lunes, 28 de octubre de 2019

NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA ( 2 de BGU) Realizar diez ejercicios de sales con sus nombres

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA




La nomenclatura química es la lista de nombres de las sustancias químicas.
La formulación es la expresión escrita de las especies químicas, mediante símbolos o agrupaciones de símbolos.
Cada especie química tiene, pues, un nombre y una fórmula propios.
Hemos seguido las últimas recomendaciones sobre formulación y nomenclatura de Química Inorgánica de la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) del año 1970, revisadas y publicadas en los años 1990 y 2000. En ellas se intenta homogeneizar los criterios utilizados en la formulación, tanto a la hora de escribir como a la de nombrar las fórmulas de los compuestos químicos.
A lo largo de la historia, la formulación ha ido cambiando en el sentido de simplificarla al máximo y sistematizarla, pero la realidad es que algunos compuestos se siguen nombrando con la nomenclatura tradicional, como por ejemplo el ácido sulfúrico, H2SO4. Esta es la razón por la que en este apéndice se hace uso fundamentalmente de la nomenclatura recomendada por la IUPAC, tanto la sistemática como la de Stock (en las que el número de oxidación figura entre paréntesis en números romanos), sin olvidarnos en algunos casos de algunos nombres tradicionales aceptados también por la IUPAC.
 Un compuesto se formula por la unión de los símbolos de los elementos que lo forman, especificando en los subíndices la proporción en que está cada uno de ellos. El orden en que se colocan es de izquierda a derecha del menos electronegativo al más electronegativo. Para formular correctamente hay que conocer el número de oxidación que tiene cada átomo del compuesto.
 
COMBINACIONES BINARIAS
Óxidos
 Combinación de cualquier elemento con el oxígeno. Para formularlos se coloca a la izquierda el símbolo del elemento y a la derecha el oxígeno e intercambiamos sus números de oxidación, simplificando los subíndices si es posible. Así por ejemplo el óxido de litio es Li2O y el óxido de magnesio Mg2O2 = MgO. Otros ejemplos:

Fórmula
Nomenclatura  sistemática
Nomenclatura Stock
K2O
Monóxido de dipotasio
Óxido de potasio
Cu2O
Monóxido de dicobre
Óxido de cobre (I)
Fe2O3
Trióxido de dihierro
Óxido de hierro (III)
CO
Monóxido de carbono
Óxido de carbono (II)
SiO2
Dióxido de silicio
Óxido de silicio (IV)
N2O5
Pentóxido de dinitrógeno
Óxido de nitrógeno (V)
 Se recomienda usar la nomenclatura de Stock en los óxidos metálicos.
En la nomenclatura de Stock, en el caso de que el metal tenga un solo valor del número de oxidación no es necesario especificarlo.
En la nomenclatura sistemática, cuando los dos subíndices son 1, el prefijo “mono” sólo es necesario utilizarlo como prefijo de la palabra óxido; cuando solo uno de los dos tiene el subíndice 1, puede no utilizarse el prefijo “mono”
Ejemplos: CaO = monóxido de calcio;  K2O = óxido de dipotasio (monóxido de dipotasio)
 Ejemplos de óxidos con nomenclatura tradicional: FeO = óxido ferroso;
Fe2O3 = óxido férrico; Cu2O = óxido cuproso; CuO = óxido cúprico.

Hidruros
 Los hidruros metálicos están formados por la combinación de un metal con el hidrógeno. Primero escribimos el metal y a continuación el hidrógeno, con su correspondiente subíndice. Así por ejemplo el hidruro de calcio es CaH2. Otros ejemplos:
Fórmula
Nomenclatura  sistemática
Nomenclatura Stock
KH
Hidruro de potasio
Hidruro de potasio
NiH3
Trihidruro de níquel
Hidruro de níquel (III)
CuH2
Dihidruro de cobre
Hidruro de cobre (II)
PbH4
Tetrahidruro de plomo
Hidruro de plomo (IV)
 Se recomienda usar la nomenclatura de Stock en los hidruros metálicos.
 Los hidruros no metálicos de los grupos14 (del carbono) y 15 (del nitrógeno), se formulan y se nombran igual que los hidruros metálicos, aunque se utilizan también nombres característicos. Por ejemplo:
Tetrahidruro de silicio (Silano): SiH4; Trihidruro de fósforo (Fosfina): PH3.
De este tipo de hidruros hay dos muy importantes, con nombre característico: amoníaco (NH3) y metano (CH4).
 Si se combina el hidrógeno con un no metal de los grupos 16 (anfígenos) y 17 (halógenos), se termina el nombre del no metal en “uro”, siendo su nomenclatura y formulación a la inversa de los hidruros metálicos. Estos hidruros al disolverlos en agua, tienen propiedades ácidas, por lo que se denominan ácidos hidrácidos, y para nombrarlos se utiliza el prefijo “ácido” y el sufijo “hídrico”.  Así por ejemplo el cloruro de hidrógeno es HCl,  y en  disolución acuosa se nombra ácido clorhídrico. Otros ejemplos:  
Fórmula
En estado gaseoso
En disolución acuosa
HI
Yoduro de hidrógeno
Ácido yodhídrico
HBr
Yoduro de hidrógeno
Ácido bromhídrico
H2S
Sulfuro de hidrógeno
Ácido sulfhídrico
H2Se
Seleniuro de hidrógeno
Ácido selenhídrico
 
