’indica l’estat d’oxidació de l’àtom central entre parèntesi.

Exemples:

[Ag(NH3)2]+ ió diamminaargent (I)

[Cr(H2O)6]6+ ió

hexaaquacrom

(III)

[Ni(CO)4]

ió tetracarbonilníquel (0) [Fe(CN)6]4– ió hexacianoferrat (II)

[Cu(CN)2]–

ió dicianocuprat (I)

[AuH4]–

ió tetrahidruraurat (III)

[Ag(CN)2]– ió dicianoargentat (I)

Les sals d’anions o cations complexos es formulen de forma similar a les sals comunes.

Exemples:

[Ag(NH3)2]Cl

clorur de diamminaargent (I)

[Cr(H2O)6]2(SO4)3

sulfat de hexaaquacrom (III)

K4[Fe(CN)6]

hexacianoferrat (II) de potassi

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 64 -

3.- FORMULACIÓ i NOMENCLATURA ORGÀNICA

Espiramicina

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 65 -

ESQUEMA GENERAL DELS COMPOSTOS ORGÀNICS

1.- HIDROCARBURS

1.1.- ALCANS O HIDROCARBURS SATURATS. 1.2.- ALQUENS O HIDROCARBURS ETILÈNICS. 1.3.- ALQUINS O HIDROCARBURS ACETILÈNICS. 1.4.- HIDROCARBURS CÍCLICS. 1.5.- HIDROCARBURS AROMÀTICS. 1.6.- DERIVATS HALOGENATS DELS HIDROCARBURS.

2.- COMPOSTOS OXIGENATS

2.1.- ALCOHOLS I FENOLS. 2.2.- ÉTERS. 2.3.- ALDEHIDS I CETONES. 2.4.- ÀCIDS CARBOXÍLICS. 2.5.- ESTERS.

3.- COMPOSTOS NITROGENATS

3.1.- AMINES. 3.2.- AMIDES. 3.3.- NITRILS.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 66 -

1.- HIDROCARBURS. 1.- HIDROCARBURS

Són compostos formats per àtoms de C i H. Formen cadenes amb enllaços covalents: C–C i C–H. Els enllaços entre àtoms de carboni poden ser senzills, dobles o triples, segons comparteixin un, dos o tres parells d’electrons.

Exemples:

Età

CH3 – CH3

Etè

CH2 = CH2

Etí

CH ≡ CH

Escriu les fórmules desenvolupades d’aquests compostos:

N’hi ha que perden la geometria tetraèdrica i n’adopten una altra. Quina?

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 67 -

Podem classificar els hidrocarburs segons els enllaços entre els àtoms de carboni:

Si tots els enllaços són C – C els hidrocarburs s’anomenen alcans, hidrocarburs saturats o parafines.

Si les molècules contenen un o més dobles enllaços C = C, els hidrocarburs s’anomenen alquens, hidrocarburs etilènics o olefines.

Si les molècules contenen un o més triples enllaços C ≡ C, els hidrocarburs s’anomenen alquins o hidrocarburs acetilènics.

També els podem classificar segons la presència o no d’insaturacions (dobles i triples enllaços carboni-carboni):

Els alcans s’anomenen hidrocarburs saturats.

Els alquens i els alquins s’anomenen hidrocarburs insaturats.

Una altra classificació dels hidrocarburs és segons la cadena que formen:

Cadena oberta: Lineal o Ramificada.

Cadena tancada formant Cicles.

Una classificació poc utilitzada és la dels hidrocarburs alifàtics i aromàtics.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 68 -

1.1.- ALCANS o HIDROCARBURS SATURATS.

Són hidrocarburs que presenten enllaços senzills entre els àtoms de carboni.

1.1.1.- Alcans de cadena lineal.

La fórmula general és: CnH2n+2 , essent n el nombre d’àtoms de carboni de la molècula.

S’anomenen amb el prefix indicatiu del nombre d’àtoms de carboni i el sufix –à.

Nom

Fórmula molecular

Fórmula

semidesenvolupada

desenvolupada o estructural

Metà

CH4

Età

C2H6

CH3 – CH3

Propà

C3H8

CH3 – CH2 – CH3

Butà

C4H10

CH3 – CH2 – CH2 – CH3

Pentà

C5H12

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

Hexà Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 69 -

Heptà

Octà

Nonà

Decà

Undecà

Dodecà

Tridecà

Tetradecà

Pentadecà

Estufa d’exterior de gas PROPÀ, vaques com a font d’emissió de gas METÀ i bombones de gas BUTÀ.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 70 -

1.1.2.- Alcans de cadena ramificada.

a) Cadena principal i radicals.

