Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. 1

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1 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. 1 INTRODUCCIÓN LAS VALENCIAS Cuando los átomos se combinan entre sí para formar compuestos, lo hacen en ciertas proporciones que son fijas para cada tipo de compuesto. Estas proporciones están relacionadas con la distribución que tienen los electrones de la última capa de los átomos. A esta capa se le llama capa de valencia, y a los electrones que se encuentran en ella 'electrones de valencia'. De esta manera, podemos decir que la valencia de un elemento es un número que indica en qué proporción se combina con otros átomos. Esta valencia puede ser positiva -cuando un átomo se une a otro que atrae a los electrones más que él- o negativa -si el átomo con el que se combina a los electrones menos que él-. Además, un mismo elemento puede combinarse de distintas maneras con otros, dando lugar a que un elemento pueda tener más de una valencia. Incluso un átomo puede actuar con valencia positiva o negativa dependiendo de cuál sea el otro átomo con el que se combina. Es necesario memorizar la tabla de valencias que aparece al final de los apuntes. Vamos a considerar que cualquier elemento que tenga una valencia negativa es un elemento no metálico, y un elemento que no tiene valencias negativas es un metal. LA NOMENCLATURA STOCK En la nomenclatura Stock, la valencia de los elementos se indica con números romanos, y se pone entre paréntesis después del nombre del elemento, por ejemplo, cobre(ii). Cuando un elemento tiene una sola valencia, ésta no se indica. Así, los compuestos de litio llevan al final siempre la terminación 'litio', y no 'litio(i)', porque el litio sólo puede actuar con valencia +1. LA NOMENCLATURA DE COMPOSICIÓN La nomenclatura de composición se basa en leer la fórmula tal y como se escribe, empezando desde el final y yendo hacia el principio. Cada vez que nos encontremos con un número en la fórmula, éste se indica con un prefijo como los de la tabla. Número Prefijo Número Prefijo 1 mono 5 penta 2 di 6 hexa 3 tri 7 hepta 4 tetra 8 octa Hay que tener en cuenta que el prefijo 'mono' nunca se utiliza para el elemento que va al principio de la fórmula, y que sólo se usa para el elemento que va al final cuando el elemento que va al principio tiene más de una valencia.

2 2 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. ELEMENTOS a) Fórmula Los elementos son sustancias formadas por un solo tipo de átomos. Su fórmula general es: En donde E es el símbolo del elemento y n es el número de átomos que se agrupan. Los elementos metálicos se representan sólo con el símbolo del elemento: Fe, K, Mn, Los elementos no metálicos gaseosos (excepto los gases nobles) están formados casi siempre por moléculas de dos átomos: H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 Hay algunos elementos que pueden unirse formando moléculas con distinto número de átomos, como el azufre (S 2, S 6, S 8, ), el fósforo (P 4) o el oxígeno (O 2, O 3). b) Nombre Los elementos se nombran utilizando la nomenclatura de composición, indicando el número de átomos que forma la molécula, seguido del nombre del elemento: prefijo correspondiente a n + nombre del elemento Si el elemento no forma moléculas, como los metales, el nombre es únicamente el nombre del elemento. c) Ejemplos Fórmula Nombre Nombre aceptado O 2 Dioxígeno oxígeno O 3 Trioxígeno ozono Au Oro - S 8 Octaazufre -

