Química · Francesc Pinyol Margalef

...

01General#

Recursos educatius
- Blinklearning
Estats d'oxidació / Oxidation states (wp)
- List of oxidation states of the elements
...

02Taula periòdica#

Teories atòmiques

monista		la matèria està formada per un sol element (aire, aigua...)
Demòcrit / pluralista	s. V aC, Antiga Grècia	La matèria està formada per diferents tipus de substàncies. L'interior de la matèria conté unes partícules anomenades àtoms.	Leucip (mestre de Demòcrit) Anaxàgores (intel·ligència ordenadora: noûs): homeomeries (àtoms) espermatas (molècules) Demòcrit d'Abdera (teoria mecanicista) àtoms
Dalton	s. XIX, Regne Unit	Els elements que constitueixen la matèria estan formats per partícules individuals i indivisibles anomenades àtoms	Basada en: llei de Lavoisier (conservació de la massa) llei de Proust (proporcions definides) llei de Richter (proporcions recíproques) llei de Dalton (proporcions múltiples) Postulats: partícules indivisibles i indestructibles: àtoms els àtoms d'un element determinat són iguals en massa i propietats els àtoms de diferents elements són diferents en massa i propietats els compostos es formen per la unió d'àtoms en una relació constant i senzilla de nombres enters compost: propietats característiques i la massa de la combinació atòmica en el compost és constant

Model atòmic

autors	data	base	postulats
Kelvin	1902		àtom: esfera carregada positivament, amb electrons incrustats com llavors de síndria
J.J. Thomson	1903		àtom: esfera carregada positivament, amb electrons encastats
Nagaoka	1904		àtom: cos central positius, amb electrons que volten com anells de Saturn
Rutherford	1911	mecànica clàssica	experiment: bombardeig d'una làmina d'or amb partícules alfa (nuclis d'heli) radi nuclear: R=R_0 \sqrt[3]{A}, on R_0 =1,2·10^{-15}\;\text{m} la massa dels àtoms està concentrada al nucli la càrrega positiva és al nucli els electrons circulen en òrbites circulars al voltant del nucli la major part de l'àtom és un espai buit
Bohr	1913	mecànica clàssica + mecànica quàntica	l'electró gira al voltant del nucli en òrbites circulars (Sommerfield: el·líptiques), sense emetre energia ni absorbir-ne: no varia la seva velocitat ni es precipita sobre el nucli. El radi atòmic és constant. només són permeses les òribites circulars l'energia de les quals té uns valors determinats. L'energia mínima és per a l'òrbita n=1 (de radi més petit). Estat fonamental / estat excitat el pas d'un electró d'una òrbita a una altra provoca l'emissió o absorció d'energia d'acord amb la diferència d'energia entre els dos nivells
Chadwick	1932		descobriment del neutró el nucli està format per protons i neutrons, i al seu voltant se situen els electrons
Model actual		mecànica quàntica	nombres quàntics, basats en les equacions d'ona de Schrödinger partícules subatòmiques

Composició del nucli atòmic

nombre atòmic Z: nombre de protons (determina l'element químic)	nombre màssic A: nombre de protons i neutrons A = Z + N massa atòmica d'un element: mitjana ponderada de les masses dels seus isòtops
nombre neutrònic N: nombre de neutrons (defineix els isòtops)

...
Taula periòdica
- Periodic table (wp)
- Ptable (interactiva)
Atomic orbital (wp)
Quantum number (wp)

Nombres quàntics

		indica	valors
n	principal	grandària de l'orbital	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
l	secundari	forma de l'orbital	0/s, 1/p, 2/d, 3/f, 4/g, ... (n-1)
m_l	magnètic	orientació de l'orbital	-l ... 0 ... +l
m_s	espín	propietats magnètiques de l'electró	-1/2, +1/2

l=0

l=1

l=2

l=3

s

p

d

f

n=1

1s (1,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

n=2

2s (2,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

2p (2,1,...)

m=-1		m=0		m=1
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	-1/2

n=3

3s (3,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

3p (3,1,...)

m=-1		m=0		m=1
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	-1/2

3d (3,2,...)

m=-2		m=-1		m=0		m=1		m=2
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

n=4

4s (4,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

4p (4,1,...)

m=-1		m=0		m=1
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	-1/2

4d (4,2,...)

m=-2		m=-1		m=0		m=1		m=2
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

4f (4,3,...)

m=-3		m=-2		m=-1		m=0		m=1		m=2		m=3
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

n=5

5s (5,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

5p (5,1,...)

m=-1		m=0		m=1
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	-1/2

5d (5,2,...)

m=-2		m=-1		m=0		m=1		m=2
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

5f (5,3,...)

m=-3		m=-2		m=-1		m=0		m=1		m=2		m=3
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

n=6

6s (6,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

6p (6,1,...)

m=-1		m=0		m=1
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	-1/2

6d (6,2,...)

m=-2		m=-1		m=0		m=1		m=2
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	+1/2

...

n=7

7s (7,0,...)

m=0
-1/2	+1/2

7p (7,1,...)

m=-1		m=0		m=1
-1/2	+1/2	-1/2	+1/2	-1/2	-1/2

...

