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(1)

SEMINARIO

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA

EN QUÍMICA INORGÁNICA

I

NTRODUCCIÓN

A medida que el número de sustancias conocidas por el hombre ha ido en aumento, los químicos se han visto obligados a redactar una serie de normas que permitan nombrar y escribir los compuestos. Es decir, ha sido necesario establecer un lenguaje químico suficientemente sistematizado que permita nombrar cada sustancia con un nombre unívoco y diferenciado.

Con este fin se creó en la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) la Comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica, encargada de revisar, normalizar y actualizar la Nomenclatura Química. Estas normas, si bien no son obligatorias, si son recomendables. Con ellas se trata de evitar cada vez más el uso se sistemas de nomenclatura antiguos o clásicos, y aun hoy vigentes.

Por ese motivo, en este seminario se presentarán, a modo comparativo, los tres sistemas empleados en la nomenclatura química: tradicional, Stock y sistemático.

N

UMERO O ESTADO DE OXIDACIÓN

Es el número de cargas que tendría un átomo en una molécula (o en un compuesto iónico) si los electrones fueran transferidos completamente. Es una carga eléctrica ficticia que se asigna a cada átomo, y sólo en el caso de un ion de un solo átomo, corresponde a la carga eléctrica real del ion.

Equivale a la capacidad de combinación de un elemento con signo + o -, dependiendo de si es el más electropositivo o más electronegativo de los dos que forman el enlace.

Los estados de oxidación (e.o.) se asignan siempre por átomos. Existen una serie de reglas sencillas para la asignación del número de oxidación:

1) En los elementos libres (estado no combinado): cero Ejemplos: H2, Br2, Na, K, O2, S8, P4 → e.o.: 0

2) Iones compuestos de un solo átomo: e.o. igual a la carga del ion.

(2)

Ejemplos: NH4+: N= -3, H= 4·(+1)= 4, sumatorio= -3+4= +1 ej. Cr2O72-: 7·(-2) + 2·(x)= -2 → x= +6 → Cr2+6O7-2

5) Oxígeno: mayoría de compuestos: -2 (MgO, H2O)

peróxido de hidrógeno (H2O2) e ión peróxido (O22-):-1 en combinaciones con el fluor: +2

6) Hidrógeno: e.o. +1

Enlazado a metales en compuestos binarios (LiH, CaH2....) e.o.: -1

En cuanto al resto de los elementos:

1) Metales alcalinos (grupo 1: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr): +1

2) Metales alcalinotérreos (grupo 2: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra): +2 3) Grupo 3: Sc, Y, La, Ac: +3

4) Lantanoides: Ce y Pr (+3 y +4), Nd (+2,+3 y +4), Pm (+3), Sm y Eu (+2, +3) Gd (+3), Tb y Dy (+3,+4), Ho y Er (+3), Tm y Yb (+2,+3), Lu (+3) 5) Actinoides: Th (+3 y +4), Pa (+3,+4 y +5), U, Np, Pu y Am (+3,+4,+5 y +6),

Cm y Bk (+3 y +4), Cf, Es, Fm, Md (+3), Lo y Lr (?) 6) Grupo 4: Ti y Zr: +2, +3, +4

Hf: +3, +4

7) Grupo 5: +2, +3, +4 (también +5)

Nb y Ta: +5 (también +3 y +4) 8) Grupo 6: Cr: +3 (también +2, +4, +5, +6)

Mo y W: +3 y +6 (también +2, +4 y +5) 9) Grupo 7: Mn: +2, +4 (también +3, +5, +6, +7)

Tc y Re: +4, +7 (también +5 y +6) 10) Grupos 8, 9, 10: Fe, Co, Ni: +2, +3

Ru, Os: +2 a +8 Rh, Ir: +3, +4, +6 Pd: +2 (también +4) Pt: +2, +4 y +6 11) Grupo 11: Cu: +1, +2

(3)

12) Grupo 12: Zn y Cd: +2 Hg: +1, +2 13) Grupo 13: Al y Ga: +3 B: +3 o –3 In y Tl: +1, +3 14) Grupo 14: C y Si: +4 y –4

Ge, Sn, Pb: +2, +4

15) Grupo 15: N y P: +3 y +5 (también N: +1, +2, +4, -3; P: +1, -3) 16) Grupo 16: S, Se, Te: +2, +4, +6, -2

Po: +2, +4 17) Grupo 17: F: -1

Cl, Br, I: -.negativos como iones haluro en compuestos: -1

-.positivos combinados con oxígeno (oxoaniones y oxácidos: ClO-, ClO

2-, ClO3-, ClO4-): +1, +3, +5, +7

F

ORMULACIÓN

1. El componente electropositivo (catión) de la fórmula debe preceder al electronegativo, aunque en las lenguas latinas se sigue el orden contrario al nombrarlos.

Existen algunas excepciones en los compuestos binarios entre no metales. Ejemplos:

KBr bromuro de potasio CaO óxido de calcio NaNO3 nitrato de sodio KH hidruro de potasio

2. Como las moléculas son neutras (carga total nula), el número de oxidación aportado por la parte electronegativa debe ser igual, en valor absoluto, al aportado por la parte electropositiva. Para conseguirlo, el procedimiento más utilizado es intercambiar los números de oxidación, y como norma general, aunque con excepciones, simplificar los subíndices resultantes cuando sea posible.

Ejemplos:

Ca (2+) ; Cl (-1) → CaCl2

(4)

N

OMENCLATURA

a. Nomenclatura sistemática.

Se utilizan prefijos numerales griegos hasta doce, y de trece en adelante numeración arábiga: mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, octa, enea, deca, endeca, dodeca, 13, 14, etc.

Están permitidos también hemi para la relación 1:2 y sesqui para 2:3.

