ANEXO UNIDAD 2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA QUÍMICA
Los átomos de un elemento se combinan a veces con átomos de otros elementos y forman compuestos químicos. Estos compuestos constituyen un conjunto muy numeroso, por lo que es necesario establecer unas reglas para nombrarlos e identificarlos. Cada compuesto químico tiene una fórmula y un nombre.
La fórmula química es una representación simbólica de la molécula o unidad estructural de una sustancia química. Contiene los símbolos de los elementos que forman el compuesto y, junto a ellos, unos subíndices que indican el número de átomos de dichos elementos. La nomenclatura es el conjunto de reglas mediante las cuales se nombran los compuestos.
La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ha propuesto una serie de normas con las que pretende conseguir una nomenclatura y formulación válida para todos los países.
Para formular y nombrar un compuesto es preciso conocer los símbolos de los elementos, así como conocer los estados de oxidación.
Formular un compuesto es escribir correctamente su fórmula. Nombrar un compuesto es asignarle
su nombre correcto.
Usamos tres nomenclaturas: - Nomenclatura sistemática. - Nomenclatura de stock. - Nomenclatura tradicional.
Nomenclatura sistemática
La nomenclatura sistemática utiliza los prefijos griego (mono - , di - , tri - ...) para indicar el número de átomos que forman el compuesto. Por ejemplo: Cl2O3 Trióxido de dicloro (tres átomos de oxígeno y dos de cloro).
Nomenclatura de stock
En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis:
EN GENERAL, UTILIZAREMOS ÚNICAMENTE LA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA Y LA DE STOCK. SÓLO EMPLEAREMOS LA NOMENCLATURA TRADICIONAL EN AQUELLOS COMPUESTOS DONDE ESTE TIPO DE NOMENCLATURA SEA LA QUE SE UTILIZA DE FORMA HABITUAL.
Tipos de compuestos
Los tipos de compuestos que vamos a ver son: a) Óxidos.
b) Hidruros de metales. c) Hidruros de no metales. d) Hidrácidos.
e) Hidróxidos. f) Sales binarias.
Como norma general, SIEMPRE se coloca a la derecha el átomo con el estado de oxidación negativo. Los estados de oxidación (sin signo) SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y
SE PONEN COMO SUBÍNDICES (los subíndices sin signo), es decir, se cruzan. Si los dos
subíndices son pares, es obligatorio simplificar. Al leer el compuesto SIEMPRE se lee de derecha a izquierda.
OJO, cuando el elemento que se coloca a la izquierda en la fórmula tiene un estado de oxidación único positivo, no se indica en la nomenclatura de stock entre paréntesis el estado de oxidación, ya que hay que saberlo. Esto ocurre con los alcalinos (primera columna de la tabla periódica), alcalinotérreos (segunda columna), Ag, Al, Zn y Cd. En estos casos hay que tener especial cuidado a la hora de escribir la fórmula.
a) Óxidos
Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno.
El nombre de estos compuestos siempre incluye la palabra óxido. El oxígeno actúa con estado de
oxidación -2. Su fórmula general es: M2OX
Nomenclatura sistemática:
Solución:
Trióxido de dihierro
Prefijo numeral que indica el número de oxígenos
Nombre del elemento
Prefijo numeral que indica el número de átomos del elemento
Fe
2O
3El hierro se escribe a
la izquierda El oxígeno, como elemento con el estado de oxidación negativo, se
Nomenclatura:
Solución:
Formulación:
Solución (nomenclatura sistemática):
Fórmula N. sistemática N. stock
Cl2O Monóxido de dicloro Óxido de cloro (I)
SO Monóxido de azufre Óxido de azufre (II) I2O3 Trióxido de diyodo Óxido de yodo (III)
SeO2 Dióxido de selenio Óxido de selenio (IV) Br2O5 Pentaóxido de dibromo Óxido de bromo (V)
S2O3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) I2O7 Heptaóxido de diyodo Óxido de yodo (VII)
Óxido de calcio
El calcio es un metalalcalino-térreo con número de oxidación
fijo: +2
Ca
2O
2El número de oxidación del oxígeno (sin signo) se coloca como subíndice del
El número de oxidación del calcio (sin signo) se coloca como subíndice del oxígeno
CaO
Simplificar subíndices
SO
2Dióxido de azufre
Prefijo numeral que indica el número de oxígenos.
