4/25/2013. TEMA 4: Nomenclatura de compuestos inorgánicos. inorgánicos. Tecnicatura en Minería Tema 4: Nomenclatura de compuestos

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1 QUÍMICA I TEMA 4: Nomenclatura de compuestos inorgánicos Tecnicatura en Minería 2013 E s q u e m a d e l a C l a s e Tema 4: Nomenclatura de compuestos inorgánicos Números de oxidación Sistemas de nomenclatura Compuestos moleculares Compuestos iónicos Ácidos y bases Hidratos I n t r o d u c c i ó n Nomenclatura química del Latín: nomen (nombre) y calare (llamar) Sistema de normas para nombrar elementos y compuestos químicos El organismo encargado de dictar tales normas se llama Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Para nombrar o formular compuestos es necesario conocer: el nombre del elemento y su estado de oxidación o valencia. 1

2 N ú m e r o d e o x i d a c i ó n Número de oxidación: número arbitrario que se le asigna a cada átomo que interviene en la fórmula de una especie química, de forma tal que la suma de todos ellos sea igual a la carga de dicha fórmula. Ejemplos: O 2 2 cuál es el número de oxidación del O en este compuesto? 2x = 2 por lo que el nº ox del O en éste caso es 1 Qué sucede cuando en una especie hay varios elementos? N ú m e r o s d e o x i d a c i ó n H 2 O sabemos que 2(nºox H) +(nºox O) = 0 Para conocer un nº de ox debemos conocer los demás La mayoría de los elementos tienen número de oxidación variable, pero existen reglas que nos pueden ayudar NO METALES poseen número de oxidación negativo METALES poseen número de oxidación positivo METALOIDES poseen número de oxidación positivo o negativo C l a s i f i c a c i ó n d e l a m a t e r i a Número de oxidación positivo 2

3 Grupo Elementos Estado de oxidación Grupo 1 (1A) H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr +1 Grupo 2 (2A) Números de oxidación Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra +2 Grupo Elementos Estado de oxidación Grupo 12 (2B) Grupo 13 (3A) Zn, Cd Hg +2 +1, +2 B, Al, Ga, In, Tl +3,3 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 Cu Ag Au +2, +3 +1, , +3 Grupo 14 (4A) Grupo 15 (5A) Grupo 16 (6A) Grupo 17 (7A) C Si Ge, Sn, Pb +2, +4, 4 +2, , +4 N, P, As, Sb, Bi 3,+3,+5 O S, Se, Te Po F Cl, Br, I, At 2 +2, +4, +6, 2 +2, +4, +6, , +3, +5, +7, 1 N ú m e r o d e o x i d a c i ó n IMPORTANTE: El H puede tener número de oxidación + 1 y 1 El O posee normalmente número de oxidación 2 existen casos donde el O forma peróxidos O 2 2 donde posee número de oxidación 1 S i s t e m a s d e n o m e n c l a t u r a Sistemática (propuesta por la IUPAC) Stock Tradicional (el sistema más antiguo) 3

4 N o m e n c l a t u r a s i s t e m á t i c a 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. Cl 2 O 5 H 2 S SiH 4 pentóxido de dicloro sulfuro de dihidrógeno tetrahidruro de silicio N o m e n c l a t u r a d e S t o c k s Consiste en indicar el nº ox, con números romanos y entre paréntesis, al final del nombre del elemento. Si éste tiene nº ox único, no se indica. CuO Fe 2 O 3 Al 2 O 3 óxido de cobre (II) óxido de hierro (III) óxido de aluminio N o m e n c l a t u r a d e c o m p u e s t o s i n o r g á n i c o s C o m p u e s t o s m o l e c u l a r e s Están formados por unidades moleculares discretas Por lo general están compuestos por no metales Muchos son compuestos binarios Nomenclatura similar a iónicos binarios 1º se nombra el 2do elemento de la fórmula + sufijo URO 2º el 1er elemento 4

