DEPARTAMENTO CIENCIAS
FORMULACIÓN INORGÁNICA
VALENCIA Y NÚMERO DE OXIDACIÓN
Cada elemento posee una capacidad de combinación con el resto de los elementos del Sistema Periódico. Se entiende por valencia de un elemento el número de átomos de hidrógeno con que se combina un elemento, o bien, indirectamente (aplicando la ley de los pesos de combinación) el doble del número de átomos de oxigeno con que se combina un elemento.
Número de oxidación es la carga que tendría un átomo de un elemento si los electrones de los enlaces que forma con el resto de los elementos del compuesto se asignasen al átomo más electronegativo :
1º Los metales todos tienen números de oxidación positivos, igual al número que indica su valencia en el compuesto.
2º Los no metales tienen número de oxidación positivos o negativos, según los compuestos.
3º El oxígeno siempre tiene número de oxidación -2, excepto en los peróxidos que actúa con -1.
4º El hidrógeno suele tener número de oxidación +1, excepto en los hidruros metálicos en que tiene -1.
Números de oxidación : oxígeno :-2
azufre, selenio, teluro : -2, +4, +6 fluor :-1
cloro, bromo, iodo : -1, +1, +3, +5, +7
carbono : -4, +2, +4 silicio : -4, +4
boro : -3, +3
5º La suma algebraica de los números de oxidación de los diferentes átomos de una molécula será igual a cero ; y la suma algebraica de los números de oxidación de un ión será igual a la carga neta del ión. +1 +3 -2
Ejemplo : H N O2 H (+1), N (+3), O (2) : +1+3+2(2)= 0
+6 -2
[S O4 ] 2 S (+6), O (2) : +6+4(2)= 2
[NH4]+ N(-3), H(+1), : -3+4(+1)=+1
Aplicando este 5º punto a compuestos neutros o a iones se podrian calcular índices de oxidación así :
H3 Px O4 ; 3(+1) + x + 4(-2) = 0 ; x = +5
NO3– ?
Son aquellos en cuya composición entran a formar parte dos elementos. Para formularlos se escribe en primer lugar el elemento más electronegativo ; los subíndices que se colocan a la derecha de cada elemento indican el número de átomos que entran a formar parte de cada molécula de compuesto o, en el caso de los compuestos iónicos, la proporción mínima en números enteros en que se encuentran los elementos.
Si hubiese duda sobre cuál de los dos elementos es más
electronegativo se coloca en primer lugar el elemento que está antes en la siguiente lista :
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
Para nombrarlos, se nombra el elemento más electronegativo en primer lugar, haciéndolo terminar en -uro , a excepción del oxígeno (óxido) y a
continuación se nombra el elemento menos electronegativo. Existen tres reglas de nomenclatura de compuestos binarios :
1ª : TRADICIONAL : Los elementos menos electronegativos se hacen
terminar en -ico. Si son elementos de dos valencias, en el compuesto de menor valencia se le hace terminar en -oso, y en el de mayor valencia en -ico. A veces, cuando el elemento tiene más de dos valencias, se hacen intervenir prefijos : hipo- en el caso de la valencia menor, per- en el caso de la valencia mayor. En muchos casos se utilizan nombres singulares.
2ª : De STOCK : Detrás de los nombres de los elementos menos electronegativos se especifica su valencia en números romanos entre paréntesis a continuación su nombre, sólo cuando el elemento tiene varias valencias. Existe una variante a la nomenclatura de Stock, que es la de EWENS-BASSET, menos difundida, que consiste en indicar el número de oxidación del elemento menos electronegativo a continuación de su nombre, entre paréntesis con un signo + seguido de la cifra arábiga correspondiente. 3ª : SISTEMÁTICA o del nombre-lectura, que consiste en indicar con
prefijos griegos (1=mono-, 2=bi-, 3=tri-, 4=tetra-, 5=penta-, 6=exa-, 7=hepta-, etc.) los respectivos subíndices, pero solo cuando haya más de un compuesto de estos elementos, es decir, cuando sea absolutamente necesario poner prefijos para no confundir dos compuestos.
