TEMA 6: Formulación inorgánica

TEMA 6: Formulación inorgánica Tema 6: Formulación Inorgánica 1

1.- COMPUESTOS BINARIOS Son sustancias formadas por la unión de dos elementos químicos, como por ejemplo NaH, Co O 3, Li S y PCl 3 1.1.- Para nombrarlos En formulación los compuestos se leen al revés, de derecha a izquierda. Cuando el primer elemento que se lee es el hidrógeno, el nombre del compuesto empieza por la palabra hidruro, si es el oxígeno por la palabra óxido y si es otro elemento de la tabla periódica se nombra poniéndole la terminación -uro, todo ello salvo excepciones que iremos comentando. 1.1..- Nomenclatura con prefijos multiplicativos Consiste en utilizar prefijos delante del nombre de cada elemento. Estos prefijos indican el número de átomos de cada uno de ellos que intervienen en el compuesto: 1 átomo = mono (no se suele utilizar) átomos = di 3 átomos = tri 4 átomos = tetra 5 átomos = penta 6 átomos = hexa 7 átomos = hepta 1.1..- Nomenclatura con el número de oxidación Esta nomenclatura se caracteriza porque hay que indicar con números romanos entre paréntesis el número de oxidación o valencia del elemento diferenciador del compuesto. Si ese elemento solamente tiene una valencia o número de oxidación, NO HAY QUE PONERLO (si se pone, el nombre está mal). 1..- Para formularlos Para escribir la fórmula de un compuesto binario, si el nombre viene dado con la nomenclatura que utiliza el número de oxidación, se escriben los símbolos de los elementos en el orden contrario al que se leen, se intercambian los números de oxidación, y se simplifica siempre que sea posible excepto en los casos que indiquemos a lo largo del tema. Si el nombre viene dado con los prefijos multiplicativos, el número que se le pone a cada elemento debe coincidir con el prefijo que lleve su nombre; en este caso, aunque se pueda, no se simplifica..- COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO En estos compuestos el hidrógeno actúa siempre con valencia 1, por tanto, la valencia con la que está actuando el elemento que se combina con él es el número que lleve el hidrógeno. Tema 6: Formulación Inorgánica

Elemento con más de una valencia: nomencaltura de los prefijos Elemento con una valencia: nom. de los números de oxidación.1.- Combinaciones del hidrógeno con los metales Para nombrar Con número de oxidación FeH Dihidruro de hierro Hidruro de hierro(ii) SnH 4 Tetrahidruro de estaño Hidruro de estaño(iv) KH Hidruro de potasio Hidruro de potasio Para formular Trihidruro de cobalto CoH 3 Dihidruro de calcio CaH Hidruro de níquel(ii) NiH Hidruro de platino(iv) PtH 4 Hidruro de oro AuH Hidruro de aluminio AlH 3..- Combinaciones del hidrógeno con los no metales de los grupos 13, 14 y 15 En estos compuestos binarios los no metales pueden actuar con las siguientes valencias y los vamos a nombrar de tres maneras diferentes: Grupo 13 (B): +3 Grupo 14 (C y Si): +4 Grupo 15 (N, P, As y Sb): +3 y +5 Para nombrar Con número de oxidación Nomenclatura de sustitución NH 3 Trihidruro de nitrógeno Hidruro de nitrógeno(iii) Amoníaco PH 3 Trihidruro de fósforo Hidruro de fósforo(iii) Fosfano Tema 6: Formulación Inorgánica 3

