Formulación y Nomenclatura de Química Inorgánica
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- Héctor Espejo Ortega
- hace 7 años
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1 Formulación y Nomenclatura de Química Inorgánica
2 FORMULACIÓN La fórmula química expresa la composición y proporción de moléculas y compuestos de los compuestos químicos mediante símbolos químicos y subíndices El Nº de compuestos químicos conocidos es superior a 13 millones!!! NOMENCLATURA Método sistemático de nombrar los compuestos y elementos químicos
3 Número de oxidación Es el número que se asigna a cada átomo e indica los electrones que un átomo pierde, gana, o parece utilizar en las uniones con otros átomos.
4 Reglas de asignación del número de oxidación
5 Las reglas de asignación del número de oxidación son: 1. El número de oxidación de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metálico, He, N 2, P 4, etc. 2. El número de oxidación de un ión simple coincide con su carga: Así, los número de oxidación del S 2, Cl y Zn 2+ son, respectivamente, 2, 1, El número de oxidación del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es 1 4. El número de oxidación del Oxígeno en sus compuestos es 2, excepto en los peróxidos, que es 1
6 5. El número de oxidación de los metales alcalinos es siempre El número de oxidación de los metales alcalinotérreos es siempre El número de oxidación del F en sus compuestos es siempre 1. El n.o de los demás halógenos varía desde -1 a +1, +3, +5, +7, siendo positivo cuando se combina con el Oxígeno o con otro halógeno más electronegativo. 8. La suma algebraica de los número de oxidación de los átomos de una molécula es cero. Si se trata de un ión, igual a la carga del ión
7 Número de oxidación formales más usuales Grupo Grupo 1 (1A) Grupo 2 (2A) Elementos H*, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Estado de oxidación +1,(-1)* +2 Grupo 6 (6B) Cr +2,+3,+6 Grupo 7 (7B) Mn +2,+3,+4, +6,+7 Grupo 8 (8B) Grupo 9 (8B) Grupo 10 (8B) Grupo 11 (1B) Fe Co Ni +2,+3 Pd, Pt +2,+4 Cu Ag Au +1, ,+3
8 Número de oxidación formales más usuales Grupo Elementos Estado de oxidación Grupo 12 (2B) Grupo 13 (3A) Grupo 14 (4A) Grupo 15 (5A) Grupo 16 (6A) Grupo 17 (7A) Zn, Cd Hg B Al, Ga, In, Tl C Si Ge, Sn, Pb N, P, As, Sb, Bi O S, Se, Te (Po) F Cl, Br, I, (At) +2 +1,+2 +3, ,+4,-4 (+2),+4 + 2, +4 +1,+2,+3,+4,+5,-3-3,+3,+5 +3, ,+4,+6,-2 +2, +4,+6, ,+3,+5,+7,-1
9 Regla general de la formulación: En cualquier fórmula química se escriben en primer lugar los elementos situados a la izquierda de la T.P. (menos electronegativo), y en segundo lugar, los situados a la derecha (más electronegativos). Ej: NaCl y no ClNa.
10 Sustancias Simples
11 SUSTANCIAS SIMPLES Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento Los gases nobles son monoatómicos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Las moléculas que en condiciones normales son gases. Son diatómicas: N 2, F 2, O 2, Elementos que presentan estados alotrópicos (agrupaciones de distintos nº de átomos: S 8, O 3, P 4, ) Los metales, en las ecuaciones químicas, se representan simplemente mediante el símbolo: Cu, Sn, Fe, Ag,
12 SUSTANCIAS SIMPLES Compuesto Sistemática Tradicional H 2 Dihidrógeno Hidrógeno F 2 Diflúor Flúor Cl 2 Dicloro Cloro Br 2 Dibromo Bromo I 2 Diyodo Yodo O 2 Dioxígeno Oxígeno O 3 Trioxígeno Ozono S 8 Octoazufre Azufre P 4 Tetrafósforo Fósforo
13 Compuestos Binarios
14 COMPUESTOS BINARIOS Están formados por dos elementos Se escriben: 1º el elemento más electropositivo y 2º el elemento más electronegativo Se intercambian los número de oxidación pero prescindiendo del signo Si el número de oxidación es uno no se pone y siempre que sea posible se simplifica: +2 2 Cu S CuS +3 2 Al O
