Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica. Adaptado a las normas de la IUPAC 2005 Repaso 2º bachillerato

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1 Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica Adaptado a las normas de la IUPAC 2005 Repaso 2º bachillerato 2016

2 Conceptos básicos Valencia: nº entero que expresa la capacidad de combinación de un átomo con otros npara formar un compuesto. Nº Oxidación de un elemento en un compuesto: es la carga eléctrica que poseería un átomo de dicho elemento si todo el compuesto de que forma parte estuviese formado por iones positivos y negativos. Metales: nº de oxidación positivos. No metales: nº de oxidación positivos, negativos o cero.

3 Asignación de los números de oxidación 1. El nº o. de todos los elementos libres es cero, en cualquier forma en que se presenten: Al, He, N 2, O 3, etc. 2. El nº o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los nº o. del S 2, Cl y Fe 2+ son, respectivamente, 2, 1, El nº o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es 1. Así, en el CH 2 Cl 2 : el nº oxidación del C es 0 y del H es El nº o. del O en sus compuestos es 2, excepto en los peróxidos, que es 1 5. El nº o. de los metales alcalinos (Grupo 1) es siempre El nº o. de los metales alcalinotérreos (Grupo 2) es siempre La suma algebraica de los nº o. de los átomos de una molécula es cero, y de un ión, igual a la carga del ión.

4 Nº de oxidación No metales El O usa el nº o. +2 con el F; el N forma óxidos y ácidos solamente con los nº de o, +1, +3 y +5. Elementos H -1, +1 F Cl, Br, I O S, Se, Te N P As, Sb, Bi B -3, +3 C Si Número de oxidación -1-1, +1, +3, +5, +7-2, +2 (-1 en peróxidos) -2, +2, +4, +6-3, +1, +2, +3, +4, +5, -3, +1, +3, +5-3, +3, +5-4, +2, +4-4, +4

5 Nº de oxidación Elementos Metales Número de oxidación Alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs Ag Alcalinotérreos: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Zn, Cd Cu, Hg +1, +2 Al +3 Au +1, +3 Fe, Co, Ni +2, +3 Sn, Pb, Pt, Pd +2, +4 Cr +2, +3, +4, +5, +6 Mn +2, +3, +4, +5, +6, +7

6 Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC Nomenclatura sistemática: Proporcionan información sobre la composición y la estructura del compuesto. Son de composición, sustitución y adición. Nomenclatura tradicional: En general, son nombres no sistemáticos o semisistemáticos usados tradicionalmente para nombrar los compuestos inorgánicos.

7 Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC Nomenclaturas IUPAC Sistemáticas Tradicional Sustitución Adición Composición o estequiométrica Con prefijos multiplicadores Con números romanos que expresan el nº de oxidación

8 Compuestos Óxidos Binarios Hidruros Peróxidos Compuestos Ternarios Sales Hidróxidos Oxoácidos Oxosales neutras Sales ácidas de hidrácidos Otros Oxosales ácidas

9 Compuestos binarios Óxidos Óxidos metálicos Óxidos no metálicos Binarios Peróxidos Sales neutras Hidruros Con metales alcalinos y alcalinotérreos principalmente Hidruros metálicos Hidruros no metálicos Con elementos grupos 13, 14 y 15 Con elementos grupos 16 y 17. Haluros de hidrógeno

10 Características de los compuestos binarios Están formados por dos elementos. 1º se coloca el menos electronegativo y después el más electronegativo, salvo en los compuestos con halógenos, que por convenio con IUPAC 2005, los halógenos se consideran más EN que el oxígeno (EN Cl=3 EN O=3,5) y se nombran como haluros de oxígeno y no como óxidos. El halógeno se escribirá a la derecha. Así, se escribe: OCl 2 Se intercambian las valencias. El prefijo mono sólo se usa en caso de ambigüedad y en proporciones de 1:1. Se puede decir: monóxido de bario (BaO), para no confundirlo con el peróxido. Siempre que sea posible se simplifica: Fe 2 S 2 FeS

