Formulación y Nomenclatura Inorgánica parte II compuestos ternarios pdf

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Autor: F.co Javier del Pozo Llorente Ldo. en C.C. Químicas

Profesor del departamento de CC. Naturales Colegio M.M. Concepcionistas (Segovia)

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1 Departamento de C.C. Naturales – Colegio M.M. Concepcionistas de Segovia

COMPUESTOS TERNARIOS:

Son compuestos formados por tres elementos. Podemos distinguir entre:

A) Hidróxidos

B) Ácidos oxácidos

C) Sales oxiácidas u oxisales

A) HIDRÓXIDOS

Son compuestos formados por un metal, oxigeno e hidrógeno, donde el H y el O están unidos formando el grupoOH- ó grupo hidroxilo, el cual tiene valencia 1 y carga –1

Estos compuestos son bases, ya que en disolución ceden los grupos OH

-Se escriben como M(OH)Z siendo z la valencia del metal

Se nombran como hidróxido de.... seguido de la palabra especifica del metal, según las reglas que ya sabemos para cada nomenclatura.

EJEMPLOS:

Sistemática tradicional Stock

NaOH (mono)hidróxido de sodio hidróxido sódico hidróxido de sodio [(I)] KOH “ hidróxido de potasio hidróxido potásico hidróxido de potasio “ Ca(OH)2 dihidróxido de calcio hidróxido cálcico hidróxido de calcio [(II)]

Ni(OH)3 trihidróxido de níquel hidróxido niquélico hidróxido de níquel (III)

Al(OH)3 (tri)hidróxido de aluminio hidróxido alumínico hidróxido de aluminio [(III)]

Pb(OH)2 dihidróxido de plomo hidróxido plumboso hidróxido de plomo (II)

Pb(OH)4 tetrahidróxido de plomo hidróxido plúmbico hidróxido de plomo (IV)

Au(OH)3 trihidróxido de oro hidróxido Aúrico hidróxido de oro (III)

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B)

ÁCIDOS OXÁCIDOS

Son compuestos formados por un no-metal, oxigeno e hidrógeno.

Su carácter ácido se debe a que en disolución ceden H+ (protones) al medio. Se forman al sumar una molécula de agua al anhídrido correspondiente:

Anhídrido + H2O ácido oxácido Se escriben de la forma HAXBOC siendo X el no-metal.

Se nombran como “ácido... seguida de la palabra específica que define al no-metal y que ya se refleja en el nombre del anhídrido.

Por ejemplo:

· N2O3 (anhídrido nitroso) + H2O H2N2O4 = HNO2 (ácido nitroso)

· SO3 (anhídrido sulfúrico) + H2O H2SO4 (ácido sulfúrico)

· Para escribir la fórmula del ácido perclórico, tendremos que partir del anhídrido perclórico; anhídrido perclórico = Cl2O7 + H2O ácido perclórico = H2Cl2O8 = HClO4

La IUPAC admite la nomenclatura antigua o tradicional para estos compuestos, por lo que es la que más se utiliza. No obstante, también podemos nombrarlos según el criterio de Stock, denotando el nº de oxígenos mediante prefijos y la valencia del no-metal entre paréntesis a continuación de éste.

Ejemplo:

· ácido nítrico = HNO3 ácido trioxonítrico (V)

· ácido nitroso = HNO2 ácido dioxonítrico (III)

(Siempre con el sufijo “...ico” afectando al nombre del no-metal, independientemente de cual sea su valencia).

Valencia y balance de cargas

Una forma fácil de averiguar esta valencia es haciendo un balance de cargas en la molécula en función del nº de H presentes.

Ejemplo:

· HNO3 [ 3 (oxígenos) × -2 (carga del O)] – [1 (hidrógenos) × +1(carga del H)] = -5

(por lo tanto, esta carga cambiada de signo (+5), será la carga o el nº de oxidación que debe corresponder al no-metal para conseguir la neutralidad de la molécula, y que coincidirá con su valencia.)

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Ejemplo:

Ácido perclórico: como es “perclórico” sabemos que el Cl debe tener valencia 7, (que se corresponde con una carga de +7). Tendremos que ajustar el nº de oxígenos tal que.

[nº de O × -2(carga)] +7 = al nº negativo más pequeño (en valor absoluto) posible. Este nº será igual al nº de H que debemos poner.

H?ClO3 no vale porque (3 × -2) + 7 = +1. Este no es un nº negativo, o sea, no se

corresponde con la posible carga positiva que debería aportar el H para que la molécula fuera neutra.