15 COMPUESTOS BINARIOS El compuesto se lee de derecha a izquierda. Sistemas de Nomenclatura Sistemática (propuesta por la IUPAC) Stock Tradicional (el sistema más antiguo) Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)
16 Sistemas de nomenclatura
17 COMPUESTOS BINARIOS Nomenclatura SISTEMÁTICA Consiste en la utilización de prefijos numerales griegos para indicar el nº de átomos de cada elemento presente en la fórmula. Los prefijos que se utilizan son: mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6), hepta (7), El prefijo mono puede omitirse. SiH 4 Cl 2 O 5 H 2 S Tetrahidrurode silicio Pentaóxidode dicloro Sulfurode dihidrógeno
18 COMPUESTOS BINARIOS Nomenclatura de STOCK Consiste en indicar el número de oxidación con números romanos y entre paréntesis, al final del nombre del elemento. Si éste tiene número de oxidación único, no se indica. CuO Fe 2 O 3 Al 2 O 3 Óxido de cobre(ii) Óxidode hierro(iii) Óxidode aluminio
19 COMPUESTOS BINARIOS Nomenclatura TRADICIONAL Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el número de oxidación con el que actúe: Posibilidad de nº. o. Terminación uno -ico dos tres cuatro nº. o. menor -oso nº. o. mayor -ico nº.o.menor hipo -oso nº. o. intermedia -oso nº. o. mayor -ico nº.o.menor hipo -oso nº. o. intermedio nº. o. intermedio -oso -ico nº.o.mayor per -ico
20 COMPUESTOS BINARIOS CLASIFICACIÓN Óxidos Peróxidos (no) Hidruros Sales binarias Óxidos básicos Óxidos ácidos Hidruros metálicos Hidruros no metálicos Sales neutras Sales volátiles Grupos 13, 14, 15 Hidruros volátiles Grupos 16, 17 Haluros de hidrógeno
21 COMPUESTOS BINARIOS : ÓXIDOS Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico Óxido básico: es la combinación del oxígeno con un metal. Compuesto Sistemática Stock Tradicional PbO 2 dióxido de plomo óxido de plomo (IV) óxido plúmbico FeO monóxido de hierro óxido de hierro (II) óxido ferroso Fe 2 O 3 trióxido de dihierro óxido de hierro (III) óxido ferrico Li 2 O óxido de dilitio óxido de litio óxido lítico
22 COMPUESTOS BINARIOS : ÓXIDOS Ejemplos: Nombrar en los tres sistemas de nomenclatura: Cu 2 O Óxido cuproso, monóxido de cobre, óxido de cobre (I) MgO Al 2 O 3 Escribir la fórmula de: Óxido mercúrico Óxido plúmbico Monóxido de cobalto
23 COMPUESTOS BINARIOS : ÓXIDOS Óxido ácido: es la combinación del oxígeno con un no metal. Compuesto Sistemática Stock Tradicional SO monóxido de azufre óxido de azufre (II) Óxido hiposulfuroso SO 2 dióxido de azufre óxido de azufre (IV) Óxido sulfuroso SO 3 trióxido de azufre óxido de azufre (VI) Óxido sulfúrico CO 2 dióxido de carbono óxido de carbono (IV) Óxido carbónico
24 COMPUESTOS BINARIOS : ÓXIDOS Ejemplos: Nombrar en los tres sistemas de nomenclatura: CO 2 CO Cl 2 O 3 Escribir la fórmula de los siguientes compuestos: Óxido brómico Óxido de nitrógeno (III)
25 COMPUESTOS BINARIOS CLASIFICACIÓN Óxidos Peróxidos (no) Hidruros Sales binarias Óxidos básicos Óxidos ácidos Hidruros metálicos Hidruros no metálicos Sales neutras Sales volátiles Grupos 13, 14, 15 Hidruros volátiles Grupos 16, 17 Haluros de hidrógeno
26 COMPUESTOS BINARIOS: HIDRUROS Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico. Hidruros metálicos: es la combinación del hidrógeno (-1) con un metal. Compuesto Sistemática Stock Tradicional CaH 2 dihidruro de calcio hidruro de calcio hidruro cálcico LiH hidruro de litio hidruro de litio hidruro lítico FeH 3 trihidruro de hierro hidruro de hierro (III) hidruro férrico SrH 2 dihidruro de estroncio hidruro de estroncio hidruro de estroncio
27 COMPUESTOS BINARIOS: HIDRUROS Ejercicios: Formular: Hidruro de bario Hidruro de sodio