11 Óxidos Son combinaciones del oxígeno con un metal o no metal. Se nombran según la nomenclatura de composición con prefijos multiplicadores o expresando el nº de o. con nº romanos. Se nombran con la palabra óxido salvo los compuestos con halógenos que se nombran : halógeno + uro + de oxígeno. Se intercambian las valencias o los números de oxidación sin el signo. M (+n) O (-2) M 2 O n

12 Ejemplos de óxidos Nomenclatura de composición Fórmula Con prefijos multiplicadores Expresando el nº o con números romanos BaO Monóxido de bario Óxido de bario Cr 2 O 3 Trióxido de dicromo Óxido de cromo (III) SO 2 Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV) OCl 2 Dicloruro de oxígeno CO Monóxido de carbono Óxido de carbono (II) Fe 2 O 3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) Cs 2 O Óxido de dicesio Óxido de cesio Cu 2 O Óxido de dicobre Óxido de cobre (I) O 7 Cl 2 Dicloruro de heptaoxígeno N 2 O Óxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (I) O 5 Br 2 Dibromuro de pentaoxígeno

13 Peróxidos Son combinaciones del oxígeno y algunos metales como alcalinos, alcalinotérreos, Cu, Ag entre otros. No se pueden simplificar ya que forman el grupo peroxo: -O-O-. Es (O 2 ) 2- El número de oxidación del oxígeno es -1. La fórmula general de los peróxidos es: X 2 (O 2 ) n (donde X es el elemento metálico, O es oxígeno y n es la valencia del metal.

14 Ejemplos de peróxidos Fórmula Nomenclatura de composición Con prefijos multiplicadores Expresando el nº o con números romanos Tradicional Ag 2 O 2 Dióxido de diplata Peróxido de plata H 2 O 2 Dióxido de dihidrógeno Peróxido de hidrógeno BaO 2 Dióxido de bario Peróxido de bario CuO 2 Dióxido de cobre Peróxido de cobre (II) Agua oxigenada

15 Sales neutras Formadas por un metal y un no metal. Se nombran añadiéndole la terminación uro al no metal + de + nombre metal. El metal se coloca a la izquierda. Su nº de oxidación es positivo. El no metal tiene nº oxidación negativo. Se intercambian las valencias. El no metal actúa con la valencia menor de su grupo. Su fórmula general es M = metal X = No metal m = Valencia del metal x = Valencia del no metal M x X m

16 Ejemplos de sales neutras Fórmula HgBr 2 Con prefijos multiplicadores Dibromuro de mercurio Nomenclatura de composición Expresando el nº o con números romanos Bromuro de mercurio (II) LiI Yoduro de litio Yoduro de litio K 2 S Sulfuro de dipotasio Sulfuro de potasio Al 2 S 3 Trisulfuro de dialuminio Sulfuro de aluminio Pb S 2 Disulfuro de plomo Sulfuro de plomo (IV) BeS Sulfuro de berilio Sulfuro de berilio

17 Hidruros Son combinaciones del hidrógeno con otro elemento. Los hidruros metálicos son combinaciones con un metal. El nº de oxidación del hidrógeno es -1. Los h. metálicos se nombran con las palabras hidruro de y el nombre del metal. Los hidruros no metálicos son combinaciones del hidrógeno con elementos de los grupos 13, 14, 15, 16 y 17. El nº de oxidación del hidrógeno en estos casos es de +1. En la unión con elementos de los grupos 16 y 17, el hidrógeno se coloca a la izquierda. Estos compuestos en disolución acuosa tienen carácter ácido y se llaman ácidos hidrácidos. En la unión con elementos de los grupos 13, 14 y 15, el hidrógeno se coloca a la derecha.