 Peróxidos
 Estos compuestos tienen el grupo peroxo, . Para formularlos le añadimos al óxido un átomo de oxígeno, esto es, la fórmula del peróxido de sodio sería, Na2O + O = Na2O2 (los peróxidos no se simplifican). Un ejemplo muy importante es el peróxido de hidrógeno, H2O2 (agua oxigenada).
Para nombrar los peróxidos con la nomenclatura IUPAC, lo haremos como si fuera un óxido, así el dióxido de dipotasio sería, K2O2.
El peróxido de potasio CaO2, se puede asimismo nombrar como dióxido de calcio.

Sales binarias
 Estos son compuestos iónicos formados por un metal y un no metal. Para nombrarlos se termina el nombre del no metal en uro, colocando primero el metal y a continuación el no metal. Así sería por ejemplo la sal binaria más conocida, el cloruro sódico, NaCl. Otros ejemplos: 
Fórmula
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura Stock
FeS
Monosulfuro de hierro
Sulfuro de hierro (II)
Fe2S3
Trisulfuro de dihierro
Sulfuro de hierro (III)
AuCl3
Tricloruro de oro
Cloruro de oro (III)
AuBr
Monobromuro de oro
Bromuro de oro (I)
MnS2
Disulfuro de manganeso
Sulfuro de manganeso (IV)


COMBINACIONES POLIATÓMICAS
Hidróxidos
 Son compuestos que contienen el ion oxhidrilo (hidróxido), OH-, unido a un metal. Para formular un hidróxido se escribe el símbolo del metal seguido del grupo hidróxido con el número de oxidación del metal como subíndice. Así por ejemplo el hidróxido de sodio es NaOH y el hidróxido de calcio Ca(OH)2. Otros ejemplos: 
Fórmula
Nomenclatura  sistemática
Nomenclatura Stock
Al (OH)3
Trihidróxido de aluminio
Hidróxido de aluminio
Pb(OH)2
Dihidróxido de plomo
Hidróxido de plomo (II)
Co(OH)3
Trihidróxido de cobalto
Hidróxido de cobalto (III)
Mn(OH)4
Tetrahidróxido de manganeso
Hidróxido de manganeso (IV)
 La disolución de amoníaco en agua, llamada hidróxido de amonio, es NH4OH, ya que el ion amonio se formula como NH4+.
Para los hidróxidos, que siempre son metálicos, se recomienda usar la nomenclatura de Stock.
 

Ácidos oxácidos
 El uso de la nomenclatura tradicional en los ácidos oxácidos, también llamados oxoácidos, es admitida por la IUPAC, como es el caso del ácido sulfúrico, H2SO4 o el ácido nítrico HNO3. Por tanto los prefijos y sufijos: hipo…oso, oso, ico y per…ico, nos indicarán el número de oxidación del elemento central del ácido, de menor a mayor. Por ejemplo: 
Nº de oxidación impar”
(Grupos 15 y 17)
Prefijo/sufijo
Tipo de Fórmula
Fórmula
Nombre tradicional
+ 1
hipo -oso
HXO
HClO
Ácido hipocloroso
+ 3
-oso
HXO2
HNO2
Ácido nitroso
+ 5
-ico
HXO3
HBrO3
Ácido brómico
+ 7
per - ico
HXO4
HClO4
Ácido perclórico

Nº de oxidación “par” (Grupos 14)
Prefijo/sufijo
Tipo de Fórmula
Fórmula
Nombre tradicional
+2
-oso
H2XO2
H2CO2
Ácido carbonoso
+4
-ico
H2XO3
H2CO3
Ácido carbónico
 
Nº de oxidación “par” (Grupo 16)
Prefijo/sufijo
Tipo de Fórmula
Fórmula
Nombre tradicional
+2
hipo -oso
H2XO2
H2SO2
Ácido hiposulfuroso
+4
-oso
H2XO3
H2SO3
Ácido sulfuroso
+6
-ico
H2XO4
H2SO4
Ácido sulfúrico
 