28 HIDRUROS CLASIFICACIÓN Óxidos Peróxidos (no) Hidruros Sales binarias Óxidos básicos Óxidos ácidos Hidruros metálicos Hidruros no metálicos Sales neutras Sales volátiles Grupos 13, 14, 15 Hidruros volátiles Grupos 16, 17 Haluros de hidrógeno 28
29 COMPUESTOS BINARIOS: HIDRUROS Haluros de hidrógeno (hidruro no metálico): es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal de los grupos 16 y 17. Comp. Sistemática Stock Tradicional HF fluoruro de hidrógeno fluoruro de hidrógeno ácido fluorhídrico HCl cloruro de hidrógeno cloruro de hidrógeno ácido clorhídrico H 2 S sulfuro de dihidrógeno sulfuro de hidrógeno ácido sulfhídrico H 2 Se seleniuro de dihidrógeno seleniuro de hidrógeno ác. selenhídrico
30 COMPUESTOS BINARIOS: HIDRUROS Hidruros volátiles (hidruros no metálicos) : es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal de los grupos 13, 14 y 15. Comp. Sistemática Stock Tradicional NH 3 trihidruro de nitrógeno hidruro de nitrógeno (III) amoniaco PH 3 trihidruro de fósforo hidruro de fósforo (III) fosfina AsH 3 trihidruro de arsénico hidruro de arsénico (III) arsina SbH 3 trihidruro de antimonio hidruro de estibina (III) estibina CH 4 tetrahidruro de carbono hidruro de metano (IV) metano SiH 4 tetrahidruro de nitrógeno hidruro de silicio (IV) silano BH 3 trihidrurode nitrógeno hidruro de boro (IV) borano
31 COMPUESTOS BINARIOS: HIDRUROS Ejercicios: Nombrar: H 2 O H 2 S HF NH 3
32 COMPUESTOS BINARIOS CLASIFICACIÓN Óxidos Peróxidos (no) Hidruros Sales binarias Óxidos básicos Óxidos ácidos Hidruros metálicos Hidruros no metálicos Sales neutras Sales volátiles Grupos 13, 14, 15 Hidruros volátiles Grupos 16, 17 Haluros de hidrógeno
33 COMPUESTOS BINARIOS: SALES BINARIAS Son combinaciones de dos elementos, que no son ni el O ni el H. Sales neutras: son combinaciones de un metal y un no metal. Compuesto Sistemática Stock Tradicional LiF fluoruro de litio fluoruro de litio fluoruro de lítico AuBr 3 tribromurode oro bromuro de oro (III) bromuro áurico Na 2 S sulfuro de disodio sulfuro de sodio sulfuro sódico SnS 2 disulfurode estaño sulfuro de estaño (IV) Sulfuro estánnico
34 COMPUESTOS BINARIOS: SALES BINARIAS Sales volátiles: son combinaciones de dos no metales. Se escribe a la izquierda el elemento que se encuentre primero en esta relación: B<Si<C<Sb<As<P<N<Te<Se<S<I<Br<Cl<O<F. Compuesto Sistemática Stock Trad. BrF 3 trifluoruro de bromo fluoruro de bromo (III) -- BrCl cloruro de bromo cloruro de bromo (I) -- CCl 4 tetracloruro de carbono cloruro de carbono (IV) -- As 2 Se 3 triseleniuro de diarsénico seleniuro de arsénico (III) --
35 COMPUESTOS BINARIOS: SALES BINARIAS: Ejercicios: Nombrar o formular según corresponda: CaF 2 FeCl 2 FeCl 3 Sulfuro ferroso Cloruro mercúrico CuCl 2
36 Compuestos Ternarios
37 COMPUESTOS TERNARIOS: Están formados por tres elementos clasificación hidróxidos oxoácidos oxosales neutras sales ácidas de hidrácidos
38 COMPUESTOS TERNARIOS: HIDRÓXIDOS Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH - ). Cuando se disuelven en agua originan disoluciones básicas, de ahí que también se denominen bases. Comp. Sistemática Stock Tradicional NaOH hidróxido de sodio hidróxido de sodio hidróxido sódico Ca(OH) 2 dihidróxido de calcio hidróxido de calcio hidróxido cálcico Fe(OH) 3 trihidróxido de hierro hidróxido de hierro (III) hidróxido férrico Al(OH) 3 trihidróxido de aluminio hidróxido de aluminio hidróxido alumínico
39 COMPUESTOS TERNARIOS: HIDRÓXIDOS Ejercicios: Nombrar o formular según corresponda: Ca(OH) 2 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Hidróxido de aluminio Co(OH) 2 Hidróxido estagnoso Hidróxido de plomo (II)
