Lo primero que hay que conocer para formular y nombrar los compuestos químicos es el número de oxidación de cada elemento.
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- Diego Quiroga Rojo
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1 Tema 5. NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE QUÍMICA INORGÁNICA Introducción La IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) es el organismo que coordina y actualiza las normas que permiten formular (formulación) y nombrar (nomenclatura) un compuesto químico. Una fórmula es una representación simbólica y representa la relación numérica entre los átomos que forman el compuesto, por ejemplo la fórmula H 2 O (agua) significa que una molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Lo primero que hay que conocer para formular y nombrar los compuestos químicos es el número de oxidación de cada elemento. Número de oxidación El número de oxidación es un número, positivo o negativo, que nos indica el número de electrones que gana (número de oxidación negativo), pierde o comparte (número de oxidación positivo) un átomo cuando se une a otro átomo o átomos. Números de oxidación más frecuentes de algunos elementos METALES Números de oxidación Elementos +1 Li, Na, K, Rb, Cs (grupo 1) Ag +2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra (grupo2) Cd, Zn +3 B, Al +1, +2 Cu, Hg +1, +3 Au +2, +3 Fe, Co, Ni +2, +4 Pt, Pb, Sn +2, +3, +4, +5, +6 Cr +2, +3, +4, +5, +6, +7 Mn NO METALES -1 F -1, +1 H -2 O -2, +2, +4, +6 S, Se, Te -3, +3, +5 N, P, As, Sb, Bi -4, +2, +4 C -4, +4 Si -1 +1, +3, +5, +7 Cl, Br, I
2 FORMULACIÓN Para formular (poner la fórmula) de compuestos formados por dos elementos diferentes (compuestos binarios), se siguen las siguientes normas: 1. Se escribe el símbolo del elemento con número de oxidación positivo y a continuación el de número de oxidación negativo. 2. Se intercambian los números de oxidación de cada elemento, colocando como subíndice sin signo al primer elemento el número de oxidación del segundo y viceversa, el número de oxidación del primero sin signo como subíndice al segundo. El número de oxidación 1 no se escribe. 3. Siempre que se pueda se simplifican los subíndices al máximo. Ejemplos: Cloro (número de oxidación +7) + oxígeno (número de oxidación -2) Cl 2 O 7 Calcio (número de oxidación +2) + oxígeno (número de oxidación -2) Ca 2 O 2 CaO Hidrógeno (número de oxidación +1) + oxígeno (número de oxidación -2) H 2 O NOMENCLATURA Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC que acepta varios tipos de nomenclaturas, entre ellas la de composición, que utiliza prefijos multiplicadores o números romanos para expresar el número de oxidación. En la nomenclatura de composición se utilizan los prefijos mono_, di_, tri_, tetra_, penta_, hexa_, hepta_ para indicar el número de átomos de cada elemento que tiene el compuesto. También se puede poner el número de oxidación entre paréntesis, siempre que tenga más de uno. Ejemplos: Fe 2 O 3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) Cl 2 O 7 Heptaóxido de dicloro Óxido de cloro (VII) COMPUESTOS BINARIOS Los compuestos binarios están formados por dos elementos diferentes. Los principales compuestos binarios son: Ø Óxidos: Combinaciones de cualquier elemento con el oxígeno Ø Hidruros: Combinaciones de cualquier elemento con el hidrógeno Ø Sales: Combinaciones de un metal y un no metal
3 ÓXIDOS Son combinaciones de un elemento con el oxígeno. Óxidos metálicos: Combinaciones del oxígeno (número de oxidación -2) con un metal. Formulación El metal o el no metal a la izquierda Óxidos no metálicos: Combinaciones del oxígeno (número de oxidación -2) con un no metal (número de oxidación positivo). El oxígeno a la derecha Fe 2 O 3 Nº de oxidación del oxígeno Nª de oxidación del metal o del no metal Se intercambian los números de oxidación sin signo y si se puede se simplifica al máximo. Nomenclatura Utilizando prefijos multiplicadores Se nombran con la palabra óxido, seguida del nombre metal o del no metal, utilizando los correspondientes prefijos mono_, di_, tri_, etc. Para indicar el número de átomo de cada elemento. Para el elemento que no es oxígeno, el prefijo mono_ no se indica. Utilizando el número de oxidación Se usa óxido de seguido del nombre del metal o del no metal y de su número de oxidación entre paréntesis y con números romanos. Si el metal o el no metal tienen un único número de oxidación, no se pone. Ejemplos: Fe 2 O 3 Dos átomos de hierro Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) Tres átomos de oxígeno Número de oxidación del hierro +3
4 SO 2 Un átomo de azufre, el prefijo mono- se omite Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV) Dos átomos de oxígeno Número de oxidación del azufre +4 Fórmula Con prefijos multiplicadores Con números de oxidación Cl 2 O Monóxido de dicloro Óxido de cloro (I) Fe 2 O 3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) FeO Dióxido de hierro Óxido de hierro (II) SO 3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) Na 2 O Monóxido de disodio Óxido de sodio HIDRUROS Son combinaciones de un elemento con el hidrógeno. Hidruros metálicos: Combinaciones del hidrógeno (número de oxidación -1) con un metal. Hidruros no metálicos: Combinaciones del hidrógeno (número de oxidación +1) con un no metal (número de oxidación negativo). Formulación de los hidruros metálicos El metal a la izquierda El hidrógeno a la derecha Al H 3 Nº oxidación del metal Se intercambian los números de oxidación sin signo, el número de oxidación del hidrógeno no se pone (es uno).
