LA NOMENCLATURA QUÍMICA

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1 UNIDAD No. OBJETIVOS: Comprender la importancia de la nomenclatura química. Distinguir si una fórmula corresponde a un óxido, a un hidróxido, un ácido o una sal, teniendo en cuenta los elementos que la componen y la manera como están agrupados. Nombrar compuestos sencillos, dadas sus fórmulas, utilizando los sistemas de nomenclatura Stock, sistemática y tradicional. Construir fórmulas químicas de compuestos a partir de sus nombres. LA NOMENCLATURA QUÍMICA Es el medio de que nos valemos para nombrar cada sustancia, especialmente cada compuesto. Muchas de las sustancias más familiares fueron conocidas por el hombre desde la antigüedad y recibieron nombres caprichosos, que obedecían a circunstancias tales como el lugar de origen, su color, su aplicación u otras. Esto nombres se conocen como nombres comunes o triviales, y muchos de ellos son tan familiares, que se utilizan invariablemente. Por ejemplo, el nombre agua para el compuesto de fórmula H 2 O, es un nombre común o trivial, y es el único que se emplea (en español)para denotar esta sustancia. A nadie se le ocurre llamarlo óxido de dihidrógeno, que es su nombre químico. De igual manera, se aceptan oficialmente otros nombres triviales, como son amoníaco (NH 3 ), metano (CH 4 ), benceno (C 6 H 6 ), glucosa (C 6 H 12 O 6), etc. Asignar o dar nombres triviales a los millones de compuesto conocidos en la época presente sería un verdadero caos. Se hizo necesario, en consecuencia, desarrollar un sistema de nomenclatura en el cual los nombres tuvieran alguna relación con la constitución del compuesto, para facilitar su estudio y memorización. Estos nombres se conocen como nombres sistemáticos o nombres químicos y obedecen a reglas que periódicamente expide la Unión Internacional de química Pura y Aplicada (IUPAC por sus iniciales en inglés International Union of Pure and Applied Chemistry). Esta entidad, establecida en 1921, está constituida por un grupo de químicos de diversas partes del mundo y una de sus funciones es el estudio de los problemas corrientes de nomenclatura. Para facilitar el estudio de la nomenclatura es conveniente hacerlo por grupos de compuestos que presentan similitudes en su composición o en sus propiedades. En esta unidad Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 1

2 estudiaremos cuatro grandes grupos de compuestos inorgánicos que son: Los óxidos, los hidróxidos, los ácidos y las sales. TIPOS DE NOMENCLATURAS: Entre esta tenemos: 1.- La nomenclatura Stock: Según esta nomenclatura cuando un elemento tiene o presenta varios estados o números de oxidación estos se debe indicar en número romano entre paréntesis al final del nombre del compuesto, así, por ejemplo: Para el nombrar o escribir el nombre de un óxido, según esta nomenclatura se debe hacer de la siguiente manera o forma: Se coloca la palabra óxido de, seguida del nombre del elemento que acompaña al oxigeno y por último se coloca entre paréntesis y en número romano el estado de oxidación que presenta el elemento que acompaña al oxigeno. Así, por ejemplo: +2-2 Para el C O = Óxido de carbono (II) = para el Pb O 2 = Óxido de plomo (IV) = La nomenclatura sistemática: Para nombrar o escribir los nombres de los compuestos químicos en esta nomenclatura, se deben emplear o utilizar prefijos numéricos para indicar la cantidad de átomos presentes en un determinado compuesto, así: Mon= 1 átomo Hexa= 6 átomos Di o Bi= 2 átomos. Hepta= 7 átomos. Tri= 3 átomos. Octa= 8 átomos. Tetra= 4 átomos. Nona= 9 átomos. Penta= 5 átomos. Deca= 10 átomos. Teniendo en cuenta los anteriores prefijos numéricos, para nombrar o escribir el nombre de un óxido, se debe realizar así: Se coloca el prefijo numérico que indica la cantidad de oxígenos presentes en el compuesto, seguido de otro prefijo numérico que indique la cantidad de átomos del elemento que acompaña al oxígeno (este prefijo se coloca si la cantidad de átomos del elemento que acompañan al oxigeno es mayor que 1, Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 2