Para nombrar estos ácidos con el criterio de la nomenclatura sistemática (IUPAC), empezaremos indicando mediante un prefijo (mono, di tri, tetra, …) el número de oxígenos (terminado en “oxo”) seguido del nombre del elemento central en “ato”, indicando entre paréntesis el número de oxidación de éste y finalmente diciendo “de hidrógeno”. Así por ejemplo el ácido sulfúrico es el tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno. Otros ejemplos: 
Fórmula
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura sistemática funcional
HNO2
Dioxonitrato (III) de hidrógeno
Ácido dioxonítrico (III)
H2SO3
Trioxosulfato (IV) de hidrógeno
Ácido trioxosulfúrico (IV)
HIO4
Tetraoxoyodato (VII) de hidrógeno
Ácido tetraoxoyódico (VII)
H2CrO4
Tetraoxocromato (VI) de hidrógeno
Ácido tetraoxocrómico (VI)
H2SO2
Dioxosulfato (II) de hidrógeno
Ácido dioxosulfúrico (II)
HIO
Monoxoyodato (I) de hidrógeno
Ácido monoxoyódico (I)
 La nomenclatura simplificada empieza el nombre del compuesto por la palabra “ácido” seguido por el número de oxígenos terminando en “oxo” y finalmente el nombre del elemento central terminado en “ico”, indicando el número de oxidación entre paréntesis en números romanos.
 El ácido dicrómico, es muy conocido por la utilización de sus sales. Su formula es: H2Cr2O7. 
Fórmula
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura sistemática funcional
Nomenclatura tradicional
H2Cr2O7
Heptaoxodicromato (VI) de hidrógeno
Ácido heptaoxodicrómico (VI)
Ácido dicrómico
 El ácido ortofosfórico, H3PO4, también es muy usado en los laboratorios de química y se le suele denominar simplemente ácido fosfórico. En la siguiente tabla vemos las diferentes nomenclaturas de dicho ácido: 
Fórmula
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura sistemática funcional
Nomenclatura tradicional
H3PO4
Tetraoxofosfato (V) de hidrógeno
Ácido tetraoxofosfórico (V)
Ácido ortofosfórico
(Ácido fosfórico)
 

 Sales neutras
 Las sales neutras de los ácidos oxácidos, surgen de sustituir los hidrógenos del ácido por el metal correspondiente, intercambiando los subíndices. La nomenclatura tradicional, respetada por la IUPAC, utiliza los prefijos y sufijos: hipo…ito, ito, ato y per…ato, que derivan del correspondiente ácido. Así por ejemplo el sulfato sódico sería Na2SO4 (ya que deriva del H2SO4) y el nitrato férrico es, Fe(NO3)3 (ya que deriva del HNO3).Si utilizamos el criterio IUPAC, se nombrarían:
Na2SO4 = Tetraoxosulfato (VI) de sodio
Fe(NO3)3 = Trioxonitrato (V) de hierro (III), también se podría llamar (tris trioxonitrato (V) de hierro), el prefijo tris indica el número de oxidación del hierro.
Otros ejemplos: 
Fórmula
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura tradicional
KMnO4
Tetraoxomanganato (VII) de potasio
Permanganato potásico
CaSO4
Tetraoxosulfato (VI) de calcio
Sulfato cálcico
AgNO3
trioxonitrato (V) de plata
Nitrato de plata
Fe(NO2)3
dioxonitrato(III) de hierro(III)
Nitrito férrico
Cu(ClO4)2
tetraoxoclorato (VII) de cobre (II)
Perclorato cúprico
Na3PO4
tetraoxofosfato (V) de sodio
Ortofosfato sódico (Fosfato sódico)
K2Cr2O7
heptaoxodicromato (VI) de potasio
Dicromato potásico
 

 
Sales ácidas  
Si un ácido tiene más de un hidrógeno, puede ceder solamente alguno de ellos, originando una sal ácida. Así por ejemplo del ácido sulfúrico, H2SO4, se puede obtener el hidrógenosulfato de sodio, NaHSO4. Otra forma de nombrar este compuesto es, sulfato ácido de sodio. Otros ejemplos:
 
Fórmula
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura tradicional
NaHCO3
Hidrógenotrioxocarbonato (IV) de sodio
(Hidrógenocarbonato de sodio)
Carbonato ácido de sodio
NaHSO3
Hidrógenotrioxosulfato (IV) de sodio (Hidrógenosulfito de sodio)
Sulfito ácido de sodio
KH2PO4
Dihidrógenotetraoxofosfato (V) de potasio
(Dihidrógenofosfato de potasio)
Ortofosfato diácido de potasio
 
El hidrógenocarbonato de sodio, NaHCO3, también es conocido como “bicarbonato sódico”, pero esto no es aceptado por la IUPAC.
Nota: Las sales ácidas son compuestos cuaternarios, ya que están formados por cuatro elementos.

