FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA

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1 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA FORMULACIÓN Una fórmula química es la representación escrita de una molécula o compuesto iónico. Para expresar una fórmula química se utilizan los símbolos de los elementos que intervienen y el número de átomos de cada uno. Para ello se escriben en primer lugar (a la izquierda) los símbolos de los elementos menos electronegativos con un subíndice numérico que indica el números de átomos que aporta y después los más electronegativos con el subíndice numérico correspondiente. Ejemplo: N 2 O 5 significa que en el compuesto intervienen 2 átomos de nitrógeno y 5 de oxígeno. Las fórmulas químicas se nombran siempre de derecha a izquierda, es decir, se empieza por el elemento más electronegativo. TIPOS DE NOMENCLATURA Sistemática (con prefijos multiplicadores) Se utilizan, para nombrar o leer la fórmula, prefijos numerales griegos que indican el número de átomos de cada elemento que interviene en la fórmula: mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6), hepta (7), octo (8) Ejemplo: N 2 O 5 = Pentaóxido de dinitrógeno Stock (con números de oxidación) El nombre del elemento electropositivo (menos electronegativo) lleva a continuación, entre paréntesis y sin espacio, el número de oxidación expresado en números romanos. Ejemplo: N 2 O 5 = Óxido de nitrógeno(v) Si el elemento electropositivo tiene un solo número de oxidación se omite el paréntesis Ejemplo: Al 2 O 3 = Óxido de aluminio Tradicional Se designa el número de oxidación con los prefijos y sufijos: hipo-elementooso, elemento-oso, elemento-ico, per-elemento-ico Ejemplo: HClO = Ácido hipocloroso HClO 2 = Ácido cloroso 1

2 HClO 3 = Ácido clórico HClO 5 = Ácido perclórico La IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) desaconseja su utilización aunque la permite en algunos compuestos. SUSTANCIAS SIMPLES Son las formadas por átomos de un solo elemento. Los gases nobles son monoatómicos. Se representan con el símbolo del elemento: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Se pueden encontrar moléculas, diatómicas, triatómicas, tetraatómicas incluso octaatómicas. H 2 = Hidrógeno o dihidrógeno N 2 = Nitrógeno o dinitrógeno P 4 = Fósforo o tetrafósforo F 2 = Flúor o Diflúor Cl 2 = Cloro o Dicloro As 4 = Arsénico o tetrarsénico O 2 = Oxígeno o dioxígeno S 8 = Azufre o octoazufre En general los elementos gaseosos suelen presentarse en forma de moléculas diatómicas. Muchos elementos, a temperatura ambiente, se presentan en estado sólido formando redes cristalinas o metálicas con gran cantidad de átomos. Se representan solo con el símbolo del elemento: C (diamante o grafito), Fe (hierro), Au (oro) COMPUESTOS BINARIOS Compuestos del hidrógeno HIDRUROS METÁLICOS.- Es la unión de un metal y el hidrógeno. Su fórmula es: M H x en la que x es el número de átomos de hidrógeno que se combinan con un átomo (el número 1 no se coloca de subíndice) del metal M. Este número coincide con el número de oxidación de dicho metal. En las fórmulas químicas siempre se pone el elemento electropositivo antes, por eso se escribe antes el símbolo del metal. Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-hidruro de metal. En la nomenclatura Sistemática se utiliza el prefijo mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos de hidrógeno. El prefijo mono puede omitirse en el primer elemento y no se escribe en el segundo elemento. En la nomenclatura Stock se utiliza entre paréntesis y sin espacio, el número de oxidación expresado en números romanos a continuación del símbolo del elemento electropositivo. Si el número de oxidación del metal es único, se omite dicho número y el paréntesis. 2