Los grupos de átomos se indican mediante prefijos numéricos multiplicativos (bis, tris, tetraquis, etc.) sobre todo si el nombre del grupo incluye otros prefijos numerales.

Ejemplos:

FeCl3 : tricloruro de hierro CaBr2 : dibromuro de calcio Cl2O5 : pentaóxido de dicloro Pb(OH)4 : tetrahidróxido de plomo Br2O7 : heptaóxido de dibromo

N2O: monóxido de dinitrógeno o hemióxido de nitrógeno N2O3: trióxido de dinitrógeno o sesquióxido de nitrógeno

b. Nomenclatura de Stock.

Se coloca la valencia o número de oxidación en números romanos, entre paréntesis, a continuación del nombre del elemento. Cuando sea necesario se utiliza el número árabe cero. Si la valencia es constante no es necesario indicarla.

Ejemplos:

FeCl3 : cloruro de hierro (III) SnH2 : hidruro de estaño (II)

Hg(OH)2 : hidróxido de mercurio (II) HClO2 : ácido dioxoclórico (III)

H2SO4 : tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno N2O: óxido de nitrógeno (I)

N2O3: óxido de nitrógeno (III)

(5)

Na4[Ni(CN)4]: tetracianoniquelato (0) de sodio

c. Nomenclatura tradicional.

Es el sistema más antiguo y consiste en designar el estado de mayor número de oxidación por la terminación ico y el de menor número de oxidación mediante la terminación oso; cuando existe un solo número de oxidación puede emplearse la terminación ico.

La I.U.P.A.C. ha desaconsejado su utilización, pues es confusa cuando el elemento tiene más de dos números de oxidación, no es aplicable a los compuestos de coordinación y exige recordar todas los números de oxidación. Por tradición sigue utilizándose, pero es conveniente abandonarla.

Ejemplos:

FeCl3 : cloruro férrico CuO : óxido cúprico

Pb(OH)2 : hidróxido plumboso HgH2 : hidruro mercúrico SnSO4 : sulfato estannoso

S

USTANCIAS SIMPLES

Aquellas constituidas por átomos de un solo elemento.

Ciertos elementos se presentan a veces en agrupaciones de distinto número de átomos, denominadas formas alotrópicas.

Ciertos elementos presentan isótopos: átomos que tienen el mismo número atómico (número protones y electrones) pero distinto peso atómico (número de neutrones)

Otras sustancias simples forman redes de un gran número de átomos: metales (enlace metálico) y otras sustancias simples como grafito, diamante, silicio, etc. Se representan mediante el símbolo del elemento.

Ejemplos:

Símbolo oNombre tradicional oNombre sistemático

H2 hidrógeno dihidrógeno

(6)

Nomenclatura sistemática: dihidruro de plomo Nomenclatura de Stock: hidruro de plomo (II) Nomenclatura tradicional: hidruro plumboso

Cl2 cloro dicloro

Br2 bromo dibromo

I2 yodo diyodo

N2 nitrógeno dinitrógeno

oxígeno dioxígeno O2

alótropos

O3 ozono trioxígeno

S8 azufre λ ciclo-octaazufre

Sn azufre µ poliazufre

P4 fósforo blanco tetrafósforo

deuterio dideuterio D2 o 21H

isótopos

T2 o 31H tritio ditritio

C

OMBINACIONES

B

INARIAS DE

H

IDRÓGENO

: H

IDRUROS

El hidrógeno presenta la peculiaridad de poder ceder con facilidad su único electrón, pero también tiene la capacidad de captar un electrón de otro átomo para presentar estructura del gas noble helio. A estas combinaciones de H con cualquier otro elemento se les denominan hidruros, y pueden ser hidruros metálicos y no metálicos.

HIDRUROS METÁLICOS

Compuestos formados por un metal e hidrógeno. El hidrógeno actúa con número de oxidación -1.

• Formulación: el símbolo del metal precede al del H (intercambiar el número de oxidación).

• Nomenclatura: Hidruro ...

Ejemplos:

(7)

SnH4

KH

HIDRUROS NO METÁLICOS

Compuestos formados por hidrógeno y un no metal.

• En hidruros, y en general en todos los compuestos entre dos no metales, se escribe primero, y se nombra en segundo lugar, el elemento que aparece primero en la relación:

B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F

• Hidruros de F, Cl, Br, I, Se, S, Te : terminación en uro de estos no metales (fluoruro, cloruro, ...).

Las disoluciones acuosas de estos compuestos tienen carácter ácido y se les conoce vulgarmente como hidrácidos: ácido no metal-hídrico

Ejemplos: HF : fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico en disolución acuosa (Fórmula real H2F2 sin simplificar)

HCl: cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico en disolución acuosa.

HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te

HCN: cianuro de hidrógeno o ácido cianhídrico en disolución acuosa (ver aniones poliatómicos)

• Hidruros de O, N, P, As, Sb, C, Si, B: nomenclatura sistemática o nombres propios aceptados por la I.U.P.A.C.

H2O NH3

agua

amoníaco trihidruro de nitrógeno N. sistemática: tetrahidruro de estaño N. de Stock: hidruro de estaño (IV) N. tradicional: hidruro estánnico

N. sistemática: hidruro de potasio N. de Stock: hidruro de potasio

(8)

N2H4 PH3 AsH3 SbH3 BH3 CH4 SiH4 Si2H6 B2H6 P2H4 As2H4

hidrazina fosfina arsina estibina borano metano silano disilano diborano difosfina diarsina

trihidruro de fósforo trihidruro de arsénico trihidruro de antimonio trihidruro de boro tetrahidruro de carbono tetrahidruro de silicio hexahidruro de disilicio hexahidruro de diboro tetrahidruro de difósforo tetrahidruro de diarsénico

En los compuestos binarios entre no metales es preferible no emplear la nomenclatura de Stock, por eso no la utilizamos en los hidruros de los no metales.

