4. Formulación y nomenclatura inorgánica
Los criterios que se indican se ajustan a las recomendaciones de la IUPAC de 2005. REPASO FORMULACIÓN 3º ESO
Compuestos binarios Óxidos Hidruros Hidruros metálicos Hidruros no metálicos (grupos 13, 14 y 15) Hidruros no metálicos (grupos 16 y 17, hidrácidos) Sales (metal+no metal)
Compuestos ternarios Hidróxidos Iones monoatómicos Cationes
Aniones
NÚMERO DE OXIDACIÓN
Es un número que indica la capacidad de un elemento químico para perder electrones (nº de oxidación positivo) o para ganarlos (nº oxidación negativo).
La suma de los números de oxidación de un compuesto neutro debe ser 0 y, en el caso de un ion, su carga.
FORMULACIÓN
Al combinarse dos elementos para formular se coloca a la derecha el elemento más electronegativo y, a la izquierda, el menos electronegativo. Por convenio, la IUPAC ha establecido un orden de electronegatividad (disminuye en el sentido indicado por las flechas).
Secuencia de los elementos para formular y nombrar los compuestos químicos.
- En la fórmula se escribe a la izquierda el elemento con número de oxidación positivo y, a la derecha, el elemento con número de oxidación negativo. Las excepciones son los haluros de oxígeno (combinaciones de oxígeno con el grupo 17) y las combinaciones del hidrógeno con los no metales de los grupos 13 a 15.
- Los subíndices en la fórmula son los números de oxidación (en valor absoluto) intercambiados. - Cuando es posible se simplifican los subíndices (salvo excepciones, como que se indique el número exacto de átomos en una molécula). Ejemplo: Mg2O2 se simplifica (compuesto iónico, fórmula empírica); H O no se simplifica (es una molécula).
NOMENCLATURA
Se lee de derecha a izquierda. Se nombra primero el elemento que está a la derecha terminado en -uro y se sigue escribiendo “de” seguido del nombre del elemento que aparece a la izquierda.
En algunos elementos el nombre se altera (en la mayoría se usa su antiguo nombre latino):
H hidruro O óxido S sulfuro Se selenuro N nitruro As arsenuro P fosfuro C carburo
NOMENCLATURA DE COMPOSICIÓN (ESTEQUIOMÉTRICA/SISTEMÁTICA) Se utilizan los prefijos griegos (mono - , di - , tri - ...) para indicar el número de átomos que forman el compuesto.
número 1 2 3 4 5 6 7
prefijo mono- di- tri- tetra- penta- hexa- hepta-
No se suele utilizar el prefijo mono-.
NOMENCLATURA DE STOCK
En este caso no se utilizan prefijos y se indica entre paréntesis en números romanos (I, II, III, IV, V, VI, VII) el estado de oxidación con que actúa el segundo elemento que se lee (el que está a la izquierda) si dicho elemento tienes varios estados de oxidación.
Si solo tiene un estado de oxidación, no se indica. Por tanto, hay que memorizar los elementos que tienen un ÚNICO estado de oxidación POSITIVO para no escribirlo: los alcalinos (primer grupo de la tabla periódica), alcalinotérreos (segundo grupo), Ag, Al, Zn y Cd.
COMPUESTOS BINARIOS
Están formados por la combinación de átomos de dos elementos químicos: uno de ellos es el más electronegativo (número de oxidación negativo) y el otro es el más electropositivo (número de oxidación positivo).
ÓXIDOS
Están formados por la combinación de un elemento (metálico o no metálico) con oxígeno. El oxígeno actúa con estado de oxidación ‒2.
Los compuestos de los halógenos con el oxígeno no se nombran como óxidos, sino como haluros de oxígeno.
Fórmula N. de composición N. de Stock
Fe2O3 trióxido de dihierro óxido de hierro(III)
SnO2 dióxido de estaño óxido de estaño(IV)
COMPUESTOS TERNARIOS HIDRÓXIDOS
Son compuestos formados por tres átomos: un metal y un átomo de oxígeno y otro átomo de hidrógeno, que están fuertemente unidos en el ion hidróxido (OH)‒, que se comporta como si fuese un ion de un solo estado de oxidación ‒1. Si hay más de un grupo hidróxido (OH)‒, en la fórmula se encierra entre paréntesis.
Fórmula N. de composición N. de Stock
Mg(OH)2 dihidróxido de magnesio hidróxido de magnesio Pd(OH)4 tetrahidróxido de paladio hidróxido de paladio(IV)
COMPUESTOS BINARIOS HIDRUROS METÁLICOS
Están formados por la combinación de un elemento metálico con hidrógeno. El hidrógeno actúa con estado de oxidación ‒1.