18 Ejemplos de hidruros metálicos Nomenclatura de composición Fórmula Con prefijos multiplicadores Expresando el nº o con números romanos AlH 3 Trihidruro de aluminio Hidruro de aluminio SnH 4 Tetrahidruro de estaño Hidruro de estaño (IV) RbH Hidruro de rubidio Hidruro de rubidio MgH 2 Dihidruro de magnesio Hidruro de magnesio AuH 3 Trihidruro de oro Hidruro de oro (III)

19 Ejemplos de hidruros no Fórmula AsH 3 PH 3 NH 3 BH 3 metálicos Nomenclatura de composición Con prefijos multiplicado res Trihidruro de arsénico Trihidruro de fósforo Trihidruro de nitrógeno Trihidruro de boro Expresando el nº o con números romanos N. de sustitución N. tradicional Arsano Fosfano Azano Amoníaco Borano H 2 O Oxidano Agua

20 Ejemplos de hidruros no metálicos Fórmula Nomenclatura de composición Con prefijos multiplicadores Expresando el nº o con números romanos N. de sustitución CH Metano (sigue reglas f.o.) HF H 2 S HBr Fluoruro de hidrógeno Sulfuro de dihidrógeno sulfuro de hidrógeno Bromuro de hidrógeno

21 Compuestos ternarios Ternarios Hidróxidos Oxoácidos Oxosales neutras Sales ácidas de hidrácidos

22 Hidróxidos Combinaciones de un metal con el grupo (OH - ) Su fórmula general es: M (OH) m siendo m la valencia del metal. Se nombran con la palabra hidróxido + de + nombre del metal. Las normas de la IUPAC recomiendan colocar al grupo hidróxido entre paréntesis. El número de oxidación del metal coincide con el número de iones OH-.

23 Ejemplos de Hidróxidos Fórmula Fe(OH) 3 Al(OH) 3 Cs(OH) Fe(OH) 2 Pb(OH) 4 Con prefijos multiplicadores Trihidróxido de hierro Trihidróxido de aluminio Hidróxido de cesio Dihidróxido de hierro Tetrahidróxido de plomo Nomenclatura de composición Expresando el nº o con números romanos Hidróxido de hierro (III) Hidróxido de aluminio Hidróxido de cesio Hidróxido de hierro (II) Hidróxido de plomo (IV)

24 Oxoácidos Son aquellos compuestos formados por hidrógeno, no metal (principalmente) y oxígeno. Se llaman oxácidos u oxoácidos. Su fórmula general es: H a X b O c, donde X es un no metal o metal de transición con nº oxid. alto. El nº de oxidación del oxígeno en estos compuestos es -2, del hidrógeno es +1 y del no metal +n. Según las orientaciones de la ponencia de Química de Andalucía para la PAU, se utilizaran nombres tradicionales aceptados por la IUPAC para este tipo de compuestos, principalmente, aunque también son aceptados la nomenclatura de adición y la del hidrógeno. A la hora de formularlos se puede hacer usando los nº de oxidación y añadiendo unos sufijos según la valencia del no metal correspondiente. Poe eso hay que conocer los números de oxidación con los que los no metales pueden actuar.

25 Oxoácidos Los sufijos dependen del nº de valencias o nº de oxidación que tenga el no metal y del grupo de éste. Número de valencias o n.o. Si tiene una Si tiene dos Si tiene tres Si tiene cuatro ico Prefijos y/o sufijos oso: la menor ico: la mayor Hipo. oso: la menor oso: la de en medio ico: la mayor Hipo. oso: la menor oso: la de en medio ico: la de en medio Per ico: la mayor

26 Oxoácidos Hay una forma más antigua de formularlos que es añadiendo una molécula de agua al óxido del no metal correspondiente simplificado y dependiendo del nº de oxidación con la que éste actúa, tendrá una terminación u otra. Las terminaciones vienen recogidas en la diapositiva anterior. Hay anomalías a esto con algunos elementos de los grupos 13, 14 y 15. Óxido no metálico simplificado + Agua = Oxoácido Ejemplo: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 Óxido de azufre (VI) + agua = Ácido sulfúrico Se nombran con la palabra ácido + elemento + terminación correspondiente.