5 E j e m p l o s : HCl Cloruro de hidrógeno HBr Bromuro de hidrógeno SiC Carburo de silicio Elementos que forman más de un compuesto: Prefijos griegos que denotan el nro de átomos de c/u de los elementos CO: monóxido de carbono CO 2 : dióxido de carbono SO 2 : dióxido de azufre NO 2 : dióxido de nitrógeno N 2 O 4 : tetróxido de dinitrógeno P a u t a s ú t i l e s : El prefijo mono puede omitirse para el primer elemento de la fórmula Si el prefijo termina en a u o y el anión comienza por vocal se omite la a u o Excepción: compuestos moleculares que contienen hidrógeno se llaman por sus nombres comunes B 2 H 6 diborano CH 4 metano SiH 4 silano NH 3 amonio H 2 O agua E j e r c i c i o s d e c l a s e Nombre los siguientes compuestos moleculares: a SiCl 4 b P 4 O 10 C N 2 O 3 Tetracloruro de silicio Decóxido de tetrafósforo Trióxido de dinitrógeno PRÁCTICA: Nombre los siguientes compuestos moleculares: a NF 3 b Cl 2 O 7 c PCl 5 5

6 E j e r c i c i o s d e c l a s e Escriba las fórmulas químicas para los siguientes compuestos moleculares: a Disulfuro de carbono CS 2 b Hexabromuro de disilicio Si 2 Br 6 PRÁCTICA: Escriba las fórmulas químicas de los siguientes compuestos moleculares: a Tetrafluoruro de azufre b Pentóxido de dinitrógeno c Dicloruro de diazufre N o m e n c l a t u r a d e c o m p u e s t o s i n o r g á n i c o s C o m p u e s t o s i ó n i c o s Formados por cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos) Todos los cationes derivan de metales Excepción: NH 4+ (amonio) N o m e n c l a t u r a d e l c a t i ó n CATIÓN METÁLICO: Proviene del nombre del elemento Elemento Nombre del catión Na Sodio Na + Ión sodio (catión sodio) K Potasio K + Ión potasio (catión potasio) Mg Magnesio Mg 2+ Ión magnesio (catión magnesio) Al Aluminio Al 3+ Ión aluminio (catión aluminio) 6

7 M e t a l e s d e t r a n s i c i ó n Ejemplo: Fe Pueden formar más de 1 tipo de catión Sistema viejo de nomenclatura oso catión con menor carga Fe 2+ (ión ferroso) ico catión con mayor carga positivo Fe 3+ (ión férrico) Con el cloro FeCl 2 cloruro ferroso FeCl 3 cloruro férrico No proporciona carga real del catión y sirven para dos cationes S i s t e m a d e S t o c k Utiliza números romanos para indicar el estado de oxidación del catión Mn 2+ MnO (óxido de manganeso (II)) Mn 3+ Mn 2 O 3 (óxido de manganeso (III)) Mn 4+ MnO 2 (óxido de manganeso IV)) N o m e n c l a t u r a d e l a n i ó n ANIÓN NO METÁLICO: tomando la 1era parte del nombre del elemento y agregando el sufijo URO Ejemplo: Cl Cloruro, H Hidruro Algunos aniones monoatómicos comunes GRUPO 4A GRUPO 5A C Carburo (C 4 o C 2 2 ) N Nitruro (N 3 ) Si Siliciuro (Si 4 ) P Fosfuro (P 3 ) GRUPO 6A GRUPO 7ª O Óxido (O 2 ) F Fluoruro (F ) S Sulfuro (S 2 ) Cl Cloruro (Cl ) Se Seleniuro (Se 2 ) Br Bromuro (Br ) Te Telururo (Te 2 ) I Yoduro (I ) 7

8 C o m p u e s t o s i ó n i c o s b i n a r i o s Compuestos iónicos formados por únicamente dos elementos: 1º anión no metálico 2º catión metálico Ejemplos NaCl: cloruro de sodio ZnI 2 : yoduro de zinc KBr: bromuro de potasio Al 2 O 3 : óxido de aluminio A n i o n e s c o n m á s d e 1 e l e m e n t o También se utiliza la terminación URO Por ejemplo: CN ión cianuro OH ión hidróxido KCN Compuestos ternarios O x i a n i o n e s Los aniones poliatómicos que contienen óxígeno tienen nombres que terminan en ato o ito ato nro de oxidación más común ito oxianión que tiene la misma carga pero un átomo menos de O NO 3 Ión NITRATO NO 2 Ión NITRITO SO 4 2 Ión SULFATO SO 3 2 Ión SULFITO O x i a n i o n e s Se emplean prefijos cuando la serie tiene más de 4 miembros (halógenos) ClO 4 ión perclorato (un átomo de O más que el clorato) ClO 3 ión clorato ClO 2 ión clorito (un átomo de O menos que el clorato) ClO ión hipoclorito (un átomo de O menos que el clorito) 8

