FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICAS

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICAS (De acuerdo con las normas IUPAC 2005 y con los criterios de la PAU) Gloria Moro

INDICE Conceptos básicos 3 Elementos y compuestos 3 Valencia y nº de oxidación 4 Reglas de asignación de nº oxidacion 6 Tabla nº oxidación 7 Fórmulas 8 Tipos de nomenclatura 9 Formulación y nomenclatura de compuestos 11 Sustancias simples: Elementos e iones 11 Compuestos binarios 12 Combinaciones con O 14 Combinaciones con H 18 Metal + No Metal 21 No Metal + No Metal 22 Compuestos ternarios 23 Hidróxidos 23 Oxoácidos 24 Oxosales 28 Compuestos cuaternarios: oxosales ácidas 30 Enlaces de interés 31 Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 2

Conceptos básicos Elementos y compuestos Elementos son sustancias formadas por un único tipo de átomos (átomos de un mismo elemento). Oxígeno: O 2 Compuestos son sustancias formadas por una combinación fija y constante de átomos distintos. Agua: H 2 O Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 3

Conceptos básicos Valencia y nº de oxidación Valencia. Indica la capacidad de combinación de un elemento. Es el nº de átomos de H con que se combina un átomo de dicho elemento. No tiene signo. Nº de oxidación es la carga formal que tiene un elemento cuando se combina con otro(s). Suele coincidir con el número de electrones que el elemento gana (signo negativo) o pierde o comparte (signo positivo) al combinarse. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 4

Conceptos básicos Valencia y nº de oxidación Valencia y nº de oxidación pueden coincidir. El H tiene valencia 1 pero sus números de oxidación pueden ser +1 o -1, dependiendo del compuesto que forme. Para formular un compuesto es necesario conocer los números de oxidación de sus elementos. Solo existen aquellos compuestos en los que los elementos que los forman tienen nº de oxidación permitidos. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 5

Conceptos básicos Reglas de asignación de nº oxidación Elementos o átomos aislados: (nº ox= 0). Iones monoatómicos: (nº ox= carga ión). Metales: nº oxidación es siempre positivo. Oxígeno: siempre ( -2), excepto en peróxidos (-1) y cuando se combina con el flúor (+2). Hidrógeno: (+1) si se combina con no metales y (-1) si se combina con metales. La suma de los nº oxidación de los átomos de una molécula neutra es siempre cero. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 6

Conceptos básicos Tabla de números de oxidación Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 7

Conceptos básicos Fórmulas Una fórmula es una representación de un compuesto. Indica qué átomos forman parte del mismo y en que cantidad o proporción lo hacen. Está constituida por un conjunto de letras (los símbolos de los elementos que forman el compuesto) y números que aparecen como subíndices (cantidad o proporción de átomos que forman el compuesto) H 2 O: cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Al 2 S 3 : el trisulfuro de dialuminio contiene dos átomos de aluminio por cada tres átomos de azufre. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 8

Conceptos básicos Tipos de nomenclatura Cada compuesto químico se representa mediante una única fórmula y, sin embargo, pueden denominarse con distintos nombres. Existen varios tipos de nomenclatura para los compuestos inorgánicos. Cada una de ellas sigue reglas diferentes. El organismo encargado de establecer las reglas de formulación y nomenclatura de los compuestos químicos es al IUPAC. En la actualidad, la IUPAC acepta la utilización de la nomenclatura tradicional y de tres nomenclaturas sistemáticas: composición, sustitución y adición. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 9

Conceptos básicos Tipos de nomenclatura En este documento utilizaremos únicamente las siguientes nomenclaturas: Sistemática de composición o estequiométrica para compuestos binarios e hidróxidos. Usaremos prefijos multiplicadores (di-, tri-, tetra-) o números romanos para expresar los números de oxidación de los elementos. Tradicional para oxoácidos, oxosales y compuestos con nombres comunes (agua, amoníaco, etc). Esta nomenclatura utiliza combinaciones de prefijos (hipo -, per-) y sufijos (-oso, -ico) para indicar el estado de oxidación de los elementos en el compuesto. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 10