C

OMBINACIONES

B

INARIAS DE

O

XÍGENO

: Ó

XIDOS

, P

ERÓXIDOS E

H

IPERÓXIDOS

ÓXIDOS

Compuestos de oxígeno y cualquier otro elemento, metálico o no metálico. • Oxígeno: número de oxidación -2.

• El O es el elemento más electronegativo a excepción del F. El elemento unido al oxígeno figura en primer lugar en la fórmula de los óxidos.

Excepción: OF2 difluoruro de oxígeno O2F2 difluoruro de dioxígeno

Óxidos:

metálicos (básicos)

(9)

ÓXIDOS METÁLICOS U ÓXIDOS BÁSICOS Ejemplos:

CuO CaO

PbO2 Fe2O3

ÓXIDOS ÁCIDOS U ÓXIDOS NO METÁLICOS

• Igual que los óxidos metálicos. La única diferencia, en la nomenclatura tradicional: anhídridos.

• Prefijos y terminaciones (nomenclatura tradicional):

a) El no metal tiene dos números de oxidación distintos: -oso, -ico. (de menor a mayor).

b) " " " " 3 " " " " : hipo...oso, -oso, -ico.

c) " " " " 4 " " " " : hipo...oso, -oso,-ico, per...ico. • La terminología clásica está “prohibida” por la I.U.P.A.C. pero sigue siendo

utilizada por muchos libros de Química.

• Los nombres clásicos de los ácidos están relacionados con los anhídridos. Ejemplos:

As (+3, +5) S (+2, +4, +6)

Cl (+1, +3, +5, +7)

! óxido de cobre (II)

! monóxido de cobre

! óxido cúprico

! óxido de calcio en las tres nomenclaturas

! también óxido cálcico en la tradicional

! óxido de plomo (IV)

! dióxido de plomo

! óxido plúmbico

! óxido de hierro (III)

! trióxido de dihierro o sesquióxido de hierro

!

óxido férrico

As2O3 anhídrido arsenioso As2O5 " arsénico

SO anhídrido hiposulfuroso SO2 " sulfuroso SO3 " sulfúrico

(10)

Ejemplos de las tres nomenclaturas:

Cl2O7 SO N2O

N. sistemática heptaóxido de dicloro monóxido de azufre monóxido de dinitrógeno

N. de Stock óxido de cloro (VII) óxido de azufre (II) óxido de nitrógeno (I)

N. tradicional anhídrido perclórico anhídrido sulfuroso anhídrido hiponitroso

Ejemplos de la simplificación que supone el uso de las normas I.U.P.A.C.:

N2O NO N2O3 N2O4 NO2 N2O5

N. sistemática

monóxido de dinitrógeno monóxido de nitrógeno trióxido de dinitrógeno tetraóxido de dinitrógeno dióxido de nitrógeno pentaóxido de dinitrógeno

N. de Stock

óxido de nitrógeno (I) " " " (II) " " " (III) " " " (IV) " " " (IV) " " " (V)

N. tradicional óxido nitroso óxido nítrico anhídrido nitroso tetróxido de nitrógeno dióxido de nitrógeno anhídrido nítrico

PERÓXIDOS

Compuestos formados por un metal con el ion peroxo,

O

2 2−.

• El oxígeno presenta en este caso un número de oxidación de -1.

• Se conocen peróxidos de los metales de los grupos 1, 2, 11 y 12 del Sistema Periódico.

• Se forman y se nombran como los óxidos metálicos, sustituyendo el ion

O

2−de los óxidos metálicos por el ion

O

22− , y la palabra óxido por peróxido.

• El subíndice 2 del ion peroxo no puede simplificarse.

• Este es un caso particular en el que no se utiliza la nomenclatura sistemática. Ejemplos:

Li2O2 HgO2 CaO2 ZnO2 Na2O2 Cu2O2 H2O2

N. de Stock peróxido de litio

" " mercurio (II) " " calcio

" " cinc " " sodio " " cobre (I) " " hidrógeno

(11)

HIPERÓXIDOS o SUPERÓXIDOS

Son la unión de metales alcalinos y alcalinotérreos más electropositivos (Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba) con el ion

O

2

(hiperóxido). Los hiperóxidos son paramagnéticos, tienen un electrón desapareado.

• El subíndice 2 del ion hiperóxido no puede simplificarse.

• Las nomenclaturas Stock y sistemática coinciden, y tampoco se utiliza la nomenclatura sistemática.

Ejemplos:

NaO2 hiperóxido de sodio RbO2 hiperóxido de rubidio KO2 hiperóxido de potasio CaO4 hiperóxido de calcio

O

TRAS

C

OMBINACIONES

B

INARIAS

COMPUESTOS METAL - NO METAL

• En la fórmula el símbolo del metal precede al del no metal.

• Los no metales actúan con el número de oxidación negativo. Los metales emplean números de oxidación positivos.

• Se nombran haciendo terminar en el sufijo uro el nombre del no metal y aplicando las normas para cada nomenclatura.

Ejemplos:

FeF3 BaCl2 CuI CoS CaSe Li3N NiAs Ca3P2 SnS HgI2 MnBr2

N. de Stock

fluoruro de hierro (III) cloruro de bario

yoduro de cobre (I) sulfuro de cobalto (II) seleniuro de calcio nitruro de litio

arseniuro de níquel (III) fosfuro de calcio

sulfuro de estaño (II) yoduro de mercurio (II) bromuro de manganeso (II)

N. sistemática trifluoruro de hierro dicloruro de bario monoyoduro de cobre monosulfuro de cobalto seleniuro de calcio nitruro de trilitio

monoarseniuro de níquel difosfuro de tricalcio monosulfuro de estaño diyoduro de mercurio dibromuro de manganeso

(12)

COMPUESTOS NO METAL - NO METAL

• Se escribe primero, y se nombre en segundo lugar, el elemento que aparece primero en la siguiente secuencia:

B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F

(no sigue rigurosamente un orden creciente de electronegatividades).

