FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICAS

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FORMULACIÓN Y

FORMULACIÓN Y

NOMENCLATURA INORGÁNICAS

NOMENCLATURA INORGÁNICAS

(De acuerdo con las normas IUPAC 2005 y con los criterios de la PAU)

(De acuerdo con las normas IUPAC 2005 y con los criterios de la PAU)

Gloria Moro

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INDICE

Conceptos básicos 3 Elementos y compuestos 3 Valencia y nº de oxidación 4 Reglas de asignación de nº oxidacion 6 Tabla nº oxidación 7 Fórmulas 8 Tipos de nomenclatura 9 Formulación y nomenclatura de compuestos 11 Sustancias simples: – Elementos e iones 11 Compuestos binarios 12 – Combinaciones con O 14 – Combinaciones con H 18 – Metal + No Metal 21 – No Metal + No Metal 22 Compuestos ternarios 23 – Hidróxidos 23 – Oxoácidos 24 – Oxosales 28 Compuestos cuaternarios: – oxosales ácidas 30 Enlaces de interés 31

(3)

Conceptos básicos

Elementos y compuestos

Elementos

son

sustancias formadas

por un único tipo de

átomos (átomos de un

mismo elemento).

Oxígeno:

O

2

Compuestos

son

sustancias formadas

por una combinación

fija y constante de

átomos distintos.

Agua:

H

2

O

(4)

Conceptos básicos

Valencia y nº de oxidación

Valencia.

Indica la capacidad de combinación

de un elemento. Es el nº de átomos de H con

que se combina un átomo de dicho elemento.

No tiene signo.

Nº de oxidación

es la carga formal que tiene

un elemento cuando se combina con otro(s).

Suele coincidir con el número de electrones que

el elemento gana (signo negativo) o pierde o

comparte (signo positivo) al combinarse.

(5)

Conceptos básicos

Valencia y nº de oxidación

Valencia y nº de oxidación

pueden coincidir.

El H tiene valencia 1 pero sus números de

oxidación pueden ser +1 o -1, dependiendo del

compuesto que forme.

Para formular un compuesto es necesario

conocer los números de oxidación de sus

elementos.

Solo existen aquellos compuestos

en los que los elementos que los forman tienen

nº de oxidación permitidos.

(6)

Conceptos básicos

Reglas de asignación de nº oxidación

Elementos o átomos aislados: (nº ox= 0).

Iones monoatómicos: (nº ox= carga ión).

Metales: nº oxidación es siempre positivo.

Oxígeno: siempre ( -2), excepto en peróxidos

(-1) y cuando se combina con el flúor (+2).

Hidrógeno: (+1) si se combina con no metales y

(-1) si se combina con metales .

La suma de los nº oxidación de los átomos de

(7)

Conceptos básicos

(8)

Conceptos básicos

Fórmulas

Una

fórmula

es una

representación

de un

compuesto.

Indica qué átomos forman parte del

mismo y en que cantidad o proporción lo hacen.

Está constituida por un conjunto de letras (los

símbolos de los elementos que forman el compuesto)

y números que aparecen como subíndices (cantidad o

proporción de átomos que forman el compuesto)

H2O: cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.

Al2S3: el trisulfuro de dialuminio contiene dos átomos de aluminio por cada tres átomos de azufre.

(9)

Conceptos básicos

Tipos de nomenclatura

Cada

compuesto químico

se representa

mediante una

única fórmula

y, sin embargo, pueden denominarse con

distintos nombres.

Existen varios tipos de nomenclatura para los compuestos

inorgánicos. Cada una de ellas sigue reglas diferentes.

El

organismo

encargado de

establecer las reglas

de

formulación y nomenclatura de los compuestos químicos

es al

IUPAC

.

En la actualidad, la IUPAC acepta la utilización de la

nomenclatura tradicional

y de tres

nomenclaturas

sistemáticas: composición, sustitución y adición.

(10)

Conceptos básicos

Tipos de nomenclatura

En este documento

utilizaremos únicamente

las

siguientes nomenclaturas:

Sistemática

de

composición o estequiométrica

para

compuestos binarios e hidróxidos. Usaremos prefijos

multiplicadores (di-, tri-, tetra-) o números romanos

para expresar los números de oxidación de los

elementos.

