Nomenclatura y Formulacion en Quimica Inorganica

NOMENCLATURA y

FORMULACIÓN en

QUÍMICA INORGÁNICA

Prof. MSc. Mario Pavani Costa

Programa Farmacología Molecular y Clínica

Facultad de Medicina. Universidad de Chile.

Introducción

Valencia

Es la capacidad que posee un elemento de combinarse con otro

Como el hidrógeno se toma como referencia (valencia I),

se define también como el número de átomos de hidrógenos

que se puede combinar con un elemento

HCl: la valencia del Cl es I

H

S: la valencia del S es II

NH

: la valencia del N es III

CH

: la valencia del C es IV

Introducción

Número de oxidación

Es el nº de electrones que un átomo puede captar o ceder

(total o parcialmente) al formar un compuesto

El nº de oxidación no tiene porqué coincidir con la valencia

de un elemento:

CH

: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -4

CH

Cl: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -2

CH

Cl

: la valencia del C es IV; el nº oxidación es 0

CCl

: la valencia del C es IV; el nº oxidación es +4

Introducción

Las reglas de asignación del número de oxidación son:

2. El n.o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los n.o . del S2–_{, Cl}–_{y Zn}2+ son, respectivamente, –2, –1, +2

3. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1

4. El n.o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1 5. El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1

6. El n.o. de los metales alcalinotérreos es siempre +2

7. El n.o. delF en sus compuestos es siempre –1. El n.o de los demás halógenos

varía desde -1 a +1, +3, +5, +7, siendo positivo cuando se combina con el O o con otro halógeno más electronegativo.

8. La suma algebraica de los n.o. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ión , igual a la carga del ión

Introducción

Cuadro de n.o. de los elementos más frecuentes:

No metales:

Introducción

Cuadro de n.o. de los elementos más frecuentes:

Metales:

Introducción

Regla general de la formulación:

En cualquier fórmula química se escribe en primer lugar los elementos

situados a la izquierda de la T.P. (menos electronegativo), y en segundo

lugar, los situados a la derecha (más electronegativos). Ej: NaCl y no ClNa.

Orden de electronegatividad aplicada a la formulación:

Metales<B<Si<C<Sb<As<P<N<H<Te<Se<S<I<Br<Cl<O<F

I. Sustancias simples

Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento

• Los gases nobles son monoatómicos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

• Las moléculas de bastantes sustancias que en c.n. son gases, son diatómicas:

N₂, F₂, O₂, …

• Elementos que presentan estados alotrópicos (agrupaciones de distintos nº de

átomos: S₈, O₃, P₄, …

• Los metales, en las ecuaciones químicas, se representan simplemente

I. Sustancias simples

Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento

yodo diyodo I₂ oxígeno dioxígeno O₂ ozono trioxígeno O₃ azufre octaazufre S₈ Fósforo blanco Tetrafósforo P₄ bromo dibromo Br₂ Cloro dicloro Cl₂ flúor Diflúor F₂ hidrógeno dihidrógeno H₂ Tradicional Sistemática Compuesto

II. Compuestos binarios

Están formados por dos elementos

• Se escriben los elementos en un orden: primero el menos electronegativo y luego el más electronegativo

•Se intercambian los n. o., pero prescindiendo del signo

Al O +3 -2

2 3

•Siempre que sea posible se simplifica: Cu₂S₂



CuS

•El compuesto se lee de derecha a izquierda

Sistemas de nomenclaturas

•Sistemática (propuesta por la IUPAC)

• Stock

II. Compuestos binarios

Nomenclatura SISTEMÁTICA

• Consiste en la utilización de prefijos numerales griegos para indicar el nº de átomos de cada elemento presente en la fórmula

•Los prefijos que se utilizan son: mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5),

hexa (6), hepta (7), … El prefijo mono puede omitirse.

tetrahidruro de silicio

SiH

sulfuro de dihidrógeno

H

S

pentaóxido de dicloro

Cl

O

II. Compuestos binarios

Nomenclatura de STOCK

• Consiste en indicar el n. o., con números romanos y entre paréntesis, al final del nombre del elemento. Si éste tiene n. o. único, no se indica.

óxido de aluminio

Al

O

óxido de hierro (

III

)

Fe

O

óxido de cobre (

II

)

II. Compuestos binarios

Nomenclatura TRADICIONAL

• Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el n. o. con el que actúe:

n. o. mayor



per -ico

n. o. intermedio



-ico

n. o. intermedio



-oso

n. o. menor



hipo -oso

cuatro

n.o. mayor



-ico

n. o. intermedia



-oso

n.o. menor



hipo -oso

tres

n. o. mayor



-ico

n.o. menor



-oso

dos

-ico

uno

terminación Posibilidad de n. o.