27 Ejemplos de oxoácidos Grupo/Elementos nº oxidación Grupo 17 salvo el F Cl, Br, I (+1, +3, +5, +7) Grupo 16 salvo el O S, Se, Te (+2, +4, +6) Grupo 15 N (+1, +3, +5) Grupo 15 P (+1, +3, +5) Grupo 15 As, Sb (+3, +5) Fórmula HClO HClO 2 HClO 3 HClO 4 H 2 SO 2 H 2 SO 3 H 2 SO 4 HNO HNO 2 HNO 3 H 3 PO 3 (+3) H 3 PO 4 (+5) HPO 3 (+5) H 3 SbO 3 H 3 AsO 4 Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC Ácido hipocloroso Ácido cloroso Ácido clórico Ácido perclórico Ácido hiposulfuroso Ácido sulfuroso Ácido sulfúrico Ácido hiponitroso Ácido nitroso Ácido nítrico Ácido fosforoso (+ 3 moléculas de H 2 O) Ácido fosfórico (+ 3 moléculas de H 2 O) Á. metafosfórico (+ 1 moléculas de H 2 O) Ácido antimonoso Ácido arsénico

28 Ejemplos de oxoácidos Grupo/Ele nº oxidaci Grupo 14 C, Si (+4) Grupo 13 B (+3) Grupo 6 Cr (+6) Grupo 7 Mn (+4, +6, +7) Fórmula H 2 CO 3 H 4 SiO 4 H 2 SiO 3 Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC/ nombre de hidrógeno Ácido carbónico (+ 1 moléculas de H 2 O) Ácido silícico (+ 2 moléculas de H 2 O) Ácido metasilícico (+ 1 moléculas de H 2 O) H 3 BO 3 Ácido bórico (+ 3 moléculas de H 2 O) HBO 2 Ácido metabórico (+ 1 moléculas de H 2 O) H 2 CrO 4 Ácido crómico (+ 1 moléculas de H 2 O) H 2 Cr 2 O 7 Ácido dicrómico (2 moléculas de Cr O moléculas de H 2 O) H 2 MnO 4 (+6) HMnO 4 (+7) Ácido mangánico /dihidrogeno(tetraoxidomanganato) Ácido permangánico

29 Iones más comunes Catión: Átomo que ha cedido electrones. Anión: Átomo que ha cedido electrones. Los metales, en general, forman cationes y los no metales, aniones. Los iones pueden ser: A) Monoatómico: formado por un solo átomo. Su carga coincide con su nº de oxidación. B) Poliatómico: Formado por un conjunto de átomos. Su carga coincide con la suma de todos los números de oxidación de los elementos que lo forman. Para formarlos, Se cambia la terminación del oxoácido por otras, nombrándose como anión, en vez de ácido.

30 Iones más comunes En la nomenclatura tradicional, algunas de las terminaciones para el caso de oxoaniones (provienen de la pérdida de hidrógenos de los oxoácidos) son:

31 Nombres de algunos iones más comunes Sólo se escriben los aceptados por la IUPAC para la PAU. Fórmula Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC No aceptadas ClO - 3 clorato NH 4 + azanio, amonio H 3 O + oxonio, oxidano (no hidronio) OH - ión hidróxido CrO 4 2- MnO 4 - cromato ión permanganato Fe 3+ hierro (3+) H + HS - Cl - hidrón hidrogeno(sulfuro)(1-) cloruro(1-) o cloruro

32 Nombres de algunos iones más comunes Fórmula O 2- S 2- Cr 2 O 4 2- Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC óxido(2-) u óxido sulfuro(2-) o sulfuro dicromato H hidruro(1-) o hidruro O 2 2- HSO 4 - peróxido ion hidrogenosulfato No aceptadas

33 Oxosales neutras Son los derivados de sustituir todos los hidrógenos de los oxoácidos por cationes metálicos, o no metálicos como el NH 4+ (amonio). Se escribe en primer lugar el símbolo del metal y a continuación la fórmula del anión. También se les llama oxisales neutras. Su fórmula general es: M a X b O c M= metal Para su formulación se siguen las mismas reglas que para los ácidos de los que provienen pero cambiando las terminaciones y manteniendo los prefijos.