AsH 3 Trihidruro de arsénico Hidruro de arsénico(iii) Arsano SbH 3 Tirhidruro de antimónio Hidruro de antimonio(iii) Estibano BH 3 Trihidruro de boro Hidruro de boro Borano CH 4 Tetrahidruro de carbono Hidruro de carbono Metano SiH 4 Tetrahidruro de silicio Hidruro de silicio Silano Para formular Trihidruro de antimonio SbH 3 Pentahidruro de arsénico AsH 5 Hidruro de fósforo(v) PH 5 Hidruro de nitrógeno(iii) NH 3 Silano SiH 4.3.- Combinaciones del hidrógeno con los no metales de los grupos 16 y 17 En estos compuestos binarios los no metales actúan con su valencia más pequeña y en vez de usar la nomenclatura de los números de oxidación, usaremos otra nomenclatura en la que hay que poner la palabra "ácido" seguida del nombre del elemento terminado en "-hídrico": Grupo 16 (F, Cl, Br, I): 1 Grupo 17 (S, Se, Te): En disolución acuosa (desaconsejado por la IUPAC) HF Fluoruro de hidrógeno Ácido fluorhídrico HCl Cloruro de hidrógeno Ácido clorhídrico HBr Bromuro de hidrógeno Ácido bromhídrico HI Yoduro de hidrógeno Ácido yodhídrico H S Sulfuro de dihidrógeno Ácido sulfhídrico Tema 6: Formulación Inorgánica 4

Elemento con más de una valencia: nomencaltura de los prefijos Elemento con una valencia: nom. de los números de oxidación H Se Seleniuro de dihidrógeno Ácido selenhídrico H Te Teluriuro de dihidrógeno Ácido telurhídrico 3.- COMBINACIONES BINARIAS DEL OXÍGENO En estos compuestos el oxígeno actúa siempre con valencia. 3.1.- Óxidos Son combinaciones del oxígeno con otro elemento de la tabla periódica, metal o no metal excepto los halógenos (grupo 17). Para nombrar Con número de oxidación Al O 3 Trióxido de dialuminio Óxido de aluminio CuO Monóxido de cobre Óxido de cobre(ii) N O Monóxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno(i) En este caso, el número de oxidación con el que actúa el elemento que se combina con el oxígeno se calcula así: Cu 1 O 1 Cu O Para formular Trióxido de dihierro Fe O 3 Óxido de dipotasio K O Óxido de azufre(vi) S O 6 SO 3 Óxido de nitrógeno(iii) N O 3 Óxido de azufre Óxido de litio SO Li O Tema 6: Formulación Inorgánica 5

3..- Combinaciones del oxígeno con los halógenos Cuando el oxígeno se combine con un halógeno (F, Cl, Br, I), el símbolo del oxígeno aparecerá escrito en primer lugar, si bien se siguen las mismas normas que hemos visto para nombrar este tipo de compuestos y usaremos solo la nomenclatura de los prefijos: Para nombrar OCl O 3 Cl O 5 Br Dicloruro de oxígeno Dicloruro de trioxígeno Dibromuro de pentaoxígeno Para formular Diyoduro de trioxígeno O 3 I Difluoruro de oxígeno OF Dibromuro de heptaoxígeno O 7 Br 3.3.- Peróxidos Son combinaciones en las que un elemento de la tabla periódica (metal o no metal) se une a dos átomos de oxígeno en vez de uno; es decir con O. A la hora de nombrarlos con la nomenclatura de los números de oxidación tenemos que empezar el nombre con la palabra peróxido en lugar de óxido. Pero, cómo sabemos si un compuesto binario del oxígeno es un peróxido o un óxido? Será un peróxido si: La fórmula no está simplificada, por ejemplo Na O. Al calcular la valencia con la que está actuando el elemento (de la manera que vimos antes), nos sale una valencia que no posee el elemento, por ejemplo CuO. Cu 1 O 1 4 Cu O 4 Tema 6: Formulación Inorgánica 6

Para nombrar Con número de oxidación Na O Dióxido de disodio Peróxido de sodio CuO Dióxido de cobre Peróxido de cobre(ii) H O Dióxido de dihidrógeno Peróxido de hidrógeno BaO Dióxido de bario Peróxido de bario En este caso, para averiguar la valencia con la que está actuando el elemento que se combina con el oxígeno, se divide el número que sale debajo del oxígeno entre y se vuelve a razonar: Para formular Cu 1 O 1 4: Cu O 4: Valencia cobre = Dióxido de dilitio Li O Peróxido de mercurio(i) Hg O HgO Peróxido de platino(iv) Pt O Pt O PtO 4 4 1 4.- SALES BINARIAS Las sales binarias son combinaciones entre un metal y un no metal. En este caso las valencias con las que actúan los no metales serán los siguientes: Halógenos (F, Cl, Br, I): 1 Anfígenos (S, Se, Te): Nitrogenoideos (N, P, As, Sb, Bi): 3 Carbonoideos (C, Si, Ge, Sn, Pb): 4 Tema 6: Formulación Inorgánica 7