3 NOMENCLATURA SISTEMÁTICA NaH= Hidruro de sodio (Monohidruro de sodio) CuH= Hidruro de cobre (Monohidruro de cobre) AuH 3 = Trihidruro de oro CaH 2 = Dihidruro de calcio AlH 3 = Trihidruro de aluminio HgH 2 = Dihidruro de mercurio NOMENCLATURA STOCK Hidruro de sodio Hidruro de cobre(i) hidruro de oro(iii) hidruro de calcio hidruro de aluminio hidruro de mercurio(ii) HIDRUROS NO METÁLICOS O HIDRUROS VOLÁTILES.- Es la unión de un no metal y el hidrógeno. Solo intervienen los no metales: N, P, As, Sb, Bi, B, C, Si. Su fórmula es: NM H x (siempre el elemento más electropositivo antes). La letra x representa el número de átomos de hidrógeno que se combinan con el no metal. Este número coincide con el número de oxidación del no metal. Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-hidruro de no metal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos de hidrógeno. El prefijo mono no se escribe en el segundo elemento. Tienen nombres especiales aunque se puede utilizar también la nomenclatura sistemática: NH 3 = Azano o Amoniaco (Trihidruro de nitrógeno) PH 3 = Fosfano (trihidruro de fósforo) AsH 3 = Arsano (trihidruro de arsénico) SbH 3 = Estibano (trihidruro de antimonio) BiH 3 = Bismutano (trihidruro de bismuto) BH 3 = Borano (trihidruro de boro) CH 4 = Metano (tetrahidruro de carbono) SiH 4 = Silano (tetrahidruro de silicio) No suele utilizarse la nomenclatura Stock HALUROS O ÁCIDOS HIDRÁCIDOS (en disoluciones acuosas).- Están formados por la unión del hidrógeno con los halógenos o calcógenos (F, Cl, Br, I, S, Se, Te) Su fórmula es: H x NM En este caso el hidrógeno es el elemento más electropositivo. Actúa con número de oxidación +1 y los no metales con su número de oxidación negativo. Como en el caso anterior x representa el número de átomos de hidrógeno que se combinan con el no metal. 3

4 Se nombran siempre de derecha a izquierda: no metal-uro de hidrógeno. También se les conoce por su nomenclatura tradicional (ácido no metal-hídrico) HF= Fluoruro de hidrógeno (ácido fluorhídrico) HCl= Cloruro de hidrógeno (ácido clorhídrico) HBr= Bromuro de hidrógeno (ácido bromhídrico) H 2 S= Sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico) H 2 Se= Seleniuro de hidrógeno (ácido selenhídrico) H 2 Te= Telururo de hidrógeno (ácido telurhídrico) Compuestos del oxígeno ÓXIDOS METÁLICOS (óxidos básicos).- oxígeno. Es la unión de un metal y el Su fórmula es: M 2 O x (siempre el elemento más electropositivo antes). Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-óxido de prefijo- metal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos del oxígeno y del no metal. El prefijo mono puede omitirse en el primer elemento y no se escribe en el segundo elemento. También se utiliza la nomenclatura óxido de metal con la valencia del metal en caso de tener varias- con números romanos y entre paréntesis (nomenclaturaastock). Cuando x sea múltiplo de dos se pueden simplificar los valores correspondientes al número de átomos que intervienen en el compuesto como, por ejemplo, en el caso del dióxido de estaño (Sn 2 O 4 = Sn O 2 ). Na 2 O= Monóxido de disodio Óxido de sodio Cu 2 O= Monóxido de dicobre Óxido de cobre (I) Fe 2 O 3 = Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) Fe 2 O 2 = FeO= Monóxido de hierro Óxido de hierro (II) Al 2 O 3 = Trióxido de dialuminio Óxido de aluminio Cu 2 O 2 = CuO= Monóxido de cobre Óxido de cobre (II) ÓXIDOS NO METÁLICOS (óxidos ácidos).- Es la unión de un no metal y el oxígeno. Su fórmula es: NM 2 O x (siempre el elemento más electropositivo antes). Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-óxido de prefijo-no metal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos de oxígeno y del metal. El prefijo mono no se pronuncia en el segundo elemento. 4

