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
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.
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
|
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.
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
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.
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)
|
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
|
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.
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)]
|