Elemento con una valencia: nom. de los números de oxidación Para nombrar Con número de oxidación NaBr Bromuro de sodio Bromuro de sodio FeCl Dicloruro de hierro Cloruro de hierro(ii) CaF Difluoruro de calcio Fluoruro de calcio NiS Sulfuro de níquel Sulfuro de níquel(ii) La valencia con la que está actuando el metal se calcula como antes: Fe 1 Cl Fe 3 1 Cl 3 Valencia hierro = Para formular Ni S Ni 3 S 3 Valencia níquel = Dibromuro de plomo PbBr Triyoduro de oro AuI 3 Sulfuro de plata Sulfuro de hierro(ii) Ag S FeS Cloruro de níquel(iii) NiCl 3 5.- OTROS COMPUESTOS BINARIOS También podemos encontrar combinaciones entre un no metal y otro no metal. En este caso, para nombrar estos compuestos se siguen las mismas indicaciones que se han dado en las sales binarias, imaginando que el elemento que aparece primero en la fórmula es un metal. Con número de oxidación SF 6 Hexafluoruro de azufre Fluoruro de azufre(vi) BN Nitruro de boro Nitruro de boro As Se 5 Pentaseleniuro de diarsénico Seleniuro de arsénico(v) Tema 6: Formulación Inorgánica 8

Elemento con una valencia: nom. de los números de oxidación Elemento con más de una valencia: nomenclatura de los prefijos 6.- COMPUESTOS TERNARIOS 6.1.- Hidróxidos Los hidróxidos son combinaciones de un elemento de la tabla periódica (casi siempre un metal) con el grupo OH, que actúa con valencia 1. Para nombrar Para nombrar estos compuestos se utilizan las mismas nomenclaturas que en los compuestos binarios utilizando la palabra hidróxido. Con número de oxidación Ca(OH) Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio Sn(OH) 4 Tetrahidróxido de estaño Hidróxido de estaño(iv) NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio As Se 5 Pentaseleniuro de diarsénico Seleniuro de arsénico(v) Para formular Dihidróxido de estaño Sn(OH) Hidróxido de plomo(iv) Pb(OH) 4 Hidróxido de calcio Ca(OH) Hidróxido de oro Au(OH) 6..- Oxoácidos Son compuestos ternarios formados por hidrógeno, que actúa con valencia 1, un no metal o algún metal de transición y oxígeno cuya valencia es. La fórmula de estos compuestos tiene la siguiente forma: H X el no metal y O el oxígeno, y a, b, c son números. a X b O c, donde H es el hidrógeno, Tema 6: Formulación Inorgánica 9

6..1.- Para nombrarlos Nomenclatura tradicional: se escribe la palabra "ácido" seguida del nombre del no metal o metal de transición con los prefijos y/o sufijos que se indican a continuación dependiendo de la valencia con la que esté actuando según el cuadro siguiente: N os de oxidación para formar oxoácidos Elementos Hipo- -oso -oso -ico Per- -ico Halógenos (Cl, Br, I) +1 +3 +5 +7 Anfígenos (S, Se, Te) + +4 +6 Nitrogenoideos (N, P, As, Sb) +1 +3 +5 Carbonoideos (C, Si) +4 B +3 Mn +4 +6 +7 Cr, Mo, W +6 Nomenclatura del hidrógeno: consiste en utilizar prefijos multiplicadores para indicar el número de átomos de cada elemento que forman el oxoácido. En primer lugar se escribe la palabra hidrogeno (sin tilde, pero pronunciada como si la llevara) con el prefijo multiplicador que indique el número de átomos de hidrógeno que forman el oxoácido. A continuación, entre paréntesis y todo seguido, la palabra oxido (también sin tilde) con su prefijo multiplicador correspondiente y el nombre del elemento central con su prefijo y terminado en -ato. Nom. tradicional Nom. del hidrógeno HClO 4 Ácido perclórico Hidrogeno(tetraoxidoclorato) H SO 4 Ácido sulfúrico Dihidrogeno(tetraoxidosulfato) HClO 3 Ácido clórico Hidrogeno(trioxidoclorato) 6...- Para formularlos Si el oxoácido viene dado con la nomenclatura del hidrógeno, entonces no hay problema, ya que los prefijos nos indican qué número tenemos que ponerle a cada elemento. Tema 6: Formulación Inorgánica 10

