Cómo escribir fórmulas de compuestos iónicos: compuestos binarios y poliatómicos

Publicado el 7 septiembre, 2020

Ejemplos de compuestos iónicos binarios

Antes de comenzar este video, es útil saber cómo nombrar un compuesto iónico según su fórmula química. En esta lección, aprenderá cómo comenzar con el nombre del compuesto iónico y convertirlo en una fórmula química.

Los compuestos iónicos binarios son bastante simples. Un compuesto iónico es un compuesto con carga neutra que está formado por iones enlazados, un catión y un anión. El catión tiene una carga positiva y el anión tiene una carga negativa. Cuando los dos se combinan en un compuesto, ese compuesto no tiene una carga general. NaCl es un ejemplo. Na + (un catión con una carga de +1) se combina con Cl – (un anión con una carga de -1) para producir NaCl (cloruro de sodio).

Antes de que aprenda los pasos para escribir una fórmula química, me gustaría recordarle cómo determinar la carga de un ion. Para los elementos representativos, la carga del ion está relacionada con la columna o grupo en el que se encuentra el elemento.

Los elementos del grupo IA tienen solo un electrón de valencia, por lo que cuando pierden ese electrón tendrán una carga de +1.
Los elementos del grupo IIA tienen dos electrones de valencia. Cuando pierdan sus dos electrones de valencia, tendrán una carga de +2.
Los elementos del grupo IIIA tienen tres electrones de valencia. Pierden sus tres electrones para formar iones +3.
Los elementos de IVA del grupo son una excepción a la tendencia. El estaño (Sn) y el plomo (Pb) pueden perder múltiples electrones para formar iones con cargas diferentes. El carbono, el silicio y el germanio rara vez forman iones.
Los elementos del grupo VA tienen cinco electrones de valencia. En lugar de perder estos cinco electrones, los elementos del Grupo VA ganarán tres electrones para tener una carga de -3.
Los elementos del grupo VIA tienen seis electrones de valencia y ganan dos electrones para tener una carga -2.
Los elementos del grupo VIIA tienen siete electrones en su capa exterior. Estos elementos ganan un electrón para tener una carga de -1.

Los metales de transición son elementos capaces de perder diferentes cantidades de electrones y pueden tomar múltiples formas iónicas. Los nombres de los iones de metales de transición contienen números romanos para indicar la carga de los iones.

Por ejemplo, el nitrato de plomo (II) contiene un ion de plomo +2: Pb 2+ . El óxido de vanadio (IV) contiene un ion de vanadio +4: V 4+ .

Compuestos iónicos

Si tiene que escribir la fórmula química de un compuesto iónico binario simple dado el nombre del compuesto, sigue un conjunto de tres pasos. Repasemos ellos usando cloruro de magnesio como ejemplo.

Escriba los símbolos para el catión y el anión: Mg y Cl.
Determine la carga del catión y el anión. Si el catión tiene un número romano después, esa es la carga de ese catión. Los cationes reciben números romanos cuando pueden tomar más de una forma iónica. Si no hay un número romano, puede determinar la carga a partir de la posición del catión en la tabla periódica. Tal es el caso del magnesio. El magnesio está en la columna IIA por lo que tiene una carga de +2. Magnesio 2+: Mg 2+ . El cloro está en la columna VIIA por lo que tiene una carga de -1: Cl – .
Determina la fórmula. Escriba los dos símbolos juntos y determine cómo hacer que el compuesto sea neutro al encontrar el mínimo común múltiplo de las cargas de cada ion. Luego, averigüe cómo se necesitan los átomos de cada elemento para producir esa carga. Mg 2+ Cl – . El mínimo común múltiplo es dos. Para obtener una carga de dos en magnesio, multiplíquelo por uno – (2 * 1 = 2). Entonces, solo un magnesio. Para obtener una carga de dos en el cloruro, que tiene una carga de -1, debe multiplicarlo por dos – (1 * 2 = 2). Entonces tendrás dos iones de cloruro, o Cl 2 .
1. Paso alternativo 3: el método de soltar e intercambiar. La magnitud de la carga del ion se convierte en el número del ion opuesto necesario. Ignorando los signos + y -, coloque el número de la carga en la posición del subíndice: Mg 2 Cl. Si la carga del ion es simplemente una, puede ignorarla. Ahora intercambie los lugares de los subíndices: Mg Cl 2 . Ahora tienes tu fórmula.

Ejemplos binarios

Probemos con un ejemplo: óxido de sodio.

Escriba Na y O.
Escriba Na + y O 2- .
Na + O 2- . El mínimo común múltiplo es dos. Para obtener una carga de dos en sodio, que tiene una carga de +1, debe multiplicarlo por 2 (1 * 2 = 2). Entonces tendrás dos átomos de sodio o Na 2 . Para obtener una carga de 2 en el oxígeno, multiplíquelo por uno – (2 * 1 = 2). Entonces, solo una O. La fórmula final es Na 2 O.

