FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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1 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA 1º BACH 1. NORMAS BÁSICAS DE FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA La fórmula química contiene los símbolos de los elementos que forman el compuesto, acompañados en muchos casos de subíndices que indican el número de átomos de cada elemento. La valencia es el poder de combinación de un átomo para unirse con otros y formar un compuesto. En los compuestos iónicos, la valencia es igual a la carga iónica. Así por ejemplo, en el cloruro de calcio, CaCl 2, el calcio tiene valencia 2 (Ca +2 ), y el cloro (Cl -1 ), En los compuestos covalentes, la valencia es igual al número de enlaces formados. De este modo, en el metano, CH 4, el hidrógeno tiene valencia 1 y el carbono tiene valencia 4. El número de oxidación o estado de oxidación es el número de cargas que tendría un átomo si todos los enlaces que lo forman fueran iónicos, es decir, si se encontrase en forma de ión. Este número viene a ser equivalente a su capacidad de combinación, pero con signo + o -. 1

2 La nomenclatura es el conjunto de reglas mediante las cuales se nombran los compuestos químicos. Actualmente están vigentes tres tipos de nomenclatura: la sistemática, la de Stock y la tradicional. Según para qué compuestos la IUPAC (Internacional Union of Pure and Applied Chemistry) nos recomienda que se utilice una u otra. El nombre del componente electropositivo no se modifica, excepto en la tradicional (ej: cloruro sódico, para nosotros será cloruro de sodio). El nombre del componente electronegativo se modifica del siguiente modo: a) Cuando es monoatómico se utiliza la terminación URO (cloruro, sulfuro, etc), excepto para el oxígeno que se emplea ÓXIDO. b) Cuando es poliatómico se utiliza la terminación ATO (en la tradicional se emplea ATO e ITO) Formulación : el componente electropositivo de la fórmula debe preceder al electronegativo (existen algunas excepciones en los componentes binarios, por ejemplo el NH 3 ). Ejemplos: CsF; H 2 O y NaCl. Como los compuestos son neutros, el número de cargas negativas y el número de cargas positivas debe ser igual. Normalmente se intercambian las valencias y cuando se pueda se simplifica (hay excepciones donde no se simplifica como en los peróxidos H 2 O 2, Na 2 O 2 ) Nomenclatura sistemática: se utilizan numerales griegos 1 mono- 4 tetra- 7 hepta- 2 di- 5 penta- 8 octa- 3 tri- 6 hexa- 9 nona- Puede suprimirse el prefijo mono- si ello no supone ninguna ambigüedad, ejemplos más adelante. Nomenclatura de Stock: se coloca la valencia en números romanos, entre paréntesis, a continuación del nombre del elemento. Si solo tiene una no se pone. Nomenclatura tradicional: es el sistema más antiguo. La IUPAC desaconseja su utilización excepto en algunos casos, oxoácidos y sus sales, donde se sigue utilizando. hipo- -oso -oso -ico 1 valencia 2 valencias 3 valencias per- -ico 4 valencias En el caso de sales se cambia la terminación ico por ato y la terminación oso por ito 2. COMPUESTOS BINARIOS 2.1. HIDRUROS METÁLICOS: METAL (positivo) + H -1 Na +1 H -1 NaH hidruro de sodio (*) hidruro de sodio Pb +2 H -1 PbH 2 dihidruro de plomo hidruro de plomo (II) Pb +4 H -1 PbH 4 tetrahidruro de plomo hidruro de plomo (IV) Au +1 H -1 AuH monohidruro de oro (*) hidruro de oro (I) Au +3 H -1 AuH 3 trihidruro de oro hidruro de oro (III) (*) mono- puede ponerse o no, la IUPAC recomienda que si el elemento sólo tiene esa valencia no se ponga, si tiene más de una que se ponga. 2