A excepció del metà, età i propà, a partir d’una determinada fórmula molecular és possible escriure dos o més fórmules desenvolupades.

Exemple:

Pentà ( C5H12 )

1) CH3 –CH2 – CH2 – CH2 – CH3 →

hidrocarbur de cadena lineal

2) CH3 – CH2 – CH – CH3 CH3 hidrocarburs de 3)

CH3

cadena ramificada

CH.3 – C – C H3 CH3

Aquests tres hidrocarburs són isòmers de cadena, tenen propietats físiques i químiques diferents, per tant s’han de diferenciar i s’han d’anomenar diferent. Així el 2 es considera constituït per una cadena principal de quatre àtoms i un substitut o una ramificació: el grup CH3. En el 3, la cadena principal té tres àtoms de carboni i dos substituts ( dos grups CH3 ).

El nom genèric d’aquests substituts o ramificacions és: radicals o grups

alquil. Un radical alquílic és el resultat d’eliminar un àtom d’H d’un hidrocarbur saturat, de manera que, a l’àtom de carboni corresponent, hi queda un electró desaparellat. Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 71 -

Per anomenar els radicals només cal canviar l’acabament –à del nom de l’hidrocarbur del qual prové pel sufix –il.

Exemples:

CH4

metà

• CH3

metil

CH3 – CH3

età

• CH2 – CH3

etil

En els radicals alquílics de tres àtoms de carboni, o més, caldrà indicar l’àtom de carboni del radical per mitjà d’un nombre, o bé anomenar-lo amb un nom particular. Dit d’una altra manera, es posarà el nombre més baix al carboni que ha perdut l’hidrogen.

CH3 – CH2 – CH3

• C H2 – CH2 – CH3 propil

propà

C H3 – CH – CH3

isopropil

•

CH3 – CH2 – CH2 – CH3

butà

• CH2 – CH2 – CH2 – CH3

butil

isobutil o 2-metilpropil

sec-butil

terc-butil

2,2-dimetilbutil

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 72 -

b) Nomenclatura dels hidrocarburs ramificats.

La cadena principal és la més llarga possible, amb el màxim nombre d’àtoms de carboni.

En aquest exemple cal triar la cadena més llarga. Un error molt freqüent és pensar que la cadena més llarga és la lineal, que té nou àtoms de carboni. Però si ens hi fixem més veurem que la cadena més llarga està formada per dotze àtoms de carboni. CH2 – CH3 1

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH3 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

CH2 – CH2 – CH2 – CH2 - CH3 (8)

(9)

(10)

(11)

(12)

Un cop triada la cadena més llarga es numera de manera que els àtoms de carboni amb radicals tinguin els localitzadors més baixos.

En aquest exemple tinc dos possibilitats, començar a numerar per l’esquerra o per la dreta. CH2 – CH3 12

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH3 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 (8)

(9)

(10)

(11)

(12)

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 73 -

Si començo per l’esquerra trobo els radicals en els carbonis 5 i 7, si començo per la dreta els trobo en 6 i 8. La numeració correcta serà la que comença per l’esquerra.

Si quan numerem la cadena principal, començant per qualsevol dels seus extrems, els radicals estan en els mateixos localitzadors, s’assigna el número més baix a la primera cadena lateral (radical) que s’anomena.

En aquest exemple si comencem per l’esquerra trobo: 3-etil, 6-metil i 9metil. Si començo per la dreta trobo: 3-metil, 6-metil i 9-etil. Tinc els mateixos localitzadors: 3, 6 i 9. La numeració correcta és per l’esquerra ja que assigna el localitzador més baix a l’etil que és el radical que s’anomena primer. 1

CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH3 (11)

(10)

(9)

(8)

(7)

CH2 – CH3

(6)

(5)

(4)

CH3

(3)

(2)

(1)

CH3

Si trobem diferents cadenes amb el mateix nombre d’àtoms de carboni, triarem com a principal la que tingui més nombre de cadenes laterals o ramificacions.

Tria la cadena principal d’aquest exemple: CH3 CH3 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH3 CH3

CH3

CH2 – CH – CH2 – CH – CH3 CH3

CH3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 74 -

Quan s’anomena l’hidrocarbur s’ordenen alfabèticament els radicals, precedits del número que indica el carboni de la cadena principal al qual estan units. Després es posa el nom de l’hidrocarbur que constitueix la cadena principal.

Si algun radical es repeteix, s’utilitzen els prefixes: di, tri, tetra,..

Els números es separen per comes i els números de les lletres per un guió.