Tradicional

para oxoácidos, oxosales y compuestos

con nombres comunes

(agua, amoníaco, etc). Esta

nomenclatura utiliza combinaciones de prefijos (hipo -,

per-) y sufijos (-oso, -ico) para indicar el estado de

(11)

Formulación y nomenclatura. Sustancias simples.

Elementos e iones

Los

metales

y los

gases monoatómicos

se nombran

como el elemento que los forma:

Cu

, cobre;

He

, helio.

Las

moléculas homonucleares

se nombran como el

elemento si son gases, o usando un prefijo numeral:

O

2

oxígeno o dioxígeno;

S

6

, hexaazufre.

Los

cationes

se nombran usando el nombre del

elemento y el número de carga.

Ni

2+

[níquel(2+)] .

Los

aniones

se nombren usando el sufijo

-uro

y el nº

de carga, que se puede omitir si es único (

Cl

-

, cloruro);

excepto los aniones del

oxígeno

que se nombran

como óxidos (

O

2-

) o peróxidos (

O

2-

).

(12)

Formulación y nomenclatura

Compuestos binarios. Reglas generales

● Están formados por dos elementos químicos distintos,

uno con nº ox.positivo y otro con nº ox. negativo.

Formulación: se escribe a la derecha el elemento más

electronegativo (en general es el de nº ox negativo). Los subíndices da cada elemento son el nº ox. del otro

elemento, sin signo. Ambos subíndices se simplifican si es posible. A+a + B-b A

bBa

Nomenclatura: el compuesto se lee de derecha a

izquierda, nombrando el elemento electronegativo con la terminación -uro, excepto si es el oxígeno que se lee como óxido. Los estados de oxidación se indicarán utilizando

(13)

Formulación y nomenclatura

Compuestos binarios. Reglas generales

Símbolos:

H: hidrógeno; O: oxígeno: M: metal; X o Y: no metales

Ejemplos:

FORMULA NOMBRE CON PREFIJOS NUMERALES

NOMBRE CON NUMEROS ROMANOS

M2O3 Trióxido de diM Óxido de M (III) MH4 Tetrahidrururo de M Hidruro de M (IV)

(14)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con O:

Óxidos metálicos

M

+m

+O

-2

=

M

2+m

O

m -2

m-óxido de (di-)M (prefijo mono- se

puede omitir)

Óxido de M(m en nº romano, se omite

si m es único) Pb2O4 = PbO2 Dióxido de plomo

Óxido de plomo(IV)

Ca2O2 = CaO (mono- se omite) óxido de calcio Óxido de calcio (II se omite)

Li2O Óxido de dilitio

Óxido de litio (se omite I )

(15)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con O:

Óxidos no metálicos

Y

+y

+O

-2

=

Y

2+y

O

y -2

y-óxido de (di-)Y (prefijo mono- se

puede omitir)

Óxido de Y(y en nº romano, se omite si

y es único)

Y: no metal de los grupos 13, 14, 15 o 16 CO Monóxido de carbono Óxido de carbono(II) CO2 Dióxido de carbono Óxido de carbono(IV) P2O5 Pentaóxido de fósforo Óxido de fósforo(V)

(16)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con O:

X-uros de oxígeno

X

+x

+O

-2

=

O

x-2

X

2 +x

Di-Xuro de x-oxígeno

x-óxido de X(x en nº romano). Esta es

la antigua nomenclatura STOCK, mejor no usarla.

X: halógenos (grupos 17), excepto el fúor (nº ox.=-1). OF2 Difluoruro de oxígeno

Óxido de flúor (antigua nomenclatura STOCK) O3Cl2 Dicloruro de trioxígeno

Óxido de cloro(III) (nomenclatura STOCK) O5 I2 Diyoduro de pentaoxígeno

(17)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con O:

Peróxidos metálicos

M

+m

+(O

2

)

-2

=

M

2+m

O

2m-2

(di)m-óxido de (di)M (como óxidos)Peróxido de M(m en nº romano, se

omite si es único)

(O

2

)

-2

: ión peróxo. Nº oxidación O es -1

Los subíndices solo se pueden simplificar si resulta un nº par de átomos de O.

