FÍSICA Y QUÍMICA Versión impresa FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA

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1 FÍSICA Y QUÍMICA Versión impresa FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA

2 NOMBRAR COMPUESTOS BINARIOS La química tiene su propio lenguaje, las fórmulas químicas, y como todos, tiene sus propias normas. Para entenderlas, y poder hablar del lenguaje de la química, hay que recordar que los enlaces entre átomos dependen de los electrones que les sobren o falten a cada uno de ellos en su última capa de electrones (ver el tema anterior). Estos electrones que el átomo da o coge determinan el número de oxidación de un elemento. Los elementos se pueden clasificar entre metales y no metales: Los metales tienden a ceder electrones (tienen números de oxidación positivos). Los no metales tienen tendencia a ganarlos (tienen números de oxidación negativos). Números de oxidación más habituales Como también recordaréis, la tabla periódica permite agrupar los elementos en grupos (columnas) y estos grupos tienen características, como el número de oxidación, comunes: El grupo I (alcalinos): tienen un número de oxidación +1 (pierden un electrón y forman un ión con una carga positiva, por ejemplo, Na + ). El grupo II: tienen un número de oxidación +2 (pierden dos electrones y forman un ión con dos cargas positivas, por ejemplo, Mg 2+ ). El grupo VIa (columna 16): tienen un número de oxidación 2 (ganan dos electrones y forman un ión con dos cargas negativas, por ejemplo, O 2- ). El grupo VIIa (halógenos, columna 17): tienen un número de oxidación 1 (ganan un electrón y forman un ión con una carga negativa, por ejemplo, Cl ). Los metales de transición (los de las columnas 3-12) pueden presentar diferentes números de oxidación, tal y como podéis observar en la siguiente tabla periódica. Figura 1. Tabla periódica con los números de oxidación de los elementos más habituales destacados FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA 1

3 Formulación de compuestos binarios Los compuestos se forman por la unión de átomos diferentes. Gracias a los números de oxidación podemos saber cuántos átomos de un elemento se unen a otro para formar un compuesto. Para hacer un compuesto hacen falta tantos electrones dados (número de oxidación +), como electrones ganados (número de oxidación ). Los compuestos son elementos neutros, no tienen carga; por tanto, los electrones ni sobran ni faltan. Los compuestos tienen un número de oxidación 0. Así pues, para construir un compuesto hace falta que los números de oxidación se anulen. Los compuestos binarios son los formados por átomos de tan sólo dos elementos diferentes. Como necesitan a uno que pierda electrones para que el otro los gane, los compuestos binarios acostumbran a formarse entre un metal y un no metal. En una fórmula binaria, primero se indica el símbolo del elemento más metálico (el de más a la izquierda de la tabla periódica) seguido del elemento menos metálico (el que quede más a la derecha de la tabla). El número de átomos de cada uno de ellos que forma la molécula se indica con un subíndice después del símbolo. Si el número de átomos es 1, este subíndice (1) no se escribe. Veamos dos ejemplos: La sal común es un compuesto binario formado por átomos de sodio (Na) y de cloro (Cl). Como el número de oxidación del Na es +1 (metal) y el del Cl es de -1 (no metal), para anular sus números de oxidación hace falta 1 átomo de sodio y 1 de cloro. La molécula resultante es la conocida NaCl, molécula neutra: 1 Na Cl 1 - = NaCl La sal de magnesio es un compuesto binario formado por átomos de magnesio (Mg) y de cloro. Como el número de oxidación del Mg es +2 (metal) y el del Cl es de -1 (no metal), para anular sus números de oxidación harán falta el doble de átomos de cloro. Dicho de otra forma, el átomo de magnesio cede dos electrones. Si tan sólo tuviésemos un átomo de cloro, éste sólo cogería un electrón de los que hay «libres» y, por tanto, quedaría uno sin pareja. Hace falta otro átomo de cloro que se quede con este electrón para que no haya electrones libres. La molécula resultante es la MgCl 2, la cual es neutra: 1 Mg Cl 1 - = MgCl 2 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA 2