Formulación y nomenclatura. Sustancias simples. Elementos e iones Los metales y los gases monoatómicos se nombran como el elemento que los forma: Cu, cobre; He, helio. Las moléculas homonucleares se nombran como el elemento si son gases, o usando un prefijo numeral: O 2 oxígeno o dioxígeno; S 6, hexaazufre. Los cationes se nombran usando el nombre del elemento y el número de carga. Ni 2+ [níquel(2+)]. Los aniones se nombren usando el sufijo -uro y el nº de carga, que se puede omitir si es único (Cl -, cloruro); excepto los aniones del oxígeno que se nombran como óxidos (O 2- ) o peróxidos (O 2 2- ). Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 11

Formulación y nomenclatura Compuestos binarios. Reglas generales Están formados por dos elementos químicos distintos, uno con nº ox.positivo y otro con nº ox. negativo. Formulación: se escribe a la derecha el elemento más electronegativo (en general es el de nº ox negativo). Los subíndices da cada elemento son el nº ox. del otro elemento, sin signo. Ambos subíndices se simplifican si es posible. A +a + B -b A b B a Nomenclatura: el compuesto se lee de derecha a izquierda, nombrando el elemento electronegativo con la terminación -uro, excepto si es el oxígeno que se lee como óxido. Los estados de oxidación se indicarán utilizando prefijos numerales o números romanos. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 12

Formulación y nomenclatura Compuestos binarios. Reglas generales Símbolos: H: hidrógeno; O: oxígeno: M: metal; X o Y: no metales Ejemplos: FORMULA NOMBRE CON PREFIJOS NUMERALES NOMBRE CON NUMEROS ROMANOS M 2 O 3 Trióxido de dim Óxido de M (III) MH 4 Tetrahidrururo de M Hidruro de M (IV) MX 2 DiXuro de M Xuro de M (II) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 13

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con O: Óxidos metálicos M +m +O -2 = M 2 +m O m -2 m-óxido de (di-)m (prefijo mono- se puede omitir) Óxido de M(m en nº romano, se omite si m es único) Pb 2 O 4 = PbO 2 Dióxido de plomo Óxido de plomo(iv) Ca 2 O 2 = CaO (mono- se omite) óxido de calcio Óxido de calcio (II se omite) Li 2 O Óxido de dilitio Óxido de litio (se omite I ) H 2 O Agua (tradicional) u Oxidano (sistemática) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 14

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con O: Óxidos no metálicos Y +y +O -2 = Y 2 +y O y -2 y-óxido de (di-)y (prefijo mono- se puede omitir) Óxido de Y(y en nº romano, se omite si y es único) Y: no metal de los grupos 13, 14, 15 o 16 CO Monóxido de carbono Óxido de carbono(ii) CO 2 Dióxido de carbono Óxido de carbono(iv) P 2 O 5 Pentaóxido de fósforo Óxido de fósforo(v) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 15

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con O: X-uros de oxígeno X +x +O -2 = O x -2 X 2 +x Di-Xuro de x-oxígeno x-óxido de X(x en nº romano). Esta es la antigua nomenclatura STOCK, mejor no usarla. X: halógenos (grupos 17), excepto el fúor (nº ox.=-1). OF 2 Difluoruro de oxígeno Óxido de flúor (antigua nomenclatura STOCK) O 3 Cl 2 Dicloruro de trioxígeno Óxido de cloro(iii) (nomenclatura STOCK) O 5 I 2 Diyoduro de pentaoxígeno Óxido de yodo(v) (nomenclatura STOCK) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 16

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con O: Peróxidos metálicos M +m +(O 2 ) -2 = M 2 +m O 2m -2 (di)m-óxido de (di)m (como óxidos) Peróxido de M(m en nº romano, se omite si es único) (O 2 ) -2 : ión peróxo. Nº oxidación O es -1 Los subíndices solo se pueden simplificar si resulta un nº par de átomos de O. H 2 O 2 Dióxido de dih. - Peróx. de h. - Agua oxigenada K 2 O 2 Dióxido de dipotasio - Peróxido de potasio Cr 2 O 6 Hexaóxido de dicromo - Peróxido de cromo(iii) Ca 2 O 4 =CaO 2 Dióxido de calcio - Peróxido de calcio Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 17