2 electrons

6 electrons

10 electrons

14 electrons

Ordre per omplir orbitals:
- regles
  - l'energia és n+l
  - si dos orbitals diferents tenen el mateix valor de n+l, el menys energètic és el que té un valor de n més petit (regla de Madelung)
  - els orbitals d'un mateix nivell (valors iguals de n i l) tenen la mateixa energia
  - principi d'exclusió de Pauli: en un àtom no hi pot haver dos electrons amb els quatre nombres quàntics iguals
  - principi d'Aufbau: els eletrons van ocupant orbitals d'energia creixent
  - regla de Hund: en ocupar orbitals de la mateixa energia (p.ex. 2 p_x, 2 p_y, 2 p_z) els electrons han d'estar desaparellats si és possible
- gràficament (diagrama de Moeller): 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p
  
  l=0
  l=1
  l=2
  l=3
  l=4
  
  n=1
  1s
  
  n=2
  2s 2p
  
  n=3
  3s 3p 3d
  
  n=4
  4s 4p 4d 4f
  
  n=5
  5s 5p 5d 5f 5g
  
  n=6
  6s 6p 6d 6f 6g
  
  n=7
  7s 7p 7d 7f 7g

	l=0	l=1	l=2	l=3	l=4
n=1	1s
n=2	2s	2p
n=3	3s	3p	3d
n=4	4s	4p	4d	4f
n=5	5s	5p	5d	5f	5g
n=6	6s	6p	6d	6f	6g
n=7	7s	7p	7d	7f	7g

Taula periòdica (wp):

electronegativitat augmenta: ->, ^		repre.		de transició interna (lantànids i actínids)														de transició										representatius
	grup: ->	1	2	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
període 1	1s	1 H																															2 He
període 2	+ 2s 2p	3 Li	4 Be																									5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
període 3	+ 3s 3p	11 Na	12 Mg																									13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
període 4	+ 4s 3d 4p	19 K	20 Ca															21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
període 5	+ 5s 4d 5p	37 Rb	38 Sr															39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
període 6	+ 6s 4f 5d 6p	55 Cs	56 Ba	57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu	72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
període 7	+ 7s 5f 6d 7p	87 Fr	88 Ra	89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr	104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og
		bloc s		bloc f														bloc d										bloc p

03Enllaç químic#

Tipus d'enllaç:

			fusió i ebullició	duresa	conductivitat	solubilitat	densitat	exemples
			propietats
iònic	Atracció eletrostàtica entre ions (cessió completa d'electrons). Diferència entre electronegativitats: > 1,6 per a metall i no-metall 2.0 entre dos no-metalls Xarxes cristal·lines iòniques		alt	dur, fràgil	només en dissolució o estat líquid	en dissolvents polars		elements allunyats en la taula periòdica NaCl
covalent	Es comparteixen electrons	Substàncies moleculars (molècules unides mitjançant forces intermoleculars febles)	baix	tou, poca resistència mecànica	mal conductor	apolars: insolubles en dissolvents polars polars: solubles en dissolvents polars		representació estructures de Lewis entre àtoms dels elements més electronegatius: C, N₂, O₂, F, Si, P, S, Cl H₂ (hidrogen) HCl (clorur d'hidrogen) H₂O (aigua) NH₃ (amoníac) CH₄ (metà)
covalent	Es comparteixen electrons	Substàncies atòmiques o cristalls atòmics, substàncies covalents atòmiques, cristalls covalents (constituïts per àtoms units mitjançant enllaços covalents molt forts que formen una xarxa tridimensional)	molt alt	molt dur	no (excepte el grafit)	insoluble		diòxide de silici (sílice) diamant (tetraèdrica) grafit (capes unides per forces de Van der Waals)
metàl·lic	Unió entre àtoms d'elements metàl·lics que comparteixen conjuntament els electrons de la capa de valència. Gran quantitat d'electrons deslocalitzats: gas electrònic		elevat o alt	dúctil (fils) mal·leable (làmines)	bon conductor	insoluble (energies reticulars altes)	elevada	alcalins (grup 1) alcalinoterris (grup 2) elements de transició (grups 3 - 12)

Forces intermoleculars (entre diverses molècules, més feble que les forces que uneixen els àtoms)

	entre	formen	força	exemples
forces de Van der Waals	molècules polars	dipol elèctric (permanent)	feble	H₂O
forces de Van der Waals	molècules apolars	dipol instantani	molt feble (augmenta amb la massa molecular)	F₂, Cl₂, Br₂, I₂
enllaç d'hidrogen	molècules que contenent àtoms d'hidrogen units mitjançant enllaç covalent a un altre àtom molt electronegatiu i petit	(línia discontínua)	més fort	H₂O (HF)_n estructura helicoidal de proteïnes i àcids nucleics

Nous materials


kevlar
fibra de carboni
grafè
ful·lerè
carbí o carboni acetilènic lineal (LAC)
diamants sintètics (HPHT, CVD)
materials intel·ligents
nous superconductors
metamaterials
acers moderns
ceràmics de darrera generació
fibra òptica
metalls moderns: tàntal i niobi

04Gasos#

...

Avogadro (P, T constants): V=kn	V=\frac{nRT}{P} PV=nRT R=8,314\,\frac{Pa·m^3}{K·mol}=0,082\,\frac{L·atm}{K·mol}
Boyle-Mariotte (T, n constants): V=\frac{k'}{P}
Charles (P, n constants): V=k"T

en condicions normals (101300 Pa = 1 atm i 273 K = 0 ℃) 1 mol ocupa 22,4 L

05Dissolucions#

...

		propietats col·ligatives
percentatge en massa	\frac{\text{massa solut}}{\text{massa dissolució}} 100 \quad (%)
parts per milió	\frac{\text{massa solut}}{\text{massa dissolució}} 100000 \quad \text{(ppm)}
percentatge en volum	\frac{\text{volum solut}}{\text{volum dissolució}} 100 \quad (%\text{Vol})
concentració	\frac{\text{massa solut}}{\text{volum dissolució}} \quad \left(\frac{g}{L}\right)
molaritat (M) concentració molar (C)	\frac{\text{mols solut}}{\text{1L dissolució}} \quad \left(\frac{\text{mol}}{L}\right)	pressió osmòtica: \Pi=CRT
molalitat (m)	\frac{\text{mols solut}}{\text{1Kg dissolvent}} \quad \left(\frac{\text{mol}}{\text{Kg}}\right)	augment ebullioscòpic: \Delta T_e = K_e m descens crioscòpic: \Delta T_f = K_f m
fracció molar (\chi)	\frac{\text{mols solut}}{\text{mols solut + mols dissolvent}}	increment de pressió vapor: \Delta P = P_0 \chi