Palabra óxido
Nombre del elemento.
Fórmula N. sistemática N. stock
Na2O Monóxido de disodio Óxido de sodio
Ca2O2 = CaO Monóxido de calcio Óxido de calcio Fe2O2 = FeO Monóxido de hierro Óxido de hierro (II) Fe2O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III)
Pb2O4 = PbO2 Dióxido de plomo Óxido de plomo (IV) Al2O3 Trióxido de dialuminio Óxido de aluminio (III)
b) Hidruros de metales
Son compuestos binarios formados por un metal e hidrógeno. El nombre de estos compuestos siempre incluye la palabra hidruro. El hidrógeno actúa con estado de oxidación -1. Su fórmula general es: MHX, donde M es un metal y la X el estado de oxidación (siempre positivo) del metal.
Nomenclatura sistemática:
Solución:
Formulación:
Solución (nomenclatura de stock):
Trihidruro de cobalto
Prefijo numeral que indica el número de hidrógenos
Nombre del elemento
CoH
3El elemento se escribe a la izquierda
El hidrógeno, que en este caso actúa con estado de oxidación negativo, se escribe
a la derecha
Hidruro de aluminio
El aluminio es un metal con númerode oxidación fijo: +3
AlH
3El número de oxidación del hidrógeno (sin signo) se coloca como subíndice del aluminio (al ser 1 se omite)
Fórmula N. sistemática N. stock
NaH Monohidruro de sodio Hidruro de sodio
FeH2 Dihidruro de hierro Hidruro de hierro (II) FeH3 Trihidruro de hierro Hidruro de hierro (III) SnH4 Tetrahidruro de estaño Hidruro de estaño (IV)
MgH2 Dihidruro de magnesio Hidruro de magnesio
c) Hidruros de no metales
Hay no metales como el nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, carbono, silicio y boro que forman compuestos con el hidrógeno y que reciben nombres especiales. En este caso, el hidrógeno actúa con
estado de oxidación -1
Nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y boro funcionan con estado de oxidación +3, mientras que el carbono y el silicio lo hacen con estado de oxidación +4.
En este caso los nombres especiales forman parte de la nomenclatura tradicional. No se usa la nomenclatura de stock, pero sí la sistemática.
Fórmula N. tradicional
(la más usada)
N. sistemática
NH3 Amoniaco Trihidruro de nitrógeno PH3 Fosfina Trihidruro de fósforo
AsH3 Arsina Trihidruro de arsénico BH3 Borano Trihidruro de boro
SbH3 Estibina Trihidruro de antimonio CH4 Metano Tetrahidruro de carbono SiH4 Silano Tetrahidruro de boro
d) Ácidos hidrácidos
Son compuestos binarios formados por un no metal e hidrógeno. En este caso, el hidrógeno actúa con
estado de oxidación +1, por lo que se escribe a la izquierda y el no metal, con estado de oxidación
negativo, por lo que se escribe a la derecha. Su fórmula general es: HxN, donde N es el no metal y
la X el estado de oxidación del no metal (en positivo).
Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes:
- Flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con estado de oxidación -1). - Azufre, selenio, teluro (funcionan con estado de oxidación -2).
Fórmula N. tradicional
(cuando está en disolución)
N. tradicional
(cuando está en estado puro)
HF Ácido fluorhídrico Fluoruro de hidrógeno HCl Ácido clorhídrico Cloruro de hidrógeno
HBr Ácido bromhídrico Bromuro de hidrógeno
HI Ácido yodhídrico Yoduro de hidrógeno
H2S Ácido sulfhídrico Sulfuro de hidrógeno H2Se Ácido selenhídrico Seleniuro de hidrógeno
H2Te Ácido telurhídrico Telururo de hidrógeno
e) Hidróxidos
Son compuestos formados por un metal y el grupo OH-. El grupo OH- SIEMPRE tiene estado de
oxidación -1. Su fórmula general es M(OH)X, donde M es un metal y la X, el estado de oxidación del metal (en positivo).