En aquest exemple hi ha un error molt freqüent: el nom del compost no és correcte. La cadena més llarga és d’11 carbonis i no 10. Cal anar molt en compte. Així el nom correcte és: 3,6,8-trimetilundecà.

CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH3 CH2 – CH3

CH3

2-etil-5,7-dimetildecà

En els radicals senzills ( no ramificats ) no es tenen en compte els prefixes di, tri, tetra,... per l’ordre alfabètic. Quan hi ha radicals complexes ( ramificats ) sí que es tenen en compte.

Exemples: CH3

CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH – CH2 – CH – CH2 – CH3 CH2 – CH3 5-etil-3,6-dimetilnonà No fem servir el di per ordenar alfabèticament els radicals ja que són senzills. Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 75 -

CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH – CH – CH – CH2 – CH – CH2 – CH3 CH3

CH – CH3 CH – CH3 CH3

5-(1,2-dimetilpropil)-4-etil-3-metilnonà

Fem servir el di per ordenar alfabèticament ja que tenim un radical ramificat.

Escriu el nom dels següents compostos:

CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH – CH – CH3

CH3 CH2 – CH2 – CH3

CH3

CH3 – CH2 – C – CH2 – CH – CH2 – CH3

CH3

CH2 – CH2 – CH3

CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH3

CH2 – CH – CH2 – CH3 Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 76 -

1.2.- ALQUENS o HIDROCARBURS ETILÈNICS.

Són hidrocarburs que presenten un o més dobles enllaços entre els àtoms de carboni.

1.2.1.- Alquens amb un doble enllaç.

La fórmula general és: CnH2n

S’anomenen segons les normes següents:

Es tria la cadena més llarga que contingui el doble enllaç i es substitueix el sufix –à per –è.

Es numera la cadena a partir de l’extrem més pròxim al doble enllaç.

El localitzador del doble enllaç és el més baix dels dos números que corresponen als dos àtoms de carboni units pel doble enllaç.

Exemple:

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3

2-pentè

Si tenim radicals, s’agafa com a cadena principal la més llarga de les que contenen el doble enllaç.

La numeració es fa de manera que el localitzador més baix possible correspongui al doble enllaç.

Els radicals s’anomenen com en els alcans. Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 77 -

Escriu el nom dels següents compostos: CH2 – CH3

CH3 – CH = CH – CH – CH – CH3

CH3 CH3

CH3 – CH = C – CH – CH3

CH3

CH3 CH3

CH3 – CH = CH – CH – CH – C – CH3

CH3 – CH = CH – CH2 – CH2 – CH3

CH2 – CH3 CH3

CH3 CH2 – CH3

CH2 = CH – CH – CH – CH2 – CH – CH3

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3

CH3

CH3 – CH2 – CH – CH = CH – CH – CH3

CH3 - CH2 – CH = CH – CH2 – CH3

CH3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 78 -

1.2.2.- Alquens amb més d’un doble enllaç.

Quan un hidrocarbur conté més d’un doble enllaç s’utilitzen els acabaments: -adiè, atriè, atetraè,...en comptes de –è.

Es numera la cadena assignant als carbonis amb els dobles enllaços els localitzadors més baixos.

Exemple: 1

CH3 – CH = CH – CH = CH – CH – CH3 (7)

(6)

(5)

(4)

(3)

(2)

(1)

2,4-heptadiè

Si tenim radicals s’anomenen com en els alcans, triant com a cadena principal de l’hidrocarbur la que tingui més dobles enllaços, encara que no sigui la més llarga.

Exemple: CH3 – CH = C = C – C = CH2

CH3 CH2 – CH3

2-etil-3-metil-1,3,4-hexatriè

En aquest exemple la cadena d’àtoms de carboni més llarga és una de 7, però només conté dos dobles enllaços. Per tant, no és la cadena principal ja que n’hi ha una de més curta però amb tres dobles enllaços. Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 79 -

1.2.3.- Radicals univalents derivats dels alquens lineals.

S’obtenen a partir dels alquens que perden un àtom d’hidrogen d’un carboni terminal.

El carboni que ha perdut l’hidrogen rep el número 1 quan es fa la numeració.

S’anomenen posant el prefix numeral abans del corresponent acabament – enil.

Exemples:

CH2 = CH · 1-etenil o vinil

CH3 – CH = CH ·

1-propenil

CH3 – CH = CH – CH2 ·

2-butenil

CH3 – CH = CH – CH = CH ·

1,3-pentadienil

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 80 -

1.3.- ALQUINS o HIDROCARBURS ACETILÈNICS.

Són hidrocarburs que presenten triples enllaços entre els àtoms de carboni.