3 2.2. HIDRUROS NO METÁLICOS Se escribe primero, y se nombra en segundo lugar, el elemento que aparece primero en la relación siguiente (que no coincide rigurosamente con el orden creciente de electronegatividad): B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, Br, O y F a) HIDRÁCIDOS: H +1 + NO METAL (negativo) Los hidruros de F, Cl, Br, I, S, Se y Te se nombran haciendo terminar en uro el nombre del no metal: H +1 Cl -1 HCl (g) cloruro de hidrógeno cloruro de hidrógeno H +1 S -2 H 2 S (g) disulfuro de hidrógeno sulfuro de hidrógeno Las disoluciones acuosas de estos hidruros tienen carácter ácido por lo que reciben el nombre de hidrácidos: HF (g) fluoruro de hidrógeno HF (ac) ácido fluorhídrico HCl (g) cloruro de hidrógeno HCl (ac) ácido clorhídrico HBr (g) bromuro de hidrógeno HBr (ac) ácido bromhídrico HI (g) ioduro de hidrógeno HI (ac)) ácido iodhídrico H 2 S (g) disulfuro de hidrógeno H 2 S (ac) ácido sulfhídrico H 2 Se (g) diseleniuro de hidrógeno H 2 Se (ac) ácido selenhídrico H 2 Te (g) ditelururo de hidrógeno H 2 Te (ac) ácido telurhídrico Por Stock no llevan di-, el resto se nombran igual. b) HIDRUROS CON NO METALES GRUPOS 13, 14 Y 15: Los hidruros de O, N, P, As, Sb, C, Si y B pueden nombrarse empleando la nomenclatura sistemática y de Stock; la IUPAC también admite nombres especiales, que son los más utilizados. NOMBRE ESP. H 2 O agua ---- NH 3 amoníaco trihidruro de nitrógeno PH 3 fosfano trihidruro de fósforo AsH 3 arsano trihidruro de arsénico SbH 3 estibano trihidruro de antimonio CH 4 metano tetrahidruro de carbono SiH 4 silano tetrahidruro de silicio BH 3 borano trihidruro de boro 2.3. ÓXIDOS: METAL (positivo) o NO METAL (positivo) + O -2 C +2 O -2 C 2 O 2 CO monóxido de carbono óxido de carbono (II) C +4 O -2 C 2 O 4 CO 2 dióxido de carbono óxido de carbono (IV) Cl +1 O -2 Cl 2 O óxido de dicloro óxido de cloro (I) Cl +3 O -2 Cl 2 O 3 trióxido de dicloro óxido de cloro (III) Cl +5 O -2 Cl 2 O 5 pentaóxido de dicloro óxido de cloro (V) Cl +7 O -2 Cl 2 O 7 heptaóxido de dicloro óxido de cloro (VII) 3

4 Pb +2 O -2 Pb 2 O 2 PbO monóxido de plomo óxido de plomo (II) Pb +4 O -2 Pb 2 O 4 PbO 2 dióxido de plomo óxido de plomo (IV) Li +1 O -2 Li 2 O óxido de dilitio óxido de litio Ca +2 O -2 CaO óxido de calcio óxido de calcio 2.4. SALES BINARIAS: METAL (positivo) + NO METAL (negativo) Fe +3 F -1 FeF 3 trifluoruro de hierro fluoruro de hierro (III) Ba +2 Cl -1 BaCl 2 dicloruro de bario cloruro de bario Ca +2 S -2 CaS sulfuro de calcio sulfuro de calcio Fe +2 F -1 FeF 2 difluoruro de hierro fluoruro de hierro (II) 2.5. PERÓXIDOS: METAL (positivo) + O 2-2 (valencia del oxígeno 1; no se puede simplificar) Li +1-2 O 2 Ca +2-2 O 2 H +1-2 O 2 Li 2 O 2 CaO 2 H 2 O 2 TRADICIONAL peróxido de litio peróxido de calcio peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) 3. COMPUESTOS TERNARIOS 3.1. HIDRÓXIDOS: METAL (positivo) + OH - Fe +3 OH -1 Fe(OH) 3 trihidróxido de hierro hidróxido de hierro (III) K +1 OH -1 KOH hidróxido de potasio hidróxido de potasio Pb +2 OH -1 Pb(OH) 2 dihidróxido de plomo hidróxido de plom (II) Au +1 OH -1 AuOH monohidróxido de oro hidróxido de oro (I) NH +1 4 OH -1 NH 4 OH hidróxido de amonio hidróxido de amonio 3.2. OXOÁCIDOS: H +1 + NO METAL (positivo) + O -2 a) GRUPO 17: Cl, Br, I (+1, , +7) (+1H 2 O) Cl +1 O -2 Cl 2 O + 1H 2 O H 2 Cl 2 O 2 HClO Cl +3 O -2 Cl 2 O 3 + 1H 2 O H 2 Cl 2 O 4 HClO 2 Cl +5 O -2 Cl 2 O 5 + 1H 2 O H 2 Cl 2 O 6 HClO 3 Cl +7 O -2 Cl 2 O 7 + 1H 2 O H 2 Cl 2 O 8 HClO 4 ácido hipocloroso ácido cloroso ácido clórico ácido perclórico b) GRUPO 16: S, Se, Te (+2, +4, +6) (+ 1 H 2 O) S +2 O -2 S 2 O 2 SO + 1H 2 O H 2 SO 2 S +4 O -2 S 2 O 4 SO 2 + 1H 2 O H 2 SO 3 S +6 O -2 S 2 O 6 SO 3 + 1H 2 O H 2 SO 4 ácido hiposulfuroso ácido sulfuroso ácido sulfúrico OTROS OXOÁCIDOS: ácido + óxido correspondiente (también se pueden formar como 2 ácido 1 H 2 O) H 2 SO 3 + SO 2 H 2 S 2 O 5 ácido pirosulfuroso / ácido disulfuroso H 2 SO 4 + SO 3 H 2 S 2 O 7 ácido pirosulfúrico / ácido disulfúrico 4