5 Nomenclatura de los hidruros metálicos Se nombran igual que los óxidos, cambiando la palabra óxido por hidruro. Fórmula Con prefijos multiplicadores Con nº de oxidación AlH 3 Trihidruro de aluminio Hidruro de aluminio FeH 3 Trihidruro de hierro Hidruro de hierro (III) FeH 2 Dihidruro de hierro Hidruro de hierro (II) SnH 4 Tetrahidruro de estaño Hidruro de estaño (IV) NaH Monohidruro de sodio Hidruro de sodio Formulación de los hidruros no metálicos de los grupos 16 y 17 El hidrógeno a la izquierda H 2 S El no metal a la derecha Nº de oxidación del no metal Se intercambian los números de oxidación sin signo, el número de oxidación del hidrógeno no se pone (es uno). Nomenclatura de los hidruros no metálicos Se nombran con el nombre del no metal terminado en _uro, seguido de la palabra hidrógeno. H 2 S HCl Sulfuro de hidrógeno Cloruro de hidrógeno Los hidruros de los elementos de los grupos 13, 14 y 15 reciben nombres tradicionales NH 3 Amoniaco CH 4 Metano PH 3 Fosfano BH 3 Borano
6 SALES BINARIAS Son combinaciones de un metal (número de oxidación positivo) y un no metal (número de oxidación negativo). Formulación El metal a la izquierda El no metal a la derecha Fe 2 S 3 Nº de oxidación del no metal Nº de oxidación del metal Se intercambian los números de oxidación sin signo, la valencia 1 no se pone. Nomenclatura Se nombran con el nombre del no metal terminado en _uro, seguido del nombre del metal, utilizando para ambos los prefijos mono_, di_, tri_, etc. Para el metal, el prefijo mono_ no se indica. También se pueden nombrar con el nombre del no metal terminado en _uro, seguido del nombre del metal, indicando entre paréntesis y con números romanos el número de oxidación del metal, siempre y cuando tenga más de uno. Fórmula Con prefijos multiplicadores Con nº de oxidación Al 2 S 3 Trisulfuro de dialuminio Sulfuro de aluminio FeCl 3 Tricloruro de hierro Cloruro de hierro (III) FeCl 2 Dicloruro de hierro Cloruro de hierro (II) CuBr Monobromuro de cobre Bromuro de cobre (I) COMPUESTOS TERNARIOS. HIDRÓXIDOS Son combinaciones de un metal (número de oxidación positivo) y el grupo OH (número de oxidación -1).
7 Formulación El metal a la izquierda El grupo OH a la derecha y entre paréntesis. Si el número de oxidación del metal es 1, no se pone el paréntesis. Fe (OH) 3 Número de oxidación del metal Nomenclatura Se nombran con la palabra hidróxido con los prefijos mono_, di_, tri_, etc. según el número de (OH), seguido del nombre del metal. También se pueden nombrar con la palabra hidróxido seguida del nombre del metal, indicando entre paréntesis y con números romanos el número de oxidación del metal, siempre y cuando tenga más de uno. Fórmula Con prefijos multiplicadores Con nº de oxidación Al (OH) 3 Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio NaOH Monohidróxido de sodio Hidróxido de sodio KOH Monohidróxido de potasio Hidróxido de potasio Fe (OH) 2 Dihidróxido de hierro Hidróxido de hierro (II)
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