1.3.1.- Alquins amb un triple enllaç.

La fórmula general és: CnH2n-2

S’anomenen d’acord amb les següents normes:

Es tria la cadena més llarga de l’hidrocarbur que contingui el triple enllaç.

Es numera a partir de l’extrem més pròxim al triple enllaç.

La posició del triple enllaç s’indica mitjançant un localitzador, que serà el més baix dels dos nombres assignats als dos àtoms units per aquest.

S’utilitza el sufix –í.

Exemple:

CH3 – C ≡ C – CH2 – CH3

2-pentí

Si hi ha radicals s’agafa com a cadena principal la més llarga que contingui el triple enllaç. S’anomenen com en els alcans.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 81 -

Exemple: CH3 – CH – CH2 – CH2 – C ≡ C – CH3

CH2 – CH3

6-metil-2-octí

Cal anar en compte amb aquest exemple ja que molts alumnes agafen com a cadena principal la lineal i escriuen: 6-etil-2-heptí

1.3.2.- Alquins amb més d’un triple enllaç.

S’utilitzen els acabaments –adií, -atrií, -atetraí, ... per indicar el nombre de triples enllaços . Exemple:

CH ≡ C – C ≡ C – C ≡ CH

1,3,5-hexatrií

S’agafa com a cadena principal la que tingui més triples enllaços, encara que no sigui la més llarga.

Els radicals s’anomenen com en els alcans.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 82 -

En aquest exemple podem tenir una cadena de deu àtoms de carboni. Però no és la principal perquè només conté dos triples enllaços i existeix una cadena més curta però amb tres triples enllaços. 8

CH3 – C ≡ C – C ≡ C – CH – C ≡ CH

CH2 – CH2 – CH2 – CH3 3-butil-1,4,6-octatrií

1.3.3.- Radicals univalents derivats dels alquins lineals.

S’obtenen a partir dels alquins. Aquests perden un hidrogen d’un carboni terminal.

S’assigna el nombre 1, al carboni que ha perdut l’hidrogen.

S’anomenen posant el prefix numeral abans del corresponent acabament –inil.

Exemples:

CH ≡ C ·

CH3 – C ≡ C ·

etinil

CH ≡ C – CH2 ·

2-propinil

CH ≡ C – C ≡ C ·

1-propinil

1,3-butadiinil

Si els radicals tenen dobles i triples enllaços s’anomenen primer els dobles i després els triples enllaços.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 83 -

Exemples:

CH3 – CH = CH – C ≡ C – CH = CH ·

CH2 = CH – C ≡ C ·

1,5-heptadien-3-inil

3-buten-1-inil

1.3.4.- Hidrocarburs no saturats amb dobles i triples enllaços.

Són hidrocarburs que contenen un o més dobles enllaços i un o més triples enllaços.

S’ anomenen primer els dobles enllaços i després els triples enllaços.

a) Cadena lineal.

La numeració de la cadena és la que assigna els localitzadors més baixos a les insaturacions, prescindint de si són dobles o triples enllaços.

Exemple:

CH ≡ C – CH2 – CH = CH – C ≡ CH

3-hepten-1,6-dií

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 84 -

Si començant per ambdós costats la numeració coincideix, es dóna preferència als dobles enllaços.

Exemple:

CH2 = CH – C ≡ CH

1-buten-3-í

En aquest exemple si començo a numerar per l’esquerra em surt un doble enllaç en el carboni 1 i un triple enllaç en el carboni 3. Si començo per la dreta em surt un triple enllaç en el carboni 1 i un doble enllaç en el carboni 3. Els localitzadors són els mateixos, 1 i 3. S’agafa com a correcte la que assigna 1 al doble enllaç.

b) De cadena no lineal.

Es tria com a cadena principal la que tingui més insaturacions encara que no sigui la més llarga.

Si tenim cadenes amb el mateix nombre de dobles i triples enllaços, s’agafa la més llarga.

Si en tenim cadenes amb el mateix nombre d’àtoms de carboni, s’agafa la que té més dobles enllaços.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 85 -

Com s’anomenen?

CH2 – CH2 – CH3

CH ≡ C – C = C – CH = CH2

CH2 – CH3

CH3

CH – CH2 – CH3

CH2 = CH – C ≡ C – CH – C = CH – CH3

CH = CH2

CH3

CH2 = CH – CH2 – CH –CH = CH – CH – CH2 – CH3

C ≡ C – CH3

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 86 -

1.4.- HIDROCARBURS CÍCLICS.

Són hidrocarburs de cadena tancada. Segons tinguin o no insaturacions els classificarem amb:

Hidrocarburs monocíclics saturats: Cicloalcans.

