1° Medio · Química

Formulación de compuestos binarios

La meta es aprender a formular compuestos binarios mediante el intercambio de números de oxidación.

Paso 1

Reconocer los tipos de elementos

Antes de formular, necesitamos reconocer dónde están los metales, metaloides, no metales y gases nobles en la tabla periódica. Al hacer clic en un elemento, se mostrarán sus números de oxidación comunes según una referencia escolar.

Metales Metaloides No metales Gases nobles
11
Na
Sodio
N° oxidación: +1
Selecciona un elemento de la tabla.
Aquí aparecerá su clasificación y, cuando esté disponible, sus números de oxidación comunes.
En esta guía se destacará aquí qué número de oxidación usaremos.
Paso 2

¿Qué es el número de oxidación?

Es un número con signo que representa la cantidad de electrones que un átomo puede ganar, perder o compartir cuando forma un compuesto. En esta actividad utilizaremos los valores indicados en la tabla.

¿Para qué nos sirve?

En estos primeros ejercicios buscamos combinar los elementos en una proporción en que las cargas positivas y negativas se compensen. De esta forma, el compuesto completo queda eléctricamente neutro.

carga positiva total + carga negativa total = 0
Metal
Usaremos un N° de oxidación positivo (+)
+
No metal
Usaremos un N° de oxidación negativo (−)
Regla para esta guía: siempre trabajaremos con una combinación metal + no metal. El metal aportará el número de oxidación positivo y el no metal el número de oxidación negativo. Esta elección permite que las cargas se compensen al formular el compuesto.

Positivo

Na⁺¹

El sodio trabajará con +1.

Negativo

O⁻²

El oxígeno trabajará con −2.

Números de oxidación que utilizaremos en los ejercicios

Elemento positivoSímboloN° oxidaciónElemento negativoSímboloN° oxidación
SodioNa+1OxígenoO−2
PotasioK+1CloroCl−1
LitioLi+1AzufreS−2
CalcioCa+2BromoBr−1
MagnesioMg+2FlúorF−1
AluminioAl+3FósforoP−3
NitrógenoN−3
YodoI−1
Para esta guía: cuando trabajemos con nitrógeno (N), utilizaremos el número de oxidación −3.
Idea clave: un elemento puede tener varios números de oxidación, pero no usa todos en cualquier compuesto.

En esta guía estamos trabajando con compuestos binarios formados por metal + no metal. Por eso usamos los valores más habituales con los que estos no metales se combinan con un metal y logran formar un compuesto eléctricamente neutro.

Ejemplos:
• Cloro con metales: −1
• Oxígeno con metales: −2
• Azufre con metales: −2
• Nitrógeno con metales: −3
• Fósforo con metales: −3

Los otros números de oxidación que aparecen en la tabla pueden usarse en otros tipos de compuestos, pero no son los que utilizaremos en esta guía.
Paso 3

Método del intercambio

Observa una sola secuencia completa usando el ejemplo Al + O.

Paso 1
Al + O
Escribimos primero los símbolos de los dos elementos que formarán el compuesto.
Paso 2
Al+3   O−2
Buscamos en la tabla los números de oxidación que usaremos: Al = +3 y O = −2.
Paso 3
2Al   O3
El valor 2 del oxígeno pasa al aluminio y el valor 3 del aluminio pasa al oxígeno. Los signos no se cruzan.
Paso 4
Al2O3
Los números quedan como subíndices en la fórmula.
Paso 5
Al2O3
Se revisa si se puede simplificar. En este caso no se simplifica.
Paso 4

Tres casos que debes reconocer

Selecciona cada caso y presiona Mostrar intercambio. La iluminación dura más tiempo y la simplificación se muestra aparte cuando corresponde.

Al + O
Según la tabla: Al = +3 · O = −2
Números diferentes: +3 y −2
Al
+3
2
O
−2
3
Presiona “Mostrar intercambio” para comenzar.
¿Por qué esa fórmula queda así?
Primero completa el intercambio.
Carga total = 0
Recuerda: después de cruzar, siempre revisa si debes simplificar y elimina cualquier subíndice 1.
Paso 5

Ejercicios

Formula los siguientes compuestos utilizando el método del intercambio.

1
Na + O
2
K + Cl
3
Ca + Cl
4
Na + S
5
Ca + Br
6
Al + Cl
7
Na + Br
8
Li + F
9
Ca + P
10
Na + Cl

15 ejercicios adicionales

Segundo tipo de combinación

No metal + no metal

Ahora trabajaremos compuestos formados por dos no metales. En estos casos los átomos tienden a compartir electrones, por lo que hablamos de enlaces covalentes. Para formular en este nivel utilizaremos la electronegatividad para decidir cuál elemento trabajará con número de oxidación positivo y cuál con negativo.