5 c) GRUPO 15: N (+1, +3, +5) (+1H 2 O) P, As, Sb (+3, +5): (+1H 2 O) meta- (+3H 2 O) orto- o nada N +1 O -2 N 2 O + 1H 2 O H 2 N 2 O 2 HNO N +3 O -2 N 2 O 3 + 1H 2 O H 2 N 2 O 4 HNO 2 N +5 O -2 N 2 O 5 + 1H 2 O H 2 N 2 O 6 HNO 3 P +3 O -2 P 2 O 3 + 1H 2 O H 2 P 2 O 4 HPO 2 P +5 O -2 P 2 O 5 + 1H 2 O H 2 P 2 O 6 HPO 3 P +3 O -2 P 2 O 3 + 3H 2 O H 6 P 2 O 6 H 3 PO 3 P +5 O -2 P 2 O 5 + 3H 2 O H 6 P 2 O 8 H 3 PO 4 ácido hiponitroso ácido nitroso ácido nítrico ácido metafosforoso ácido metafosfórico ácido fosforoso ácido fosfórico OTROS OXOÁCIDOS: 2 ácido 1 H 2 O 2 H 3 PO 3 H 4 P 2 O 5 + 1H 2 O ácido pirofosforoso /ácido difosforoso 2 H 3 PO 4 H 4 P 2 O 7 + 1H 2 O ácido pirofosfórico /ácido difosfórico d) GRUPO 14: C (+2, +4) (+1H 2 O) Si (+4) : (+1H 2 O) meta- (+2H 2 O) orto- o nada C +2 O -2 C 2 O 2 CO + 1H 2 O H 2 CO 2 ácido carbonoso C +4 O -2 C 2 O 4 CO 2 + 1H 2 O H 2 CO 3 ácido carbónico e) GRUPO 13: B (+3): (+1H 2 O) meta- (+3H 2 O) orto- o nada B +3 O -2 B 2 O 3 + 1H 2 O H 2 B 2 O 4 HBO 2 B +3 O -2 B 2 O 3 + 3H 2 O H 6 B 2 O 6 H 3 BO 3 ácido metabórico ácido bórico f) METALES CON Nº OXIDACIÓN ALTO: Mn +6, Mn +7, Cr +6 (+1H 2 O) Mn +6 O -2 Mn 2 O 6 MnO 3 +1H 2 O H 2 MnO 4 ácido mangánico Mn +7 O -2 Mn 2 O 7 Mn 2 O 7 +1H 2 O HMnO 4 ácido permangánico Cr +6 O -2 Cr 2 O 6 CrO H 2 O H 2 CrO 4 ácido crómico H 2 CrO 4 + CrO 3 H 2 Cr 2 O 7 ácido dicrómico g) OTROS ÁCIDOS UTILIZADOS (NO SON OXOÁCIDOS): HCN (ac) ácido cianhídrico ( en estado gas cianuro de hidrógeno) (CN - CH 3 COOH ácido acético (CH 3 COO - ión acetato) ión cianuro) 3.3. IONES PROCEDENTES DE OXOÁCIDOS Por cada H +1 que le quitamos al oxoácido aparece una carga negativa sobre el ión. HClO H + + ClO - ión hipoclorito HClO 2 H ClO 2 ión clorito HClO 3 H + + ClO - 3 ión clorato HClO 4 H + + ClO - 4 ión perclorato H 2 SO 3 H + + HSO - 3 ión hidrógenosulfito H 2 SO 3 H + + SO -2 3 ión sulfito H 2 S 2 O 7 H HS 2 O 7 ión hidrógenodisulfato 5

6 H 2 S 2 O 7 H S 2 O 7 ión pirosulfato /ión disulfato H 3 PO 4 H + + H 2 PO - 4 ión dihidrógenofosfato H 3 PO 4 2H + + HPO -2 4 ión hidrógenofosfato H 3 PO 4 3 H + + PO -3 4 ión fosfato 3.4. SALES OXOÁCIDAS: METAL + IÓN NEGATIVO del apartado anterior (intercambian valencias) Si no perdió todos los hidrógenos la sal es ácida. Na + ClO - NaClO hipoclorito de sodio Au + ClO - AuClO hipoclorito de oro (I) Cu + SO -2 4 Cu 2 SO 4 sulfato de cobre (I) Cu +2 SO -2 4 CuSO 4 sulfato de cobre (II) Ca +2 HSO - 4 Ca(HSO 4 ) 2 hidrógenosulfato de calcio Au +1 H 2 PO - 4 AuH 2 PO 4 dihidrógenofosfato de oro (I) Au +1 HPO -2 4 Au 2 HPO 4 hidrógenofosfato de oro (I) Au +1 PO -3 4 Au 3 PO 4 fosfato de oro (I) Fe +2-4 SiO 4 Fe 2 SiO 4 silicato de hierro (II) Cuando la sal ácida pierde la mitad de los hidrógenos la IUPAC permite utilizar el prefijo bi-, ejemplos: Ca(HSO 4 ) 2 NaHCO 3 bisulfato de calcio bicarbonato de sodio 6

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