06Reaccions#

Equació química:
- reactius → productes
- CaCO₃ → CO₂ + CaO
Coeficients estequiomètrics:
1. igualar àtoms de metall
2. igualar àtoms de no-metalls (excepte hidrogen i oxigen)
3. igualar àtoms d'hidrogen
4. igualar àtoms d'oxigen
5. repassar

Lleis fonamentals de la química:

autor	nom	enunciat
Lavoisier	Llei de la conservació de la massa	La massa es conserva
Proust	Llei de les proporcions definides	La proporció de masses és fixa
Dalton	Llei de les proporcions múltiples	Masses en relació de nombres enters
Gay-Lussac	Llei dels volums de combinació	Volums en relació de nombres enters senzills
Avogadro	Hipòtesi d'Avogadro	En iguals condicions de pressió i temperatura, volums iguals de diferents gasos tenen el mateix nombre de molècules

Tipus de reaccions:

tipus	descripció	exemple
Reacció de síntesi	es genera un producte més complex	N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃
Reacció de descomposició	es transforma en substàncies d'estructura molecular més simple	CaCO₃ → CO₂ + CaO
Reacció de desplaçament	un element reacciona amb un compost i s'hi integra; s'allibera un element del compost original	2 HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂
Reacció de doble descomposició o doble substitució	dos compostos reaccionen i bescanvien ions	AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO₃
Reacció de combustió	reacció amb oxigen; es genera calor i sovint llum	producte orgànic + O₂ → CO₂ + H₂O

Tipus de reaccions segons criteri:

criteri

tipus

criteris energètics

reaccions endotèrmiques (alliberen energia)
reaccions exotèrmiques (absorbeixen energia)

calor: Q = m c \Delta T
entalpia:
- \Delta H > 0: reacció endotèrmica
- \Delta H < 0: reacció exotèrmica

criteris cinètics

reaccions lentes
reaccions ràpides

Energia d'activació: E_a
Factors que intervenen en la velocitat:

concentració
- augment de concentració -> augment velocitat
temperatura
- augment de temperatura -> augment velocitat
estat físic dels reactius
- augment superfície en contacte -> augment velocitat
catalitzadors (p.ex.: enzims: amilasa, pepsina, lactasa)
- disminueixen l'E_a

sentit de la reacció

reaccions reversibles
- p.ex.: equilibri entre líquid i vapor
reaccions irreversibles (o completa):
- fins que s'exhaureix el reactiu limitant

reaccions reversibles
- A + B ⇔ C+ D
- equilibri dinàmic
- exemple: 2 NO₂ ⇔ 2 NO + O₂
  - efectes dels òxids de nitrogen:
    - pluja àcida: 3 NO₂ + H₂O → 2 HNO₃ + NO
    - destrucció de la capa d'ozó: NO + O₃ → NO₂ + O₂

naturalesa dels reactius

reaccions àcid-base

		pH (potential hidrogen) = -log₁₀(concentració molar d'ions H₃O⁺)
àcid	quan es dissol en aigua, es dissocia en ions hidrogen H⁺ (solvatats: units a molècules d'aigua, hidroni H₃O⁺) i en l'anió (-) respectiu: HA → A^-_(aq) + H⁺(aq)	0<pH<7
base	quan es dissol en aigua, es dissocia en ions hidroxil OH^- i en el catió (+) respectiu: BOH_(aq) → B⁺_(aq) + OH^-(aq)	7<pH<14

Neutralització:
reacció que es dóna entre els ions hidroxil d'una base i els ions hidrogen d'un àcid per formar aigua

H⁺ + OH^- → H₂O
àcid + base → sal + aigua
Exemple:
- HCl_(aq) + NaOH_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l)
- en realitat: H⁺_(aq) + Cl^-_(aq) + Na⁺_(aq) + OH^-_(aq) → Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq) + H₂O(l)

Valoracions àcid-base:
procés per a determinar la concentració d'àcid o base que conté una dissolució
mitjançant la seva reacció amb una base o àcid de concentració coneguda

reaccions d'oxidació-reducció: es produeix un intercanvi d'electrons entre reactius.
- oxidació:
  - (guany d'oxigen o pèrdua d'hidrogen (l'oxigen agafa hidrogen per a formar aigua))
    - rovell en el ferro (guany d'oxigen): 2 Fe + O₂ → 2 FeO
    - àcid acètic a partir de l'entanol del vi (pèrdua d'hidrogen): CH₃CH₂OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O
  - una substància perd electrons
    - oxidació del sodi: Na → Na⁺ + 1 e^-
    - oxidació del catió Fe(II): Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1 e^-
  - augment en el nombre d'oxidació
- reducció:
  - (pèrdua d'oxigen o guany d'hidrogen):
    - combinació de l'òxid de plom amb carboni (pèrdua d'oxigen): PbO + C → Pb + CO
    - formació de matèria orgànica en la fotosíntesi (guany d'hidrogen): CO₂ + H₂O → CH₂O + O₂
  - una substància guanya electrons:
    - reducció del catió ferro (III): Fe³⁺ + 3e^- → Fe
  - disminució en el nombre d'oxidació

