UNIDAD 3: FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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Curso académico 2018/2019

FÍSICA Y QUÍMICA

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ÍNDICE DE CONTENIDOS

Curso académico 2018/2019

1. Introducción

2. Formulación y nomenclatura inorgánica 2.1. Sustancias simples

2.1.1. Metales

2.1.2. No metales (sustancias atómicas y moleculares) 2.1.3. Iones monoatómicos

2.2. Compuestos binarios

2.2.1. Óxidos 2.2.2. Hidruros 2.2.3. Sales binarias

2.3. Compuestos ternarios

2.3.1. Hidróxidos 2.3.2. Oxoácidos

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1. INTRODUCCIÓN

- En la primera parte del tema hemos visto que, salvo excepciones, los átomos tienden a unirse para dar lugar a distintas sustancias. En esta segunda parte vamos a ver cómo se formulan y nombran dichas sustancias.

¿Qué es formular una sustancia?

•

Escribir su fórmula a partir de su nombre. Ej.: dióxido de carbono = CO₂ ¿Qué es nombrar una sustancia?

¿Qué es nombrar una sustancia?

•

Escribir su nombre a partir de su fórmula. Ej.: CO₂ = dióxido de carbono

¿Puedo formular y/o nombrar una sustancia como a mí me venga en gana o debo seguir una serie de reglas?

•

Para formular y/o nombrar una sustancia debemos seguir una serie de reglas. Dichas reglas han sido establecidas por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada).

¿Por qué es importante saber nombrar y formular sustancias químicas?

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1. INTRODUCCIÓN

En oxoácidos,

En oxoácidos, solo con +4, +6 y +7

En oxoácidos, solo con ±3 y +5

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1. INTRODUCCIÓN

“Binarios”, unión de dos elementos distintos

“Simples”, un solo elemento

distintos

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1. INTRODUCCIÓN

Tipos de nomenclatura

•

Para nombrar compuestos binarios e hidróxidos (un tipo de ternarios), se emplea la nomenclatura estequiométrica o de composición. Dos “subtipos”:

Utilizando prefijos “multiplicadores” que informan sobre el número de átomos que hay de cada uno de los elementos que forman el compuesto. Este “subtipo” de nomenclatura estequiométrica o de composición también suele llamarse “nomenclatura sistemática”.

Números arábigos con carga NO

composición también suele llamarse “nomenclatura sistemática”.

Indicando al final en números romanos y entre paréntesis el n.o. con el que “actúa” el elemento “no principal”, cuando éste pueda actuar con mas de un n.o. _{(si solo puede actuar con uno, no se indica). Este “subtipo”}

de nomenclatura estequiométrica o de composición se ha denominado tradicionalmente “nomenclatura de Stock” (químico alemán, Alfred Stock).

CO₂ Dióxido de carbono Sistemática

CO₂ Óxido de carbono (IV) Stock

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1. INTRODUCCIÓN

Tipos de nomenclatura (continuación)

•

Para nombrar oxoácidos, estudiaremos dos tipos de nomenclatura:

Nomenclatura tradicional: ácido + prefijo (hipo-,per-) y sufijos (-oso, ico).

Nombre de hidrógeno: IUPAC, 2005.

•

En el caso de las oxosales, utilizaremos dos formas para nombrarla:

Nomenclatura tradicional: prefijo (hipo-,per-) y sufijos (-ito, ato).

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2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

2.1. Sustancias simples

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2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

2.1. Sustancias simples

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2. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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2.2.1. Óxidos

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

Los óxidos son combinaciones del oxígeno con cualquier otro elemento de la tabla periódica excepto con los del grupo 17(F, Cl, Br, I y At). El O siempre actúa con -2.

- Por tanto, la “forma general” de los óxidos será: XO

- El oxígeno se “coloca” a la derecha de la fórmula química (no metal) y el elemento con el que se “combina” (elemento X),a la izquierda.

- Por tanto, la “forma general” de los óxidos será: XO

- En los compuestos binarios, el “elemento principal” (en este caso el oxígeno)

siempre se sitúa a la derecha de la fórmula y es el primero que se nombra.

- Ejemplo: nombra el siguiente compuesto BaO

BaO

Sistemática (prefijos) Monóxido de monobario

Stock (números romanos) _{Óxido de bario (II)}

“No me he enterado de nada!!!”

