Lenguaje químico inorgánico

1. a) Escriba la fórmula química de los siguientes compuestos binarios: dióxido de titanio, sulfuro de dihidrógeno y bromuro de cobalto(III).
2. b) Asigne un nombre sistemático de composición o de Stock a las siguientes fórmulas: $\mathrm{Cu_2O}$, $\mathrm{NH_3}$ y $\mathrm{SnH_4}$. Indique explícitamente para el compuesto $\mathrm{Cu_2O}$ el estado de oxidación con el que actúa el cobre.

1. a) Formule las siguientes especies químicas inorgánicas: hidróxido de hierro(II), cloruro de amonio y seleniuro de plomo(IV).
2. b) Nombre mediante la nomenclatura de composición o de Stock los siguientes compuestos: $\mathrm{Al(OH)_3}$, $\mathrm{Mg_3N_2}$ y $\mathrm{Fe_2S_3}$. Especifique los iones (catión y anión) que constituyen formalmente a cada uno de ellos.

1. a) Escriba la fórmula molecular o empírica de los siguientes compuestos oxigenados: ácido nítrico, sulfato de potasio y dihidrogenofosfato de sodio.
2. b) Proporcione un nombre válido según la IUPAC (tradicional admitido o sistemático de composición/hidrógeno) para: $\mathrm{HClO_4}$, $\mathrm{NaIO_3}$ y $\mathrm{CaCO_3}$. Indique además el estado de oxidación del no metal central en el ácido y en los aniones de las dos sales.

Las sales ácidas derivadas de oxoácidos polipróticos conservan átomos de hidrógeno con carácter ácido en su anión.

1. a) Escriba la fórmula del hidrogenosulfito de bario deduciendo previamente el estado de oxidación de todos los elementos presentes en la sal y aplicando el balance de carga formal.
2. b) Escriba la ecuación de disociación iónica completa de esta sal cuando se disuelve en agua a $25\,^\circ\text{C}$, identificando la especie catiónica y la especie aniónica solvatadas. Razone si el anión resultante presenta comportamiento anfiprótico según la teoría de Brønsted-Lowry.

Observe la representación bidimensional esquemática de la ordenación estructural en un sólido inorgánico constituido por iones monoatómicos $A^{2+}$ y $B^{2-}$:

1. a) Deduzca la relación estequiométrica mínima entre ambos iones en la red y escriba la fórmula empírica resultante del compuesto.
2. b) Explique por qué carece de significado físico referirse a la masa molecular de este compuesto sólido y diferencie su naturaleza reticular continua respecto a una sustancia molecular discreta neutra constituida por átomos con enlace covalente, como el dióxido de azufre, $\mathrm{SO_2}$.

En el laboratorio se identifican cuatro sustancias puras I, II, III y IV a $20\,^\circ\text{C}$ y $1\,\text{atm}$:

• I: Gas constituido por moléculas donde el cloro presenta estado de oxidación $+1$ frente al oxígeno en proporción atómica $2:1$.

• II: Sólido blanco de alto punto de fusión ($1418\,^\circ\text{C}$), aislante eléctrico en estado sólido pero conductor fundido, cuya pequeña fracción disuelta en agua se disocia en iones $\mathrm{Ca^{2+}}$ y $\mathrm{F^-}$.

• III: Sólido inorgánico de punto de fusión extremadamente alto ($>1600\,^\circ\text{C}$), insoluble y no conductor, con átomos de silicio y oxígeno unidos covalentemente en relación estequiométrica $1:2$.

• IV: Gas diatómico homonuclear con enlace covalente triple.

1. a) Formule y asigne un nombre IUPAC sistemático a las sustancias I, II y III.
2. b) Clasifique cada sustancia (I a IV) en: sustancia molecular, red iónica o red covalente.

En el borrador de un informe químico de control de calidad aparecen las siguientes cinco propuestas de formulación o nomenclatura:

1. «Sulfato de hierro(III)» asociado a la fórmula $\mathrm{Fe_3(SO_4)_2}$.

2. «Óxido de potasio(I)» para designar la sustancia $\mathrm{K_2O}$.

3. «Ácido clórico» asignado a la fórmula $\mathrm{HClO_2}$.

4. «Nitrito de calcio» para la fórmula $\mathrm{Ca(NO_3)_2}$.

5. «Ácido sulfúrico(VI)» para $\mathrm{H_2SO_4}$.

1. a) Distinga errores de formulación o de identificación de una especie, indicaciones redundantes y mezclas innecesarias de nomenclaturas. No dé por supuesto que todos los casos tienen el mismo tipo de problema.
2. b) Proporcione una formulación o denominación sencilla y correcta para cada caso: escriba la fórmula real que corresponde al nombre pretendido en 1 y 4, y asigne el nombre IUPAC inequívoco a las fórmulas de 2, 3 y 5.

Se analiza térmicamente una muestra pura de una oxisal hidratada de níquel y azufre para determinar su fórmula estequiométrica exacta. Se pesan $4{,}742\,\text{g}$ de sulfato de níquel(II) hidratado, de fórmula $\mathrm{NiSO_4 \cdot } x\,\mathrm{H_2O}$. Tras someter el sólido a calentamiento prolongado a $280\,^\circ\text{C}$ en atmósfera seca hasta pesada constante, se obtiene un residuo anhidro de $\mathrm{NiSO_4}$ cuya masa es de $2{,}788\,\text{g}$.

Datos de masas atómicas relativas: $\mathrm{H} = 1{,}008$; $\mathrm{O} = 16{,}00$; $\mathrm{S} = 32{,}06$; $\mathrm{Ni} = 58{,}69$.

1. a) Calcule la cantidad de sustancia (en moles) de sal anhidra y de agua desprendida, deduciendo el valor del coeficiente entero de hidratación $x$.
2. b) Escriba la fórmula estequiométrica del compuesto hidratado y nómbrelo según la nomenclatura de composición sistemática de la IUPAC para hidratos.

El ácido difosfórico (o pirofosfórico) y el ácido peroxodisulfúrico son oxoácidos condensados de relevancia industrial y analítica.

1. a) Determine el estado de oxidación del átomo central (fósforo y azufre) en las fórmulas moleculares $\mathrm{H_4P_2O_7}$ y $\mathrm{H_2S_2O_8}$, justificando detalladamente la naturaleza de los enlaces puente presentes entre los no metales en cada una de las dos estructuras (puente oxo $-\mathrm{O}-$ frente a puente peroxi $-\mathrm{O-O}-$).
2. b) Formule el peroxodisulfato de potasio, escriba la ecuación ajustada de formación de $\mathrm{H_4P_2O_7}$ por pérdida de agua a partir de dos moléculas de ácido fosfórico, $\mathrm{H_3PO_4}$ e indique qué especies iónicas hidratadas estables coexisten en el medio acuoso al disolver completamente la sal de potasio a $25\,^\circ\text{C}$.