II. Compuestos binarios

Nomenclatura TRADICIONAL

• Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el n. o. con el que actúe:

cloruro sód

ico

(o de sodio)

Na

Cl

cloruro férr

ico

Fe

Cl

cloruro ferr

oso

Fe

Cl

Compuestos binarios

óxidos peróxidos hidruros sales neutras

óxidos básicos óxidos ácidos hidruros metálicos hidruros no metálicos grupos 13, 14,15 hidruros volátiles grupos 16, 17 haluros de hidrógeno

II. Compuestos binarios

1. Óxidos

Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico

• Óxido básico: es la combinación del oxígeno con un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK

óxido ferrico óxido de hierro (III)

trióxido de dihierro Fe₂O₃ óxido lítico óxido de litio óxido de dilitio Li₂O óxido ferroso óxido de hierro (II) monóxido de hierro FeO óxido plúmbico óxido de plomo (IV) dióxido de plomo PbO₂ Tradicional Stock Sistemática Compuesto

II. Compuestos binarios

1. Óxidos

Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico

• Óxido ácido: es la combinación del oxígeno con un no metal. Se recomienda la nomenclatura SISTEMÁTICA.

Aunque la IUPAC no aconseja utilizar en este caso la nomenclatura tradicional, hay que indicar que éstos óxidos reciben el nombre de anhídridos.

anhídrido sulfúrico óxido de azufre (VI)

trióxido de azufre

SO₃

Anhídrido carbónico óxido de carbono (IV)

dióxido de carbono

CO₂

anhídrido sulfuroso óxido de azufre (IV)

dióxido de azufre

SO₂

anhídrido hiposulfuroso óxido de azufre (II)

monóxido de azufre SO Tradicional Stock Sistemática Compuesto

II. Compuestos binarios

1. Óxidos

Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico

• Óxido ácido: es la combinación del oxígeno con un no metal. Se recomienda la nomenclatura SISTEMÁTICA.

Mención especial requieren los óxidos del nitrógeno.

anhídrido nítrico óx. de nitróg. (V) Pentaóxido de dinitrógeno N₂O₅ tetraóxido de dinitrógeno --tetraóxido de dinitrógeno N₂O₄ anhídrido nítrico óx. de nitróg. (III) trióxido de dinitrógeno N₂O₃ dióxido de nitrógeno --dióxido de nitrógeno NO₂ óxido nítrico óx. de nitróg. (II) óxido de nitrógeno NO óxido nitroso óx. de nitróg. (I) óxido de dinitrógeno N₂O Tradicional Stock Sistemática Comp.

PEROXIDOS

• Son compuestos diatómicos en donde

participan el grupo peróxido (-o-o-). y un

metal

• No todos los metales forman peróxidos lo

hacen los del grupo 1 y 2.

Metal + Grupo peróxido → Peróxido

2Li

_{+ (O)}

→ Li

(O)

peróxido de

zinc

peróxido de zinc II

dióxido de zinc

ZnO

peróxido de

calcio

peróxido de calcio II

dióxido de calcio

CaO

agua

oxigenada

peróxido de

hidrógeno

dióxido de

dihidrógeno

H

O

Nomenc.

tradicional

Nomenc. Stock

Nomenc.

sistemática

Compuesto

II. Compuestos binarios

2. Hidruros

Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico

• Hidruros metálicos: es la combinación del hidrógeno (-1) con un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK.

hidruro férrico hidruro de hierro (III)

trihidruro de hierro FeH₃ hidruro de estroncio hidruro de estroncio dihidruro de estroncio SrH₂ hidruro lítico hidruro de litio hidruro de litio LiH hidruro cálcico hidruro de calcio dihidruro de calcio CaH₂ Tradicional Stock Sistemática Compuesto

II. Compuestos binarios

2. Hidruros

Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico

• Haluros de hidrógeno: es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal

de los grupos 16 y 17. Se recomienda la nomenclatura de SISTEMÁTICA y TRADICIONAL. ácido sulfhídrico sulfuro de hidrógeno sulfuro de dihidrógeno H₂S ác. selenhídrico seleniuro de hidrógeno seleniuro de dihidrógeno H₂Se ácido clorhídrico cloruro de hidrógeno cloruro de hidrógeno HCl ácido fluorhídrico fluoruro de hidrógeno fluoruro de hidrógeno HF Tradicional Stock Sistemática Comp.

