Objetivos de aprendizaje

• Escriba la fórmula química para un compuesto iónico simple.
• Reconocer iones poliatómicos en fórmulas químicas.

Por convención, suponga que solo hay un átomo si no hay un subíndice presente. No usamos 1 como subíndice.

Ejemplo \(\pageIndex{1}\)

Escriba la fórmula química de un compuesto iónico compuesto por cada par de iones.

1. los iones de sodio y el azufre ion
2. el aluminio de iones y el ión fluoruro
3. 3+ plancha de iones y los iones de oxígeno

Solución

1. Para obtener un valencia shell octeto, el sodio forma un ion con un 1+ carga, mientras que el azufre ion tiene un 2− carga. Se necesitan dos iones de sodio 1+ para equilibrar la carga 2 en el ion azufre. En lugar de escribir la fórmula como \(\ce{NaNaS}\), la acortamos por convención a \(\ce{Na2S}\).
2. El ion de aluminio tiene una carga de 3+, mientras que el ion fluoruro formado por flúor tiene una carga de 1. Se necesitan tres iones de flúor 1 para equilibrar la carga de 3+ en el ion de aluminio. Esta combinación se escribe como \(\ce{AlF3}\).
3. El hierro puede formar dos iones posibles, pero el ion con una carga de 3+ se especifica aquí. El átomo de oxígeno tiene una carga de 2 como ion. Para equilibrar las cargas positivas y negativas, buscamos el múltiplo menos común—6: dos iones de hierro 3+ darán 6+, mientras que tres iones de oxígeno 2 darán 6−, equilibrando así las cargas positivas y negativas generales. Por lo tanto, la fórmula para este compuesto iónico es \(\ce{Fe2O3}\). Otra posibilidad es utilizar el método de las tasas de cruce que se muestra en la figura 3.3.2.

Ejercicio \ (\pageIndex{1}\)

Escriba la fórmula química de un compuesto iónico compuesto por cada par de iones.

1. los iones de calcio y los iones de oxígeno
2. 2+ iones de cobre y el azufre ion
3. 1+ iones de cobre y el azufre ion

Responder a:

CaO

Respuesta b:

CuS

Respuesta c:

Cu2S

Iones poliatómicos

Algunos iones consisten en grupos de átomos unidos covalentemente y tienen una carga eléctrica general. Debido a que estos iones contienen más de un átomo, se denominan iones poliatómicos. Las estructuras, nombres y fórmulas de Lewis de algunos iones poliatómicos se encuentran en la Tabla 3.3.1.

Tabla \(\pageIndex{1}\): Algunos iones poliatómicos

Los iones poliatómicos tienen fórmulas, nombres y cargas definidos que no se pueden modificar de ninguna manera. La tabla \(\pageIndex{2}\) enumera los nombres y fórmulas de iones de los iones poliatómicos más comunes. Por ejemplo, \(\ce{NO3^ { – }}\) es el ion nitrato; tiene un átomo de nitrógeno y tres átomos de oxígeno y una carga total de 1. La figura \(\pageIndex{2}\) enumera los iones poliatómicos más comunes.

Tabla \(\índice de página{2}\): Ion Names and Ion Formulas of Common Polyatomic Ions

Ion Name	Ion Formula
ammonium ion	NH4+1
hydroxide ion	OH−1
cyanide ion	CN−1
carbonate ion	CO3−2
bicarbonate or hydrogen carbonate	HCO3−
acetate ion	C2H3O2−1 or CH3CO2−1
nitrate ion	NO3−1
nitrite ion	NO2−1
sulfate ion	SO4−2
sulfite ion	SO3−2
phosphate ion	PO4−3
phosphite ion	PO3−3

Note that only one polyatomic ion in this Table, the ammonium ion (NH4+1), is a cation. This polyatomic ion contains one nitrogen and four hydrogens that collectively bear a +1 charge. Los iones poliatómicos restantes están todos cargados negativamente y, por lo tanto, se clasifican como aniones. Sin embargo, solo dos de ellos, el ion hidróxido y el ion cianuro, se nombran usando el sufijo «-ide» que es típicamente indicativo de partículas cargadas negativamente. Los aniones poliatómicos restantes, que contienen oxígeno, en combinación con otro no metálico, existen como parte de una serie en la que el número de oxígenos dentro de la unidad poliatómica puede variar. Como se ha subrayado repetidamente en varias secciones de este texto, no hay dos fórmulas químicas que deban compartir un nombre químico común. Un solo sufijo, «- ide», es insuficiente para distinguir los nombres de los aniones en una serie poliatómica relacionada. Por lo tanto, se emplean sufijos «-ate» y «-it», para denotar que los iones poliatómicos correspondientes forman parte de una serie. Además, estos sufijos también indican el número relativo de oxígenos que están contenidos dentro de los iones poliatómicos. Tenga en cuenta que todos los iones poliatómicos cuyos nombres terminan en «-ar» contienen más oxígeno que los aniones poliatómicos cuyos nombres terminan en «-ite.»Desafortunadamente, al igual que el sistema común para nombrar metales de transición, estos sufijos solo indican el número relativo de oxígenos que están contenidos dentro de los iones poliatómicos. Por ejemplo, el ion nitrato, que se simboliza como NO3−1, tiene un oxígeno más que el ion nitrito, que se simboliza como NO2−1. Sin embargo, el ion sulfato está simbolizado como SO4−2. Mientras que tanto el ion nitrato como el ion sulfato comparten un sufijo» – ate», el primero contiene tres oxígenos, pero el segundo contiene cuatro. Además, tanto el ion nitrato como el ion sulfito contienen tres oxígenos, pero estos iones poliatómicos no comparten un sufijo común. Desafortunadamente, la naturaleza relativa de estos sufijos exige que las combinaciones de fórmula/nombre de iones de los iones poliatómicos simplemente se memoricen.