Hidrocarburs monocíclics no saturats: Cicloalquens o Cicloalquins.

1.4.1.- Hidrocarburs monocíclics saturats.

S’anomenen posant el prefix ciclo- davant del nom de l’alcà de cadena oberta d’igual nombre d’àtoms de carboni.

Exemples:

ciclopropà

ciclobutà

ciclopentà

ciclohexà

Dibuixa la forma desenvolupada dels compostos anteriors:

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 87 -

1.4.2.- Radicals univalents del cicloalcans.

Escriu la fórmula dels següents radicals:

Ciclopropil

Ciclobutil

1.4.3.- Cicloalcans amb radicals.

S’assignen els localitzadors més baixos al conjunt dels radicals.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

1-etil-2-metilciclohexà

1-metil-4-(1-metiletil)-ciclohexà Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 88 -

1.4.4.- Hidrocarburs monocíclics no saturats.

Són hidrocarburs cíclics amb un o més dobles enllaços i amb un o més triple enllaços.

S’assignen els localitzadors més baixos a les insaturacions, prescindint de si són dobles o triples enllaços.

En cas d’igualtat s’assignen els localitzadors més baixos als dobles enllaços.

S’anomenen posant el prefix ciclo- i l’acabament –è ò –í.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

Ciclobutè

1,3-ciclohexadiè

Ciclohexí

1,3-ciclohexadien-5-í

1,3,5-ciclooctatrií

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 89 -

1.5.- HIDROCARBURS AROMÀTICS.

Són compostos cíclics que guarden una certa relació amb el benzè (C6H6). Reben aquest nom perquè la majoria d’ells tenen olors fortes i penetrants. Actualment el terme aromàtic expressa que el compost és més estable del que s’espera, és a dir, menys reactiu. Els radicals derivats dels hidrocarburs aromàtics s’anomenen radicals aril.

El benzè és la base d’aquests compostos. La seva fórmula s’expressa:

Les estructures ressonants o messomèriques són:

I l’híbrid de ressonància:

August

Friedrich

KEKULÈ

(1829-1896)

dedicar

moltes

hores

d’investigació a l’enllaç químic i a l’estructura molecular. Estava capficat a determinar l’estructura del benzè ja que les anàlisis donaven uns resultats molt estranys, impossibles. Segons es diu va tenir el somni d’una serp que es mossegava la cua, i d’aquest en va treure la idea de l’estructura del benzè. Aquest alemany és un dels fundadors de la química orgànica ja que entre altres coses va descobrir la tetravalència del carboni. Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 90 -

Quan hi ha dos radicals, la seva posició relativa s’indica mitjançant:

1,2

ORTO (o)

1,3

META (m)

1,4

PARA (p)

Escriu la fórmula dels següents compostos:

1-etil-2-metilbenzè

1-etil-3-metilbenzè

1-etil-4-metilbenzè

orto-etilmetilbenzè

meta-etilmetilbenzè

para-etilmetilbenzè

o-etilmetilbenzè

m-etilmetilbenzè

p-etilmetilbenzè

Si hi ha tres o més radicals, es numera de tal manera que als radicals se’ls assigni els localitzadors més baixos, en conjunt. S’anomenen per ordre alfabètic.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

2-etil-1,4-dimetilbenzè

1,2,3-trimetilbenzè Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 91 -

El benzè quan actua de radical s’anomena fenil ( C6H5 – ).

Derivats del benzè.

Toluè

Fenol

Vinil benzè o estirè

Àcid benzoic

Nitrobenzè

Àcid benzesulfònic

À. p-anilinsulfònic

o-cresol

Anilina

À. m-nitrosulfònic

m-cresol

p-xilè

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 92 -

Trinitrofenol o àcid pícric

Trinitrotoluè o TNT

Naftalè

Antracè

Fenantrè

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 93 -

1.6.- DERIVATS HALOGENATS DELS HIDROCARBURS.

Són hidrocarburs que contenen àtoms d’halògens. S’anomenen posant el nom

de l’halogen davant del nom de l’hidrocarbur corresponent.

Exemples:

CH3 – CH2 – CH2 – CH2Cl 1 – clorobutà

ClCH2 – CH2Cl

1,2 – dicloroetà

Si existeixen dobles i triples enllaços, es numera la cadena de manera que els localitzadors més baixos corresponguin a les insaturacions.