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FORMULACIÓN DE IONES
Los iones están formados por un átomo o un grupo de átomos con carga eléctrica. Si tienen carga negativa se denominan aniones y si es positiva cationes. Un ejemplo de anión es el ion cloruro, Cl-, y un ejemplo de catión es el ion calcio, Ca2+.
Otros ejemplos:
Aniones
Cationes
Ion sulfuro
S2-
Ion plata
Ag+
Ion tetraoxosulfato (VI) (ion sulfato)
SO42-
Ion aluminio
Al3+
Ion trioxonitrato (V) (ion nitrato)
NO3-
Ion cobre (II) (ion cúprico)
Cu2+
Ion heptaoxodicromato (VI) (ion dicromato)
Cr2O72-
Ion hierro (III) (ion férrico)
Fe3+
Ion óxido
O2-
Ion hidroxonio
H3O+
Ion Peróxido
O22-
Ion hidrógeno (protón)
H+
Ion hidróxido
OH-
Ion cobre (I) (ion cuproso)
Cu+
Ion dioxoclorato (III) (ion clorito)
ClO2-
Ion plomo (IV) (ion plúmbico)
Pb4+
Ion tetraoxomanganato (VII) (ion permanganato)
MnO4-
Ion amonio
NH4+
  

 
Números de oxidación más comunes de elementos usuales
Elementos
Número de oxidación más frecuente
H
+1, excepto en hidruros metálicos (-1)
O
-2, excepto en los peróxidos (-1)
Grupo 1 (metales alcalinos)
+1
Grupo 2 (metales alcalino-térreos)
+2
Grupo 13 (térreos)
+3
Grupo 14 (carbonoideos, excepto Si, Ge = +4)
+2, +4, en los hidruros (-4)
Grupo 15 (nitrogenoideos)
+1, +3, +5 en los hidruros (-3)
Grupo 16 (anfígenos, excepto O)
+2, +4, +6, en los hidruros (-2)
Grupo 17 (halógenos, excepto F = -1)
+1, +3, +5, +7, en los hidruros (-1)
Metales
de
transición
Grupo 6
Cr
+2, +3, +6, +7
Grupo 7
Mn
+2, +4, +6, +7
Grupos 8,9,10
Fe, Co, Ni
+2, +3
Grupo 10
Pt
+1, +2
Grupo 11
Ag
+2
Grupo 11
Au
+1
Grupos 11, 12
Cu, Hg
+1, +3
Grupo 12
Zn, Cd
+2, +4
Vemos de forma más detallada los números de oxidación más comunes de los metales y no metales más usuales
NÚMEROS DE OXIDACIÓN MÁS USUALES
     METALES                                                            NO METALES       

 
 
 
+1
Li  Litio
Na  Sodio
K   Potasio
Rb  Rubidio
Cs  Cesio
Fr  Francio
 
 
Ag  Plata
 
+1,+2
Cu  Cobre
Hg  Mercurio
 
+1
H  Hidrógeno
en hidruros metálicos (-1)

-1
F  Flúor

+1,+3
Au  Oro
-2
O  Oxígeno
(En los peróxidos -1)

 
+2,+3
Fe  Hierro
Co  Cobalto
Ni  Níquel
+2
+4
C  Carbono (2,4)
Si  Silicio                    
(En los hidruros – 4)

 
 
 
+ 2
Be  Berilio
Mg  Magnesio
Ca  Calcio
Sr  Estroncio
Ba  Bario
Ra  Radio
Zn  Cinc
Cd  Cadmio
 
 
+2,+4
Sn  Estaño
 
Pb  Plomo
 
Pt  Platino
+1
+3
+5
N  Nitrógeno
P  Fósforo
As  Arsénico              
Sb  Antimonio
(En los hidruros – 3)

+2
+4
+6
S  Azufre
Se  Selenio
Te  Teluro
(En los hidruros – 2)
+2,+3,+6
Cr  Cromo

 
+ 3
B  Boro
Al  Aluminio
Bi  Bismuto
+2,+3,+4,+6,+7
Mn  Manganeso
+1
+3
+5
+7
Cl  Cloro                    
Br  Bromo
I  Yodo
(En los hidruros – 1)    

 
ELEMENTOS MÁS USUALES POR ORDEN CRECIENTE DE ELECTRONEGATIVIDAD
 
Fr, Cs, Rb, K, Na, Ba, Sr, Li, Ca, Mg, Be, Mn, Zn, Cr, Cd, Fe, Co, Cu, Si, Ni, Ag, Hg, Bi, B, Sb, Te, As, P, H,  Pt, Pb, Au, Se, C, I, S, B r , Cl, N, O, F.