4 Los subíndices se han de dejar siempre con el número más bajo; si tienen un denominador común, se han de simplificar entre ellos. Así, el compuesto binario entre el no metal azufre (S, número de oxidación -2) y el metal calcio (Ca, número de oxidación +2), lo podríamos escribir como: Ca 2 S 2, pero se simplifica y se expresa como CaS. Denominar compuestos binarios entre metales y no metales Una vez sabido cómo se formulan los compuestos binarios, es necesario saber cómo se denominan, cómo se leen. Lo primero que hay que saber es que las fórmulas se leen al revés: de derecha a izquierda. Primero se nombra el no metal, acabado en -ur, seguido de la preposición de y del nombre del metal. Así, las moléculas de los ejemplos anteriores se leen como: NaCl: cloruro de sodio MgCl 2 : cloruro de magnesio Existe la excepción de los compuestos con oxígeno que trataremos en el siguiente apartado. Denominar compuestos binarios de un metal con más de un número de oxidación En este caso, tanto el sodio como el magnesio tienen un solo número de oxidación. Pero hay metales que tienen más de uno. Cuando pasa esto, se debe indicar con qué número de oxidación se ha enlazado. Este número se indica con cifras romanas dentro de un paréntesis después del nombre del metal. Por ejemplo: El hierro es un metal con dos números de oxidación: +2 y +3. Por tanto, se puede combinar con el cloro (no metal de número de oxidación -1), como: FeCl 2 (el hierro se ha unido con su número de oxidación +2). FeCl 3 (el hierro se ha unido con su número de oxidación +3). Estos compuestos se llaman: FeCl 2 : cloruro de hierro (II) FeCl 3 : cloruro de hierro (III) Los derivados del nitrógeno y el azufre son los nitruros y el sulfuro. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA 3

5 El caso especial del oxígeno El oxígeno se encuentra en el grupo VIa de la tabla periódica (en la tercera columna de la derecha). Por tanto, es un no metal con un número de oxidación de -2. En los compuestos binarios en que aparece el oxígeno se los llama óxidos. El otro átomo que se une al oxígeno puede ser un metal o un no metal. Óxidos metálicos Cuando el átomo que forma el compuesto binario con el oxígeno es un metal, al compuesto se lo denomina óxido metálico. Un ejemplo de óxido metálico es el óxido del hierro. Se formula igual que los anteriores. Recordad que el número de oxidación del oxígeno es 2. Teniendo en cuenta el número de oxidación del oxígeno, los compuestos binarios entre éste y el sodio o el magnesio son: Na 2 O (hacen falta dos átomos de Na + para neutralizar el O 2+ ). MgO (sólo hace falta un átomo de Mg 2+ para neutralizar el O 2+ ). Los óxidos metálicos se denominan óxido de más el nombre del metal: Na 2 O, óxido de sodio MgO, óxido de magnesio De nuevo, hay que indicar con qué número de oxidación se han ligado los metales que presentan más de uno. Así, el óxido de hierro puede ser: FeO, óxido de hierro (II) Fe 2 O 3, óxido de hierro (III) Recordad que los subíndices se deben simplificar. De esta forma, el óxido de hierro dos no se puede escribir como Fe 2 O 2, porque se debe simplificar a FeO. Óxidos de no metales El oxígeno también puede formar compuestos con otros átomos no metálicos. Estos compuestos se pueden denominar de la misma manera que los óxidos metálicos. Pero también pueden recibir otros nombres. En estos casos, tanto la palabra óxido como el nombre del otro elemento se acompañan de un prefijo que indica la cantidad de átomos de oxígeno presentes en la molécula: Mono-, si sólo hay un átomo, aunque se puede obviar si no causa confusión (CO, monóxido de carbono). FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA 4

6 Di-, si hay dos átomos (CO 2, dióxido de carbono). Tri-, si hay tres. Tetra-, si hay cuatro. Penta-, si hay cinco. Hexa-, si hay seis. Hepta-, si hay siete. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA 5

7 TABLA PERIÓDICA FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA 6

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