Exemples:

CH3 – CH = CH – CH – CH = CH2

3-cloro-1,4-hexadiè

CH3 – CH2 – CH – CH = CH – CHBr2

1,1-dibromo-4-metil-2-hexè

CH3

CH3 – CH – CH – C ≡ CH

3,4-dicloro-1-pentí

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 94 -

Quan s’anomenen els derivats halogenats de cadena ramificada, els halògens es consideren radicals i per tant s’ordenen alfabèticament.

Derivats halogenats importants:

CH3Cl

clorometà o CLOROMETIL

CH2Cl2

DICLOROMETÀ

CHCl3

triclorometà o CLOROFORM

CCl2F2

diclorodifluorometà o FREÓ

Investiga la importància del cloroform i del freò.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 95 -

2.- OXIGENATS. COMPOSTOS OXIGENATS 2.- COMPOSTOS

Són compostos formats per C, H i O. Estudiarem les funcions oxigenades següents:

Alcohols i Fenols

Èters

Aldehids i Cetones

Àcids

Èsters

2.1.- ALCOHOLS i FENOLS.

2.1.1.- ALCOHOLS.

El grup funcional s’anomena grup hidroxil: – OH. Es poden considerar com derivats dels hidrocarburs als quals s’ha substituït un H per un grup hidroxil. La fórmula general és: R – OH on R és una cadena d’àtoms de carboni.

2.1.1.1.- Alcohols amb un sol grup funcional.

Aquests alcohols poden ser primaris, secundaris o terciaris, segons estigui unit el grup hidroxil a un carboni primari, secundari o terciari.

S’anomenen afegint l’acabament –ol al nom de l’hidrocarbur del qual prové. S’assigna el localitzador més baix al C amb el grup hidroxil.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 96 -

Exemples:

CH3 – CH2OH

etanol o alcohol etílic

CH3 – CH2 – CH2OH

1-propanol

CH3 – CH2 – CH2 – CHOH – CH2 – CH3

CH3 – CH – CH3

3-hexanol

2-propanol

CH3 – CH – CH2 – CH – CH2 – CHOH – CH2 – CH3 CH3

5-etil-7-metil-3-octanol

CH2 – C H3

CH3 – CH2 – CH = CH – CH2 – CH2OH

CH ≡ C – CH2 – CH2OH

HOCH2 – CH = CH – C ≡ CH

3-hexen-1-ol

3-butin-1-ol

2-penten-4-in-1-ol

La funció alcohol té preferència sobre les insaturacions i radicals.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 97 -

2.1.1.2.- Alcohols amb varis grups funcionals.

Per anomenar un polialcohol utilitzarem els prefixes di-, tri-, tetra-,... per indicar el nombre de grups hidroxil.

Exemples:

CH2OH – CH2OH

etadiol o glicol

HOCH2 – CH2 – CHOH – CH3

CH3 – CH = C – CH2OH

1,3-butadiol

2-etil-2-buten-1-ol

CH2 – CH3

HOCH2 – CH = C – CH2 – CH2 – CH = C – CH3 CH3

HOCH2 – CHOH – CH2OH

3,7-dimetil-2,6-octadien-1-ol

CH3

propatriol o glicerina

2.1.1.3.- Quan l’alcohol actua de radical.

Quan el grup hidroxil no és la funció principal s’anomena hidroxi.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 98 -

2.1.2.- FENOLS.

S’obtenen substituint un o més àtoms d’H per – OH en el benzè.

S’anomenen afegint l’acabament –ol al nom de l’hidrocarbur aromàtic del qual deriva. Si hi ha varis grups hidroxil, cal assignar els localitzadors més baixos als C que els continguin.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

1,2,3-trifenol

p-difenol

4-metil-1,2-difenol

o-clorofenol

5-etil-1,3-difenol

m-iodofenol

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 99 -

2.2.- ÈTERS.

Els èters estan formats per un àtom d’oxigen unit a dos radicals procedents d’hidrocarburs. Les possibles fórmules són:

R – O – R’ Ar – O – R Ar – O – Ar

S’anomenen escrivint en ordre alfabètic els radicals units a l’oxigen i després s’acaba amb la paraula èter.

Exemple:

CH3 – O – CH2 – CH3

etil metil èter

També es poden anomenar escrivint el nom del radical més senzill, acabat en –oxi, seguit del nom de l’hidrocarbur del qual deriva el radical més complexe.

Exemple:

CH3 – O – CH2 – CH3

metoxietà

Escriu la fórmula dels següents compostos:

Dietil èter o èter

Metoxibenzè

Etoxibenzè

Etoxibutà

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 100 -

2.3.- ALDEHIDS i CETONES.