1. Electronegatividad
2. Signos
3. Intercambio
4. Casos
5. Ejercicios
Paso 1

Tabla periódica y electronegatividad

La electronegatividad indica qué tan fuertemente un átomo atrae electrones cuando está enlazado. En una combinación de dos no metales, el elemento con mayor electronegatividad será el que tratemos como negativo en estos ejemplos.

Electronegatividad Ox = números de oxidación comunes Blanco = sin valor de electronegatividad mostrado
Vista móvil:
Aumenta hacia la derecha
Aumenta hacia arriba
8
O
Oxígeno
Electronegatividad: 3,44
N° oxidación: −1, −2
Selecciona un elemento.
Aquí verás su electronegatividad en la escala de Pauling.
menor atracciónmayor atracción
Paso 2

¿Cuál queda positivo y cuál negativo?

Menor electronegatividad
En estos ejemplos trabajará con N° de oxidación positivo (+).
+
Mayor electronegatividad
En estos ejemplos trabajará con N° de oxidación negativo (−).
Importante: la electronegatividad nos ayuda a decidir el signo, pero el valor del número de oxidación depende del compuesto que estamos formando. En esta guía utilizaremos ejemplos seleccionados con números de oxidación conocidos.
Paso 3

Método de formulación

1
Escribe los símbolos.
C + O
Ambos son no metales.
2
Compara electronegatividad.
C 2,55 < O 3,44
O atrae con mayor fuerza los electrones.
3
Asigna los números usados.
C+4 + O−2
C queda positivo y O negativo en este compuesto.
4
Intercambia valores.
C₂O₄
Los signos no pasan a los subíndices.
5
Simplifica.
C₂O₄ ÷2 → CO₂
La proporción más simple es 1 : 2.

Muestra de combinaciones posibles

Aquí se muestran solo dos pares de elementos para que tengas modelos antes de resolver los ejercicios finales.

Estas muestras ayudan a entender por qué un mismo par de elementos puede originar más de un compuesto, dependiendo de los números de oxidación que se usen.
Paso 4

Tres casos guiados

C + O
C: 2,55 · O: 3,44
O es más electronegativo
C
EN 2,55
+4
2
O
EN 3,44
−2
4
Presiona “Mostrar paso a paso”.
Paso 5

¿Siempre es posible ese compuesto?

No basta con que una fórmula quede neutra. Después del intercambio también debemos preguntarnos si los números de oxidación usados son adecuados y si el compuesto es apropiado o conocido para este nivel.

Sí, se considera posible en esta guía
CO₂
Pregunta: ¿podemos trabajar este compuesto en la guía?
Primero verificamos si la combinación de átomos puede dejar la suma total de cargas en 0. Después revisamos si esos números de oxidación son adecuados para ese par de elementos y, por último, si el compuesto es apropiado para trabajarlo en esta guía.

Átomos positivos

Carga positiva total
+

Átomos negativos

Carga negativa total
Comprobación final de la neutralidad
Aquí se irán mostrando los átomos con sus cargas y el balance total.
Paso 1:
Contamos cuántos átomos de cada elemento participan y mostramos sus cargas.
Paso 2:
Calculamos la carga positiva total y la carga negativa total para ver si se compensan.
Paso 3:
Decidimos si, además de ser neutro, el compuesto es adecuado y posible para esta guía.
Presiona “Mostrar explicación”.
Paso 6

Ejercicios

Para cada par de no metales, escribe todas las fórmulas posibles trabajadas en esta guía, utilizando todos los números de oxidación positivos indicados para el primer elemento y el valor negativo del segundo. Tendrás ejercicios principales y adicionales.

1
N + O
N: +1, +2, +3, +4, +5 · O: −2
2
C + O
C: +2, +4 · O: −2
3
P + Cl
P: +3, +5 · Cl: −1
4
S + O
S: +4, +6 · O: −2
5
Cl + O
Cl: +1, +3, +5, +7 · O: −2
6
Br + O
Br: +1, +3, +5, +7 · O: −2
7
C + F
C: +4 · F: −1
8
S + F
S: +4, +6 · F: −1
9
P + F
P: +3, +5 · F: −1
10
Cl + F
Cl: +1, +3, +5 · F: −1

Ejercicios adicionales

Continúa formulando todas las combinaciones indicadas. Recuerda revisar electronegatividad, números de oxidación, neutralidad y si el compuesto es apropiado para esta guía.

11
Br + F
Br: +1, +3, +5 · F: −1
12
N + Cl
N: +3 · Cl: −1
13
C + Cl
C: +4 · Cl: −1
14
C + Br
C: +4 · Br: −1
15
P + O
P: +3, +5 · O: −2
16
I + F
I: +5, +7 · F: −1
17
Se + O
Se: +4, +6 · O: −2
18
Te + O
Te: +4, +6 · O: −2
Importante: en esta actividad no generaremos cualquier combinación matemática de la tabla. Usaremos los números de oxidación seleccionados arriba porque corresponden a ejemplos apropiados para este nivel.

Otros casos

Estos casos no se trabajan con el mismo procedimiento anterior.

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