EJEMPLOS:

Tradicional Stock

HIO ácido hipoyodoso ac. oxoyódico (I)

H2SO3 ácido sulfuroso ac. trioxosulfúrico (IV)

HClO3 ácido clórico ac. trioxoclórico (V)

HBrO4 ácido perbrómico ac. tetraoxobrómico (VII)

H2SeO4 ácido selénico ac. tetraoxoselénico (VI)

HSbO2 ácido antimonioso ac. dioxoantimónico (III)

HPO3 ácido fosfórico ac. trioxofosfórico (V)

HIO2 ácido yodoso ac. dioxoyódico (III)

H2CO3 ácido carbónico ac. trioxocarbónico (IV)

Aunque se ha definido los oxoácidos como formados por no-metales , oxígeno e

hidrógeno, se bebe decir que también algunos metaloides (p. ej. el Si) y metales (p. ej. V y Cr) pueden funcionar como no-metales y pueden formar este tipo de compuestos.

Ejemplos: H2SiO3 (ac. silícico), HMnO4 (ac. permangánico), H2CrO4 (ac. crómico).

Variantes en ácidos oxoácidos

Dentro de los ácidos oxácidos podemos encontrar algunas variantes que veremos a continuación:

B1 ácidos oxácidos polihidratádos

B2 isopoliácidos

B3 peroxoácidos

B4 tioácidos

H?ClO4 (4 × -2) + 7 = -1

Nos quedamos con los 4 oxígenos porque propone un H?ClO5 (5 × -2) + 7 = -3 nº menor de H

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B.1 ÁCIDOS OXOÁCIDOS POLIHIDRATADOS

Son oxoácidos en cuya molécula existen un nº de átomos de H y O diferente del que corresponde al ácido convencional.

Pueden considerarse formados incorporando una o varias moléculas de agua al anhídrido correspondiente.

Se suele dar de forma más usual en los elementos de los grupos IIIA, VA y VB.

Se nombran anteponiendo los prefijos meta, piro (ó di) y orto al nombre del ácido

convencional, según cuantas moléculas de agua se hayan añadido. El prefijo meta indica que el ácido es el que tiene menor contenido en agua y el prefijo orto se refiere al de mayor contenido en agua. El prefijo di o piro se emplea solo para indicar que el nº de átomos del elemento X es el doble de lo normal o esperado. (Ver isopoliácidos en la siguiente página).

EJEMPLO:

Como regla general, podemos comprobar que siempre se cumple que:

· forma meta + H2O = forma orto

· forma orto + forma orto - H2O = forma piro o di

De ahí se deduce que en algunos casos (elementos con valencia par) la forma orto se consigue sumando solo 2 moléculas de agua (en vez de tres), al anhídrido correspondiente. Éste es el caso del Si:

Los elementos más importantes que forman este tipo de ácidos polihidratados son: P, As, Sb, V, B, Al y también algunos de la familia IVA, como es el caso del Si.

· + H2O H2P2O2 HPO ácido metahipofosforoso

P2O · + 2 H2O H4P2O3 ácido pirohipofosforoso (ó dihipofosforoso) (anhídrido hipofosforoso) · + 3 H2O H6P2O4 H3PO2 ácido ortohipofosforoso

· + H2O H2P2O4 HPO2 ácido metafosforoso

P2O3 · + 2 H2O H4P2O5 ácido pirofosforoso (ó difosforoso) (anhídrido fosforoso) · + 3 H2O H6P2O6 H3PO3 ácido ortofosforoso

· + H2O H2P2O6 HPO3 ácido metafosfórico

P2O5 · + 2 H2O H4P2O7 ácido pirofosfórico (ó difosfórico) (anhídrido fosfórico) · + 3 H2O H6P2O8 H3PO4 ácido ortofosfórico

· + H2O H2SiO3 ácido metasilícico

SiO2

· + 2 H2O H4SiO4 ácido ortosilícico

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Conviene decir que en muchos casos es más conocida la forma polihidratada de un ácido que la forma convencional. Por ejemplo, en el caso del ácido fosfórico es más común su forma

orto (H3PO4) que su forma convencional (HPO3).

B.2 ISOPOLIÁCIDOS

Son oxoácidos en cuya molécula existen más de un átomo del elemento principal o átomo central.

En los casos más sencillos podemos escribir su formula sumando a una molécula de agua, las moléculas necesarias del anhídrido.