3 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. 3 COMPUESTOS BINARIOS Como indica su nombre, los compuestos binarios están formados por átomos de dos elementos diferentes. De los dos elementos, el que va la final de la fórmula siempre actúa con valencia negativa, mientras que el que va al principio actúa siempre con valencia positiva. La fórmula se obtiene escribiendo los dos elementos uno a continuación de otro, escribiendo sus valencias sin signo y poniéndoselas como subíndice al átomo contrario. Si es posible, hay que simplificar estos subíndices de manera que no tengan divisores comunes. El nombre tiene dos partes: una general, que indica el tipo de compuesto y que es debida al átomo que aparece al final de la fórmula y otra específica que indica el elemento que aparece al principio. Vamos a estudiar ahora las familias de compuestos una por una. ÓXIDOS Son compuestos en los que el elemento que aparece al final de la fórmula es el oxígeno que actúa con su valencia negativa (-2). a) Fórmula Su fórmula general es: E2On donde E es el símbolo del elemento que se combina con el oxígeno y n es su valencia. Hay que recordar que los subíndices deben simplificarse cuando sea posible. b) Nombre Para el nombre se pueden utilizar la nomenclatura de composición y la de Stock. Composición Se lee la fórmula tal como está escrita, comenzando por el final e indicando los números con los prefijos. El oxígeno se lee como óxido. El profijo mono no se utiliza para el elemento que va al principio de la fórmula, y sólo se usa con el oxígeno si el elemento que lo acompaña tiene más de una valencia positiva: prefijo del oxígeno + óxido de + prefijo del elemento + nombre del elemento

4 4 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. Stock En la nomenclatura de Stock, estos compuestos se nombran comenzando con las palabras óxido de, seguidas del nombre del elemento que acompaña al oxígeno y de la valencia de éste último escrita con números romanos y entre paréntesis. La valencia del elemento es el número que va en el oxígeno, a no ser que la fórmula esté simplificada. En ese caso, la valencia es el doble del número que va con el oxígeno. La valencia sólo se indica si el elemento que va acompañando al oxígeno tiene más de una valencia positiva: óxido de + nombre del elemento + valencia con números romanos y entre paréntesis c) Dado el nombre poner la fórmula Supongamos que nos piden formular el dióxido de silicio. Lo primero que tenemos que tener en cuenta es que el nombre está en la nomenclatura de composición, por lo que debemos escribir, de derecha a izquierda, lo que nos dice el nombre: d i ó x i d o d e s i l i c i o SiO 2 Supongamos ahora que nos piden formular el óxido de azufre(vi). Sabemos que está escrito en la nomenclatura de Stock. Es un óxido (valencia -2) con el azufre (valencia +6). Se escribe el símbolo del azufre, el del oxígeno, y, como subíndices, las valencias cambiadas de sitio: S 2O 6 Como las valencias son pares, se simplifican: SO 3 d) Dada la fórmula, poner el nombre Nos piden nombrar el compuesto de fórmula Hg 2O. En la nomenclatura de composición, la fórmula se lee desde el final hacia el principio tal cual está escrita: monóxido de dimercurio Se utiliza el prefijo mono porque el mercurio tiene dos valencias diferentes (+1 y +2). En la nomenclatura de Stock, se indica la valencia del mercurio con números romanos y entre paréntesis. En este caso, la valencia del mercurio es +1 (es el subíndice del oxígeno). Como el mercurio tiene dos valencias, hay que indicarla: e) Ejemplos óxido de mercurio(i) Fórmula Composición Stock PtO 2 dióxido de platino óxido de platino(iv) Cl 2O 7 heptaóxido de dicloro óxido de cloro(vii) K 2O óxido de dipotasio óxido de potasio PtO 2 dióxido de platino óxido de platino(iv)

5 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. 5 HIDRUROS Los hidruros son compuestos binarios en los que el elemento que va al final de la fórmula es el hidrógeno, que actúa con su valencia negativa (-1). a) Fórmula Su fórmula general es: donde E es el símbolo del elemento que se combina con el hidrógeno y n es su valencia. Estos compuestos no pueden simplificarse porque la valencia del hidrógeno es -1. b) Nombre Para el nombre se pueden utilizar la nomenclatura de composición, la de Stock y, en algunos casos, la de sustitución. Composición EHn Se lee la fórmula tal como está escrita, comenzando por el final e indicando los números con los prefijos. prefijo del hidrógeno + hidruro de + nombre del elemento Stock En la nomenclatura de Stock, estos compuestos se nombran comenzando con las palabras hidruro de, seguidas del nombre del elemento que acompaña al hidrógeno y de la valencia de éste último escrita con números romanos y entre paréntesis si el elemento tiene más de una valencia positiva. hidruro de + nombre del elemento + valencia con números romanos y entre paréntesis Sustitución Los hidruros de elementos no metálicos se suelen nombrar también utilizando la nomenclatura de sustitución, que es, en ocasiones, más utilizada que las otras dos. Los nombres de estos compuestos son: Compuesto Nombre Compuesto Nombre BH 3 borano NH 3 amoniaco (azano) CH 4 metano PH 3 fosfano SiH 4 silano AsH 3 arsano GeH 4 germano SbH 3 estibano