Monóxido de bario

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2.2.1. Óxidos

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

- Ejemplo: nombra el siguiente compuesto BaO

Vamos a verlo paso a paso:

- Lo primero que tenemos que tener en cuenta es que, como hemos visto, para nombrar los compuestos binarios (y los hidróxidos) se utilizan dos nomenclaturas, sistemática y stock:

•

Nomenclatura sistemática o de prefijos multiplicadores: consiste en indicar el número de átomos que tenemos de cada uno de los elementos que forman el compuesto. Para ello utilizamos los “prefijos multiplicadores” que hemos visto. Es importante no olvidar que si del “elemento no principal” solo hay un átomo, no se pone “mono” (en los demás casos sí se indica el número de átomos del “elemento no principal” que tenemos, es decir, sí se pondría “di” si hubiera 2, “tri” si hubiera 3, etc.).

BaO Monóxido de bario

Tenemos un átomo de oxígeno = monóxido

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2.2.1. Óxidos

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

•

Nomenclatura de stock: se indica al final, en números romanos y entre paréntesis el n.o. _{con el que actúa el elemento “no principal”; siempre y cuando}

dicho elemento pueda actuar con más de un n.o. _{(si el elemento “no principal”}

solo pueda actuar con un número de oxidación, no se indica).

¿Cómo sé con el n.o. _{que actúa el elemento “no principal”?}

- Debemos saber que la molécula debe ser “neutra”, es decir, el número de cargas positivas tiene que ser igual al de cargas negativas, o lo que es lo mismo, la suma de las cargas positivas y negativas tiene que ser 0.

BaO

El O siempre actúa con -2 (-2) ∙ 1 (1 átomo de O) = -2

Para que la molécula sea neutra (sin carga), el Ba debe actuar con +2, ya que -2 + 2 = 0

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2.2.1. Óxidos

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

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2.2.1. Óxidos

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

- Ejemplo: formula el siguiente compuesto:

•

Trióxido de azufre _Sistemática

Tenemos tres

átomos de oxígeno (“trióxido”) y uno de azufre

SO₃

•

Óxido de azufre (VI) _Stock _{El azufre está actuando con +6, por tanto:}

S

O

-2

±

2 + 4

+ 6

2

6

S

2

O

6

Dividiendo entre 2

SO

₃

¿

_?

(20)

2.2.1. Óxidos

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

PERÓXIDOS

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2.2.2. Hidruros

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

Los hidruros son combinaciones del hidrógeno con cualquier otro elemento de la tabla periódica. El H actúa con -1 si se une a un metal o con +1 si se une a un no metal.

- Podemos distinguir dos tipos de hidruros, solubles y no solubles en agua.

Hidruros no solubles en agua

•

Se forman cuando el H se une a un metal, o a un no metal de los grupos 13, 14 y

•

Se forman cuando el H se une a un metal, o a un no metal de los grupos 13, 14 y 15.

•

Los identificamos pues, en este caso, la H (el hidrógeno) aparece a la derecha de la fórmula (es el “elemento principal”).

•

Para nombrarlos y formularlos seguimos las “reglas” que hemos visto para los óxidos, solo quesustituimos la palabra “óxido” por “hidruro”.

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2.2.2. Hidruros

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

Ejemplos de hidruros no solubles en agua Error: monohidruro de sodio

La IUPAC permite nombrar algunos de ellos, además de con “prefijo multiplicador” y con “n.o.”_{, con sus}

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2.2.2. Hidruros

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

Hidruros solubles en agua

•

Se forman cuando se une el H a un no metal de los grupos 16 (S, Se, y Te que actúan con -2) y 17 (F, Cl, Br y I que actúan con -1).

•

Muchos de ellos dan lugar a disoluciones ácidas al disolverse en agua, por eso

también se llaman ácidos hidrácidos.

•

Los identificamos pues, en este caso, la H (el hidrógeno) aparece a la izquierda de la fórmula (no es el “elemento principal”).

•

Se nombran de dos formas, según estén o no disueltos en agua:

Si no están disueltos en agua (nomenclatura de composición):

Iniciales del elemento + uro + de + hidrógeno

Si están disueltos en agua (en disolución acuosa):

(24)

2.2.2. Hidruros

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

Ejemplos de hidruros solubles en agua

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2.2.3. Sales binarias

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

Se forman cuando un metal se une al F, Cl, Br, I (que actúan con -1) o al S, Se y Te (que actúan con -2). También se denominan sales de ácidos hidrácidos.

- El F, Cl, Br, I, S, Se o Te se colocan a la derecha de la fórmula, por tanto son el “elemento principal” y el primero que se nombra.