Fórmula N. de composición N. de Stock
CrH3 trihidruro de cromo hidruro de cromo(III)
CaH2 dihidruro de calcio hidruro de calcio
HIDRUROS NO METÁLICOS
Están formados por la combinación de un elemento no metálico con hidrógeno. Con los no metales de los grupos 13, 14 y 15 el hidrógeno actúa con estado de oxidación +1 y se escribe a la derecha. Estos compuestos tienen también un nombre tradicional admitido por la IUPAC, que se usa mucho y hay que memorizar.
Fórmula N. de composición N. tradicional (la más usada)
NH3 trihidruro de nitrógeno amoniaco
PH3 trihidruro de fósforo fosfano
AsH3 trihidruro de arsénico arsano
BH3 trihidruro de boro borano
SbH3 trihidruro de antimonio estibano
CH4 tetrahidruro de carbono metano
SiH4 tetrahidruro de silicio silano
Cuando los no metales son de los grupos 16 y 17, el hidrógeno actúa con estado de oxidación ‒1. A estos compuestos se les llama también hidrácidos porque sus disoluciones acuosas tienen carácter ácido.
Fórmula N. de composición (en estado puro) N. tradicional (en disolución)
HF fluoruro de hidrógeno ácido fluorhídrico
HCl cloruro de hidrógeno ácido clorhídrico
HBr bromuro de hidrógeno ácido bromhídrico
HI yoduro de hidrógeno ácido yodhídrico
H2S sulfuro de hidrógeno ácido sulfhídrico
H2Se selenuro de hidrógeno ácido selenhídrico
COMPUESTOS BINARIOS SALES BINARIAS
Son compuestos binarios entre dos elemento cualesquiera de la tabla periódica (ni con hidrógeno ni con oxígeno). Son neutros, resultados de la combinación de un anión y un catión. Pueden ser:
- Sales metal-no metal. - Sales no metal-no metal.
Fórmula N. de composición N. de Stock
Na2Se seleniuro de disodio seleniuro de sodio
Co3N2 dinitruro de tricobalto nitruro de cobalto(II)
AlBr3 tribromuro de aluminio bromuro de aluminio
CS2 disulfuro de carbono sulfuro de carbono(IV)
IONES MONOATÓMICOS
En el caso de que la sustancia no sea neutra y haya que escribir la carga, se debe escribir en primer lugar el número y luego el signo positivo “+” o negativo “”. No se escribe el número 1, sólo el signo. Ejemplos: Na+, Ti4+, S2, Cl‒…
CATIONES MONOATÓMICOS
Se nombran indicando la palabra “ion” o “catión” seguida del nombre del elemento. Si el metal puede tener distintos estados de oxidación, para distinguirlos se escribe a continuación del nombre la carga del ion entre paréntesis. Si no, no se escribe.
Fórmula Nombre
Na+ ion sodio
Pd4+ ion paladio(IV) o ion paladio(4+) ANIONES MONOATÓMICOS
Se nombran indicando la palabra “ion” o “anión” seguida del nombre del elemento añadiendo el sufijo -uro, sin indicar nada entre paréntesis, puesto que su carga es única (tienen un único estado de oxidación negativo). El caso del anión del oxígeno O2‒ es una excepción y se llama ion óxido).
Fórmula Nombre
S2 ion sulfuro Cl ion cloruro
FORMULACIÓN 4º ESO
Compuestos ternarios Ácidos ternarios (oxoácidos) Sales ternarias (oxosales) Iones poliatómicos Aniones
ÁCIDOS TERNARIOS (OXOÁCIDOS). NOMENCLATURA TRADICIONAL Son compuestos formados por hidrógeno (H), un elemento central (X) no metálico y oxígeno (O). Su fórmula general es HaXbOc. Se obtienen de la reacción de un óxido de un no metal con
agua. El hidrógeno actúa con estado de oxidación +1 y el oxígeno, con ‒2.
Hay que hallar el número de oxidación del átomo central. Sabiendo que la suma de todos los números e oxidación del ácido (compuesto neutro) es 0 y que el subíndice indica el número de átomos de cada elemento se puede despejar:
1∙a+nº oxidación metal·b+ (‒2)·c= 0
Según el estado de oxidación del elemento central X, se utilizan los prefijos y sufijos de la tabla. Elemento con 4 estados de oxidación positivos Elemento con 3 estados de oxidación positivos Elemento con 2 estados de oxidación positivos Elemento con 1 estado de oxidación positivo +1 ÁC. HIPO….OSO +2 +1 ÁC. HIPO…OSO
+3 ÁC. ….OSO +4 +3 ÁC. …..OSO +2 ÁC. …..OSO ÁC. ....ICO
+5 ÁC. ….ICO +6 +5 ÁC. ....ICO +4 ÁC. …..ICO
+7 ÁC. PER…....ICO
Fórmula Nomenclatura tradicional
HClO3 ácido clórico
H2SeO2 ácido selenioso
Ayuda saber que si el número de oxidación del elemento central es par, el número de hidrógenos del ácido también es par. Si dicho número de oxidación es impar, el número de hidrógenos será impar.