6 6 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. c) Dado el nombre poner la fórmula Supongamos que nos piden formular el dihidruro de hierro. Lo primero que tenemos que tener en cuenta es que el nombre está en la nomenclatura de composición, por lo que debemos escribir, de derecha a izquierda, lo que nos dice el nombre: d i h i d r u r o d e h i e r r o FeH 2 Supongamos ahora que nos piden formular el hidruro de oro(iii). Sabemos que está escrito en la nomenclatura de Stock. Escribimos el símbolo del oro, el del hidrógeno y, como subíndice del hidrógeno, la valencia del oro: AuH 3 d) Dada la fórmula, poner el nombre Nos piden nombrar el compuesto de fórmula PH 3. En la nomenclatura de composición, la fórmula se lee desde el final hacia el principio tal cual está escrita: trihidruro de fósforo En la nomenclatura de Stock, es necesario indicar la valencia del fósforo porque tiene tres valencias positivas (+1, +3 y +5): e) Ejemplos hidruro de fósforo(iii) Este compuesto también puede nombrarse por la nomenclatura de sustitución: fosfano Fórmula Composición Stock Sustitución HgH 2 dihidruro de mercurio hidruro de mercurio(ii) - LiH hidruro de litio hidruro de litio - CrH 3 trihidruro de cromo hidruro de cromo(iii) - CH 4 tetrahidruro de carbono hidruro de carbono metano

7 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. 7 HALUROS Son combinaciones entre un metal y un no metal. En ellas, el no metal siempre actúa con valencia negativa y el metal con valencia positiva. El metal se escribe en la fórmula en primer lugar y en no metal va al final de la fórmula. a) Fórmula Su fórmula general es: MnXm donde M es el símbolo del metal, X el del no metal, m es la valencia del metal y n la del no metal. Los subíndices deben simplificarse siempre que sea posible. b) Nombre Para el nombre se pueden utilizar la nomenclatura de composición y la de Stock. Composición Se lee la fórmula tal como está escrita, comenzando por el final e indicando los números con los prefijos. El nombre del no metal (el elemento que va al final de la fórmula) se termina en uro. prefijo del no metal + nombre del no metal + -uro de + prefijo del metal + nombre del metal Stock En la nomenclatura de Stock, estos compuestos se nombran comenzando con el nombre del no metal (el elemento que va al final de la fórmula) con la terminación uro, la preposición de y, finalmente, el nombre del metal y la valencia de éste último escrita con números romanos y entre paréntesis (si el metal tiene más de una valencia positiva). nombre del no metal + -uro de + nombre del metal + valencia con números romanos y entre paréntesis c) Dado el nombre poner la fórmula Supongamos que nos piden formular el trisulfuro de dialuminio. Lo primero que tenemos que tener en cuenta es que el nombre está en la nomenclatura de composición, por lo que debemos escribir, de derecha a izquierda, lo que nos dice el nombre: t r i s u l f u r o d e d i a l u m i n i o Al 2S 3 Supongamos ahora que nos piden formular el bromuro de magnesio. Está escrito en la nomenclatura de Stock (no está la valencia del magnesio porque sólo tiene una, +2). Escribimos el símbolo del magnesio, el del bromo y, como subíndice del magnesio la valencia negativa del bromo (-1) y como subíndice del bromo la valencia del magnesio: MgBr 2