H2O2 Dióxido de dih. - Peróx. de h. - Agua oxigenada K2O2 Dióxido de dipotasio - Peróxido de potasio

Cr2O6 Hexaóxido de dicromo - Peróxido de cromo(III) Ca O =CaO Dióxido de calcio - Peróxido de calcio

(18)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con H:

Hidruros metálicos

M

+m

+ H

-1

=

M

+m

H

m-1

m-hidruro de M (prefijo mono se

puede omitir)

Hidruro de M(m en nº romano, se

omite si m es único)

Mg H2 Dihidruro de magnesio

Hidruro de magnesio (II se omite) LiH Hidruro de litio (mono- se omite)

Hidruro de litio Au H3 Trihidruro de oro

(19)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con H:

Hidruros no metálicos

Y

-y

+H

+1

=

Y

-y

H

y +1

y-hidruro de Y

Nombre tradicional ó Nombre de hidruro

progenitor (nomenclatura sistemática de sustitución)

Y: no metal grupos 13, 14, 15 (-y=-3,-4,-3 respectivamente) NH3 Trihidruro de nitrógeno PH3 Trihidruro de ...

Amoniaco ó Azano Fosfano CH4 Tetrahidruro de carbono

Metano

BH3 Trihidruro de boro Borano

(20)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones con H:

X-uros de hidrógeno

X

-x

+H

+1

=

H

x+1

X

-x

Xuro de x-hidrógeno

Ácido X-hídrico (nomenclatura

tradicional para compuestos en

disolución acuosa: ácidos hidrácidos) X: halógenos (-x=-1) o anfígenos (-x=-2).

HF Fluoruro de hidrógeno HCl Cloruro de hidrógeno Ácido flúorhídrico Ácido clorhídrico

H2S Sulfuro de dihidrógeno Ácido sulfhídrico

HCN Cianuro de hidrógeno (CN-: ión cianuro)

(21)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones Metal + No metal:

X

-x

+M

+m

=

M

x+m

X

m -x

m-Xuro de x-M (prefijo mono- se puede

omitir)

Xuro de M(m en nº romano, se omite si

m es único)

ZnCl2 Dicloruro de cinc (-x=-1) Cloruro de cinc

FeS (Mono) Sulfuro de hierro (-x=-2) Sulfuro de hierro(II)

Pt3N4 Tetranitruro de triplatino (-x=-3) Nitruro de platino(IV)

PbC Carburo de plomo (-x=-4) Carburo de plomo(IV)

(22)

Formulación y nomenclatura. Compuestos binarios.

Combinaciones No metal + No metal:

X

-x

+Y

+y

=

Y

x+y

X

y -x

y-Xuro de x-Y (prefijo mono- se puede

omitir)

Xuro de Y(y en nº romano, se omite si y

es único) CF4 Tetrafluoruo de carbono (-x= -1) Fluoruro de carbono(IV) N2S3 Trisulfuro de dinitrógeno (-x= -2) Sulfuro de nitrógeno(III) Sb3N5 Pentanitruro de triantimonio (-x=-3) Nitruro de antimonio(V) B4C3 Tricarburo de tetraboro (-x= -4) Carburo de boro

(23)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Hidróxidos (Metal+ Grupo Hidroxilo)

M

+m

+(OH)

-1

=

M

+m

(OH)

m-1

m-Hidróxido de M (prefijo mono- se

puede omitir)

Hidróxido de M(m en nº romano, se

omite si m es único) Pb(OH)4 Tetrahidróxido de plomo

Hidróxido de plomo(IV) Al(OH)3 Trihidróxido de aluminio

Hidróxido de aluminio NaOH Hidróxido de sodio

Hidróxido de sodio

(24)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Oxoácidos (1)

H

a+1

X

b+x

O

c-2

Químicamente se obtienen cuando los compuestos formados por el elemento X y el oxígeno (óxidos de X o Xuros de oxígeno) reaccionan con agua.

x se calcula haciendo el balance de cargas de

la molécula:

a(+1)+b(+x)+c(-2)=0

Generalmente: a = 1 (si x impar) o 2 (si x par)

b = 1

c = 1, 2, 3 o 4

X

: No metal, Cr o Mn

(25)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Oxoácidos (2)

Grupos 17 y 15 Grupo 16 Grupo 14 Nombre:

Nº Ox. Fórmula Nº Ox. Fórmula Nº Ox. Fórmula Ácido

+1 HXO +2 H2XO2 Hipo X-oso

+3 HXO2 +4 H2XO3 +2 H2XO2 X-oso

+5 HXO3 +6 H2XO4 +4 H2XO3 X-ico

+7 HXO4 Per X-ico

NOMENCLATURA: Ácido (prefijo)-nombre de X-sufijo

El nº de ox. de X se calcula haciendo el balance de cargas y se indica con un conjunto de prefijos y sufijos.