 


 
CUADRO RESUMEN DE FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA
 
1.Compuestos binarios
Fórmulas y Nombres
Ejemplos
1.1 Óxidos:
óxidos básicos (metálicos)
y óxidos ácidos (no metálicos)
Nx Oy
Stock [óxido de metal (nº romano)]
Sistemática: Prefijo numeral
Na2O (Óxido de sodio)
PbO2 [Óxido de plomo (IV)]
Cl2O7  (Heptaóxido de dicloro)
SO3 (Trióxido de azufre)
1.2 Peróxidos
Mx O2 (peróxido de metal)
Peróxido = óxido + oxígeno
K2O2 (Peróxido de potasio)
BaO2 (Peróxido de bario)
1.3 Hidruros metálicos.
MHx
Stock [Hidruro de metal (nºs romanos)]
Cu H2 [Hidruro de cobre (II)]
BiH3  (Hidruro de bismuto)
1.4 Hidruros no metálicos:
1.4.1. Hidruros volátiles.
1.4.2 Ácidos hidrácidos
N Hx
Sistemática: Prefijo numeral.
Nombres especiales
HxN        (---uro de hidrógeno)
                (ácido --- hídrico)
NH3 (Trihidruro de nitrógeno; amoníaco)
CH4 (Tetrahidruro de carbono; metano)
H2S (Sulfuro de hidrógeno) (ácido sulfhídrico)
HCl (Cloruro de hidrógeno) (ácido clorhídrico)
1.5 Combinaciones binarias metal - no metal:
Sales binarias
MxNy
Stock [--uro de metal (nº romano)]
Fe Cl3 [Cloruro de hierro (III)]
Al2S3 [Sulfuro de aluminio]
1.6 Combinaciones binarias entre no metales: no metal - no metal.
NxN´y
Sistemática: Prefijo numeral.
CCl4  (Tetracloruro de carbono)
SF6  (Hexafluoruro de azufre)
 
2. Compuestos ternarios
Fórmulas y Nombres
Ejemplos
2.1. Hidróxidos.
M(OH)x
Stock: Hidróxido de metal (nºs romanos)
Cu (OH)2  [Hidróxido de cobre (II)]
Ca (OH)2 (Hidróxido de calcio)
2.2. Oxácidos.
HxXOy
Tradicional (ácido ---oso) (ácido –ico)
Sistemática [prefijo—oxo-ato (nº romano) de hidrógeno]
HClO3 (ácido clorico) (Trioxo clorato (V) de hidrógeno).
H2SO3 (ácido sulfuroso) [Trioxo sulfato (IV) de hidrógeno]
2.3. Sales neutras. Oxosales
Mx(XOy)z
Tradicional: –ato de metal (nº romano)
Sistemática [prefijo—oxo-ato (nº romano) de hidrógeno]
Ba(ClO3)2 (Clorato de bario)
[Trioxo clorato (V) de bario]
Pb (SO4)2 [Sulfato de plomo (IV)]
[Tetraoxosulfato (VI) de plomo (IV)]
K2Cr2O7  Dicromato potasico
[Heptaoxodicromato (VI) de potasio]
Compuestos cuaternarios
2.4. Sales ácidas.
Mx(HXOy)z
Hidrogeno—no metal---ato de metal (nº romano)
NaHCO3 [Hidrógenocarbonato de sodio]
[Hidrógenotrioxocarbonato (IV) de sodio]
 
3. Iones:
Especies cargadas
Ejemplos
3.1 Aniones
Especies cargadas negativamente
Monoatómicos:  Ion --uro
Poliatómicos: ion --ato o --ito
Cl- [ion cloruro];  S2- [Ion sulfuro]
SO42- [Ion sulfato]; SO32- [Ion sulfito]
MnO4- [Ion tetraoxomanganato (VII)]
3.2 Cationes
Especies cargadas positivamente
Ion  nombre de metal (nº romano)
Nota: El ion mercurio (I) es diatómico: Hg22+
Cu2+ [Ion cobre (II)]; Al3+ [Ion aluminio]
NH4+ [Ion amonio]; Fe3+ [Ion hierro (III)]

 



 
 
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