• Se puede utilizar la nomenclatura de Stock pero se recomienda el uso exclusivo de la nomenclatura sistemática.

Ejemplos:

PCl5 BrF3 BrCl IF7 SF6 CS2 SI2 AsBr3 As2S3 NCl3 BCl3 BrF

N. sistemática pentacloruro de fósforo trifluoruro de bromo monocloruro de bromo heptafluoruro de yodo hexafluoruro de azufre disulfuro de carbono diyoduro de azufre tribromuro de arsénico trisulfuro de diarsénico tricloruro de nitrógeno tricloruro de boro monofluoruro de bromo

N. de Stock cloruro de fósforo (V) fluoruro de bromo (III) cloruro de bromo (I) fluoruro de yodo (VII) fluoruro de azufre (VI) sulfuro de carbono (IV) yoduro de azufre (II) bromuro de arsénico (III) sulfuro de arsénico (III) cloruro de nitrógeno (III) cloruro de boro

fluoruro de bromo (I)

COMPUESTOS METAL - METAL

• Los compuestos metal-metal, o compuestos intermetálicos, reciben el nombre general de aleaciones.

• En la fórmula se escribe en primer lugar el metal situado más a la izquierda en el Sistema Periódico, y si los metales pertenecen al mismo grupo, en orden decreciente de pesos atómicos.

(13)

C

OMPUESTOS

T

ERNARIOS

HIDRÓXIDOS

Combinación de los metales con el ion hidróxido, OH- , que actúa con número de oxidación -1.

• Debido a su carácter básico reciben el nombre de bases.

• Se formulan y nombran siguiendo las normas básicas y empleando la palabra genérica hidróxido.

Ejemplos

Hg(OH)2 KOH Cr(OH)3 Sn(OH)4 Ba(OH)2 CuOH Pb(OH)2 Ti(OH)4 AgOH Pt(OH)4

N. de Stock

hidróxido de mercurio (II) hidróxido de potasio hidróxido de cromo (III) hidróxido de estaño (IV) hidróxido de bario hidróxido de cobre (I) hidróxido de plomo (II) hidróxido de titanio (IV) hidróxido de plata hidróxido de platino (IV)

N. sistemática dihidróxido de mercurio hidróxido de potasio trihidróxido de cromo tetrahidróxido de estaño dihidróxido de bario monohidróxido de cobre dihidróxido de plomo tetrahidróxido de titanio hidróxido de plata tetrahidróxido de platino

N. tradicional hidróxido mercúrico hidróxido potásico hidróxido crómico hidróxido estánnico hidróxido bárico hidróxido cuproso hidróxido plumboso hidróxido titánico hidróxido de plata hidróxido platínico

OXOÁCIDOS

Compuestos que manifiestan carácter ácido y que contienen oxígeno en su molécula.

• Fórmula general: HaXbOc, donde X es casi siempre un no metal y a veces un

metal de transición que utiliza sus números de oxidación más altos.

Nomenclatura tradicional.

• La fórmula de los oxoácidos se obtiene sumando agua a la molécula del correspondiente anhídrido (óxido ácido) y simplificando cuando sea posible.

(14)

Ejemplos:

Cl2O3 + H2O → H2Cl2O4 → HClO2 anhídrido cloroso + agua = ácido cloroso

Br2O5 + H2O → H2Br2O6 → HBrO3 anhídrido brómico + agua = ácido brómico

Cl2O7 + H2O → H2Cl2O8 → HClO4 anhídrido perclórico + agua = ácido perclórico

SO3 + H2O → H2SO4 anhídrido sulfúrico + agua = ácido sulfúrico

Cl2O + H2O → H2Cl2O2 → HClO anhídrido hipocloroso + agua = ac. hipocloroso

Prefijos meta, orto y di (piro).

• Prefijos meta y orto: para distinguir ácidos de un mismo anhídrido que difieren por su contenido en agua.

meta: 1 molécula de agua ; orto: 3 moléculas de agua • El prefijo orto puede omitirse al nombrar el ácido.

Ejemplos:

P2O5 + H2O → H2P2O6 → HPO3 ácido metafosfórico

P2O5 + 3 H2O → H6P2O8 → H3PO4 ácido ortofosfórico o ácido fosfórico

B2O3 + 3 H2O → H6B2O6 → H3BO3 ácido ortobórico o ácido bórico

• Sin embargo, el ácido ortosilícico, comúnmente llamado ácido silícico, se forma por combinación del anhídrido silícico con 2 moléculas de agua:

SiO2 + 2 H2O → H4SiO4

• Prefijo di ( o piro): ácido formado por la unión de dos moléculas de ácido con eliminación de una molécula de agua.

Ejemplos:

2 H3PO4 (H6P2O8) → H4P2O7 + H2O ácido difosfórico o ácido pirofosfórico 2 H2SO4 (H4S2O8) → H2S2O7 + H2O ácido disulfúrico o ácido pirosulfúrico • En algunos casos, también puede entenderse como la combinación del

anhídrido con 2 moléculas de agua:

P2O5 + 2 H2O → H4P2O7

Tioácidos

Oxoácidos en los que se ha sustituido uno o más grupos oxígenos (O2-) por azufre (S2-).