SALES TERNARIAS (OXOSALES). NOMENCLATURA TRADICIONAL Son compuestos formados por un metal (M) con su número de oxidación n, un no metal (X) y oxígeno (O). Su fórmula general es Ma(XbOc)n. Derivan de los ácidos ternarios por sustitución
de todos los átomos de hidrógeno por un metal y se cambian las terminaciones -ico y -oso del ácido por -ato e -ito, respectivamente. Si los subíndices a y n se pueden simplificar, es obligatorio hacerlo.
Hay reglas mnemotécnicas para acordarse: - Oso bonito, pico de pato.
- El pato tiene pico y el oso toca el pito.
TERMINACIÓN DEL ÁCIDO TERMINACIÓN DE LA SAL
…ICO …ATO DE…
…OSO …ITO DE...
Ácido de procedencia Fórmula Nomenclatura tradicional
HClO3 ácido clórico Mg(ClO3)2 clorato de magnesio
ANIONES POLIATÓMICOS. NOMENCLATURA TRADICIONAL
Resultan de quitar los hidrógenos a los oxoácidos. Al nombre del oxoácido le sustituyes la palabra “ácido” por “ion” y la terminación -ico por -ato y -oso por -ito.
TERMINACIÓN DEL ÁCIDO TERMINACIÓN DEL ION
…ICO …ATO
…OSO …ITO
Ácido de procedencia Fórmula Nomenclatura tradicional
H2SO4 ácido sulfúrico SO42 ion sulfato
HClO ácido hipocloroso ClO ion hipoclorito
ALGUNOS IONES POLIATÓMICOS DE INTERÉS
NH4+ ion amonio
H3O+ ion hidronio
H+ ion hidrógeno (protón)
CN‒ ion cianuro
OH‒ ion hidróxido
ÁCIDOS TERNARIOS (OXOÁCIDOS). NUEVAS NOMENCLATURAS La IUPAC ha propuesto en su última revisión dos nuevos tipos de nomenclatura, basadas en la fórmula estructural del compuesto: son las nomenclaturas de hidrógeno y de adición. - En la nomenclatura de hidrógeno se nombrado primero el hidrógeno (sin tilde y con los prefijos necesarios), luego se cita entre paréntesis al oxígeno (con la palabra “óxido” sin tilde y los prefijos necesarios) y al átomo central acabado en -ato (todo el anión va encerrado entre paréntesis).
- En la nomenclatura de adición los compuestos se nombran teniendo en cuenta los grupos hidróxido que hay (sin tilde y con los prefijos necesarios), luego los oxígenos que quedan (con la palabra “óxido” sin tilde y con los prefijos necesarios) y, finalmente, el átomo central. Ayuda representar la fórmula molecular como agrupaciones de OH unidos al resto de los átomos de la molécula.
Fórmula N. de hidrógeno Representación N. de adición
HNO2 hidrogeno(dioxidonitrato) NO(OH) hidroxidooxidonitrogeno
H2SO4 dihidrogeno(tetraoxidosulfato) SO2(OH)2 dihidroxidodioxidoazufre
SALES TERNARIAS (OXOSALES). NUEVAS NOMENCLATURAS
La IUPAC ha propuesto en su última revisión dos nuevos tipos de nomenclatura: son las nomenclaturas de composición (estequiométrica) y de adición.
En la nomenclatura de composición se nombra el anión (no se indica la carga) y, tras escribir “de”, el nombre del catión (sin carga) y con los prefijos necesarios. Al comienzo, si hay subíndices multiplicativos, se utilizan prefijos especiales:
número 2 3 4 5 6 7
prefijo bis- tris- tetrakis- pentakis- hexakis- heptakis
En la nomenclatura de adición se nombra el anión (sí se indica la carga del átomo central con números arábigos y signo) y, tras escribir “de”, el nombre del catión (con su carga también).
Fórmula N. de composición N. de adición
Co(NO3)2 bis(trioxidonitrato) de cobalto trioxidonitrato(1‒) de cobalto(2+) Na2SO4 tetraoxidosulfato de disodio tetraoxidosulfato (2‒) de sodio Fe2(SO3)3 tris(trioxidosulfato) de dihierro trioxidosulfato(2‒) de hierro(3+)
ANIONES POLIATÓMICOS. NUEVAS NOMENCLATURAS
La nueva nomenclatura de la IUPAC es la nomenclatura de composición (estequiométrica). Se nombra primero el oxígeno con la palabra óxido (sin tilde) con un prefijo multiplicador y luego se escribe el átomo central acabado en -ato (con prefijo multiplicador si es necesario) y la carga entre paréntesis (con números arábigos y el signo).
Fórmula N. de composición
dioxidosulfato(2‒)