3 es decir de 2 átomos en adelante), pero si la cantidad de átomos del elemento que acompaña al oxígeno el uno esta no se indica. Por ejemplo: CuO = Monóxido de cobre, Li 2 O = Monóxido de bilitio, Al 2 O 3 = Trióxido de dialuminio. 3.- La nomenclatura tradicional: Según esta para escribir o nombrar un compuesto se emplean prefijos y/o sufijo. Los sufijos que se utilizan son oso e ico, los cuales se aplican cuando un elemento presenta dos estados o números de oxidación, así: oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor estado de oxidación de un elemento. Pero si el elemento presenta un solo estado de oxidación según esta nomenclatura se utiliza el sufijo ico. Si el elemento presenta tres estados de oxidación, según esta nomenclatura los compuestos que este forma se leen o escriben así: Por ejemplo, el yodo, tiene tres estados de oxidación que son +1, +5 y +7, los óxidos que este forma se nombrarían así: Para el menor estado de oxidación que en este caso es +1 se escribe o lee de la siguientes forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del prefijo hipo y el nombre del elemento que acompaña al oxígeno terminado en oso que en este caso es el yodo, entonces, el nombre según esta regla es: +1-2 I 2 O = Óxido hipoyodoso +2-2= Para el segundo estado de oxidación que es +5, el óxido que este forma se nombra de la siguiente forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del nombre del elemento que acompaña al oxígeno terminado en oso que en este caso es el yodo, entonces tenemos: I 2 O 5 = Óxido yodoso =0 Pero si el estado de oxidación es el mayor, que en este caso es +7, el óxido se lee o escribe de la siguiente forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del nombre del elemento que acompaña al oxígeno colocándole el sufijo o la terminación ico, que en este caso es el yodo, entonces su nombre es: +7-2 I 2 O 7 = Óxido yodico = 0 Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 3

4 Si un elemento presenta cuatro estados de oxidación, según esta nomenclatura los compuestos que este forma se leen o escriben así: Por ejemplo, el cloro, tiene cuatro estados de oxidación que son +1, y +7, los óxidos que este forma se nombrarían así: +1-2 Para el menor estado de oxidación que en este caso es +1 se escribe o lee de la siguientes forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del prefijo hipo y el nombre del elemento que acompaña al oxígeno terminado en oso que en este caso es el cloro, entonces, el nombre según esta regla es: Cl 2 O = Óxido hipocloroso +2-2=0 Para el segundo estado de oxidación que es +3, el óxido que este forma se nombra de la siguiente forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del nombre del elemento que acompaña al oxígeno terminado en oso que en este caso es el cloro, entonces tenemos: +3-2 I 2 O 3 = Óxido cloroso +6-6=0 Pero si el estado de oxidación en este caso es +5, el óxido se lee o escribe de la siguiente forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del nombre del elemento que acompaña al oxígeno colocándole el sufijo o la terminación ico, que en este caso es el cloro, entonces su nombre es: +5-2 Cl 2 O 5 = Óxido clorico = 0 Pero si el estado de oxidación es el mayor de todos, que en este caso es +7, el óxido se lee o escribe de la siguiente forma: Se coloca la palabra óxido, seguida del prefijo per y el nombre del elemento que acompaña al oxígeno colocándole el sufijo o la terminación ico, que en este caso es el cloro, entonces su nombre es: +7-2 Cl 2 O 7 = Óxido peryodico = 0 Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 4