(15)

+2 S2- -2 O

2-Ejemplos:

H2SO4 H2S2O3 (H2SO3S) H3AsO4 H3AsS4

ác. sulfúrico ác. tiosulfúrico ác. arsénico ác. tetratioarsénico

H3PO3S ác. monotiofosfórico

H3PO4 H3PO2S2 ác. ditiofosfórico ác. fosfórico

H3POS3 ác. tritiofosfórico

• El O 2 - puede sustituirse por Se y Te.

Ejemplos:

H2SO4 H2SO2Se2 H2SO4 H2SO3Te

ác. sulfúrico ác. diseleniosulfúrico ác. sulfúrico ác.

monotelurosulfúrico

Peroxoácidos

Oxoácidos en los que se ha sustituido un oxígeno (O 2-) por un grupo peroxo

( )

O

22− .

• Se nombran anteponiendo el prefijo peroxo. Ejemplos:

H2SO4 H2SO3(O2) = H2SO5 HNO3 HNO2(O2) = HNO4

ác. sulfúrico ác. peroxosulfúrico ác. nítrico ác. peroxonítrico

H2S2O7 H2S2O6(O2) = H2S2O8

ác. disulfúrico ác. peroxodisulfúrico

+ 3 S 2 -- 3 O 2 -+ S 2

-- O

2-+ S 2

-+ 2 Se 2 +

+

O

22−. - O 2

-- 2 O 2

-- O 2

-- 4 O 2

-- O 2 -+ 4 S 2

-+ Te 2 +

+

O

22−

+

O

22−

- O 2

(16)

-• La fórmula del ácido peroxodisulfúrico no se simplifica, pues el subíndice 2 del grupo peroxo no puede alterarse.

Halogenoácidos:

Ácidos en los que se ha sustituido átomos de O por halógenos. Se tratarán más adelante en la nomenclatura sistemática.

Derivados funcionales de los ácidos:

Resultan de la sustitución de grupos OH de los ácidos por otros átomos o grupos de átomos (F, Cl, Br, NH2 , ...)

Ejemplos:

H2SO4 HSO3Cl H2SO4 HSO3NH2

ác. sulfúrico ác. clorosulfúrico ác. sulfúrico ác. amidosulfúrico

NOMBRES TRADICIONALES ADMITIDOS POR LA I.U.P.A.C. H3BO3

(HBO2)n (HBO2)3 HOCN HNOC HONC H4B2O4 H2CO3 H4SiO4 (H2SiO3)n HNO3 HNO4 HNO2 HOONO H2NO2 H2N2O2 H3PO4 H4P2O7

ác. ortobórico ács. metabóricos trimetabórico ciánico isociánico fulmínico hipobórico carbónico ortosilícico metasilícicos nítrico peroxonítrico nitroso peroxonitroso nitroxílico hiponitroso (orto)fosfórico difosfórico (pirofosfórico)

H2SO5 H2S2O7 H2S2O8 H2S2O3 H2S2O6 H2SO3 H2S2O5 H2S2O2 H2S2O4 H2SO2 H2SxO6 H2SeO4 H2SeO3 H6TeO6 H2CrO4 H2Cr2O7 HClO4 HClO3 peroxo(mono)sulfúrico disulfúrico (pirosulfúrico) peroxodisulfúrico tiosulfúrico ditiónico sulfuroso disulfuroso (pirosulfuroso) tiosulfuroso ditionoso sulfoxílico

politiónicos (x = 3, 4,...) selénico selenioso (orto)telúrico crómico dicrómico perclórico clórico

+ Cl

-- OH - - OH

(17)

-H5P3O10 Hn+2PnO3n+1 (HPO3)n (HPO3)3 (HPO3)4 H3PO5 H4P2O8 H4P2O5 H3AsO4 H3AsO3 HSb(OH)6 H2SO4 H3PO3 (H2PHO3) H3PO2 (HPH2O2)

trifosfórico polifosfóricos metafosfóricos trimetafosfórico tetrametafosfórico peroxo(mono)fosfórico peroxodifosfórico

difosforoso (pirofosforoso) arsénico

arsenioso

hexahidroxoantimónico sulfúrico

fosforoso hipofosforoso

HClO2 HClO HBrO3 HBrO2 HBrO H5IO6 HIO3 HIO HMnO4 H2MnO4 HTcO4 H2TcO4 HReO4 H2ReO4

cloroso hipocloroso brómico bromoso hipobromoso (orto)peryódico yódico

hipoyodoso permangánico mangánico pertecnécico tecnécico perrénico rénico

Nomenclatura sistemática.

• El nombre del ácido se obtiene indicando el número de átomos de oxígeno (oxo) con prefijos numerales griegos; a continuación, el nombre del átomo central (X) terminado en ato, y el número de oxidación del átomo central mediante la notación de Stock; el nombre finaliza con la expresión de hidrógeno.

Ejemplos:

HClO4 tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno HBrO3 trioxobromato (V) de hidrógeno

H2CrO4 tetraoxocromato (VI) de hidrógeno H2SO4 , H3VO4 , H3BO3 , H2CO3

• Los prefijos hipo, per, meta, orto y di no son necesarios. Ejemplos:

HPO3 trioxofosfato (V) de hidrógeno (N. clásica: ác. metafosfórico) H2Cr2O7 heptaoxodicromato (VII) de hidrógeno (ácido dicrómico)

Tioácidos.

(18)

Ejemplos:

H3PO2S2 dioxoditiofosfato (V) de hidrógeno H2S2O3 ó H2SO3S trioxotiosulfato (VI) de hidrógeno

Peroxoácidos.

• Siguiendo las mismas normas, pero indicando el número de grupos peroxo existentes.