El sistema de Stock se suele utilizar preferentemente en los compuestos tipo metal-no metal, y el sistemático en los compuestos tipo no metal-no metal. EJEMPLOS :
COMPTO. TRADICIONAL STOCK SISTEMÁTICA
FeCl2 cloruro ferroso cloruro de hierro(II) dicloruro de hierro
FeCl3 cloruro férrico cloruro de hierro(III) tricloruro de hierro
NO óxido nítrico óxido de nitrógeno(II) monóxido de nitrógeno
NO2 dióxido de nitrógeno xido de nitrógeno(IV) dióxido de nitrógeno
N2O4 tetraóxido de dinitrógeno tetraóxido de dinitrógeno
N2O3 anhidrido nitroso óxido de nitrógeno(III) trióxido de dinitrógeno
N2O5 anhidrido nitrico óxido de ntrógeno(V) pentaóxido de dinitrógeno
Cr2O3 óxido crómico óxido de cromo (III) trióxido de dicromo
CrO3 anhidrido crómico óxido de cromo(VI) trióxido de cromo
CrO óxido cromoso óxido de cromo(II) monóxido de cromo
CO monóxido de carbono óxido de carbono(II) monóxido de carbono
CO2 anhidrido carbónico óxido de carbono(IV) dióxido de carbono
SO2 anhidrido sulfuroso óxido de azufre(IV) dióxido de azufre
SO3 anhidrido sulfúrico óxido de azufre(VI) trióxido de azufre
COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO
Son las formadas con el hidrógeno y otro elemento ; pueden ser : A) HIDRUROS : se consideran así todas las combinaciones del hidrógeno con todos los elementos del Sistema Periódico, excepto con los de los grupos VI A (anfígenos) y los del grupo VII A (halógenos)
Formulación
Nomenclatura : se nombran como hidruro de metal ; si el metal es de los que pueden actuar con más de una valencia, se sigue la regla de Stock.
BH3 : hidruro de boro ; CaH2 : hidruro de calcio.
B) HIDRÁCIDOS : Son los hidruros de los elementos de los grupos VIA y VIIA, y no se nombran como hidruros, sino como sustancias binarias ; excepto el agua, son todos gaseosos :
H2S, H2Se, H2Te : sulfuro, seleniuro, telururo de hidrógeno.
HF, HCl, HBr, HI : fluoruro, cloruro, bromuro, ioduro de hidrógeno. H2O : agua.
Se llaman HIDRÁCIDOS a las disoluciones de estos compuestos en agua. Se nombran como ácido seguido del nombre del otro elemento terminado en -hídrico : Se formulan como los compuestos binarios puros.
C) CON OTROS NO METALES : Tienen nombres propios, enlaces covalentes y carácter no ácido :
H2O : agua H3O+ : ión hidronio NH3 : amoniaco NH4+ : ión amonio
AsH3 : arsenamina AsH4+ : ión
arsonio SbH3 : estibina N2H4 : hidracina B2H6 : diborano
PERÓXIDOS
Son los compuestos formados por el anión peroxo O22- y los metales alcalinos, alcalinotérreos e hidrógeno, fundamentalmente.
Na2O2 , peróxido de sodio ; CaO2 , peróxido de calcio ; H2O2 , peróxido de hidrógeno.
DISULFUROS
Son los compuestos formados por el ión disulfuro S22- y un catión metálico :
Na2S2 , disulfuro de sodio ; CaS2 , disulfuro de calcio.
COMBINACIONES PSEUDOBINARIAS
Son sustancias no binarias que se nombran, y formulan, como si fuesen binarias ; entre ellas figuran los cianuros : se forman por la unión del ión cianuro CN-
CuCN cianuro de cobre(I) Ca(CN)2 , cianuro de calcio
HCN , cianuro de hidrógeno (disuelto en agua, ácido cianhídrico)
COMPUESTOS NO BINARIOS
HIDRÓXIDOS
Son los compuestos formados por el ión hidróxido (OH-) y los cationes metálicos. Se formulan : Me(OH)v ,
donde v es la valencia del metal. Se nombran así : hidróxido de metal(V), siendo V la valencia del metal (en números romanos) si éste tiene más de una. COMPTO. TRADICIONAL STOCK SISTEMÁTICA
NaOH hidróxido sódico hidróxido de sodio hidróxido de sodio
Fe(OH)2 hidróxido ferroso hidróxido de hierro(II) dihidróxido de hierro
Fe(OH)3 hidróxido férrico hidróxido de hierro(III) trihidróxido de hierro
Pb(OH)2 hidróxido plumboso hidróxido de plomo(II) dihidróxido de plomo
Pb(OH)4 hidróxido plúmbico hidróxido de plomo(IV) tetrahidróxido de plomo
OXOANIONES, OXOÁCIDOS Y DERIVADOS A) OXOANIONES
SISTEMÁTICA : Se nombra la palabra anión, y a continuación el prefijo griego (mono-, di-, tri-, tetra-, etc.) que indique su número de oxígenos y a continuación la palabra -oxo- seguida del nombre del elemento terminado siempre en -ato y su número de oxidación en números romanos escrita entre paréntesis. Ejemplos :
PO3 , anión trioxofosfato(V) ClO2 , anión
dioxoclorato(III)
SISTEMÁTICA FUNCIONAL
Se nombra primero la palabra ácido, seguida de una palabra compuesta de un prefijo (mono-, di-, tri, tetra,...) que indica el número de oxígenos que
en -ico y la valencia del elemento en números romanos encerrada entre parentésis. Si la molécula tuviese dos átomos, o más, de elemento se le antepone al nombre del elemento los prefijos griegos di-, tri-, tetra-, etc. H3PO4 , ácido tetraoxofosfórico(V)
TIOÁCIDOS Y TIOANIONES
Derivan de sustituir un oxígeno por un azufre (un ión óxido O2 por un sulfuro
S2)
H2S2O3 , ácido tiosulfúrico , ácido tiotrioxosulfúrico(VI).