Reacció redox: Zn + Cl₂ → Zn²⁺ + 2 Cl^-	Semireacció d'oxidació (es perden electrons): Zn → Zn²⁺ + 2 e^- Reductor és l'espècie química que s'oxida (fa que l'altre es redueixi) (p.ex: metalls, carboni, hidrogen) reductor → oxidant + n e^-
	Semireacció de reducció (es guanyen electrons): Cl₂ + 2 e^- → 2 Cl^- Oxidant és l'espècie química que es redueix (fa que l'altre s'oxidi) (p.ex.: ozó, ió dicromat, ió permanganat, òxid de manganès, àcid nítric) oxidant + n e^- → reductor

Igualació de reaccions redox

estat d'alguns productes

reaccions de precipitació: els ions de diferents dissolucions reaccionen per formar un producte sòlid insoluble

Exemple:

K₂CrO_4(aq) + Pb(NO₃)_2(aq) → PbCrO₄↓+ 2 KNO_3(aq)

Reaccions d'identificació d'ions: detecta la presència de determinats ions

Nombre d'oxidació

càrrega que presentaria l'àtom si estigués format per ions

determinació:

en	nombre d'oxidació és	exemples
ions monoatòmics	càrrega de l'ió	Fe³⁺: +3 S^2-: -2 Br^-: -1 Ba²⁺: +2
element (monoatòmic, diatòmic, poliatòmic)	sempre 0	Cu metàl·lic: 0 O₂ oxigen: 0 N₂ nitrogen: 0 P₄ fòsfor: 0 C_grafit: 0 C_diamant: 0
cada àtom d'oxigen en tots els compostos	-2 peròxids: -1
hidrogen	+1 hidrurs metàl·lics: -1
qualsevol compost	metall alcalí (grup 1): +1 metall alcalinoterri (grup 2): +2
halogen (grup 17)	en halurs: -1 altres compostos: positiu (excepte en el fluor: -1)
compost poliatòmic	Σ nombre_àtoms_i · nombre_oxidació_i = 0
ió poliatòmic	Σ nombre_àtoms_i · nombre_oxidació_i = càrrega_ió

Igualació de reaccions redox (mètode ió-electró)
1. escriviu l'equació química tenint en compte les dissociacions de sals i àcids i bases
2. determineu els nombres d'oxidació de tots els àtoms
3. identifiqueu l'espècie que s'oxida (augment en el nombre d'oxidació) i la que es redueix (disminució en el nombre d'oxidació)
4. escriviu les semireaccions d'oxidació i de reducció
5. igualeu el nombre d'àtoms de les semireaccions
  1. igualació del nombre d'àtoms dels elements que s'oxiden i redueixen
  2. igualació del nombre d'àtoms d'oxigen
    - medi àcid: afegiu aigua
  3. igualació del nombre d'àtoms d'hidrogen
    - medi àcid: afegiu H⁺
6. igualeu càrregues elèctriques (afegir alectrons al costat que toca)
7. igualeu el nombre d'electrons guanyats i perduts en cada semireacció
  1. si coincideixen: res
  2. si un és múltiple de l'altre: es multiplica la de menys electrons fins a igualar-les
  3. si són nombres primers entre si: multiplicació creuada
8. sumeu les dues semireaccions, per a obtenir l'equació iònica
  - si era un medi bàsic (tot i haver fet els passos anteriors com si fos un medi àcid):
    - neutralitzeu els ions H⁺ mitjançant ions OH^-
9. escriviu la reacció completa en forma molecular
...

07Nomenclatura inorgànica#

Nomenclatura química (wp)
- tradicional
- sistemàtica estequiomètrica
  - mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- ...
  - recomanada per a compostos no metàl·lics
- de Stock
  - xifres romanes entre parèntesis
  - recomanada per a compostos metàl·lics

hidrurs, òxids

àcids

sals

Hidrurs de metalls:
Me^+m H^-1 → MeH_m

hidrur de me...

Hidrurs de no-metalls:
X^+m H^-1 → XH_m

hidrur de x

	nom sistemàtic	nom comú
NH₃	azà	amoníac
PH₃	fosfà	fosfina
AsH₃	arsà	arsina
SbH₃	estibà	estibina
BiH₃		bismutina
BH₃	borà	borà
CH₄	metà	metà
SiH₄	silà	silà

Hidràcids:
H⁺¹ X^-n → H_nX

x-ur d'hidrogen
aquós (aq): àcid x-hídric

Sals neutres (tots H→Me):
Me^+m X^-n → Me_nX_m

x-ur de me

Sals àcides (alguns H→Me):
Me^+m (HX)^-n → Me_n(HX)_m

hidrogen-x-ur de me

No-metall i no-metall:
X^+m Y^-n → X_nY_m

y-ur de x

Cianurs:
Me^+m (CN)^-1 → Me(CN)_m

cianur de me

Òxids:
Me^+m O^-2 → Me₂O_m
X^+m O^-2 → X₂O_m

òxid de me/x

Oxoàcids (òxid + n·H₂O):
H⁺¹ (XO_c)^-a → H_a(XO_c)

àcid per-x-ic
àcid x-ic
àcid x-ós
àcid hipo-x-ós

segons aigua afegida:

més aigua: àcid orto...
menys aigua: àcid meta...