34 Oxosales neutras Según las orientaciones de la ponencia de Química de Andalucía para la PAU, se utilizaran nombres tradicionales aceptados por la IUPAC en las recomendaciones del 2005 para este tipo de compuestos, principalmente, aunque también son aceptados la nomenclatura de adición y la de composición. Para nombrarlos se nombran el oxoanión + de + el nombre del catión (generalmente un metal) indicando entre paréntesis el número de oxidación del metal si fuera necesario.

35 Oxosales neutras Las terminaciones son: Número de valencias o n.o. Prefijos y/o sufijos del oxoácido Si tiene una ico ato Si tiene dos Si tiene tres Si tiene cuatro oso: la menor ico: la mayor Hipo... oso: la menor oso: la de en medio ico: la mayor Hipo.. oso: la menor oso: la de en medio ico: la de en medio Per. ico: la mayor Prefijos y/o sufijos de la oxosal ito: la menor ato: la mayor Hipo. ito: la menor ito: la de en medio ato: la mayor Hipo. ito: la menor ito: la de en medio ato: la de en medio Per ato: la mayor

36 Ejemplos de oxosales neutras Fórmula Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC Cu 3 (PO 4 ) 2 K 2 CO 3 AlPO 4 Ba(IO 2 ) 2 K 2 Cr 2 O 7 KIO 4 Sn(NO 2 ) 4 Al 2 (SO 4 ) 3 AuClO Fosfato de cobre (II) Carbonato de potasio Fosfato de aluminio Yodito de bario Dicromato de potasio Peryodato de potasio Nitrito de estaño (IV) Sulfato de aluminio Hipoclorito de oro (I)

37 Sales ácidas de hidrácidos Son las derivadas de sustituir parte de los hidrógenos de los ácidos hidrácidos por cationes metálicos,o no metálicos como el NH 4+ (amonio). Cuando se sustituyen todos los hidrógenos se forman las sales neutras y cuando sólo se sustituye alguno de los hidrógenos las sales ácidas. Se nombran igual que las sales neutras añadiendo los prefijos hidrógeno delante del nombre de la sal neutra correspondiente. Terminan en uro. Hidrógeno no metal +uro +de+ metal Se nombran con la nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC.

38 Ejemplos de sales ácidas de hidrácidos Fórmula KHS Fe(HS) 2 Au(HS) 3 NH 4 HS Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC Hidrógenosulfuro de potasio Hidrógenosulfuro de hierro (II) Hidrógenosulfuro de oro (III) Hidrogenosulfuro de amonio

39 Oxosales ácidas Están formados estos compuestos por más de tres átomos. Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico (más de un hidrógeno) por metales o iones como el amonio, principalmente. Se nombran igual que las sales neutras añadiendo los prefijos hidrógeno o dihidrógeno delante del nombre de la sal neutra correspondiente. Para formularlos se escribe el anión y tras la palabra de se indica el nombre del catión indicando entre paréntesis la valencia si es necesario.

40 Ejemplos de oxosales ácidas Fórmula NaHCO 3 KH 2 PO 4 ( Pierde 1 H el H 3 PO 4 ) K 2 HPO 4 ( Pierde 2 H el H 3 PO 4 ) Fe(HSO 3 ) 3 Ba(H 2 PO 4 ) 2 Mg(HSO 3 ) 2 Li(HSO 4 ) Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC Hidrogenocarbonato de sodio Dihidrógenofosfato de potasio Hidrógenofosfato de potasio o monohidrógenofosfato de potasio Hidrógenosulfito de hierro (III) Dihidrógenofosfato de bario Hidrógenosulfito de magnesio Hidrógenosulfato de litio

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