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con H: Hidruros metálicos M +m + H -1 = M +m H m -1 m-hidruro de M (prefijo mono se puede omitir) Hidruro de M(m en nº romano, se omite si m es único) Mg H 2 LiH Au H 3 Dihidruro de magnesio Hidruro de magnesio (II se omite) Hidruro de litio (mono- se omite) Hidruro de litio Trihidruro de oro Hidruro de oro(iii) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 18

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con H: Hidruros no metálicos Y -y +H +1 = Y -y H y +1 y-hidruro de Y Nombre tradicional ó Nombre de hidruro progenitor (nomenclatura sistemática de sustitución) Y: no metal grupos 13, 14, 15 (-y=-3,-4,-3 respectivamente) NH 3 Trihidruro de nitrógeno PH 3 Trihidruro de... Amoniaco ó Azano Fosfano CH 4 Tetrahidruro de carbono Metano BH 3 Trihidruro de boro Borano Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 19

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones con H: X-uros de hidrógeno X -x +H +1 = H x +1 X -x Xuro de x-hidrógeno Ácido X-hídrico (nomenclatura tradicional para compuestos en disolución acuosa: ácidos hidrácidos) X: halógenos (-x=-1) o anfígenos (-x=-2). HF Fluoruro de hidrógeno HCl Cloruro de hidrógeno Ácido flúorhídrico Ácido clorhídrico H 2 S Sulfuro de dihidrógeno Ácido sulfhídrico HCN Cianuro de hidrógeno (CN - : ión cianuro) Ácido cianhídrico Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 20

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones Metal + No metal: X -x +M +m = M x +m X m -x m-xuro de x-m (prefijo mono- se puede omitir) Xuro de M(m en nº romano, se omite si m es único) ZnCl 2 Dicloruro de cinc (-x=-1) Cloruro de cinc FeS (Mono) Sulfuro de hierro (-x=-2) Sulfuro de hierro(ii) Pt 3 N 4 Tetranitruro de triplatino (-x=-3) Nitruro de platino(iv) PbC Carburo de plomo (-x=-4) Carburo de plomo(iv) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 21

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios. Combinaciones No metal + No metal: X -x +Y +y = Y x +y X y -x y-xuro de x-y (prefijo mono- se puede omitir) Xuro de Y(y en nº romano, se omite si y es único) CF 4 Tetrafluoruo de carbono (-x= -1) Fluoruro de carbono(iv) N 2 S 3 Trisulfuro de dinitrógeno (-x= -2) Sulfuro de nitrógeno(iii) Sb 3 N 5 Pentanitruro de triantimonio (-x=-3) Nitruro de antimonio(v) B 4 C 3 Tricarburo de tetraboro (-x= -4) Carburo de boro Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 22

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. Hidróxidos (Metal+ Grupo Hidroxilo) M +m +(OH) -1 = M +m (OH) m -1 m-hidróxido de M (prefijo mono- se puede omitir) Hidróxido de M(m en nº romano, se omite si m es único) Pb(OH) 4 Al(OH) 3 NaOH Tetrahidróxido de plomo Hidróxido de plomo(iv) Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio Sosa (nombre tradicional) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 23

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. Oxoácidos (1) H a +1 X b +x O c -2 X: No metal, Cr o Mn H: Hidrógeno; O: Oxígeno x se calcula haciendo el balance de cargas de la molécula: a(+1)+b(+x)+c(-2)=0 Generalmente: a = 1 (si x impar) o 2 (si x par) b = 1 c = 1, 2, 3 o 4 Químicamente se obtienen cuando los compuestos formados por el elemento X y el oxígeno (óxidos de X o Xuros de oxígeno) reaccionan con agua. Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 24

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. Oxoácidos (2) NOMENCLATURA: Ácido (prefijo)-nombre de X-sufijo El nº de ox. de X se calcula haciendo el balance de cargas y se indica con un conjunto de prefijos y sufijos. Grupos 17 y 15 Grupo 16 Grupo 14 Nombre: Nº Ox. Fórmula Nº Ox. Fórmula Nº Ox. Fórmula Ácido +1 HXO +2 H 2 XO 2 Hipo X-oso +3 HXO 2 +4 H 2 XO 3 +2 H 2 XO 2 X-oso +5 HXO 3 +6 H 2 XO 4 +4 H 2 XO 3 X-ico +7 HXO 4 Per X-ico Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 25