Ambdós es caracteritzen per tenir el grup carbonil: C = O. Les fórmules generals corresponents són:

R Aldehids

C=O H

R Cetones

C=O R’

2.3.1.- ALDEHIDS

S’anomenen afegint al nom de l’hidrocarbur del qual provenen l’acabament – al o –dial segons el grup carbonil ocupi un o els dos extrems de la cadena.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

Etanal o acetaldehid

Propadial

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 101 -

Metanal o formaldehid

4-pentenal

4-metil-2-hepten-5-inal

El grup carbonil té preferència sobre els radicals, les insaturacions i els alcohols. Per tant es comença a numerar per l’extrem que conté el grup carbonil. Només en el cas de tenir-ne dos es tenen en compte els criteris sobre alcohols, insaturacions i radicals per decidir per on es comença a numerar la cadena.

Exemple:

CHO – CH = CH – CH – CH3

4-metil-2-pentenal

CH3

Escriu la fórmula dels següents compostos:

2-etil-4-metilpentanal

3-fenilpropanal

2,5-dimetil-2-heptendial Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 102 -

2,3-dihidroxipropanal

2-hidroxibutanal

2,4-dihidroxibutanal

3-hidroxi-2-metibutanal

Quan el grup aldehid no és la funció principal s’anomena formil.

Exemple:

CHO – CH2 – CH – CH2 CHO

3-formilpentandial

CHO

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 103 -

2.3.2.- CETONES

S’anomenen a partir de l’hidrocarbur del qual deriven afegint l’acabament – ona e indicant la posició del grup carbonil mitjançant localitzadors.

Quan el grup cetona no és la funció principal s’anomena –oxo.

Els aldehids tenen preferència sobre les cetones.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

Propanona o acetona

butanona

2-pentanona

2,4,6-decatriona

2-oxobutadial Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 104 -

2-metil-3-oxopentanal

5-hidroxi-2-pentanona

2,2-difluoro-5-metil-4-oxoheptanal

2-etil-3-hidroxi-6-oxo-4-propiloctanal

2,2-dicloro-3-pentanona

2-oxo-4-hexenal

5-hexen-3-ona

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 105 -

2.4.- ÀCIDS CARBOXÍLICS.

Es caracteritzen per tenir el grup carboxil:

– COOH S’anomenen afegint

l’acabament –oic al nom de l’hidrocarbur del qual provenen. Davant s’hi posa la paraula àcid.

Exemples:

HCOOH

Àcid metanoic o àcid fòrmic

CH3 – COOH

Àcid etanoic o àcid acètic

CH3 – CH2 – COOH

Àcid propanoic

Hi ha àcids amb dos grups carboxílics.

Exemples:

HO2C – CH2 – CH2 – COOH

Àcid butandioic

Els àcids carboxílics poden ser compostos ramificats i tenir dobles i triples enllaços.

Exemples:

CH3 – CH – CH2 – COOH

Àcid 3-metilbutanoic

CH3 CH2 = CH – COOH

CH3 – CH = CH – COOH

Àcid propenoic

Àcid 2-butenoic Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 106 -

Escriu el nom dels següents compostos:

HOOC – CH = CH – COOH

CH3 – C ≡ C – CH2 – COOH

CH3 – CH = CH – CH – C ≡ C – COOH CH2 – CH3

Si la funció àcid no és la funció principal s’anomena carboxi.

Exemple:

HOOC – CH2 – CH – CH2 – CH2 – COOH

Àcid 3-carboxihexandioic

COOH

La funció àcid és més important que totes les estudiades fins ara. Si en un compost hi ha una funció àcid, les altres funcions actuen com a radicals.

Escriu la fórmula dels següents compostos:

À. 3-oxopentanoic

À. 3-hidroxi-4-oxopentanoic

À. 2-carboxipentandioic

À. formilpropanoic Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 107 -

Busca i escriu la fórmula dels àcids carboxílics i dicarboxílics més senzills:

À. metanoic o fórmic

À. etanoic o acètic

À. propanoic o propiònic

À. butanoic o butíric

À. pentanoic o valeriànic

À. etandioic o oxàlic

À. propandioic o malònic

À. butandioic o succínic

À. pentandioic o glutàric

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 108 -

2.5.- ÈSTERS.

La seva fórmula general és:

R – COO – R’ on R i R’ són cadenes d’àtoms de

carboni. R’ és el substitut de l’H de l’àcid corresponent.

S’anomenen substituint l’acabament –oic de l’àcid corresponent per –at.