40 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOÁCIDOS Son compuestos formados por hidrógeno, no metal y oxígeno. Su fórmula general es: H a X b O c, donde X es un no metal o un metal con alto estado de oxidación. Se obtienen añadiendo agua al óxido ácido correspondiente: Óxido ácido + agua oxoácido Ej. N 2 O 5 + H 2 O H 2 N 2 O 6 HNO 3
41 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOÁCIDOS Oxoácidos del grupo de los anfígenos: S, Se, Te (+2, +4, +6) SO + H 2 O H 2 SO 2 SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Compuesto Sistemática Tradicional H 2 SO 2 dioxosulfato (II) de hidrógeno ácido hiposulfuroso H 2 SO 3 trioxosulfato (IV) de hidrógeno ácido sulfuroso H 2 SO 4 tetraoxosulfato(vi) de hidrógeno ácido sulfúrico
42 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOÁCIDOS Oxoácidos del grupo de los nitrogenoideos: N, P, As y Sb (+3, +5) N 2 O 3 + H 2 O HNO 2 N 2 O 5 + H 2 O HNO 3 Compuesto Sistemática Tradicional HNO 2 dioxonitrato (III) de hidrógeno ácido nitroso HNO 3 trioxonitrato (V) de hidrógeno ácido nítrico
43 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOÁCIDOS Oxoácidos del grupo de los carbonoideos: C (+4), Si (+4) Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres. CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Compuesto Sistemática Tradicional H 2 CO 3 trioxocarbonato (IV) de hidrógeno ácido carbónico 43
44 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOÁCIDOS Ejemplos: Nombrar o formular: Ácido sulfuroso Ácido yódico Ácido nitroso HBrO 3 Clorato (III) de hidrógeno H 2 CO 3 H 2 CO 2
45 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOACIDOS Casos especiales: Los elemento cuyos ácidos presentan esta particularidad son: Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Boro (B) y Silicio (Si). Caso del P: P 2 O 3 + H 2 O > 2 HPO 2 ácido metafosforoso P 2 O H 2 O > H 4 P 2 O 5 ácido pirofosforoso P 2 O H 2 O > 2 H 3 PO 3 ácido ortofosforoso P 2 O 5 + H 2 O > 2 HPO 3 ácido metafosfórico P 2 O H 2 O > H 4 P 2 O 7 ácido pirofosfórico P 2 O H 2 O > 2 H 3 PO 4 ácido ortofosfórico Los más comunes son el ortofosforoso y el ortofosfórico.
46 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOACIDOS Casos especiales: Caso del Boro: Estado de oxidación (+3) B 2 O 3 + H 2 O > HBO 2 ácido metabórico B 2 O H 2 O > H 3 BO 4 ácido ortobórico Caso del Silicio: posee estado de oxidación (+4) SiO 2 + H 2 O > H 2 SiO 3 ácido metasilícico SiO H 2 O >H 4 SiO 4 ácido ortosilícico (ácido silícico)
47 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOACIDOS Casos especiales: Caso del Cromo: Cuando actúa con número de oxidación (+6) (óxido crómico CrO 3 ) CrO 3 + H 2 O > H 2 CrO 4 (ácido crómico) Es inestable y se descompone perdiendo una molécula de agua, originando el ácido dicrómico: 2 H 2 CrO > H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O Caso del manganeso: Actúa como no metal con estado de oxidación (+6) y (+7) formando: MnO 3 + H 2 O > H 2 MnO 4 ácido mangánico Mn 2 O 7 + H 2 O > 2 HMnO 4 ácido permangánico
48 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOSALES NEUTRAS Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen el (los) hidrógeno(s) por un metal(es). Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtienen por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido: oxoácido + hidróxido oxosal + agua HNO 3 + NaOH NaNO 3 + H 2 O
49 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOSALES NEUTRAS NOMENCLATURA Tradicional: se nombran sustituyendo, del nombre del no metal, los sufijos oso e ico por ito y ato, respectivamente Stock: igual que en la tradicional, pero se indica la valencia del no metal, si es necesario. Sistemática: se nombran igual que los ácidos; sólo se cambian la palabra hidrógeno por el nombre del no metal con la valencia del mismo.