Oxosals (tots H→Me):
Me^+m (XO_c)^-a → Me_a(XO_c)_m

per-x-at de me
x-at de me
x-it de me
hipo-x-it de me

Hidrogen sals (alguns H→Me):
Me^+m (H_xX_aO_b)^-n → Me_n(H_xX_aO_b)_m

(di,tri,...)hidrogenper-x-at de me
(di,tri,...)hidrogen-x-at de me
(di,tri,...)hidrogen-x-it de me
(di,tri,...)hidrogenhipo-x-it de me

Sals hidratades (sal + n·H₂O):
...

per-x-at de me (mono,di,tri,tetra,penta...)hidratat
x-at de me (mono,di,tri,tetra,penta...)hidratat
x-it de me (mono,di,tri,tetra,penta...)hidratat
hipo-it de me (mono,di,tri,tetra,penta...)hidratat

Diàcids (2*oxoàcid - H₂O):
2 H_a(XO_c) - H₂O → H_2a-2(X₂O_2c-1)

àcid diper-x-ic
àcid di-x-ic
àcid di-x-ós
àcid dihipo-x-ós

Peròxids:
Me^+m (O₂)^-2 → Me₂(O₂)_m

peròxid de me
se simplifiquen com a molt fins a O₂

Hidròxids (bases):
Me^+m (OH)^-1 → Me(OH)_m

hidròxid de me

...

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

H (-1, +1)
H₂O aigua
H₂O₂ aigua oxigenada

He

Li (+1)
LiH hidrur de liti
LiOH hidròxid de liti

Be (+2)

B (-3,+3)
BH₃ borà

B₂O₃ òxid de bor (B^III)	+3H₂O	H₃BO₃ àcid (orto)bòric (B^III)	BO₃^3- ió (orto)borat
B₂O₃ òxid de bor (B^III)	+H₂O	HBO₂ àcid metabòric (B^III)	BO₂^- ió metaborat

C (-4,+2,+4)
CH₄ metà

CO monòxid de carboni
CO₂ diòxid de carboni	+H₂O	H₂CO₃ àcid carbònic (C^IV)	CO₃^2- ió carbonat

N (-3,+1,+2,+3,+4,+5)
NH₃ amoníac

N₂O₅ òxid de nitrogen (V) (N^V)	+H₂O	HNO₃ àcid nítric (N^V)	NO₃^- ió nitrat
NO₂ diòxid de nitrogen (N^IV)
N₂O₄ tetraòxid de dinitrogen (N^IV)
N₂O₃ triòxid de dinitrogen (N^III)	+H₂O	HNO₂ àcid nitrós (N^III)	NO₂^- ió nitrit

O (-2)

F (-1)
HF fluorur d'hidrogen
HF (aq) àcid fluorhídric
OF₂ difluorur d'oxigen

Ne

Na (+1)
NaH hidrur de sodi
Na₂O òxid de sodi
Na₂O₂ peròxid de sodi
NaOH hidròxid de sodi
Na₂S₂ disulfur de sodi

Mg (+2)
MgH₂ hidrur de magnesi
MgO òxid de magnesi
Mg(OH)₂ hidròxid de magnesi
Mg(CN)₂ cianur de magnesi

Al (+3)
AlH₃ hidrur d'alumini
Al(OH)₃ hidròxid d'alumini
Al(CN)₃ cianur d'alumini

Si (-4,+4)
SiH₄ silà

SiO₂ òxid de silici	+2H₂O	H₄SiO₄ àcid (orto)silícic	SiO₄^4- ió silicat
SiO₂ òxid de silici	+H₂O	H₂SiO₃ àcid metasilícic	SiO₃^2- ió metasilicat

P (-3,+1,+3,+5)
PH₃ fosfà, fosfina

P₂O₅ òxid de fòsfor (V)	+3H₂O	H₃PO₄ àcid (orto)fosfòric (P^V)	PO₄^3- ió fosfat
P₂O₅ òxid de fòsfor (V)	+H₂O	HPO₃ àcid metafosfòric (P^V)	PO₃^- ió metafosfat
P₂O₃ òxid de fòsfor (III)	+3H₂O	H₃PO₃ àcid (orto)fosforós (P^III)	PO₃^3- ió fosfit
P₂O òxid de fòsfor (I)	+3H₂O	H₃PO₂ àcid hipofosforós (P^I)	PO₂^3- ió hipofosfit

S (-2,+2,+4,+6)
H₂S sulfur d'hidrogen
H₂S (aq) àcid sulfhídric

SO₃ òxid de sofre (VI)	+H₂O	H₂SO₄ àcid sulfúric (S^VI)	SO₄^2- ió sulfat
SO₂ òxid de sofre (IV)	+H₂O	H₂SO₃ àcid sulfurós (S^IV)	SO₃^2- ió sulfit

Cl (-1,+1,+3,+5,+7)
HCl clorur d'hidrogen
HCl (aq) àcid clorhídric

Cl₂O₇ òxid de clor (VII)	+H₂O	HClO₄ àcid perclòric (Cl^VII)	ClO₄^- ió perclorat
Cl₂O₅ òxid de clor (V)	+H₂O	HClO₃ àcid clòric (Cl^V)	ClO₃^- ió clorat
Cl₂O₃ òxid de clor (III)	+H₂O	HClO₂ àcid clorós (Cl^III)	ClO₂^- ió clorit
Cl₂O òxid de clor (I)	+H₂O	HClO àcid hipoclorós (Cl^I)	ClO^- ió hipoclorit

Ar

K (+1)
K₂O òxid de potassi
K₂O₂ peròxid de potassi
KOH hidròxid de potassi
KCN cianur de potassi

Ca (+2)
MgH₂ hidrur de calci
CaO òxid de calci
CaO₂ peròxid de calci
Ca(OH)₂ hidròxid de calci

Cr (+2,+3,+6)
CrH₂ hidrur de crom (II)
Cr(OH)₂ hidròxid de crom (II)

CrO₃ òxid de crom (VI)	+H₂O	H₂CrO₄ àcid cròmic (Cr^VI)	CrO₄^2- ió cromat

Mn (+2,+3,+4,+6,+7)

Mn₂O₇ òxid de manganès (VII)	+H₂O	HMnO₄ àcid permangànic (Mn^VII)	MnO₄^- ió permanganat
MnO₃ òxid de manganès (VI)	+H₂O	H₂MnO₄ àcid mangànic (Mn^VI)	MnO₄^2- ió manganat
MnO₂ òxid de manganès (IV)