- Se nombran siguiendo las reglas vistas para los óxidos y los hidruros no solubles en - Se nombran siguiendo las reglas vistas para los óxidos y los hidruros no solubles en agua y teniendo en cuenta:

Nomenclatura sistemática o de prefijos multiplicadores:

Prefijo que indica el nº de F, Cl, etc. que tenemos + iniciales F, Cl, etc. + uro + de + nombre elemento

Nomenclatura de stock o con n.o._:

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2.2.3. Sales binarias

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

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2.2.3. Sales binarias

2.2. COMPUESTOS BINARIOS

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2.3.1. Hidróxidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

Se forman por la unión de un catión metálico con el grupo hidroxilo (OH), el cual actúa siempre conn.o_{. -1.}

- Para nombrarlos y formularlos seguimos las “reglas” que hemos visto para los óxidos (e hidruros no solubles en agua), solo que sustituimos la palabra “óxido” por “hidróxido”.

Hg

OH

+1

+2

-1

1 ¿

_?

2

Hg(OH)

2

• Ejemplo:

Stock

_{: Hidróxido de mercurio (II)}

(29)

2.3.1. Hidróxidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

Error: monohidróxido de potasio

(30)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

Son sustancias formadas por hidrógeno, generalmente un no metal y oxígeno. Algunos metales como el Cr o el Mn, cuando actúan con n.o. _{“elevados”, también}

pueden formar este tipo de compuestos.

- Por tanto, “la fórmula” general de los oxoácidos es:

H X O

H

_a

X

_b

O

_c

a, b y c = nº de átomos de cada elemento

En los más comunes b = 1; con lo que tendríamos H_aXO_c

-

Los oxoácidos se forman cuando un óxido reacciona (“se une”) a, generalmente, una molécula de agua:

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2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo nombrarlos?

- Como hemos visto, los oxoácidos se pueden nombrar mediante nomenclatura tradicional o con nombre de hidrógeno:

•

Nomenclatura tradicional:

Ejemplo: nombra el siguiente compuesto H₂SO₄

Lo primero que tenemos que “averiguar” es con qué n.o. _{actúa el}

elemento X, en este caso el S, (dado que sabemos que el O siempre actúa con -2 y el H está actuando con +1, ya que se une a un no metal).

(32)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

Nomenclatura tradicional (continuación):

Una vez conocemos con que n.o. _{está actuando X (S en este caso),}

vemos con cuántos n.o. _{puede actuar dicho elemento:}

El S puede actuar con±2, El S puede actuar con±2, +4 y +6. Es decir, puede actuar con 3 n.o._{, y en}

(33)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

A continuación, vemos qué prefijo y sufijo le corresponde según los n.o.

con los que pueda actuar y considerando el n.o. _{con el que está actuando.}

(34)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

Tras comprobar el prefijo y el sufijo que le corresponde, escribimos el nombre del compuesto atendiendo a la siguiente “estructura”:

Ácido + prefijo + iniciales del elemento X + sufijo

Ácido prefijo sulfur

El número de letras que “forman” las iniciales varía de un elemento a otro, se “aprende” con la práctica

(35)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

(36)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo nombrarlos? (continuación)

•

Nombre de hidrógeno:

Para nombrar un oxoácido mediante esta nomenclatura seguimos la siguiente estructura:

Prefijo + hidrógeno + (prefijo + oxido + iniciales del elemento X + ato)

Indica el nº de hidrógenos que hay (si solo hay uno, no se

pone “mono”)

Indica el nº de oxígenos que hay (si

(37)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

Nombre de hidrógeno (continuación):

(38)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo formularlos?

•

Si te dan el nombre tradicional:

Ejemplo: formula el ácido perbrómico

“Averiguamos” con qué n.o. _{está actuando el elemento X, en este caso el}

Br. Como es “perbrómico”, y dado que el Br puede actuar con 4 n.o. ₍_±_1,

+3, +5 y + 7), te indica que el Br está actuando con el mayor de sus n.o._{, en}

este caso +7.