5 Según esta nomenclatura para nombrar o escribir los compuestos de elementos cuyos nombres provengan de latín, se debe tener en cuenta esta raíz, así: ELEMENTOS SÍMBOLOS NOMBRES LATINOS RAÍCES Cobre Cu Cuprum Cupr Hierro Fe Ferrum Ferr Azúfre S Sulfur Sulfur Plomo Pb Plumbum Plumb Oro Au Aurum Aur LOS ÓXIDOS: Reciben el nombre de óxidos las combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico, exceptuando el helio, neón y el argón. A los compuestos binarios que forma el oxígeno se le conoce con el nombre de óxidos y el estado de oxidación del oxígeno en esta clase de compuestos es -2, mientras que en los peróxido el estado de oxidación del oxígeno es -1. Por ejemplo: +1-1 El peróxido de hidrógeno = H 2 O = 0 Clasificación de los óxidos: básicamente en: Los óxidos se clasifican a.- Óxidos metálicos: Llamados también con el nombre de óxidos básicos, son aquellos en los cuales se combina o reacciona un elemento metálico con el oxígeno. Por ejemplo tenemos: Metal + oxígeno Óxido básico o metálico. Li + O Li 2 O = Se debe balancear la reacción. 4Li + O Li 2 O = Reacción ya balanceada. Co + O Co 2 O 3 = Se debe balancear la reacción. 4Co + 3O Co 2 O 3 = Reacción ya balanceada. A continuación se ilustran algunos ejemplos de óxidos básicos o metálicos con sus respectivos nombres, según diferentes nomenclaturas: Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 5

6 +1-2 Li 2 O= Nombre Stock: Óxido de litio (I) Nombre sistemático: Monóxido de bilitio +2-2= 0 Nombre tradicional: Óxido litico Co 2 O 3 = Nombre Stock: Óxido de cobalto (III) Nombre sistemático: Trióxido de Bicobalto +6-6 = 0 Nombre tradicional: Óxido cobaltico +4-2 PbO 2 = Nombre Stock: Óxido de plomo (IV) Nombre sistemático: Dióxido de plomo +4-4 = 0 Nombre tradicional: Óxido plúmbico b.- Óxidos nó-metálicos: También se les conoce con el nombre de óxidos básicos, son aquellos en los cuales se combina o reacciona un elemento no-metálico con el oxígeno. Por ejemplo: No-Metal + oxígeno Óxido ácido o no-metálico. Cl + O Cl 2 O 5 = Se debe balancear la reacción. 4Cl + 5O Cl 2 O 5 = Reacción ya balanceada. S + O SO 3 = Se debe balancear la reacción. 2S + 3O SO 3 = Reacción ya balanceada. A continuación se ilustran algunos ejemplos de óxidos ácidos o no-metálicos con sus respectivos nombres, según diferentes nomenclaturas: +5-2 Cl 2 O 5 = Nombre Stock: Óxido de cloro (V) Nombre sistemático: Pentóxido de dicloro = 0 Nombre tradicional: Óxido clorico +4-2 C O 2 = Nombre Stock: Óxido de carbono (IV) Nombre sistemático: Dióxido de carbono +4-4 = 0 Nombre tradicional: Óxido carbónico +4-2 S O 2 = Nombre Stock: Óxido de azúfre (IV) Nombre sistemático: Bióxido de azúfre +4-4 = 0 Nombre tradicional: Óxido sulfuroso Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 6