Los nombraremos con los prefijos di, tri, ... en función del nº de átomos del elemento principal que se encuentran en la molécula, y que dependerá del nº de moléculas de anhídrido utilizadas. (relacionado con la forma di de los oxoácidos polihidratados, ya que podemos deducir la formula por ambos caminos)

EJEMPLOS:

· Ácido disulfúrico 2 SO3 + H2O = H2S2O7

· Ácido trisulfúrico 3 SO3 + H2O = H2S3O10

· Ácido tetrabórico 2 B2O3 + H2O = H2B4O7

· Ácido dicrómico 2 CrO3 + H2O = H2Cr2O7

· Ácido difosfórico P2O5 + 2H2O → H4P2O7 (igual que arriba).

Nótese que se suman dos moléculas de agua ya que con una solo la formula se podría simplificar y no quedaría P2

B.3 PEROXOÁCIDOS

Reciben este nombre los ácidos oxoácidos en los que algún átomo de oxígeno ha sido sustituido por el grupo peroxo (O22- = –O–O– ).

Se nombran anteponiendo el prefijo peroxo al nombre del ácido. EJEMPLOS:

· HNO3 HNO4 ácido peroxonítrico (el N aparenta valencia 7)

O22- en lugar de O

2-· H2SO4 “ H2SO5 ácido peroxosulfúrico

· H2SO3 “ H2SO4 H2SO3–O ácido peroxosulfuroso.

(¡presenta la misma formula que el ac. sulfúrico!)

· H2CO3 “ H2CO4 ácido peroxocabónico

B.4 TIOÁCIDOS

Son compuestos que derivan de la sustitución de uno o varios átomos de oxígeno por átomos de azufre en un ácido oxoácido.

Se nombran anteponiendo el prefijo tio al nombre del ácido, indicando, si es el caso, el nº de átomos de O que han sido sustituidos, con los prefijos que ya conocemos.

EJEMPLOS:

· H2SO4 H2S2O3 H2SO3S ácido tiosulfúrico

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C) SALES OXOACIDAS U OXISALES

Son compuestos formados por un no-metal, oxígenos y un metal, y en ocasiones también por hidrógenos.

Se obtienen como resultado de la sustitución total o parcial de los H de los oxoácidos, por un metal, considerando siempre el nº de H sustituidos (que dará la valencia del grupo) y la valencia del metal.

Cuando se sustituyen todos los H, se escriben en la forma MA(XBOC)Z siendo Z la valencia del metal y A la valencia del grupo XBOCA- (que proviene del oxoácido HAXBOC).

Se nombran teniendo en cuenta el ácido del que proviene el grupo:

• Si el ácido es per...ico el grupo es per...ato

• Si el ácido es ...ico el grupo es ...ato

• Si el ácido es ...oso el grupo es ...ito

• Si el ácido es hipo...oso el grupo es hipo...ito

Ejemplos:

HClO4 (ácido perclórico) ClO4- grupo (anión) perclorato

HClO3 (ácido clórico) ClO3- grupo “ clorato

HClO2 (ácido cloroso) ClO2- grupo “ clorito

HClO (ácido hipocloroso) ClO- grupo “ hipoclorito

H2SO4 (ácido sulfúrico) SO42- grupo “ sulfato

H3PO4 (ácido fosfórico) PO43- grupo “ fosfato

Cuando se sustituyen sólo parte de los H los compuestos se formularán de la forma

Mn(HA-nXBOC)Z siendo n el nº de H sustituidos.

Se nombran indicando el nº de H que forman parte de la molécula seguido de la genérica del grupo (XBOCA-), según el ácido del que proceda. En el caso de ácidos con dos H, el grupo

resultante de la sustitución de un solo H se suele nombrar con el prefijo Bi. Ejemplos:

H2SO4 (ácido sulfúrico) HSO4- grupo (anión) hidrogenosulfato ó Bisulfato

H2SO3 (ácido sulfuroso) HSO3- grupo “ hidrogenosulfito ó Bisulfito

H2CO3 (ácido carbónico) HCO3- grupo “ hidrogenocarbonato ó Bicarbonato

H3PO4 (ácido fosfórico) H2PO4- grupo “ dihidrógenofosfato

“ HPO42- grupo “ hidrogenofosfato

H3PO2 (ac. (orto)hipofosforoso) H2PO2- grupo (anión) dihidrogenohipofosfito

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Debido al carácter ácido de los H de estos grupos, también se suelen nombrar denotando esta característica, como vemos a continuación:

HSO4- = grupo (anión) sulfato ácido.