Aunque son compuestos ternarios (formados por tres elementos), se nombran como si fueran binarios, con la palabra hidróxido seguida del nombre del metal.
Nomenclatura sistemática:
Solución:
Formulación:
Solución (nomenclatura de stock):
Ni(OH)
3Trihidróxido de níquel
Prefijo numeral que indica el
número de grupos (OH-) Nombre del metal
El metal se escribe a la izquierda
El grupo (OH) se escribe a la derecha. Si tiene
subíndice es obligatorio
Hidróxido de magnesio
El magnesio es un metal alcalino-térreo Nombre sin prefijos
Mg(OH)
2El (OH) se comporta como un no metal con número de oxidación - 1. Este número (sin signo) será el subíndice del metal (se omite)
Formulación:
Solución (nomenclatura sistemática):
Formulación:
Solución (nomenclatura sistemática):
Fórmula N. sistemática N. stock
NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio
Ca(OH)2 Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio Ni (OH)2 Dihidróxido de níquel Hidróxido de níquel (II)
Al(OH)3 Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio Pb(OH)4 Tetrahidróxido de plomo Hidróxido de plomo (IV)
f) Sales binarias
Son compuestos binarios formados por un metal, que actúa con estado de oxidación positivo, y un no metal, que actúa con estado de oxidación negativo (por lo que se coloca a la derecha).
Se formulan escribiendo primero el metal y luego el no metal, intercambiando los estados de oxidación.
Se nombran citando primero el no metal, terminado en " - uro", y luego el metal (el último que se escribe el primero que se lee).
Fe(OH)
2Dihidróxido de hierro
Palabra hidróxido
Nombre del metal Prefijo numeral que indica el
número de grupos (OH)
Al(OH)
3Trihidróxido de aluminio
Nombre del metal Palabra hidróxido
Nomenclatura sistemática:
Solución:
Fórmula N. sistemática N. stock
CaF2 Difluoruro de calcio Fluoruro de calcio
Mn2S2= MnS Sulfuro de manganeso Sulfuro de manganeso (II) CdBr2 Dibromuro de cadmio Bromuro de cadmio
CrI2 Diyoduro de cromo Yoduro de cromo (II) Pt2S4 = PtS2 Disulfuro de platino Sulfuro de platino (IV)
Al2Se3 Diseleniuro de aluminio Seleniuro de aluminio PCl5 Pentacloruro de fósforo Cloruro de fósforo (V)
Respecto a los nombres, en algunos elementos el nombre se altera (en la mayoría se usa su antiguo nombre latino):
H: hidr- (hidruro) S: sulf- (sulfuro) P: fosf- (fosfuro) C: carb- (carburo) N: nitr- (nitruro)
Hexafluoruro de azufre
Subíndice del flúor Nombre del otro no metal
SF
6El elemento menos
electronegativo se escribe a la izquierda
El elemento más electronegativo (el terminado en URO) se escribe a la
derecha. La terminación URO indica el no
1. Completa la tabla:
2. Formula los siguientes compuestos:
Nomenclatura Fórmula Nomenclatura Fórmula
1. Óxido de bario 16. Fluoruro de calcio
2. Óxido de sodio 17. Yoduro de plomo (II)
3. Tetrahidruro de silicio 18. Bromuro de potasio
4. Óxido de aluminio 19. Arsina
5. Óxido de níquel (III) 20. Sulfuro de bario
6. Óxido de cloro (VII) 21. Tricloruro de arsénico
7. Hidruro de litio 22. Sulfuro de hierro (II)
8. Cloruro de cobalto (III) 23. Hidruro de magnesio
9. Hidruro de plata 24. Hidróxido de calcio
10. Ácido bromhídrico 25. Hidróxido de hierro (III)
11. Ácido sulfhídrico 26. Hidróxido de aluminio
12. Amoniaco 27. Bromuro de cobalto (II)
13. Ácido clorhídrico 28. Hidróxido de potasio
14. Hidruro de calcio 29. Cloruro de potasio