5 También se utiliza la nomenclatura óxido de no metal con la valencia del metal en caso de tener varias- con números romanos y entre paréntesis (nomenclaturaastock). Cl 2 O 5 = Pentaóxido de dicloro Óxido de cloro (V) Cl 2 O 3 = Trióxido de dicloro Óxido de cloro (III) N 2 O 5 = Pentaóxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (V) S 2 O 2 = SO= Monóxido de azufre Óxido de azufre (II) CO= Monóxido de carbono Óxido de carbono (II) CO 2 = Dióxido de carbono Óxido de carbono (IV) S 2 O 6 = SO 3 = Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) S 2 O 4 = SO 2 = Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV) NOTA.- Las combinaciones de los halógenos con el oxígeno se denominaron tradicionalmente óxidos del halógeno (ej: Cl 2 O= óxido de dicloro). Aunque actualmente la IUPAC recomienda que se nombren como haluros de oxigeno (ej: OCl 2 = dicloruro de oxígeno), este procedimiento no está suficientemente extendido, por lo que usaremos el de óxidos del halógeno. PERÓXIDOS.- Es la unión del hidrógeno o un metal (normalmente alcalino o -2 alcalinotérreo) con el anión peróxido O 2 formado por dos átomos de oxígeno. Les falta un electrón a cada átomo para completar el octeto (-2) Su fórmula es: M 2 (O 2 ) x (siempre el elemento más electropositivo antes). En la fórmula se puede simplificar x y el subíndice de M pero no el 2 del oxígeno. Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-óxido de prefijo-no metal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos de oxígeno y del metal. El prefijo mono no se escribe en el segundo elemento. También se utiliza la nomenclatura peróxido de metal con la valencia del metal en caso de tener varias- con números romanos y entre paréntesis (nomenclaturaastock). Na 2 O 2 = Dióxido de disodio peróxido de sodio Cu 2 (O 2 ) 2 = CuO 2 = Dióxido de cobre peróxido de cobre (II) Cu 2 O 2 = Dióxido de dicobre peróxido de cobre (I) CaO 2 = Dióxido de calcio peróxido de calcio MgO 2 = Dióxido de mercurio peróxido de mercurio H 2 O 2 = Dióxido de dihidrógeno peróxido de hidrógeno agua oxigenada (nombre vulgar aceptado) 5

6 Sales binarias SALES NEUTRAS.- Son compuestos iónicos formados por la unión de un metal y un no metal. Su fórmula es: M y NM x (siempre el elemento más electropositivo antes). Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-no metal-uro de prefijometal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos del no metal y del metal. El prefijo mono no se escribe en el segundo elemento. CaF 2 = Difluoruro de calcio FeCl 3 = Tricloruro de hierro K 2 S= Monosulfuro de dipotasio NaCl= Monocloruro de sodio Fe 2 S 2 = FeS= Monosulfuro de hierro Fe 2 S 3 = Trisulfuro de dihierro Mg 3 N 2 = Dinitruro de trimagnesio Pt 3 Se 4 = Tetraseleniuro de triplatino SALES VOLÁTILES.- Son compuestos covalentes formados por la unión de dos no metales. Su fórmula es: NM y NM x (siempre el elemento más electronegativo después). La tabla de menor a mayor electronegatividad es: B < Si < C < Bi < Sb < As < P < N < Te < Se < S < I < Br < Cl < F Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-no metal-uro de prefijo-no metal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos de los no metales. El prefijo mono no se pronuncia en el segundo elemento. BrF 3 = Trifluoruro de bromo CCl 4 = Tetracloruro de carbono Bi 2 S 3 = Trisulfuro de dibismuto SBr 2 = Dibromuro de azufre B 2 S 3 = Trisulfuro de diboro As 2 Se 3 = Triseleniuro de diarsénico ALGUNOS COMPUESTOS TERNARIOS ÁCIDOS OXOÁCIDOS.- Son compuestos formados por oxígeno, hidrógeno y un no metal. Se obtienen al añadir agua a un óxido ácido. Su fórmula general es: H a NM b O c *En los oxoácidos, podemos conocer el número de oxidación del no metal sabiendo que la molécula del compuesto es eléctricamente neutra y 6