(26)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Oxoácidos (3)

FORMULACIÓN: tras deducir del nombre el nº de oxidación de X pueden seguirse dos métodos.

Formular primero el óxido o Xuro de oxígeno y sumar el agua (generalmente una sola molécula):

Ácido hipocloroso (Cl:+1): OCl2+ H2O --- H2Cl2O2 = HClO

Ácido sulfúrico (S:+6): S2O6 = SO3 + H2O ---- H2SO4

Formular directamente el ácido. Se colocan en orden los símbolos de los tres elementos, se añaden los números de oxidación de cada uno, se escribe el subíndice del H (1 si x impar y 2 si x par) y se determina el subíndice del O.

Ácido carbónico (C:+4) H2+1C+4O

(27)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Oxoácidos (4)

OXOÁCIDOS DEL FÓSFORO Y DEL BORO:

Los más frecuentes se obtinen cuando reaccionan los óxidos correspondientes con 3 moléculas de agua.

Ácido fosforoso: H3PO3 Ácido fosfórico: H3PO4 Ácido bórico: H3BO3

OXOÁCIDOS DEL CROMO Y DEL MANGANESO: Ácido crómico: H2CrO4

Ácido dicrómico: H2Cr2O7 Ácido mangánico: H2MnO4 Ácido permangánico: HMnO4

(28)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Oxosales (1)

M

a+m

(X

b +x

O

c -2

)

m

Se obtienen apartir de los oxoácidos, sustituyendo los

átomos de hidrógeno por átomos de un metal o por algún grupo atómico (grupo amonio: NH4+)

X

: No metal, Cr o Mn

M

: Metal;

O

: Oxígeno

NOMENCLATURA: (prefijo)- X-sufijo de M(m en nºromano)

Se usan los mismos prefijos que para oxoácidos, pero se modifican los sufijos: oxoácidos oxosales

-oso -ito -ico -ato

FeSO2= Fe2(SO2)2 (Fe:+2; S:+2) Hiposulfito de hierro(II) Fe2(SO4)3 (Fe:+3; S:+6) Sulfato de hierro(III)

(29)

Formulación y nomenclatura. Compuestos ternarios.

Oxosales (2)

FORMULACIÓN: el radical (Xb+xO c

-2)-a se considera un grupo

aniónico, cuyo nº oxidación (-a) es igual al nº de hidrógenos que teníael ácido El valor de +x se deduce del mombre. Los subíndices a y m se simplifican si es posible

Formular primero el ácido y sustituir el H por el M,

poniendo la valencia de M como subíndice del grupo aniónico

Sulfito de hierro(II): ác. sulfuroso H2SO3- Fe2(SO3)2- Fe SO3 Formular directamente la sal. Se escribe el símbolo de M y la fórmula del grupo aniónico, se añaden los números de

oxidación de cada uno y se ponen intercambiados como subíndice.

(30)

-Formulación y nomenclatura. Compuestos

cuaternarios.

Oxosales ácidas (1)

M

p+m

(H

q +

X

b +x

O

c -2

)

m

Se obtienen apartir de los oxoácidos, sustituyendo algunode los átomos de hidrógeno por átomos de un metal o por algún grupo atómico (grupo amonio: NH4+)

X

: No metal, Cr o Mn

M

: Metal;

O

: Oxígeno

NOMENCLATURA: como las oxosales, indicando el nº de hidrógenos que hay en el compuesto.

q-hidrógeno-(prefijo)- X-sufijo de M(m en nºromano) Cu(H2PO4)2 Dihidrógenofosfato de cobre(II)

K2HPO4 Monohidrógenofosfato de potasio

(31)

ENLACES DE INTERÉS

http://www.alonsoformula.com/inorganica/

http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Formulacion/Inorganica/Portada.htm

http://www.iesalandalus.com/joomla3/images/stories/FisicayQuimica/flash/formulacion/test_form.swf http://www.juanjoeldefisica.com/FYQ/snakes_and_ladders/snakes_and_ladders.htm

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Referencias