Ejemplos:

H2SO5 ó H2SO3(O2) trioxoperoxosulfato (VI) de hidrógeno H3PO5 ó H3PO3(O2) trioxoperoxofosfato (V) de hidrógeno HNO4 ó HNO2(O2) dioxoperoxonitrato (V) de hidrógeno

H4P2O8 ó H4P2O6(O2) hexaoxoperoxodifosfato (V) de hidrógeno

Halogenoácidos.

• Se sigue las mismas normas, indicando el número de átomos de halógeno. Ejemplos:

H2PtCl4 tetracloroplatinato (II) de hidrógeno H2SnCl6 hexacloroestannato (IV) de hidrógeno HAuCl4 tetracloroaurato (III) de hidrógeno

Nomenclatura sistemática funcional.

• Semejante a la nomenclatura sistemática, con las siguientes diferencias: - Se suprime la terminación de hidrógeno y se incluye el nombre ácido. - Se sustituye la terminación ato, por ico, en el nombre del átomo central. Ejemplos:

HClO4 ácido tetraoxoclórico (VII) HBrO3 ácido trioxobrómico (V)

(19)

A modo de resumen, algunos ejemplos de los tres sistemas de nomenclatura son:

HBrO

HClO2

HClO3

HClO4

H2SO3 H2SeO4

HNO2

H5P3O10 H4SiO4

HMnO4

H2ReO4 H3AsS3 H3PO5 H2S2O2 H6TeO6 H2WO4

N. sistemática

oxobromato (I) de hidrógeno dioxoclorato (III) de h. trioxoclorato (V) de h. tetraoxoclorato (VII) de h. trioxosulfato (IV) de h. tetraoxoseleniato (VI) de h. dioxonitrato (III) de h. decaoxotrifosfato (VI) de h. tetraoxosilicato de hidrógeno tetraoxomanganato (VII) de h. tetraoxorreniato (VI) de h. tritioarseniato (III) de h. trioxoperoxofosfato (V) de h. dioxotiosulfato (IV) de h. hexaoxotelurato (VI) de h. tetraoxowolframato (VI) de h.

N. sistemática funcional ácido oxobrómico

ác. dioxoclórico (III) ác. trioxoclórico (V) ác. tetraoxoclórico (VII) ác. trioxosulfúrico (IV) ác. tetraoxoselénico (VI) ác. dioxonítrico (III) ác. decaoxotrifosfórico (VI) ác. tetraoxosilícico

ác. tetraoxomangánico (VII) ác. tetraoxorrénico (VI) ác. tritioarsénico (III) ác. trioxoperoxofosfórico (V) ác. dioxotiosulfúrico (IV) ác. hexaoxotelúrico (VI) ác. tetraoxowolfrámico N. tradicional ácido hipobromoso ác. cloroso ác. clórico ác. perclórico ác. sulfuroso ác. selénico ác. nitroso ác. trifosfórico ác. ortosilícico ác. permangánico ác. rénico ác. tritioarsenioso ác. peroxofosfórico ác. tiosulfuroso ác. ortotelúrico ác. wolfrámico SALES.

Son compuestos que están formados por la unión de un catión y un anión. Este último procede de un ácido que ha perdido, total o parcialmente, sus hidrógenos.

SALES NEUTRAS.

El anión procede de un ácido que ha perdido todos sus hidrógenos.

• Ya hemos comentado las sales haloideas (compuestos binarios metal-no metal). Ejemplos: FeF3 , CuI2 , Ni2S3 , AgBr.

• Si el anión procede de un oxoácido, que ha perdido todos sus hidrógenos, las sales correspondientes se llaman oxosales neutras.

Ejemplos:

cromato de cobre (II) Cu2(CrO4)2 → CuCrO4

(20)

trioxocarbonato (IV) de plomo (IV) Pb2(CO3)4 → Pb(CO3)2

trioxoarseniato (III) de amonio (NH4)3AsO3

• En la nomenclatura tradicional se sustituyen las terminaciones oso e ico de los ácidos por ito y ato, respectivamente.

Ejemplos:

Ca(NO3)2 nitrato de calcio, nitrato cálcico, trioxonitrato (V) de calcio

Cu3BO3 borato de cobre (I), borato cuproso, trioxoborato (III) de cobre (I) ZnS2O3 tiosulfato de cinc, trioxosulfato (VI) de cinc

K2Cr2O7 dicromato de potasio, dicromato potásico, heptaoxodicromato (VI) de potasio

Sn(ClO)2 hipoclorito de estaño (II), hipoclorito estannoso, monoxoclorato (I) de estaño (II)

Na2SiO3 metasilicato de sodio, metasilicato sódico, trioxosilicato de sodio (NH4)2SO3 sulfito de amonio, sulfito amónico, trioxosulfato (IV) de amonio

• Cuando un grupo de átomos es afectado de un subíndice, se pueden utilizar los prefijos griegos bis, tris, tetraquis,...

Ejemplos:

Ca(NO3)2 bis[trioxonitrato (V)] de calcio Sn(ClO)2 bis[monoxoclorato (I)] de estaño Ga4(P2O7)3 tris[heptaoxodifosfato (VI)] de galio Ba3(ASO4) bis[tetraoxoarseniato (V)] de bario

SALES ÁCIDAS.

El anión conserva algún hidrógeno del ácido de procedencia; por tanto, sólo forman sales ácidas los ácidos que contienen 2 o más hidrógenos.

• Se nombran igual que las sales neutras anteponiendo los prefijos hidrógeno, dihidrógeno, etc., según el número de hidrógenos que queden sin sustituir. Ejemplos:

KHSO4 hidrogenosulfato de potasio, hidrogeno tetraoxosulfato (VI) de potasio

NaHCO3 hidrogenocarbonato de sodio, hidrogenotrioxocarbonato (IV) de sodio CaHPO4 monohidrogenofosfato de calcio, monohidrogenotetraoxofosfato (V) de

calcio

(21)

Cu(HSO4)2 hidrogenosulfato de cobre (II), hidrogenotetraoxosulfato (VI) de cobre (II), bis[hidrogenotetraoxosulfato (VI)] de cobre

Ba(H2PO4)2 dihidrogenofosfato de bario, dihidrogenotetraoxofosfato (V) de bario, bis[dihidrogenotetraoxofosfato (V)] de bario

• Pueden nombrarse también intercalando la palabra ácido después del nombre clásico del anión.