II. Compuestos binarios

2. Hidruros

Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico

• Hidruros volátiles: es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal de los grupos 13, 14 y 15. Se recomienda la nomenclatura de SISTEMÁTICA. Tienen nombres comunes aceptados por la IUPAC.

borano hidruro de boro (IV)

tetrahidruro de boro

BH₃

silano hidruro de silicio (IV)

tetrahidruro de silicio

SiH₄

metano hidruro de metano (IV)

tetrahidruro de carbono

CH₄

arsina hidruro de arsénico (III)

trihidruro de arsénico

AsH₃

estibina hidruro de estibina (III)

trihidruro de antimonio

SbH₃

fosfina hidruro de fósforo (III)

trihidruro de fósforo

PH₃

amoniaco hidruro de nitrógeno (III)

trihidruro de nitrógeno NH₃ Tradicional Stock Sistemática Comp.

II. Compuestos binarios

3. Sales binarias

Son combinaciones de dos elementos, que no son ni el O ni el H.

• Sales neutras: son combinaciones de un metal y un no metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK. sulfuro sódico sulfuro de sodio sulfuro de disodio Na₂S Sulfuro estánnico sulfuro de estaño (IV) disulfuro de estaño SnS₂ bromuro áurico bromuro de oro (III)

trihidruro de oro AuBr₃ fluoruro de lítico fluoruro de litio fluoruro de litio LiF Tradicional Stock Sistemática Compuesto

II. Compuestos binarios

3. Sales binarias

Son combinaciones de dos elementos, que no son ni el O ni el H.

• Sales volátiles: son combinaciones de dos no metales. Se escribe a la izquierda el elemento que se encuentre primero en esta relación:

B<Si<C<Sb<As<P<N<Te<Se<S<I<Br<Cl<O<F. Se recomienda la nomenclatura SISTEMATICA

--cloruro de carbono (IV)

tetracloruro de carbono

CCl₄

--seleniuro de arsénico (III)

triseleniuro de diarsénico

As₂Se₃

--cloruro de bromo (I)

cloruro de bromo

BrCl

--fluoruro de bromo (III)

trifluoruro de bromo BrF₃ Trad. Stock Sistemática Compuesto

III. Compuestos ternarios

clasificación

hidróxidos oxoácidos oxosales neutras sales ácidas de hidrácidos

III. Compuestos ternarios

1. Hidróxidos

Son compuestos formados por un metal y el grupo hidróxido (OH-_).

Cuando se disuelven en agua originan disoluciones básicas, de ahí que también se denominen bases. Se recomienda la nomenclatura de STOCK.

hidróxido férrico hidróxido de hierro (III)

trihidróxido de hierro Fe(OH)₃ hidróxido alumínico hidróxido de aluminio trihidróxido de aluminio Al(OH)₃ hidróxido cálcico hidróxido de calcio dihidróxido de calcio Ca(OH)₂ hidróxido sódico hidróxido de sodio hidróxido de sodio NaOH Tradicional Stock Sistemática Comp.

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

Son compuestos formados por hidrógeno, no metal y oxígeno.

• Su fórmula general es: H_aX_bO_c, donde X es un no metal o un metal con alto estado de oxidación.

•Se obtienen añadiendo agua al anhídrido correspondiente:

anhídrido + agua



oxoácido

Ej. N₂O₅ + H₂O



HHNO₂N₂₃O₆

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo de los halógenos: Cl, Br, I (+1, +3, +5, +7)

• Cl₂O + H₂O



HClO • Cl₂O₃ + H₂O



HClO₂ • Cl₂O₅ + H₂O



HClO₃ • Cl₂O₇ + H₂O



HClO₄ ácido clórico trioxoclorato (V) de hidrógeno HClO₃ ácido perclórico tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno

HClO₄

ácido cloroso dioxoclorato (III) de hidrógeno

HClO₂

ácido hipocloroso oxoclorato (I) de hidrógeno

HClO

Tradicional Sistemática

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo de los anfígenos: S, Se, Te (+2, +4, +6)

• SO + H₂O



H₂SO₂

• SO₂ + H₂O



H₂SO₃

• SO₃ + H₂O



H₂SO₄

ácido sulfúrico tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno

H₂SO₄

ácido sulfuroso trioxosulfato (IV) de hidrógeno

H₂SO₃

ácido hiposulfuroso dioxosulfato (II) de hidrógeno

H₂SO₂

Tradicional Sistemática

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo de los nitrogenoideos: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5),

As, Sb (+3, +5) • N₂O + H₂O



HNO • N₂O₃ + H₂O



HNO₂ • N₂O₅ + H₂O



HNO₃ ácido nítrico trioxonitrato (V) de hidrógeno HNO₃ ácido nitroso dioxonitrato (III) de hidrógeno

HNO₂

ácido hiponitroso oxonitrato (I) de hidrógeno

HNO

Tradicional Sistemática

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo de los nitrogenoideos: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5), As, Sb (+3, +5)

El P, As y Sb pueden formar más de un oxoácido con el mismo n. o.