7 LOS HIDRÓXIDOS: Son conocidos también con el nombre de bases. Los hidróxidos son sustancias que se caracterizan por: a.- Colocar o poner azul el papel tornasol rojo. b.- Enrojecer la fenolftaleína (que en un medio neutro o ácido es incolora). c.- Son cáusticos, es decir quema. Los hidróxidos son compuestos iónicos formados por un ión metálico y el ión hidroxi (-OH). Estos compuestos tiene como fórmula general M(OH) x, donde M representa un metal y x es el número de grupos OH que se unen al metal. Este número es igual al número de oxidación que presenta el metal en dicho compuesto. El número de oxidación del grupo hidroxi (-OH)es - 1, este estado de oxidación se deduce de la siguiente forma: O -2 H +1=-1 Si restamos los estados de oxidación de los elementos oxígeno e hidrógeno, obtendremos -1 Los hidróxidos se obtienen de la reacción de un óxido básico o metálico y el agua, así, por ejemplo: Li 2 O + H 2 O LiOH = Se debe balancear la reacción. Li 2 O + H 2 O LiOH = La reacción ya balanceada. CaO + H 2 O Ca(OH) 2 = No requiere balanceo la reacción. Co 2 O 3 + Co 2 O 3 + H 2 O Co(OH) 3 = Se debe balancear la reacción. 3H 2 O Co(OH) 3 = La reacción ya balanceada. Nomenclatura de los hidróxidos: esta es muy similar a la de los óxidos, con la única diferencia de que se cambia el nombre de óxido por el de hidróxido, veamos algunos ejemplos: +2-1 Pb(OH) 2 = Nombre Stock: Hidróxido de plomo (II) Nombre sistemático: Dihidróxido de plomo +2-2 = 0 Nombre tradicional: hidróxido plúmboso +3-1 Co(OH) 3 = Nombre Stock: hidróxido de cobalto (III) Nombre sistemático: Trihidróxido de cobalto +3-3 = 0 Nombre tradicional: hidróxido cobaltito. LOS ÁCIDOS: Reciben este nombre todos aquellos compuestos que liberan iones de hidrógeno, H +, cuando se disuelven en agua. Para propósitos de nomenclatura, los ácidos pueden considerarse como compuestos formados por el ión hidrógeno y un anión, aunque realmente la presencia de estos iones sólo se Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 7

8 evidencia en solución acuosa. En el compuesto puro, el hidrógeno el grupo aniónico se encuentran unidos por enlace covalente. Los ácidos son sustancias que se caracterizan por: a.- Ceder protones (H + )en medio acuoso. b.- Enrojecer el papel tornasol azul. c.- La fenolftaleína incolora en un medio neutro, permanece incolora en medio ácido. Clasificación de los ácidos: ácidos se clasifican en: Según el tipo de anión, los 1.- Hidrácidos: Son aquellos constituidos por un ión hidrógeno y un ión monoatómico de los grupos VIA y VIIA de la tabla periódica. Según lo anterior esta clase de ácidos los podemos definir como combinaciones binarias de hidrógeno y un no metal, particularmente con: a.- S, Se, Te, los cuales en este tipo de ácidos tienen como estado de oxidación 2. b.- F, Cl, Br y I, los cuales en este clase de ácidos presentan como estado de oxidación -1. Cl 2 + H HCl = ácido clorhídrico S + H H 2 S = ácido sulfhidrico Nomenclatura de los ácidos hidrácidos: Para nombrar o escribir el nombre de un hidrácido, se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones: Se coloca la palabra ácido seguida del nombre del elemento que se combina o acompaña al hidrógeno, y a dicho elemento se le da terminación hídrico, así por ejemplo tenemos: HCl = Ácido Clorhídrico H 2 S = Ácido Sulfhídrico. Por otra parte no son hidrácidos los siguientes compuestos, a pesar de estar constituidos por hidrógeno y un no-metal H 2 O = Agua PH 3 = Fosfina NH 3 = Amoníaco AsH 3 = Arsina CH 4 = Metano Tampoco son hidrácidos los siguientes compuestos: LiH = Hidruro de litio CaH 2 = Hidruro de calcio NiH 3 = hidruro de níquel. En los anteriores compuestos conocidos como hidruros, el estado de oxidación del hidrógeno es -1, y sólo se forman con metales de electronegatividad inferior o menor de 2, Oxácidos: Son los ácidos en los cuales el grupo aniónico es un ión poliatómico. Estos ácidos entonces los podemos Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 8