“Averiguamos” de qué óxido “procede”:

Br

O

-2 +7

2 7

Br

₂

O

₇

“Añadimos” una molécula de agua:

Br

₂

O

₇

+

H

₂

O

_H

₂

_Br

₂

_O

₈

_HBrO

₄

(39)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo formularlos? (continuación)

•

Si te dan el nombre de hidrógeno:

Ejemplo: formula el trihidrógeno(tetraoxidofosfato)

Vemos el número de hidrógenos que tenemos, “trihidrógeno” = 3 = H₃

“Averiguamos” quién es el elemento X, “fosfato” = fósforo = P

Observamos cuántos oxígenos tenemos, “tetraoxido” = 4 = O₄

“Formamos” el oxoácido atendiendo a su fórmula general: H_aX_bO_c

(40)

2.3.2. Oxoácidos

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

Hay que tener cuidado pues, como vimos al inicio de esta segunda parte del

tema, algunos elementos cuando forman oxoácidos solo actúan con

“determinados” n.o., es el caso del Cr que solo actúa con +6, el Mn que actúa con +4, +6 y +7 y el N que actúa con ±3 y +5.

Aspectos a considerar en relación a la formulación y nomenclatura de oxoácidos

•

Así mismo, hay excepciones en la “tabla de prefijos y sufijos”. De este modo, al Mn, cuando actúa con el menor de sus n.o. (4), le corresponde el sufijo “oso” (en lugar del prefijo “hipo” y el sufijo “oso” como es habitual). Cuando actúa con 6, se le añade el sufijo “ico” y cuando actúan con 7, deberíamos utilizar el prefijo “per” y el sufijo “ico”.

Mn

4 = hipo….oso

6 = ….oso

7 = ….ico

4 = ….oso

6 = ….ico

(41)

2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

Las oxosales se forman a partir de oxoácidos en los que todos sus hidrógenos han sido sustituidos por un metal (si quedara algún hidrógeno no serían neutras, no las vemos en este curso)

¿Cómo se forman?

•

Ejemplo: CuSO₃ (sulfito de cobre (II)/Trioxidosulfato de cobre)

•

El oxoácido “pierde” todos sus hidrógenos:

H

₂

SO

₃

2 H

+

+ SO

3-2

•

Al anión que se ha formado (SO₃-2_{) se le añade el metal, en este caso el Cu que}

actúa con un n.o. _{de +2 y se intercambian los} n.o._:

•

Ejemplo: CuSO₃ (sulfito de cobre (II)/Trioxidosulfato de cobre)

Cu

SO

₃

-2

+2

2

(42)

2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo nombrarlas?

- Como hemos mencionado, las oxosales se pueden nombrar mediante nomenclatura tradicional o con un tipo de nomenclatura estequiométrica o de composición que podríamos “asemejar” a la nomenclatura sistemática vista para compuestos binarios.

•

Nomenclatura tradicional:

Ejemplo: nombra el siguiente compuesto Fe(ClO₄)₂

“Averiguamos” el oxoácido del que procede, en este caso: HClO₄

Nombramos el oxoácido tal y como hemos visto, en este caso: ácido perclórico

Nombramos la oxosal a partir del nombre del oxoácido, sustituyendo las terminaciones (sufijos) “ico” por “ato” y “oso” por “ito”, seguido del nombre del metal que sustituye a los hidrógenos e indicando el n.o. _{con el}

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2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

(44)

2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo nombrarlas? (continuación)

•

Nomenclatura estequiométrica o de composición (“sistemática”):

Para nombrar una oxosal neutra mediante esta nomenclatura seguimos la siguiente estructura:

Prefijo + oxido + iniciales del no metal + ato + de + prefijo + nombre del metal

Indica el nº de oxígenos que hay (si

solo hay uno, no se pone “mono”)

Indica el nº de átomos del metal (si solo hay uno, no

se pone “mono”)

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2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

•

Nomenclatura estequiométrica o de composición (“sistemática”) (continuación):

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2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo formularlas?

•

Si te dan el nombre tradicional:

Ejemplo: formula el nitrato de plata

“Averiguamos” el oxoácido del que procede la oxosal:

NO

₃

(

)

Nitrato

_Ico

Nitr

ato

Ácido nítrico

HNO

₃

Sustituimos los hidrógenos del oxoácido por el metal e intercambiamos los n.o._:

Ag

-1

+1

1

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2.3.3. Oxosales neutras

2.3. COMPUESTOS TERNARIOS

¿Cómo formularlas? (continuación)

•

Si te dan el nombre de composición:

Ejemplo: formula el trioxidonitrato de potasio

Vemos el número de oxígenos que tenemos, “tri” = 3 = O₃

“Averiguamos” quién es el no metal, “nitrato” = nitrógeno = N

Observamos cuál es el metal, “de potasio” = K

“Formamos” la oxosal teniendo en cuenta su “estructura típica” (metal + no metal + oxígeno):