Exemples:

CH3 – COO – CH3

CH3 – COO – CH2 – CH3

Etanoat de metil

Etanoat d’etil

CH3 – CH2 – COO – CH2 – CH3

Propanoat d’etil

Escriu la fórmula dels següents compostos:

Etanoat de butil

Metanoat d’etil

Benzoat d’etil

Etanoat de fenil

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 109 -

Si hi ha radicals al C del grup carbonil se li assigna el localitzador més baix.

Exemple: CH3 CH3 – CH – COO – CH2 – CH3 (3)

(2)

2-metilpropanoat d’etil

(1)

Escriu la fórmula dels següents compostos:

2,3-dicloropentanoat de metil

3-hidroxi-2-metilbutanoat d’etil

2,2-dibromopentanoat de potassi

Si un èster no és la funció principal s’anomena alcoxicarbonil.

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 110 -

3.- COMPOSTOS NITROGENATS 3.- COMPOSTOS NITROGENATS.

Són compostos formats per àtoms de C, H i N, i algunes vegades O.

3.1.- AMINES.

S’obtenen al substituir un, dos o tres àtoms d’H de l’amoníac per cadenes d’àtoms de carboni: R. Les poden classificar en: Amines primàries: R – NH2 Amines secundàries: R2 – NH Amines terciàries: R3 – N

Les amines primàries s’anomenen afegint el sufix amina al nom de l’hidrocarbur del qual prové o al nom del radical unit a l’àtom de N.

Exemples:

CH3 – NH2 CH3 – CH2 – NH2 C6H5 – NH2

metilamina

metaamina

etilamina

etaamina

fenilamina o anilina

CH3 – CH – CH2 – C H3

2-butaamina

benzeamina

1-metilpropilamina

NH2

Per les amines secundàries i terciàries si algun radical es repeteix s’utilitzen els prefixes di-, tri-, tetra-,...

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 111 -

Exemples:

CH3 – CH2 NH

dietilamina

CH3 – CH2

CH3 – N – CH2 – CH3

etilmetilpropilamina

CH2 – CH2 – CH3

Quan el grup amina no és la funció principal s’anomena amino.

Exemple:

CH3 – CH – CH2 – COOH

Àcid 3-aminobutanoic

NH2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 112 -

3.2.- AMIDES.

Són compostos nitrogenats, en els quals el N està unit a un o més grups carbonils. Són derivats dels àcids carboxílics per substitució del grup – OH pel grup – NH2.

S’anomenen a partir de l’àcid del qual provenen, substituint l’acabament –oic per l’acabament –amida.

Exemples: R – COOH Àcid

CH3 – COOH À. acètic

C6H5 – COOH À. benzoic

R – CO – NH2 Amida

CH3 – CO – NH2 Acetamida

C6H5 – CO – NH2 Benzeamida

Si hi ha radicals el C del grup carbonil se li assigna el localitzador més baix.

Exemple: CH3 CH3 – CH – CO – NH2 (3)

(2)

2-metilpropaamida

(1)

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 113 -

Els àcids carboxílics poden formar diamides.

Exemple:

H2N – CO – CH2 – CH2 – CO – NH2

butadiamida

NH2 C = O Urea ( diamida de l’àcid carbònic ) NH2

Quan el grup amida no és la funció principal s’anomena carbamoïl.

Exemple:

CH3 – CH – CH2 – COOH

Àcid 3-carbamoïlbutanoic

CONH2

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 114 -

3.3.- NITRILS.

Són compostos orgànics que tenen el grup funcional – C ≡ N. La fórmula general és: R – CN

S’anomenen afegint el sufix nitril al nom de l’hidrocarbur del qual prové. El C del grup funcional porta el localitzador més baix.

Exemples:

CH3 – C ≡ N

etanitril

CH3 CH3 – CH – CH2 – C ≡ N (4)

(3)

(2)

3-metilbutanitril

(1)

Es poden considerar com a derivats de l’àcid cianhídric. Per aquest motiu també s’anomenen cianurs. S’obtenen al substituir l’H de l’àcid per una cadena d’àtoms de carboni.

S’anomenen afegint al nom del radical que substitueix a l’H la paraula cianur.

Exemples:

CH3 – CH2 – CH2 – C ≡ N butanitril o cianur de propil

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C ≡ N

hexanitril o cianur de pentil Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 115 -

ORDRE DE PREFÈRENCIA DELS GRUPS FUNCIONALS

1.- Àcids carboxílics

R – COOH

2.- Èsters

R – COO – R’

3.- Amides

R – CO – NH2

4.- Nitrils

R – CN

5.- Aldehids

R – CHO

6.- Cetones

R – CO – R’

7.- Alcohols

R – OH

8.- Fenols

9.- Amines

R – NH2

10.- Èters

R – O – R’

Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica - 116 -