50 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOSALES NEUTRAS Ejemplo Comp. Sistemática Stock Tradicional NaNO 3 trioxonitrato (V) de nitrato de sodio nitrato sódico sodio CdSO 3 trioxosulfato (IV) de sulfato de cadmio sulfato de cadmio cadmio Cu 3 (PO 4 ) 2 tetraoxofosfato (V) de fosfato de cobre (II) fosfato cúprico cobre (II) Sn(NO 2 ) 4 dioxonitrato (III) de nitrito de estaño (IV) nitrito estánnico estaño (IV)
51 COMPUESTOS TERNARIOS: OXOSALES NEUTRAS Ejemplo: Nombrar o formular: Yodato cálcico Nitrito ferroso Sulfito cuproso KBrO 3 Li 2 CO 3 Cr(ClO 4 ) 3 Clorato (VII) de cromo (III)
52 GUÍA DE PROBLEMAS: 3. Asigne números de oxidación a los elementos en cada uno de los siguientes compuestos: i) H 2 SO 4 ii) Na 2 CO 3 iii) H 2 S iv) Mg 3 (PO4) 2 v) NaNO 3 vi) Ca(ClO 4 ) 2 vii) KClO 3
53 GUÍA DE PROBLEMAS: 4- Nombre y diga de qué tipo de compuesto se trata: i) KBr ii) K 2 O iii) CuCO 3 iv) FeO v) AlF 3 vi) CO 2 vii) H 2 SO 3.
54 GUÍA DE PROBLEMAS: 5. Escriba la fórmula química de los siguientes compuestos y clasifique: ii) ácido nitroso iv) sulfato de aluminio v) sulfuro de potasio vi) nitrato de plata vii) hidróxido cuproso viii) cloruro de zinc ix) ácido sulfhídrico xii) cloruro de cobre (II) xiii) clorato de cobre (II) xiv) fluoruro de sodio xvi) sulfito de sodio.
55 COMPUESTOS CUATERNARIOS: Compuestos cuaternarios: Están formados por cuatro elementos, entre ellos veremos: Sales ácidas (hidrogenosales) Sales básicas (hidroxosales)
56 COMPUESTOS CUATERNARIOS: HIDROGENOSALES O SALES ÁCIDAS. Aniones provenientes de ácidos, pierden sus hidrógenos. en la formación del anión correspondiente. Anión Catión Sal Nombre HSO 4 - K + KHSO 4 Hidrógeno sulfato (VI) de potasio HCO 3 - Na + NaHCO 3 Hidrógeno carbonato (IV) de sodio H 2 PO 4 - Fe 3+ Fe(H 2 PO 4 ) 3 Dihidrógeno ortofosfato (V) de hierro (III) HAsO 3 - Cr 3+ Cr 2 (HAsO 4 ) 3 Hidrógeno ortoarseniato (III) de cromo (III)
57 COMPUESTOS CUATERNARIOS: HIDROGENOSALES O SALES ÁCIDAS. H 2 S > H + + HS - Ácido sulfhídrico o sulfuro de hidrógeno HS - + K > KHS Hidrógeno sulfuro de potasio
58 COMPUESTOS CUATERNARIOS: HIDROGENOSALES O SALES ÁCIDAS. Ejemplo: Nombrar o formular: a) Mg(HCO 3 ) 2 b) LiH 2 AsO 4 c) NaHSO 3 d) CaHPO 4 e) Hidrógeno carbonato (IV) de cobalto (II) f) Hidrógeno sulfato (IV) de litio.
59 COMPUESTOS CUATERNARIOS: HIDROXOSALES O SALES BÁSICAS. Sales básicas (hidroxosales): Provenientes de la reacción entre un hidrácido u oxácido y una base, donde los hidroxilos de la base han sido parcialmente sustituidos por el anión del ácido. Catión Anión Sal Nombre Al(OH) 2+ Cl - Al(OH) 2 Cl Dihidroxo cloruro de aluminio Al(OH) 2+ NO 3 - Al(OH)(NO 3 ) 2 Hidroxonitrato (V) de aluminio
60 COMPUESTOS CUATERNARIOS: HIDROXOSALES O SALES BÁSICAS. Nombrar o formular: a) Bi(OH) 2 Cl b) Sb(OH) 2 F c) Hidroxo carbonato (IV) de cobre (II) d) Hidroxosulfato (VI) de calcio
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