8 8 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para P.M.A.R. d) Dada la fórmula, poner el nombre Nos dan la fórmula CoSe, y nos piden el nombre del compuesto. En la nomenclatura de composición se lee la fórmula desde el final hacia el principio: monoseleniuro de cobalto Es necesario utilizar el prefijo mono para el selenio porque el cobalto tiene dos valencias positivas (+2 y +3). En la nomenclatura de Stock es necesario determinar la valencia del cobalto. Como el elemento que va al final de la fórmula es el selenio, cuya valencia negativa es -2, debería aparecer un 2 como subíndice del cobalto. Este número no aparece, lo que indica que la fórmula está simplificada. De las dos valencias del cobalto, la que permite simplificar la fórmula es +2, con lo que el nombre sería: e) Ejemplos seleniuro de cobalto(ii) Fórmula Composición Stock AuCl monocloruro de oro cloruro de oro(i) H 2S sulfuro de dihidrógeno sulfuro de hidrógeno Fe 2Te 3 tritelururo de dihierro telururo de hierro(iii) Ag 3N nitruro de tetraplata nitruro de plata VALENCIAS DE ALGUNOS ELEMENTOS QUÍMICOS Alcalinos (+1) Li Na K Rb Cs Fr Alcalino-térreos (+2) Be Mg Ca Sr Ba Ra Térreos B (+3, -3) Al (+3) Ga (+3) In (+1, +3) Tl (+1, +3) Carbonoideos C (+4, -4) Si (+4, -4) Ge (+2, +4) Sn (+2, +4) Pb (+2, +4) Pnictógenos N (+1, +3, +5, -3) P (+1, +3, +5, -3) As (+3, +5, -3) Sb (+3, +5, -3) Bi (+3, +5) Calcógenos O (-2) S (+2, +4, +6, -2) Se (+2, +4, +6, -2) Te (+2, +4, +6, -2) Po (+2, +4, +6) Halógenos F (-1) Cl (+1, +3, +5, +7, -1) Br (+1, +3, +5, +7, -1) I (+1, +3, +5, +7, -1) At (+1, +3, +5, +7, -1) Amonio NH4 + (+1) Hidrógeno H (+1, -1) Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn (+3, +6) (+2, +3, +4, +6, +7) (+2, +3) (+2, +3) (+2, +3) (+1, +2) (+2) Pd Ag Cd (+2, +4) (+1) (+2) Pt Au Hg (+2, +4) (+1, +3) (+1, +2)

9 Formulación y nomenclatura en química inorgánica para la E.S.O. 9 EJERCICIOS ÓXIDOS Trióxido de cromo Óxido de plata Óxido de níquel(iii) Monóxido de mercurio Pentaóxido de dinitrógeno BaO SO 2 I 2O 5 Li 2O Al 2O 3 HIDRUROS Dihidruro de magnesio Hidruro de estaño(iv) Fosfano Hexahidruro de cromo Trihidruro de aluminio EJERCICIO COMBINADO NaH SiI 4 PdO 2 AsH 3 SnO 2 MnH 4 As 2O 5 AsN MgH 2 PoCl 4 SeO 2 I 2O 3 GeS 2 SnSe 2 N 2O HBr AsCl 5 FeO K 3N Br 2O AuH CO 2 H 2S Ni 2Te 3 CoH 2 BH 3 CoH 2 FeH 3 CH 4 KH HALUROS Monobromuro de oro Cloruro de hidrógeno Trisulfuro de dialuminio Seleniuro de calcio Carburo de tetraplata NH 4I H 2S Cu 3N 2 CdBr 2 PbCl 4 Óxido de dilitio Arseniuro de carbono Óxido de galio Monóxido de plomo Trihidruro de indio Trióxido de selenio Bromuro de hidrógeno Antimoniuro de germanio(iv) Carburo de tetraamonio Monóxido de nitrógeno Fosfuro de amonio Arsano Tetracloruro de paladio Hidruro de antimonio(iii) Fluoruro de cobalto(ii) Óxido de manganeso(iv) Telururo de dihidrógeno Amoniaco Trióxido de diboro Telururo de estroncio Hidruro de arsénico(iii) Yoduro de hidrógeno Dióxido de azufre Siliciuro de talio(i) Hidruro de bismuto(iii)