Fe (+2,+3)
FeH₃ hidrur de ferro (III)
Fe(OH)₂ hidròxid de ferro (II)

Co (+2,+3)
CoH₃ hidrur de cobalt (III)
Co(CN)₂ cianur de cobalt (II)

Ni (+2,+3)
NiO òxid de níquel (II) Ni₂O₃ òxid de níquel (III)
Ni(OH)₃ hidròxid de níquel (III)

Cu (+1,+2)
CuH hidrur de coure (I)
Cu₂O òxid de coure (I)
Cu₂O₂ peròxid de coure (I)
CuOH hidròxid de coure (I)

Zn (+2)
ZnO òxid de zenc
ZnO₂ peròxid de zenc
Zn(OH)₂ hidròxid de zenc
Zn(CN)₂ cianur de zenc

Ge (+2,+4)

As (-3,+3,+5)
AsH₃ arsà, arsina

H₃AsO₄ àcid arsènic (As^V)	AsO₄^3- ió arseniat
H₃AsO₃ àcid arseniós (As^III)	AsO₃^3- ió arsenit

Se (-2,+2,+4,+6)
H₂Se seleniür d'hidrogen
H₂Se (aq) àcid selenhídric

H₂SeO₄ àcid selènic (Se^VI)	SeO₄^2- ió seleniat
H₂SeO₃ àcid seleniós (Se^IV)	SeO₃^2- ió selenit

Br (-1,+1,+3,+5,+7)
HBr bromur d'hidrogen
HBr (aq) àcid bromhídric

Br₂O₇ òxid de brom (VII)	+H₂O	HBrO₄ àcid perbròmic (Br^VII)	BrO₄^- ió perbromat
Br₂O₅ òxid de brom (V)	+H₂O	HBrO₃ àcid bròmic (Br^V)	BrO₃^- ió bromat
Br₂O₃ òxid de brom (III)	+H₂O	HBrO₂ àcid bromós (Br^III)	BrO₂^- ió bromit
Br₂O òxid de brom (I)	+H₂O	HBrO àcid hipobromós (Br^I)	BrO^- ió hipobromit

Kr

Rb (+1)

Sr (+2)
SrH₂ hidrur d'estronci

Pd (+2,+4)
PdO₂ òxid de pal·ladi (IV)
Pd(OH)₄ hidròxid de pal·ladi (IV)

Ag (+1)
AgOH hidròxid d'argent

Cd (+2)
CdH₂ hidrur de cadmii
CdO òxid de cadmi
CdO₂ peròxid de cadmi

Sn (+2,+4)
SnH₂ hidrur d'estany (II)
SnH₄ hidrur d'estany (IV)
Sn(OH)₂ hidròxid d'estany (II)
Sn(OH)₄ hidròxid d'estany (IV)

Sb (-3,+3,+5)
SbH₃ estibina

Te (-2,+2,+4,+6)
H₂Te tel·luriür d'hidrogen
H₂Te (aq) àcid tel·lurhídric

I (-1,+1,+3,+5,+7)
HI iodur d'hidrogen
HI (aq) àcid iodhídric

I₂O₇ òxid de iode (VII)	+H₂O	HIO₄ àcid periòdic (I^VII)	IO₄^- ió periodat
I₂O₅ òxid de iode (V)	+H₂O	HIO₃ àcid iòdic (I^V)	IO₃^- ió iodat
I₂O₃ òxid de iode (III)	+H₂O	HIO₂ àcid iodós (I^III)	IO₂^- ió iodit
I₂O òxid de iode (I)	+H₂O	HIO àcid hipoiodós (I^I)	IO^- ió hipoiodit

Xe

Cs (+1)

Ba (+2)
BaH₂ hidrur de bari
BaO òxid de bari
BaO₂ peròxid de bari
Ba(OH)₂ hidròxid de bari

Ir (+2,+4)

Pt (+2,+4)
Pt(OH)₂ hidròxid de platí (II)

Au (+1,+3)

Hg (+1,+2)
HgH₂ hidrur de mercuri (II)

Pb (+2,+4)
PbH₂ hidrur de plom (II)
Pb(OH)₂ hidròxid de plom (II)
Pb(OH)₄ hidròxid de plom (IV)

Bi (-3,+3,+5)
BiH₃ bismutina

Rn

Fr (+1)

Ra (+2)

Metalls:

metall
no-metall

Llegenda:

hidrur
hidràcid
òxid
peròxid
hidròxid
cianur
disulfur
oxoàcid
ió oxoàcid
diàcid

08Formulació i nomenclatura orgànica#

...

nombre d'àtoms de carboni	prefix
1	met-
2	et-
3	prop-
4	but-
5	pent-
6	hex-
7	hept-
8	oct-
9	non-
10	dec-
11	undec-
20	icos-, eicos-
30	triacont-

...

				enllaç	nom	radicals (alquils)
hidrocarburs	acíclics	saturats	alcans	-	-à	-il
		insaturats	alquens	=	-è	-enil
		insaturats	alquins	≡	-í	-inil
	cíclics		cicloalcans	-	ciclo...-à	ciclo...-il
			cicloalquens	=	ciclo...-è
			cicloalquins	≡	ciclo...-í

Cadenes ramificades: +

cadena principal:
1. la que té més dobles i triples enllaços
2. la que té més àtoms C
  1. si diverses cadenes amb el mateix nombre de C: es tria com a principal la que té més cadenes laterals
3. la que té més dobles enllaços
ordre dels localitzadors:
1. grup funcional
2. dobles i triples enllaços tinguin els localitzadors més baixos. En cas d'igualtat:
  1. enllaç doble
  2. enllaç triple
  3. grups substitutius (radicals)
3. ramificació més propera
  1. si hi ha dos radicals en el mateix lloc, el localitzador més baix és el primer per ordre alfabètic
4. ...
ordre dels radicals:
1. ordre alfabètic