Trihidrogeno(tetraoxidofosfato) H 3 PO 4 Hidrogeno(tetraoxidoclorato) HClO 4 Dihidrogeno(pentaoxidodisulfato) H S O 5 Si viene dado con la nomenclatura tradicional, se hace lo siguiente: Se escriben los símbolos de los elementos que forman el oxoácido en el orden correcto. Encima de cada uno de los elementos anteriores se ponen los números de oxidación con los que están actuando. A continuación se busca el número de oxígenos necesarios para que cuando se multipliquen por su número de oxidación (que como sabemos es -) supere lo menos posible al número de oxidación del no metal. Por último, la diferencia entre los dos valores anteriores la cubrimos con hidrógeno. Ejemplo: ácido sulfúrico +1 +6 - H S O Para superar al +6 lo menos posible (que es el número de oxidación con el que está actuando el azufre) tenemos que multiplicar - (número de oxidación del oxígeno) por 4, así al oxígeno hay que ponerle el número 4 debajo: H? S? O 4 Si multiplicamos el número de oxidación del oxígeno por el número que le hemos puesto, nos sale: 4 8 Entre el 6 (número de oxidación con el que está actuando el azufre) y el 8 (el número que nos acaba de salir) hay una diferencia de unidades, así al hidrógeno hay que ponerle un y al azufre nada. La fórmula queda entonces H SO 4 Observación importante: prefijo di- Cuando tengamos un oxoácido en el que el átomo central tenga el número en la fórmula, al nombre del ácido se le pone el prefijo di-. Nom. tradicional Nom. del hidrógeno H Cr O 7 Ácido dicrómico Dihidrogeno(heptaoxidodicromato) H 4 P O 7 Ácido difosfórico Tetrahidrogeno(heptaoxidodifosfato) H S O 5 Ácido disulfuroso Dihidrogeno(pentaoxidodisulfato) Tema 6: Formulación Inorgánica 11

Si en vez de nombrarlo nos piden formularlo, además de escribir encima de cada elemento los números de oxidación con los que están actuando, se le pone el al elemento central. Así, en vez de buscar el número de oxígenos necesarios para que cuando se multipliquen por su número de oxidación supere lo menos posible al número de oxidación del no metal, se busca el número de oxígenos necesarios para que cuando se multipliquen por su número de oxidación supere lo menos posible al DOBLE del número de oxidación del no metal. Por último, la diferencia entre los dos valores anteriores la cubrimos con hidrógeno. Ejemplo: ácido disulfúrico +1 +6 - H S O Para superar al 1 lo menos posible (que es el número de oxidación con el que está actuando el azufre multiplicado por ) tenemos que multiplicar - (número de oxidación del oxígeno) por 7, así al oxígeno hay que ponerle el número 7 debajo: H? S O 7 Si multiplicamos el número de oxidación del oxígeno por el número que le hemos puesto, nos sale: 7 14 Entre el 1 y el 14 hay una diferencia de unidades, así al hidrógeno hay que ponerle un y al azufre nada. La fórmula queda entonces H S 7 4 6.3.- Oxisales Son compuestos que pueden obtenerse de la reacción entre un ácido y un metal. En dicha reacción se desprende el hidrógeno que contenía el ácido, y el resto se combina con el metal. 6.3.1.- Para nombrarlas : si fuera del paréntesis hay algún número, se escribe el prefijo que indique cuál es ese número. Los prefijos que hay que utilizar para ello son: BIS 3 TRIS 4 TETRAKIS A continuación sin dejar espacio se abre un paréntesis y se escribe en una sola palabra oxido (sin tilde) precedido del prefijo que indique el número de átomos de oxígeno que hay, y el nombre del no metal terminado en -ato y precedido también por el prefijo que indique el número de átomos de ese elemento que hay. Por último se añade de seguido del nombre del metal precedido del prefijo que indique el número de átomos de ese elemento que hay. Con número de oxidación: a partir de la valencia con la que esté actuando el no metal se deduce el nombre del oxoácido del que proviene la oxosal. Se escribe entonces el nombre del no metal cambiando la terminación OSO por ITO e ICO por ATO. A continuación se añade de seguido del nombre del metal y entre paréntesis, sin dejar espacio, la valencia con la que esté actuando el metal. Tema 6: Formulación Inorgánica 1