La regla para construir fórmulas para compuestos iónicos que contienen iones poliatómicos es la misma que para fórmulas que contienen iones monatómicos( de un solo átomo): las cargas positivas y negativas deben equilibrarse. Si se necesita más de uno de un ion poliatómico en particular para equilibrar la carga, la fórmula completa para el ion poliatómico debe estar encerrada entre paréntesis, y el subíndice numérico se coloca fuera de los paréntesis. Esto es para mostrar que el subíndice se aplica a todo el ion poliatómico. A continuación se muestran dos ejemplos:

Reconocer compuestos iónicos

Hay dos formas de reconocer compuestos iónicos. En primer lugar, los compuestos entre elementos metálicos y no metálicos suelen ser iónicos. Por ejemplo, CaBr2 contiene un elemento metálico (calcio, un metal del grupo 2A) y un elemento no metálico (bromo, un metal del grupo 7A). Por lo tanto, es muy probable que sea un compuesto iónico. (De hecho, es iónico. En contraste, el compuesto NO2 contiene dos elementos que no son metales (nitrógeno, del grupo 5A, y oxígeno, del grupo 6A). No es un compuesto iónico; pertenece a la categoría de compuestos covalentes discutidos en otros lugares. También tenga en cuenta que esta combinación de nitrógeno y oxígeno no tiene carga eléctrica especificada, por lo que no es el ion nitrito.

Segundo, si reconoces la fórmula de un ion poliatómico en un compuesto, el compuesto es iónico. Por ejemplo, si ve la fórmula \(\ce{Ba(NO3)2}\), puede reconocer la parte «NO3» como el ion nitrato, \(\rm{NO_3^−}\). (Recuerde que la convención para escribir fórmulas para compuestos iónicos no incluye la carga iónica.) Esta es una pista de que la otra parte de la fórmula, \(\ce{Ba}\), es en realidad el ion \(\ce{Ba^{2+}}\), con la carga 2+ equilibrando la carga 2 total de los dos iones nitrato. Por lo tanto, este compuesto también es iónico.

5. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. K+ y Cl−
2. Mg2+ y Cl−
3. Mg2+ y Se2−

6. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. Na+ y N3−
2. Mg2+ y N3−
3. Al3+ y S2−

7. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. Li+ y N3−
2. Mg2+ y P3−
3. Li+ y P3−

8. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. Fe3+ y Br−
2. Fe2+ y Br−
3. Au3+ y S2−
4. Au+ y S2−

9. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. Cr3+ y O2−
2. Cr2+ y O2−
3. Pb2+ y Cl−
4. Pb4+ y Cl−

10. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. Cr3+ y NO3−
2. Fe2+ y PO43−
3. Ca2+ y CrO42−
4. Al3+ y OH−

11. Escriba la fórmula química para el compuesto iónico formado por cada par de iones.

1. NH4+ y NO3−
2. H+ y Cr2O72−
3. Cu+ y CO32−
4. Na+ y HCO3−

12. Para cada par de elementos, determine la carga de sus iones y escriba la fórmula adecuada para el compuesto iónico resultante entre ellos.

1. Ba y S
2. Cs y yo

13. Para cada par de elementos, determine la carga de sus iones y escriba la fórmula adecuada para el compuesto iónico resultante entre ellos.

1. K y S
2. Sc Br

14. ¿Qué compuestos predicen que sean iónicos?

1. Li2O
2. (NH4)2O
3. CO2
4. FeSO3
5. C6H6
6. C2H6O

15. ¿Qué compuestos predicen que sean iónicos?

1. Ba(OH)2
2. CH2O
3. NH2CONH2
4. (NH4)2CrO4
5. C8H18
6. NH3