...

hidrocarburs
(C i H)

acíclics (cadena oberta)

alcans (enllaç simple)				radicals dels alcans		usos
fórmula desenvolupada	fórmula semidesenvolupada	fórmula molecular: C_nH_2n+2	nom arrel + sufix -à	fórmula semidesenvolupada	nom arrel + sufix -il
	CH₄	CH₄	metà	CH₃-	metil	metà: component majoritari del gas natural
	H₃C-CH₃	C₂H₆	età	H₃C-CH₂-	etil
	H₃C-CH₂-CH₃	C₃H₈	propà			propà: combustible domèstic
	CH₃-CH₂-CH₂-CH₃	C₄H₁₀	butà
	CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃	C₅H₁₂	pentà			isooctà, 2,2,4-trimetilpentà: antidetonant; valor de referència d'índex d'octà 100
			...
			heptà			n-heptà: pres com a referència 0 d'índex d'octà

alcans de cadena ramificada:
radicals ramificats amb noms especials:


isopropil	1-metiletil
isobutil	2-metilpropil
sec-butil	1-metilpropil
tert-butil	1,1-dimetiletil

...

alquens (enllaç doble)					radicals dels alquens			usos
fórmula desenvolupada	fórmula semidesenvolupada	fórmula molecular	nom antic: (localitzador) + nom arrel + {-è, -diè, triè, tetradiè}	nom actual: nom arrel + (localitzador) + {-è, -diè, triè, tetradiè}	fórmula	nom antic: (localitzador) + nom arrel + -enil	nom actual: nom arrel + (localitzador) + -enil
	H₂C=CH₂	C₂H₄	etè, etilè		H₂C=CH-	etenil, vinil	etenil	etilè: forma polietilè (PE), plàstic clorur de vinil: policlorur de vinil (PVC)
	H₂C=CH-CH₃	C₃H₆	propè, propilè		H₂C=CH-CH₂-	2-propenil, al·lil	prop-2-enil
	CH₂=CH-CH₂-CH₃		1-butè	but-1-è	H₃C-CH₂-CH=CH-	1-butenil	but-1-enil
	CH₃-CH=CH-CH₃		2-butè	but-2-è
	H₂C=CH-CH=CH-CH=CH₂		1,3,5-hexatriè	hexa-1,3,5-triè
			2-etil-1,3-pentadiè
			2-metil-1,3-butadiè
			3-metil-2,5-heptadiè
			2-butil-1,4-pentadiè

alquins (enllaç triple)					radicals dels alquins			usos
fórmula desenvolupada	fórmula semidesenvolupada	fórmula molecular: C_nH_2n-2	nom antic: (localitzador) + nom arrel + {-í, -dií, trií, tetraí}	nom actual: nom arrel + (localitzadors) + {-í, -dií, trií, tetraí}	fórmula semidesenvolupada	nom antic: (localitzador) + nom arrel + -inil	nom actual: nom arrel + (localitzador) + -inil
	HC≡CH	C₂H₂	etí, acetilè		HCC-	etinil		etí, acetilè: llum i bufadors
	H₃C-C≡CH	C₃H₄	propí
	H₃C-CH₂-CH₂-CH₂-C≡C-CH₂-CH₂-CH₃		4-noní	non-4-í
			dimetil-1-butí	dimetilbut-1-í
			3-isopropil-4-metil-1-pentí	3-isopropil-4-metilpent-1-í
			3-etil-4-propil-1,5-hexadií	3-etil-4-propilhexa-1,5-dií
	HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃		1,4-hexadií	hexa-1,4-dií

dobles i triples enllaços
fórmula	nom antic: (localitzador enllaços dobles) + nom arrel + -en + (localitzador enllaços triples) + -í	nom nou: nom arrel + (localitzador enllaços dobles) + -en + (localitzador enllaços triples) + -í
	3-butil-1-penten-4-í	3-butilpent-1-en-4-í
	2-etil-1-hexen-5-í	2-etilhex-1-en-5-í
	4-etil-4,6-octadien-1-í	4-etilocta-4,6-dien-1-í
	4-(1-propinil)-1,6-nonadiè	4-(prop-1-inil)nona-1,6-diè

derivats halogenats dels hidrocarburs		usos
fórmula	nom: (localitzador) + nom de l'halogen + sufix -o + nom de l'hidrocarbur
	1-cloro-2-metilbutà
	triclorometà (cloroform)	cloroform: anestèsic
	triiodometà (iodoform)
H₃C-CHBr-CHBr-CH₃	2,3-dibromobutà
H₃C-CH₂-I	1-iodoetà
CH₂Cl-CH₂-CHBr-CH₃	3-bromo-1-clorobutà
CFCl₃		triclorofluorometà: CFC

cíclics (cadena tancada)

cicloalcà
(enllaç simple)

radical cicloalcà

exemples de cadena ramificada

usos

fórmula

nom:
ciclo + nom de l'alcà lineal

nom:
ciclo + nom del radical alcà lineal

ciclopropà

ciclopropil

ciclobutà

ciclobutil

	3-ciclobutil-1-pentí

ciclopentà

	1,1-dietil-2metil-ciclopentà

ciclohexà

	metilciclohexà

ciclohexà: dissolvent, fabricació de niló
metilciclohexà: present en líquids i llapis correctius

cicloalquè
(enllaç doble)