S2O32 , anión tiosulfato , anión tiotrioxosulfato(VI)
PEROXOÁCIDOS
Derivan de sustituir un grupo oxo (-O-) por uno peroxo (-O-O-) : H2SO5 , ácido peroxosulfúrico.
HNO4 , ácido peroxonítrico.
OXOSALES NEUTRAS
Resultan de la sustitución total de los hidrógenos de un ácido por metales (cationes metálicos). O también, se pueden considerar de la unión de un anión y un catión metálico de forma que las cargas netas de ambos se anulen.
FORMULACIÓN : Se escribe en primer lugar el símbolo del metal y a
continuación la fórmula del anión ; ambos se intercambian las valencias como subíndices de modo que la molécula quede eléctricamente neutra.
2ª STOCK : Es igual que la anterior excepto en lo que se refiere al nombre del metal : se nombra primero el anión terminado en -ato o en -ito , según
convenga, y a continuación se dice el nombre del metal precedido por la preposición de ; si el metal tiene más de una valencia, se indica con la que está actuando mediante los números romanos encerrados entre paréntesis.
Al2(SO4)3 , sulfato de aluminio
FeSO4 , sulfato de hierro(II)
Fe2(SO3)3 , sulfito de hierro(III)
SALES ÁCIDAS
Se nombran como las neutras anteponiendo como
prefijo hidrógeno- , dihidrógeno-, trihidrógeno-, según los hidrógenos que presente el anión, (no la molécula).
Cu(HSO3)2 , bisulfito cúprico, o sulfito ácido cúprico, hidrógenosulfito de cobre(II)
bis[hidrogenotrioxosulfato(IV)] de cobre(II) KHS , bisulfuro potásico o sulfuro ácido potásico hidrogenosulfuro de potasio
CuHS bisulfuro cuproso o sulfuro ácido cuproso hidrógenosulfuro de cobre(I)
La nomenclatura tradicional nombra estos compuestos posponiendo la palabra ácido a la del nombre del anión ; otra forma más antigua es anteponiendo el prefijo bi- al nombre de la sal si le quedan la mitad de los hidrógenos ácidos.
SALES BÁSICAS
Son sales provenientes de una neutralización en exceso de base, en las que en su fórmula aparecen grupos oxo (O) , o grupos hidroxo (OH) . A veces por la deshidratación de una hidroxisal se forma una oxisal :
HCl + Cu(OH)2 Cu(OH)Cl + H2O
CuOHCl , hidroxicloruro de cobre(II) Al(OH)2Cl , dihidroxicloruro de aluminio
AlOCl , oxicloruro de aluminio SALES DOBLES Y TRIPLES
Son aquellas sales que tienen más de un anión o más de un catión. Para formularlas hay que seguir las siguientes reglas : Los cationes : 1º Se escribirán delante los de menor valencia. 2º a igualdad de valencia , se escribiran los de mayor número atómico. 3º Los poliatómicos (NH4+) al final de los de su misma valencia. Se nombran enunciando los aniones y cationes añadiendo las palabras doble,
triple, ... que convenga cuando haya varios cationes ; el número de aniones se especifica con los prefijos bis- , tris- , tetrakis- , ...