Si queremos hacer el método drop and swap, volvemos al paso 2, donde teníamos nuestros iones y sus cargas: Na + O 2- . Primero ignoramos los signos + y -, luego bajamos el número de la carga a la posición del subíndice: NaO 2 . Dado que la carga de sodio es solo una, no es necesario anotar nada. Ahora intercambiamos los lugares de los subíndices. Na 2 O. Ahora tenemos nuestra fórmula.

Probemos uno más difícil: el óxido de hierro (III).

Escriba Fe y O.
Escriba Fe 3+ y O 2- . Sabes que el hierro es 3+ por el número romano III que sigue.
Fe 3+ O 2- . El mínimo común múltiplo entre tres y dos es seis. Entonces, para obtener una carga de seis en el hierro, necesita tener dos átomos de hierro porque 3 * 2 = 6: Fe 2 . Para obtener una carga de seis en el oxígeno, necesita tres de ellos porque 2 * 3 = 6: O 3 . Entonces, la fórmula final es Fe 2 O 3 , y esto produce un compuesto neutro.

También podemos hacer el paso tres usando el método de soltar e intercambiar. Comenzando con nuestros iones cargados Fe 3+ y O 2- , ignoramos los signos + y -, luego reducimos los números de nuestras cargas: Fe 3 O 2 . Ahora intercambiamos la posición de estos subíndices: Fe 2 O 3 . Llegamos con nuestra fórmula Fe 2 O 3 .

Compuestos iónicos poliatómicos

Escribir fórmulas para compuestos iónicos poliatómicos no es difícil cuando se conoce la fórmula del ión poliatómico. Hay muchas tablas disponibles que muestran la fórmula de los iones poliatómicos comunes y su carga. Con el tiempo, memorizará fácilmente los que más usa. Siga los mismos pasos que cuando nombra compuestos iónicos binarios, pero trate el ion poliatómico como una unidad.

Ejemplos poliatómicos

Probemos con un ejemplo: fosfato de potasio.

Escriba K para potasio y PO 4 para fosfato.
Escriba K + y PO 4 3- . Sé que la carga del fosfato es de 3 porque miré un gráfico.
Escriba K + PO 4 3- . El mínimo común múltiplo entre el +1 en el potasio y el -3 en el fosfato es tres. Entonces necesitas tres iones de potasio porque (3 * 1 = 3), K 3 , y un fosfato (1 * 3 = 3), PO 4 . Esto da la fórmula K 3 PO 4 .
Si estoy usando soltar e intercambiar, comenzaré desde el paso dos. Escriba K + y PO 4 3- . Ignore los signos + y -, luego baje los números de los cargos al nivel de subíndice. Dado que la carga de potasio es uno, ignoro ese número. Tenga cuidado aquí de intercambiar solo el número tres y no el número cuatro. Eso es parte del ion fosfato poliatómico: K (PO 4 ) 3 . Ahora cambio el lugar de los subíndices: K 3 PO 4 .

Probemos con otro ejemplo un poco más difícil: cromato de hierro (III).

Escriba Fe y CrO 4 .
Escriba Fe 3+ y CrO 4 2- .
Escriba Fe 3+ CrO 4 2- . El ion poliatómico tiene paréntesis alrededor para denotarlo como su propio ion. El mínimo común múltiplo de la carga +3 en el hierro y la carga -2 en el cromato es seis. Entonces, necesita dos iones de hierro, (3 * 2 = 6), Fe 2 y tres iones de cromato, (2 * 3 = 6), (CrO 4 ) 3 , para hacer un compuesto neutro. Observe que pongo paréntesis alrededor del ion cromato. Esto indica que todo lo que está dentro de estos paréntesis se multiplica por ese número. Fe 2 (CrO 4 ) 3 es mi fórmula final.
Si dejamos caer y cambiamos, comenzamos con el paso dos. Fe 3+ y CrO 4 2- . Ignoramos los signos + y -, luego bajamos los cargos al nivel de subíndice. Es útil poner paréntesis alrededor de su ion poliatómico durante este paso: Fe 3 , luego entre paréntesis (CrO 4 ) 2 . Ahora intercambie los subíndices. Fe 2 (CrO 4 ) 3 es la fórmula final.

Resumen de la lección

Los compuestos iónicos son compuestos neutros hechos de cationes positivos y aniones negativos. Escribir la fórmula química de los compuestos iónicos es bastante fácil.

Escriba el símbolo del catión, luego el símbolo del anión.
Escriba los cargos respectivos para cada uno.
Encuentra el mínimo común múltiplo de los iones para hacer que el compuesto sea neutro.
1. Una alternativa al tercer paso es el método drop and swap.

Cuando tenga un compuesto iónico poliatómico, trate el ión poliatómico como una unidad y escriba la fórmula química siguiendo los mismos pasos que para un compuesto iónico binario.

Los resultados del aprendizaje

Debería tener la capacidad de hacer lo siguiente después de ver esta lección en video:

Definir compuestos iónicos, cationes y aniones.
Enumere los pasos para escribir la fórmula química de compuestos binarios y poliatómicos.
Explicar cómo tratar los iones poliatómicos al escribir la fórmula de los compuestos poliatómicos.