Con número de oxidación Sn(SO 3 ) Bis(trioxidosulfato) de estaño Sulfito de estaño(iv) Fe (TeO 4 ) 3 Tris(tetraoxidotelurato) de dihierro Telurato de hierro(iii) KNO 3 Trioxidonitrato de potasio Nitrato de potasio Sn SO 3 - Primero calculamos las valencias de los elementos SO 3,4,4,6 - Sn Sn S O6 Sn S O 6 Valencia estaño = 4, valencia azufre = 4,4 4,8,1-1 - Como el azufre actúa con valencia 4, este compuesto procede del ácido sulfuroso. - Cambiamos la terminación -oso por -ito: sulfito. Fe TeO 4 3 - Primero calculamos las valencias de los elementos 3 TeO 4,3,4,6 - Fe Fe Te3 O1 Fe Te3 O1 Valencia hierro = 3, valencia teluro = 6 4,6 6,1,18-4 - Como el teluro actúa con valencia 6, este compuesto procede del ácido telúrico. - Cambiamos la terminación -ico por -ato: telurato. 6.3..- Para formularlas Si el compuesto viene dado con la nomenclatura de los prefijos, entonces no hay problema, ya que los prefijos nos indican qué número tenemos que ponerle a cada elemento. Tetrakis(oxidoclorato) de platino Pt(ClO) 4 Tris(tetraoxidotelurato) de dihierro Fe (TeO 4 ) 3 Tema 6: Formulación Inorgánica 13

Si viene dado con la nomenclatura de los números de oxidación, se hace lo siguiente: Se formula como si se tratase de un oxoácido en el que el papel del hidrógeno lo desempeña el metal. Cuando se tenga la fórmula se mete entre paréntesis el no metal y el oxígeno y se le pone la valencia con la que esté actuando el metal, simplificando por último si se puede entre el número que tenga el metal y el que queda fuera del paréntesis. Ejemplo: sulfito de cobre(ii) Sulfito Ác. sulfuroso Valencia S = 4 + +4 - Cu S O Para superar al +4 lo menos posible tenemos que multiplicar - por 3, así al oxígeno hay que ponerle el número 3 debajo: Cu? S? O 3 Si multiplicamos el número de oxidación del oxígeno por el número que le hemos puesto, nos sale: 3 6 Entre el 4 (número de oxidación con el que está actuando el azufre) y el 6 (el número que nos acaba de salir) hay una diferencia de unidades, así al cobre hay que ponerle un y al azufre nada: Cu SO 3. Por último al conjunto (SO 3 ) se le pone la valencia con la que está actuando el metal y ya Cu tenemos la fórmula: SO 3 7.- COMPUESTOS CUATERNARIOS 7.1.- Sales ácidas Son compuestos en los que un oxoácido que ha perdido alguno de sus hidrógenos (pero no todos) se combinan con un metal. 7.1.1.- Para nombrarlas : si fuera del paréntesis hay algún número, se escribe el prefijo que indique cuál es ese número. Los prefijos que hay que utilizar para ello son: BIS 3 TRIS 4 TETRAKIS A continuación, sin dejar espacio, se abre un corchete y se escribe la palabra hidrogeno (sin tilde, pero pronunciada como si la llevara) con el prefijo multiplicador que indique el número de átomos de hidrógeno que forman el compuesto. A continuación, entre paréntesis y todo seguido la palabra oxido (también sin tilde) con su prefijo multiplicador correspondiente y el nombre del elemento central terminado en ato, también con su prefijo multiplicador. Se cierra el paréntesis y el corchete y se añade de seguido del nombre del metal con su prefijo multiplicador correspondiente. Con número de oxidación: a partir de la valencia con la que esté actuando el no metal se deduce el nombre del oxoácido del que proviene este compuesto. Se escribe entonces en una sola palabra hidrogeno (sin tilde, pero pronunciada como si la llevara) con el prefijo multiplicador que indique el número de átomos de hidrógeno que forman el compuesto y el nombre que tenga el no metal en el oxoácido cambiando la terminación OSO por ITO e ICO por ATO y precedido de su correspondiente prefijo multiplicador. Por último se añade de seguido del nombre del metal y a continuación, en número romano y entre paréntesis la valencia con la que está actuando el metal. Tema 6: Formulación Inorgánica 14