HSO3- = grupo “ sulfito ácido.

H2PO4- = grupo “ fosfato diácido. Y así sistemáticamente.

Consiguientemente, para nombrar la sal, (escrita según las formulas que ya se han visto), se emplea el nombre específico del grupo seguido del específico del metal.

EJEMPLOS:

KClO4 perclorato potásico (ó de potasio)

Ca(ClO2)2 clorito cálcico

Fe2(SO4)3 sulfato férrico (ó de hierro (III)). ó trisulfato de dihierro

NaHCO3 bicarbonato sódico ó hidrogenocarbonato de sodio ó carbonato ácido de sodio

AgNO3 nitrato argéntico (ó de plata)

Ca(H2PO4)2 dihidrogenofosfato cálcico ó fosfato diácido de calcio

También aquí podemos recurrir al balance de cargas (considerando la carga positiva del metal) para averiguar la valencia del elemento no metálico y así poder nombrarlo fácilmente.

Otra forma de nombrar estas sales es teniendo en cuenta el otro nombre del ácido del que proviene el grupo:

Ejemplos:

HNO3 (ac. trioxonítrico (V)) NO3- (trioxonitrato (V))

HNO2 (ac. trioxonítrico (III)) NO2- (trioxonitrato (III))

H2SO3 (ac. trioxosulfúrico (IV)) HSO3- (hidrogenotrioxosulfato (IV))

EJEMPLOS:

NaNO3 trioxonitrato (V) de sodio Fe(NO3)2 trioxonitrato (V) ferroso (ó de Fe (II))

NaNO2 trioxonitrato (III) de sodio Fe(NO2)3 trioxonitrato (III) férrico (ó de Fe (III))

NaHSO3 hidrogenotrioxosulfato (IV) sódico

Si el anión tiene subíndice se puede expresar con los prefijos numerales multiplicativos (griegos) bis-, tris-, tetraquis-,etc. no obstante si se indica la valencia del metal, no son necesarios estos prefijos, pues queda suficientemente clara la nomenclatura del compuesto.

Ejemplos:

Fe2(CO3)3 tris[trioxocarbonato (IV)] de hierro (III)

Fe(NO3)2 bis[trioxonitrato (V)] ferroso (ó de Fe (II))

Cu(HSO3)2 bis[hidrogenotrioxosulfato (IV)] de Cu (II))

Desde luego, la manera más usada de nombrar oxisales es la primera, por lo que siempre la tendremos más en cuenta.

Ni que decir tiene que, al igual que los oxácidos pueden estar formados por algunos

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oxigeno (e hidrogeno en los casos que hemos visto). De igual forma podemos encontrar grupos que provienen de alguna de las variantes que pueden presentar los oxácidos, como por ejemplo grupos de isopoliácidos, o de oxoácidos polihidratados. (Ya hemos visto los fosfatos (PO43-), que

provienen del ácido fosfórico polihidratado). Se nombran siguiendo las reglas que ya sabemos.

Ejemplos:

KMnO4 = permanganato potásico

K2CrO4 = cromato potásico

K2Cr2O7 = dicromato potásico (el grupo proviene del ac. dicrómico H2Cr2O7)

MÁS EJEMPLOS:

Ca2(SiO4) ...(orto)silicato cálcico

BaSO4 ... sulfato bárico

CaCO3 ... carbonato cálcico (componente principal de piedras calizas)

Na2S2O3 ... tiosulfato sódico

CaSO4 ... sulfato cálcico (Yeso)

K2HPO4 ... hidrogenofosfato potásico (usado como abono)

NH4NO3 ... nitrato amónico (también muy usado como abono).

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EJERCICIOS:

Nombra los siguientes compuestos:

H4P2O7

H3AsO3

CuMnO4

KOH

Na3BO3

K2Cr2O7

CuCO3

MnSO4

Mg(OH)2

H3PO4

LiOH

Na2B4O7

ZnSeO3

NaClO3

Fe2(CO3)3

Al(OH)3

CaSO3

Co(NO3)2

CuCrO4

Pb(OH)4

HBrO4

Formula los siguientes compuestos:

Hidróxido crómico

Hidróxido amónico

Perclorato ferroso

Tetraoxoclorato (VII) de níquel (III)

Ácido dioxofosfórico (III)

Tetraborato bárico

Bicarbonato potásico

Dihidrogenofosfato (V) de hierro (III)

Ácido yodoso

Nitrito mercúrico

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