Ejemplos:

NaHSO4 sulfato ácido de sodio RbHCO3 carbonato ácido de rubidio KH2PO4 fosfato diácido de potasio CaHPO4 fosfato ácido de calcio

• Tradicionalmente, empleando el prefijo bi (para un solo hidrógeno). Ejemplos:

NaHCO3 bicarbonato de sodio KHSO4 bisulfato de potasio Ca(HSO3)2 bisulfito de calcio

SALES DOBLES, TRIPLES, etc.

Son sales en las que hay más de un catión y/o más de un anión.

• Al nombrar estas sales se citan primero todos los aniones, en orden alfabético, y después todos los cationes, también en orden alfabético, sin tener en cuenta los prefijos. Después del nombre del anión se puede añadir el adjetivo doble, triple, etc, (número de especies catiónicas).

• Las fórmulas se escriben situando los cationes delante de los aniones y teniendo en cuenta las siguientes reglas:

a) Los cationes de igual carga se sitúan en orden decreciente de números atómicos, colocando al final los cationes poliatómicos.

Si los cationes tienen distintas cargas se colocan en orden creciente de cargas.

b) Los aniones se sitúan en el orden siguiente:

1º) H

2º) O 2

3º) OH

(22)

5º) Aniones inorgánicos formados por dos o más elementos, diferentes del OH -, situando primero los de menor número de átomos.

6º) Aniones orgánicos.

Ejemplos:

KMgCl3 cloruro (doble) de magnesio-potasio

KNaCO3 carbonato (doble) de potasio-sodio, trioxocarbonato (doble) de potasio-sodio

CsBa(NO3)3 nitrato (doble) de bario-cesio, trioxonitrato (V) de bario-cesio, tris[trioxonitrato (V)] de bario-cesio

KNaFeS2 sulfuro (triple) de hierro (II)-potasio-sodio BiIBrCl bromuro-cloruro-yoduro de bismuto AlFSO4 fluoruro-sulfato de aluminio

K6BrF(SO4)2 bromuro-fluoruro-bis(sulfato) de potasio HgCl(PO4)3 cloruro-tris(fosfato) de mercurio (II)

SALES BÁSICAS. (Sales óxidos y sales hidróxidos). Son sales dobles que contienen los aniones O 2 - y OH -.

• Se nombran y formulan igual que las sales dobles, pues realmente son un caso particular de aquellas. También con los prefijos oxi e hidroxi.

Ejemplos:

Mg(OH)Cl cloruro-hidróxido de magnesio, hidroxicloruro de magnesio BiOCl cloruro-óxido de bismuto, oxicloruro de bismuto

PbOCO3 carbonato-óxido de plomo (IV), oxicarbonato de plomo (IV) Cu2(OH)PO4 hidróxido-fosfato de cobre (II), hidroxifosfato de cobre (II) Co4(OH)6SO4 hexahidróxido-sulfato de cobalto (II), hexahidroxisulfato de

cobalto (II)

C

ATIONES

P

OLIATÓMICOS

(23)

H+ Li+ Cu+ Cu2+ Fe2+ Fe3+ Nomenclatura sistemática ión o catión hidrógeno ión o catión litio ión o catión cobre (I) ión o catión cobre (II) ión o catión hierro (II) ión o catión hierro (III)

Nomenclatura antigua ión cuproso ión cúprico ión ferroso ión férrico NO+ NO2+ SO2+ SO22+

Nomenclatura sistemática catión monooxonitrógeno (III) catión dioxonitrógeno (V) catión monoxoazufre (IV) catión dioxoazufre (VI)

Nomenclatura antigua catión nitrosilo

catión nitroílo

catión sulfinilo o tionilo catión sulfonilo o sulfurilo

Otros ejemplos admitidos por la I.U.P.A.C. son:

ClO + ClO2+ ClO3+ IO + IO2+ SO 2 + SO22 + S2O52 + SeO 2 + SeO22 +

clorosilo clorilo perclorilo iodosilo iodilo tionilo (sulfinilo) sulfurilo (sulfonilo) pirosulfurilo seleninilo selenonilo

NO + NO2+ NS + PO 3 + CO 2 + CS 2 + PS 3 + CN + NH4+

PH4+

nitrosilo nitrilo tionitrosilo fosforilo carbonilo tiocarbonilo tiofosforilo cianógeno amonio fosfonio

A

NIONES

P

OLIATÓMICOS

(24)

ClO -SO3 2-ClO3 -SO4

2-nomenclatura ito-ato ión hipoclorito

ión sulfito ión clorato ión sulfato

nombre sistemático ión monoxoclorato (I) ión trioxosulfato (IV) ión trioxoclorato (V) ión tretaoxosulfato(VI)

proviene de...

HClO áci. hipocloroso H2SO3 ácido sulfuroso HClO3 ácido clórico H2SO4 ácido sulfúrico

Otros ejemplos admitidos por la I.U.P.A.C. son:

S22 -I3 -N3 -NH 2 -NH2 -NHOH -N2H3

-disulfuro triyoduro azida (aziduro) imida (imiduro) amida (amiduro)

hidroxilamida (hidroxilamiduro) hidracina (hidraziduro)

C22 -CN -OH -O22 -O2 -O3 -O2H

-acetiluro cianuro hidróxido peróxido superóxido ozónido hidroperóxido

C

OMPUESTOS DE

C

OORDINACIÓN

La mayoría de los iones de metales de transición tienen orbitales d vacantes que pueden aceptar, por compartición, pares electrónicos. De éstos, muchos actúan como ácidos de Lewis formando enlaces covalentes coordinados en compuestos

de coordinación, también llamados complejos de coordinación.