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. Oxoácidos (3) FORMULACIÓN: tras deducir del nombre el nº de oxidación de X pueden seguirse dos métodos. Formular primero el óxido o Xuro de oxígeno y sumar el agua (generalmente una sola molécula): Ácido hipocloroso (Cl:+1): OCl 2 + H 2 O --- H 2 Cl 2 O 2 = HClO Ácido sulfúrico (S:+6): S 2 O 6 = SO 3 + H 2 O ---- H 2 SO 4 Formular directamente el ácido. Se colocan en orden los símbolos de los tres elementos, se añaden los números de oxidación de cada uno, se escribe el subíndice del H (1 si x impar y 2 si x par) y se determina el subíndice del O. +1 Ácido carbónico (C:+4) H 2 C +4-2 O c 2 (+1)+4+c(-2)=0=>c=3 Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 26

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. Oxoácidos (4) OXOÁCIDOS DEL FÓSFORO Y DEL BORO: Los más frecuentes se obtinen cuando reaccionan los óxidos correspondientes con 3 moléculas de agua. Ácido fosforoso: H 3 PO 3 Ácido fosfórico: H 3 PO 4 Ácido bórico: H 3 BO 3 OXOÁCIDOS DEL CROMO Y DEL MANGANESO: Ácido crómico: H 2 CrO 4 Ácido dicrómico: H 2 Cr 2 O 7 Ácido mangánico: H 2 MnO 4 Ácido permangánico: HMnO 4 Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 27

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. M a +m (X b +x O c -2 ) m Oxosales (1) X: No metal, Cr o Mn M: Metal; O: Oxígeno Se obtienen apartir de los oxoácidos, sustituyendo los átomos de hidrógeno por átomos de un metal o por algún grupo atómico (grupo amonio: NH 4+ ) NOMENCLATURA: (prefijo)- X-sufijo de M(m en nºromano) Se usan los mismos prefijos que para oxoácidos, pero se modifican los sufijos: oxoácidos oxosales -oso -ito -ico -ato FeSO 2 = Fe 2 (SO 2 ) 2 (Fe:+2; S:+2) Hiposulfito de hierro(ii) Fe 2 (SO 4 ) 3 (Fe:+3; S:+6) Sulfato de hierro(iii) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 28

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios. Oxosales (2) FORMULACIÓN: el radical (X b +x O c -2 ) -a se considera un grupo aniónico, cuyo nº oxidación (-a) es igual al nº de hidrógenos que teníael ácido El valor de +x se deduce del mombre. Los subíndices a y m se simplifican si es posible Formular primero el ácido y sustituir el H por el M, poniendo la valencia de M como subíndice del grupo aniónico Sulfito de hierro(ii): ác. sulfuroso H 2 SO 3 - Fe 2 (SO 3 ) 2 - Fe SO 3 Formular directamente la sal. Se escribe el símbolo de M y la fórmula del grupo aniónico, se añaden los números de oxidación de cada uno y se ponen intercambiados como subíndice. Nitrito de aluminio (ión nitrito NO 2- ): Al +3 (NO 2 ) - 3 Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 29

Formulación y nomenclatura. Compuestos cuaternarios. Oxosales ácidas (1) M p +m (H q+ X b +x O c -2 ) m X: No metal, Cr o Mn M: Metal; O: Oxígeno Se obtienen apartir de los oxoácidos, sustituyendo algunode los átomos de hidrógeno por átomos de un metal o por algún grupo atómico (grupo amonio: NH 4+ ) NOMENCLATURA: como las oxosales, indicando el nº de hidrógenos que hay en el compuesto. q-hidrógeno-(prefijo)- X-sufijo de M(m en nºromano) Cu(H 2 PO 4 ) 2 Dihidrógenofosfato de cobre(ii) K 2 HPO 4 NaHCO 3 Monohidrógenofosfato de potasio Hidrógenocarbonato de sodio (Bicarbonato) Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 30

ENLACES DE INTERÉS http://www.alonsoformula.com/inorganica/ http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/formulacion/inorganica/portada.htm http://www.iesalandalus.com/joomla3/images/stories/fisicayquimica/flash/formulacion/test_form.swf http://www.juanjoeldefisica.com/fyq/snakes_and_ladders/snakes_and_ladders.htm Formulación y nomenclatura inorgánicas. Gloria Moro 31