7 conociendo, además, los números de oxidación del hidrógeno y oxígeno y el número de átomos que participan en dicho compuesto. Según el ejemplo: +1 x -2 Ecuación H 2 SO 3 2. (+1) + 1. x + 3. (-2) = 0 Número de átomos de cada elemento x= 6 2 = 4 Para que se cumpla la igualdad x= 4. *Se suele utilizar la nomenclatura tradicional. La estequiométrica se utilizará en cursos posteriores. En la nomenclatura tradicional, cuando el elemento no metálico (NM) tiene un número de oxidación, el ácido se nombrará con la terminación no metal ico. Si tiene dos números de oxidación, el menor se indica con la terminación oso y la mayor ico. Si hay tres números de oxidación, al menor de todos se le asocia la terminación hipo no metal oso, el intermedio se indica con la terminación no metal oso y el mayor no metal ico. Si hay cuatro números de oxidación, al menor de todos se le asocia la terminación hipo no metal oso el siguiente se indica con la terminación no metal oso, el que le sigue con no metal ico y el mayor con per no metal ico CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 = ácido carbónico** SO + H 2 O H 2 SO 2 = ácido hiposulfuroso SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 = ácido sulfuroso SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 = ácido sulfúrico** N 2 O + H 2 O H 2 N 2 O 2 HNO = ácido hiponitroso N 2 O 3 + H 2 O H 2 N 2 O 4 HNO 2 = ácido nitroso N 2 O 5 + H 2 O H 2 N 2 O 6 HNO 3 = ácido nítrico** Cl 2 O + H 2 O Cl 2 O 3 + H 2 O Cl 2 O 5 + H 2 O Cl 2 O 7 + H 2 O H 2 Cl 2 O 2 = HClO = ácido hipocloroso H 2 Cl 2 O 4 = HClO 2 = ácido cloroso H 2 Cl 2 O 6 = HClO 3 = ácido clórico H 2 Cl 2 O 8 = HClO 4 = ácido perclórico ** En 3º ESO solo se exige formular y nombrar estos tres compuestos. 7

8 HIDRÓXIDOS O BASES.- Son uniones de un metal con el grupo hidróxido (OH) -. Se obtienen al añadir agua a un óxido básico. Su fórmula general es: metal. M (OH) x en la que x es el número de oxidación del Se nombran siempre de derecha a izquierda: prefijo-hidróxido de prefijometal. El prefijo es mono, di, tri, tetra, etc en función del número de átomos del oxígeno y del no metal. El prefijo mono no se escribe en el segundo elemento. También se utiliza la nomenclatura hidróxido de metal con la valencia del metal en caso de tener varias- con números romanos y entre paréntesis (nomenclaturaastock). Na OH = Monohidróxido de sodio Hidróxido de sodio Ca (OH) 2 = Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio Cu OH = Monohidróxido de cobre Hidróxido de cobre (I) Cu (OH) 2 = Dihidróxido de cobre Hidróxido de cobre (II) Li OH = Monohidróxido de litio Hidróxido de litio Al (OH) 3 = Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio Fe (OH) 2 = Dihidróxido de hierro Hidróxido de hierro (II) Fe (OH) 3 = Trihidróxido de hierro Hidróxido de hierro (III) ESQUEMA FINAL Óxidos ácidos No metal + oxígeno C 2 O 4 CO 2 Dióxido de carbono Ácidos óxoácidos Óxidos ácidos + agua CO 2 +H 2 O H 2 CO 3 Ácido carbónico Óxidos básicos Metal + oxígeno Ca 2 O 2 CaO Monóxido de calcio Hidróxidos Óxidos básicos + agua CaO +H 2 O Ca(OH) 2 Hidróxido de calcio 8