El ácido de Lewis constituye el átomo central de un compuesto de coordinación. Las bases de Lewis (donadoras de electrones) pueden ser moléculas o aniones (y raramente cationes) y reciben el nombre de ligandos. Los átomos donadores de los ligandos son los que aportan la densidad electrónica en forma de pares electrónicos al átomo central.

Algunos ejemplos de ligandos sencillos, con sus átomos donadores en negrita, son: Nombre común Nombre como ligando

NH3 amoniaco ammín

OH2 agua acua

C≡O monóxido de carbono carbonil

PH3 fosfina fosfín

N=O óxido nítrico nitrosil

Cl- cloruro cloro

F- fluoruro fluoro

(25)

C≡N- cianuro isociano

O ll

:N - O nitrito nitro O- O

ll ll

:N – O o :N - Onitrito nitrito

Los ligandos puede ser monodentados o unidentados, bidentados o polidentados, según posean uno, dos ó varios átomos donadores unidos al ion central. Cuando dos o más átomos donadores de un ligando polidentado se unen al mismo átomo o ion metálico central, el ligando se llama quelato y el complejo pasa a denominarse

complejo quelato.

El índice o número de coordinación indica el número de átomos donadores que

se encuentran combinados al átomo central, pero no necesariamente el número de ligandos. Éste varía de un átomo central a otro, e incluso de un estado de oxidación a otro, dándose el caso de que un mismo átomo central, dependiendo de la naturaleza de los ligandos, puede tener distintos índices de coordinación. Los índices de coordinación más frecuentes son 4, 5 y 6, mientras que 2 y 3 son poco usuales. La disposición geométrica en torno al ión central queda definida por el índice de coordinación.

La esfera de coordinación incluye al átomo central y sus ligandos, pero no a los

contraiones no coordinados. Así por ejemplo, la esfera de coordinación del hexacianoferrato(III) de potasio, K3[Fe(CN)6], es el ión hexacianoferrato(III) [Fe(CN)6]3-. El índice de coordinación del Fe3+ en el ión hexacianoferrato es 6. Nótese que el número romano III indica el estado de oxidación del hierro. En la figura 1 se muestran algunos ligandos y esferas de coordinación.

Figura 1. Algunos ligandos y esferas de coordinación

H N H N Cu Co Br CH CH CH CH N H N H bidentado [Co(en) ]

ion tris(etilendiamina)cobalto (III) 3

3+

[Cu Br (en)] dibromoetilendiaminacobre (II)

2

+3 6

+2 4 Ligandos Clasificación Esfera de coordinación Estado de Índice de

oxidación de M coordinación de M

etilendiamina (en) etilendiamina (en) Br etilendiamina (en) -unidentado bidentado 2 2 2 0 3 3+ 2 2 2 2 2 2 NH 2 CH

2 CH2

H N

2

NH

2

CH

2 CH2

H N

(26)

Nomenclatura sistemática:

1. Los aniones se nombran antes que los cationes, con un espacio entre sus nombres.

2. Al nombrar la esfera de coordinación, los ligandos se nombran en orden alfabético.

Los prefijos di= 2, tri= 3, tetra= 4, etc, especifican el número de cada clase de ligandos sencillos (unidentados).

Para ligandos complicados (agentes quelatos polidentados) se usan otros prefijos: bis= 2, tris= 3, tetraquis= 4, pentaquis= 5, hexaquis= 6.

Los nombres de ligandos complicados se encierran entre paréntesis.

Los prefijos numéricos no se usan para el orden alfabético. Cuando un prefijo indica el número de sustituyentes en un ligando sencillo (como en dimetilamina NH(CH3)2) si se usa para el orden alfabético de los ligandos. 3. Los nombres de los ligandos aniónicos terminan con el sufijo -o: F- fluoro,

OH- hidroxo, O2- oxo, S2- sulfuro, CO

32- carbonato, CN- ciano, SO42- sulfato, NO3- nitrato, S

2O32- tiosulfato.

4. Los nombres de ligandos neutros habitualmente no cambian salvo cuatro excepciones: HN3 ammín, H2O acua, CO carbonil, NO nitrosil.

5. Algunos metales exhiben estados de oxidación variables. El estado de oxidación del metal se indica por el numeral romano entre paréntesis a continuación del nombre del ion o molécula complejo.

6. El sufijo -ato al final del nombre del complejo significa que es un anión. Si el complejo es neutro o catiónico no se usa sufijo. Para el metal se usa habitualmente la raíz de su nombre pero cuando el nombre del anión es difícil se sustituye por la raíz latina (ferrato mejor que hierrato, plumbato mejor que plomato)

Ejemplos:

[Ag(NH3)2]Cl cloruro de diamminplata (I) [Ni(CO)4] tetracarbonilníquel (0)

[Pt(NH3)4][PtCl6] hexacloroplatinato (IV) de tetraamminplatino (II) [Cu(NH3)2(en)]Br2 bromuro de diammín (etilendiamina) cobre (II)

K4[Ni(CN)2(ox)2] dicianobis (oxalato) niquelato (II) potásico (ion oxalato COO)22-) [Co(NO3)(NH3)5](NO3)2 nitrato de pentaaminonitratocobalto (III)

Figure

Figura 1. Algunos ligandos y esferas de coordinación

Figura 1.

Algunos ligandos y esferas de coordinación p.25

Referencias

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