9 definir, por tanto, como compuestos ternarios del hidrógeno, oxígeno y un no-metal. En su gran mayoría tienen como fórmula general: H x NmO y, en donde H x es hidrógeno con su cantidad de átomos que participan en el compuesto, Nm es el no-metal o elemento central y O y es el oxígeno con su correspondiente cantidad de átomos. Esto ácidos se forman por la combinación de un óxido ácido con el agua, así por ejemplo: Cl 2 O 3 + H 2 O --- H 2 Cl 2 O HClO 2 = Ácido cloroso CO 2 + H 2 O ---- H 2 CO 3 = Ácido carbónico Nomenclatura de los ácidos oxácidos: Para nombrar o escribir el nombre de un oxácido, se tienen las siguientes recomendaciones: Se coloca la palabra ácido seguida del elemento central, al que se le da la terminación ico si el elemento central tiene un sólo estado de oxidación. Si el elemento central presenta dos (2) estados de oxidación se coloca la palabra ácido seguida del nombre del elemento central, y se emplea la terminación oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor estado. Cuando el elemento central presenta tres (3)estados de oxidación, se recomienda nombrarlo o escribirlos así: - Para la menor oxidación de todas, se coloca la palabra ácido seguida del prefijo hipo seguida del nombre del elemento central con la terminación de este en oso. - Si el elemento central tiene el segundo estado de oxidación, se nombra así: se coloca la palabra ácido seguida del nombre del elemento central con la terminación de este en oso. - Pero si el elemento central presenta su mayor estado de oxidación, el compuesto se nombra así: Se coloca la palabra ácido seguida del nombre del elemento central con la terminación de este en ico. A continuación se ilustran algunos ejemplos de esta tipo o clase de ácidos: H 3 B O 3 = Ácido bórico = H 2 CO = 0 = Ácido carbónico H 2 C O 2 = Ácido carbonoso = H Cl O = Ácido hipocloroso = H Cl O 2 = Ácido cloroso = H Cl O 3 = Ácido clórico = H Cl O 4 = Ácido perclórico = 0 Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 9

10 LAS SALES: Estos compuestos se obtienen al hacer reaccionar un ácido con una base, en dicha reacción química además de obtenerse sal se produce agua, así por ejemplo: Hidróxido + ácido ---- Sal + agua KOH + HCl ---- KCl + H 2 O Hidróxido de potasio Cloruro de potasio Agua Ácido clorhídrico 2Ca(OH) 2 + 2H 2 CO CaCO 3 + 4H 2 O Hidróxido de calcio Carbonato de calcio Agua Ácido carbónico Nomenclatura de las sales: Las sales se nombran dependiendo del ácido de donde provengan, así: Regla práctica general: ---- Hídrico uro Los ácidos terminados en ---- oso Forman sales terminadas en ito ---- ico ato Clasificación de las sales: Estas se clasifican en: a.- Neutras o normales: Son aquellas en las cuales todos los hidrógenos del ácido de donde provienen han sido remplazado, por ejemplo: CaCl 2 = Cloruro de calcio Na I = Yoduro de sodio K 2 CO 3 = Carbonato de potasio CoSO 3 = Sulfito de cobalto. LiClO 4 = Perclorato de litio Na 2 SO 2 = Hiposulfito de sodio Las sales neutras binarias se leen con la terminación uro. Las sales neutras ternarias se leen con las terminaciones ito o ato, según del ácido de donde provengan. b.- Sales ácidas: Son aquellas que se caracterizan por contener hidrógeno en su fórmula, por ejemplo: NaHS = Sulfuro ácido de sodio o hidrogeno sulfuro de sodio. LiHCO 3 =Carbonato ácido de litio o hidrógeno carbonato de litio. KH 2 PO 4 =Fosfato diácido de calcio o dihidrógeno fosfato de calcio. KHSO 4 =Sulfato ácido de potasio o hidrogeno sulfato de potasio. Nilxon RoMa-Lic. Química y Biología 10