Con número de oxidación Cu(HSO 4 ) Bis[hidrogeno(tetraoxidosulfato)] de cobre Hidrogenosulfato de cobre(ii) Al (HPO 3 ) 3 Tris[hidrogeno(trioxidofosfato)] de dialuminio Hidrogenofosfito de aluminio Cd(HS O 7 ) Bis[hidrogeno(heptaoxidodisulfato)] de cadmio Hidrogenodisulfato de cadmio 7.1..- Para formularlas Si el nombre viene dado con la nomenclatura de los prefijos multiplicadores a cada elemento se le va colocando el número que indique el prefijo que lleve en el nombre. Bis[dihidrogeno(tetraoxidofosfato)] de calcio Mg(H PO 4 ) Tris[dihidrogeno(trioxidofosfato) de hierro Fe(H PO 3 ) 3 Si el nombre viene dado con la nomenclatura del número de oxidación, se hace lo siguiente: Se formula el oxoácido del que procede el compuesto teniendo en cuenta que se le van a quitar hidrógenos (es decir, nos tenemos que asegurar que la fórmula del oxoácido tiene al menos dos hidrógenos) y además tienen que quedar tantos como indique el prefijo que lleve en el nombre. A continuación se quitan los hidrógenos y se pone delante de la fórmula el símbolo del metal. Al metal se le pone como número la cantidad de hidrógenos que se han quitado, y a lo que queda del oxoácido, que se meterá entre paréntesis, la valencia con la que esté actuando el metal. Como siempre, si el número que queda fuera del paréntesis se puede simplificar con el que se le ha puesto al metal, se simplifica. Ejemplo: hidrogenosulfato de cobre(ii) +1 +6 - Sulfato Ác. sulfúrico Valencia S = 6 H S O H SO 4 - H HSO 4 Cu HSO 4 Ejemplo: hidrogenofosfito de aluminio +1 +3 - Fosfito Ác. fosforoso Valencia P = 3 H P O H 3 PO 3 - H HSO 4 Cu HSO 4 Al formular el oxoácido habría que ponerle al oxígeno el número para pasarnos lo menos posible del número de oxidación del fósforo, pero en ese caso quedaría solamente un hidrógeno y necesitamos por lo menos dos, ya que ahora hay que quitar hidrógenos. Por eso se le pone un 3 al oxígeno en vez de un. Tema 6: Formulación Inorgánica 15

Para saber cuántos hidrógenos hay que quitar nos fijamos en el nombre del compuesto, que en este caso nos indica que tiene que quedar solamente 1 hidrógeno, como han salido 3 en la fórmula, tendremos que quitar : H 3 PO 3 - H HPO 3 Al HPO 3 3 (al aluminio se le pone el porque se han quitado hidrógenos). FIN DEL TEMA Tema 6: Formulación Inorgánica 16