radical

exemples de cadena ramificada

usos

fórmula

nom

ciclopropè

ciclobutè

	3-propilciclobutè

ciclopentè

	4-etil-3-metilciclopentè

1,3-ciclopentadiè

	2-propil-1,3-ciclopentadiè

1,4-ciclohexadiè

1,3,5-ciclohexatriè, benzè

fenil

	metilbenzè	toluè
	vinilbenzè, etenilbenzè	estirè
	isopropilbenzè, 1-metiletilbenzè	cumè
	2-etil-1-metil-4-propilbenzè
	1,4-diclorobenzè
	1,2-dimetilbenzè (o-dimetilbenzè)	orto-xilè
	1,3-dimetilbenzè (m-dimetilbenzè)	meta-xilè
	1,4-dimetilbenzè (p-dimetilbenzè)	para-xilè

cicloalquí
(enllaç triple)

radical

exemples de cadena ramificada

usos

fórmula

nom

ciclopropí

ciclobutí

	3,3,4-trimetilciclobutí

grups funcionals
(C, H, O i/o N)

fórmula

fórmula
semidesenvolupada:
R, R'=alquil (radical d'hidrocarbur)

nom

exemples

usos

àcids carboxílics

R-COOH

àcid + nom de l'hidrocarbur acabat en n + sufix + -oic

	àcid metanoic / àcid fòrmic
	àcid etanoic / àcid acètic
	àcid etandioic / àcid oxàlic
	àcid propanoic
	àcid benzoic

àcid acètic: vinagre
àcid metanoic o fòrmic: formigues, ortigues, abelles
àcid salicílic: matèria primera per a l'aspirina
àcid butanoic o butíric: mantega rància
àcid pentanoic: arrel de la valeriana
àcil oxàlic: tintoreria
oxalat de calci: pedres del ronyó

sals dels àcids
carboxílics

R-COOX

nom de l'anió + metall

	acetat de sodi
Ca(OOC-COO)	oxalat de calci

èsters

R-COO-R'

com a sals dels àcids carboxílics amb sufix -oat + nom del grup alquí

	metanoat de metil
	etanoat d'etil
	etanoat de propil

metacrilat de metil: vidre orgànic
butanoat d'etil: olor de pinya
acetat de butil: dissolvent en vernissos, laques, cautxús i perfumeria, saponificació

amides

R-CONH₂

nom de l'hidrocarbur acabat en n +-amida

	metanamida (formamida)
	etanamida (acetamida)
...	3-butenamida

aldehids

R-COH

nom de l'hidrocarbur acabat en n + -al

	3-hepten-5-inal	hept-3-en-5-inal

formaldehid (HCHO), en dissolució del 37% és el formol
citronel·lal (3,7-dimetil-6-octenal): aroma de l'oli de llimona
propenal: olor dels olis
4-hidroxi-3-metoxibenzaldehid: olor de vainilla

cetones

R-CO-R'

(localitzador) + nom de l'hidrocarbur acabat en n + -ona
nom de l'hidrocarbur acabat en n + (localitzador) + -ona

	2-butanona	butanona
	3-pentanona	pentan-3-ona
	2,4-hexadiona	hexan-2,4-diona
	3-buten-2-ona	but-3-en-2-ona

alcohol

R-OH

(localitzador) + nom de l'hidrocarbur acabat en n + -ol
nom de l'hidrocarbur acabat en n + (localitzador) + -ol

	metanol / alcohol metílic
	etanol / alcohol etílic
	3-hidroxi-2-butanona
H₃C-CH₂-CHOH-COOH	àcid 2-hidroxibutanoic

metanol: alcohol de cremar
etanol: alcohol del vi
glicerina: sabó, nitroglicerina
àcid làctic
etilenglicol: anticongelants
àcid tartàric: raïm verd, sals efervescents
fenol: herbicides, desinfectants, colorants, resines
glucosa: sucre

amines

primària: R-NH₂
secundària: R-NH-R'
terciària:R-N-{R',R''}

(localitzador) + nom de l'hidrocarbur acabat en n + -amina
nom de l'hidrocarbur acabat en n + (localitzador) + -amina

H₃C-CH₂-NH₂	etanamina (etilamina)	etanamina
	2-butanamina	butan-2-amina

aminoàcids

èters

R-O-R'

nom de l'hidrocarbur més senzill acabat en -oxi + nom de l'hidrocarbur més complex
nom dels radicals alquil per ordre alfabètic + èter
èter + radicals alquil per ordre alfabètic separats per guionet + -ílic

	metoxietà etil metil èter èter etil-metílic
	etoxietà dietil èter èter etílic
	metoxibenzè fenil metil èter èter fenil-metílic

dissolvents de substàncies orgàniques

...
...

http://www.francescpinyol.cat/quimica.html
Primera versió: / First version: 13.X.2021
Darrera modificació: 28 d'agost de 2023 / Last update: 28th August 2023

Cap a casa / Back home.

	l=0	l=1	l=2	l=3	l=4
n=1	1s
n=2	2s	2p
n=3	3s	3p	3d
n=4	4s	4p	4d	4f
n=5	5s	5p	5d	5f	5g
n=6	6s	6p	6d	6f	6g
n=7	7s	7p	7d	7f	7g

	l=0	l=1	l=2	l=3	l=4
n=1	1s
n=2	2s	2p
n=3	3s	3p	3d
n=4	4s	4p	4d	4f
n=5	5s	5p	5d	5f	5g
n=6	6s	6p	6d	6f	6g
n=7	7s	7p	7d	7f	7g

	l=0	l=1	l=2	l=3	l=4
n=1	1s
n=2	2s	2p
n=3	3s	3p	3d
n=4	4s	4p	4d	4f
n=5	5s	5p	5d	5f	5g
n=6	6s	6p	6d	6f	6g
n=7	7s	7p	7d	7f	7g