9 Los aniones que se obtienen agregando H + aun oxianión se desiganan agregando como prefijo la palabra hidrógeno o dihidrógeno CO 3 2 ión carbonato HCO 3 ión hidrógeno carbonato PO 4 3 ión fosfato H 2 PO 4 ión dihidrógeno fosfato C a t i o n e s y a n i o n e s c o m u n e s CATIÓN Aluminio Al 3+ Amonio NH + 4 Bario Ba 2+ Cadmio Cd 2+ Calcio Ca 2+ Cesio Cs + Cobalto (II) o cobaltoso Co 2+ Cobre (I) o cuproso Cu + Cobre (II) o cúprico Cu 2+ Cromo (III) o crómico Cr 3+ Estaño (II) o estañoso Sn 2+ Estroncio Sr 2+ Hidrógeno H + CATIÓN Hierro (II) o ferroso Fe 2+ Hierro (III) o férrico Fe 2+ Litio Li + Magnesio Mg 2+ Manganeso (II) Mn 2+ Mercurio (I) Hg 2 2+ Mercurio (II) o mercúrico Hg 2+ Plata Ag 3+ Plomo (II) o plumboso Pb 2+ Potasio K + Rubidio Rb + Sodio Na + Zinc Zn 2+ C a t i o n e s y a n i o n e s c o m u n e s ANIÓN Bromuro Br Carbonato CO 3 2 Cianuro CN Clorato ClO 3 Cloruro Cl Cromato CrO 4 2 Dicromato Cr 2 O 7 2 Dihidrógenofosfato H 2 PO 4 Fluoruro F Fosfato PO 4 3 Hidrógeno carbonato o bicarbonato HCO 3 Hidrógenofosfato HPO 4 2 Hidrógenosulfato o bisulfato HSO 4 ANIÓN Hidróxio OH Hidruro H Nitrato NO 3 Nitrito NO 2 Nitruro N 3 Óxido O 2 Permanganato MnO 4 Peróxido O 2 2 Sulfato SO 2 4 Sulfito SO 2 3 Sulfuro S 2 Tiocianato SCN Yoduro I 9

10 E j e m p l o s d e c l a s e Nombre los siguientes compuestos: a Cu(NO 3 ) 2 Nitrato de cobre (II) b KH 2 PO 4 H 2 PO 4 anión dihidrógeno fosfato Dihidrógeno fosfato de potasio cnh 4 ClO 3 Clorato de amonio PRÁCTICA: Nombre los siguientes compuestos: a PbO b Li 2 SO 3 E j e r c i c i o s d e c l a s e Escriba las fórmulas químicas de los siguientes compuestos: a Nitruro de mercurio (I) Hg(I) es diatómico Hg 2+ 2 Hg(NO 2 ) 2 Nitrito NO 2 b Sulfuro de cesio Cs 2 S Sulfuro S 2 Cesio Cs + C Fosfato de calcio Calcio Ca 2+ Fosfato PO 4 3 PRÁCTICA: Ca 3 PO 4 Escriba la fórmula de los siguientes compuestos iónicos: a Sulfato de rubidio b Hidruro de bario R E S U M E N ( m o l e c u l a r e s e i ó n i c o s ) COMPUESTO IONICO MOLECULAR Catión: metálico o NH 4 + Anión: monoatómico o poliatómico Catión c/1 carga Cationes de metales alcalinos, alcalinotérreos Ag +, Al 3+, Cd 2+, zn 2+ Nomenclatura Nombre 1º metal Anión monoatómico (sufijo uro) Anión poliatómico (nombre del anión) Catión c/+ de 1carga Otros cationes metálicos Nomenclatura Nombre 1º metal Carga catión con nros romanos Anión monoatómico (sufijo uro) Anión poliatómico (nombre del anión) Nomenclatura Use prefijos para ambos elementos (mono se omite 1er elemento de la fórmula) Agregue sufijo uro a la raiz del 2do elemento 10

11 Á c i d o s y b a s e s Ácido: sustancia que libera iones (H + ) cuando se disuelve en agua Contienen uno o más átomos de hidrógeno + grupo aniónico Los aniones que terminan en URO forman ácidos que terminan en HÍDRICO HCl ácido clorhídrico (disuelto en agua molécula separada en iones H + y Cl ) HCl cloruro de hidrógeno (estado gaseoso o líquido puro) Algunos ácidos sencillos: Anión F (fluoruro) Cl (cloruro) Br (bromuro) I (yoduro) CN (cianuro) S 2 (sulfuro) Ácido correspondiente HF (ácido fluorhídrico) HCl (ácido clorhídrico) HBr (ácido bromhídrico) HI (ácido yodhídrico) HCN (ácido cianhídrico) H 2 S (ácido sulfhídrico) O x i á c i d o s Contienen hidrógeno, oxígeno y otro elemento (elemento central) 1º H 2º elemento central 3º O Referencia en la nomenclatura de oxiácidos H 2 CO 3 HClO 3 HNO 3 H 3 PO 4 H 2 SO 4 ácido carbónico ácido clórico ácido nítrico ácido fosfórico ácido sulfúrico Muchas veces dos o más oxiácidos tienen el mismo átomo central pero diferente n ro de O 11

12 O x i á c i d o s Reglas para oxiácidos que terminan en ico Al agregar 1 átomo de O el ácido se llamará per ico HClO 3 ácido clórico HClO 4 ácido perclórico Al quitar 1 átomo de O se llamará oso HNO 3 ácido nítrico HNO 2 ácido nitroso Al quitar 2 átomos de O se llamará hipo oso HBrO 3 ácido brómico HBrO ácido hipobromoso R e g l a s p a r a O x i á c i d o s o x i a n i o n e s Ácido per..ico +O Eliminación de todos los iones H + per..ato Referencia Ácido..ico ato Ácido..oso O..ito Ácido hipo..oso hipo..ito Nombres de oxiácidos y oxianiones que contienen cloro: Ácido HClO 4 (ácido perclórico) HClO 3 (ácido clórico) HClO 2 (ácido cloroso) HClO (ácido hipocloroso) Anión ClO 4 (perclorato) ClO 3 (clorato) ClO 2 (clorito) ClO (hipoclorito) 12

13 E j e r c i c i o s d e c l a s e Nombre el siguiente oxiácido y oxianión: a H 3 PO 3 Identificamos el ácido de referencia que termina en ico (ácido fosfórico H 3 PO 4 ) b IO 4 Convertimos el anión al ácido del que se deriva C H 2 SO 3 SO 3 2 es el ión sulfito Ácido fosforoso Periodato Ácido sulfuroso PRÁCTICA: Nombre los siguientes ácidos: a HNO 3 b H 2 CO 3 B a s e s Base: sustancia que libera iones (OH ) cuando se disuelve en agua Ejemplos: NaOH (hidróxido de sodio) KOH (hidróxido de potasio) Ba(OH) 2 (hidróxido de bario) NH 3 se considera una base H i d r a t o s Son compuestos que tienen un número específico de moléculas de agua unidas a ellos Nombre sistemático: CuSO 4. H 2 O sulfato de cobre pentahidratado Las moléculas de agua se pueden eliminar por calentamiento resultando en sulfato de cobre anhidro 13

14 N o m e n c l a t u r a t r a d i c i o n a l Compuestos inorgánicos comunes Fórmula Nombre común Nombre sistemático H 2 O Agua Monóxido de dihidrógeno NH 3 Amoníaco Nitrurode trihidrógeno CO 2 Hielo seco Dióxidode carbono NaCl Sal de mesa Cloruro de sodio N 2 O Gas hilarante Monóxido de dinitrógeno CaCO 3 Mármol, greda, piedra caliza Carbonatode calcio CaO Cal viva Óxido de calcio Ca(OH) 2 Cal apagada Hidróxido de calcio NaHCO 3 Polvo para hornear Hidrógeno carbonato de sodio Na 2 CO 3.10H 2 O Sosa para lavar Carbonatode sodio decahidratado MgSO 4.7H 2 O Sal de Epsom Sulfato de magnesio heptahidratado Mg(OH) 2 Leche de magnesio Hidróxido de magnesio CaSO 4.2H 2 O Yeso Sulfato de calcio dihidratado B i b l i o g r a f í a Química la ciencia central, Brown, LeMay y Bursten, Pearson Educación, novena edición, 2004 Química, Chang, McGraw Hill, décima edición,