• anhídrido + H₂O



oxoácido META

• oxoácido META + H₂O



oxoácido ORTO

• 2 oxoácido ORTO - H₂O



oxoácido DI o PIRO

ácido ortofosfórico tetraoxofosfato (V) de hidrógeno H₃PO₄ ácido difosfórico heptaoxodifosfato (V) de hidrógeno H₄P₂O₇ ácido metafosfórico trioxofosfato (V) de hidrógeno HPO₃ Tradicional Sistemática Compuesto • P₂O₅ + H₂O



HPO₃ • HPO₃ + H₂O



H₃PO₄ • 2 H₃PO₄ + H₂O



H₄P₂O₇

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo de los carbonoideos: C (+4), Si (+4)

Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres.

ácido carbónico trioxocarbonato (IV) de hidrógeno

H₂CO₃

Tradicional Sistemática

Compuesto

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo de los carbonoideos: C (+4), Si (+4)

Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres.

•SiO₂ + H₂O



H₂SiO₃

•H₂SiO₃ + H₂O



H₄SiO₄

•2 H₄SiO₄ - H₂O



H₆Si₂O₇

ácido ortosilícico tetraoxosilicato (IV) de hidrógeno

H₄SiO₄

ácido disilícico heptaoxodisilicato (IV) de hidrógeno

H₆Si₂O₇

ácido metasilícico trioxosilicato (IV) de hidrógeno

H₂SiO₃

Tradicional Sistemática

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del grupo : B (+3)

•B₂O₃+ H₂O



HBO₂

•HBO₂ + H₂O



H₃BO₃

ácido ortobórico trioxoborato (III) de hidrógeno

H₃BO₃

ácido metabórico dioxoborato (III) de hidrógeno

HBO₂

Tradicional Sistemática

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del manganeso: Mn (+4, +6, +7)

ácido permangánico tetraoxomanganato (VII) de hidrógeno

HMnO₄

ácido mangánico tetraoxomanganto (VI) de hidrógeno

H₂MnO₄

ácido manganoso trioxomanganato (IV) de hidrógeno

H₂MnO₃ Tradicional Sistemática Compuesto • MnO₂ + H₂O



H₂MnO₃ • MnO₃ + H₂O



H₂MnO₄ • Mn₂O₇ + H₂O



HMnO₄

III. Compuestos ternarios

2. Oxoácidos

• Oxoácidos del cromo: Cr (+6)

Se obtienen los dos oxoácidos siguientes:

ácido dicrómico heptaoxodicromato (VI) de hidrógeno

H₂Cr₂O₇

ácido crómico tetraoxocromato (VI) de hidrógeno

H₂CrO₄ Tradicional Sistemática Compuesto • CrO₃ + H₂O



H₂CrO₄ • 2 H₂CrO₄ - H₂O



H₂Cr₂O₇

III. Compuestos ternarios

3. Iones: cationes y aniones

Un átomo se transforma en un ión positivo (catión) si cede electrones y en ión negativo (anión) si gana electrones.

En general:

• los metales forman cationes

• los no metales forman aniones

Ión

monoatómico: formado por un solo átomo. Su carga coincide con su n.o.

III. Compuestos ternarios

3. Iones: cationes y aniones

Nomenclatura: se recomienda la de STOCK para los cationes y la TRADICIONAL para los aniones.

•Anión monoatómico: se nombran utilizando el sufijo –uro.

•Cationes: se nombra como ión o catión, seguido del nombre del ión y su valencia entre paréntesis.

•Anión poliatómico: se nombran con los sufijos –ito, -ato, según el oxoácido de procedencia sea –oso o –ico.

ión sulfato ión tetraoxosulfato (VI)

SO₄

2-ión clorito ión dioxoclorato (III)

ClO₃

-ión fluoruro anión fluoruro o ión fluoruro

F

-ión fosfuro anión fosfuro o ión fosfuro

P

3-ión férrico catión hierro (III) o ión hierro (III)

Fe3+

ión potasio catión potasio o ión potasio

K+

Tradicional Sistemática -- Stock

III. Compuestos ternarios

4. Oxosales neutras

Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen el (los) hidrógeno(s) por un metal(es).

Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtien por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido:

• oxoácido + hidróxido



oxosal + agua

• HNO₃ + NaOH



NaNO₃+ H₂O

NOMENCLATURA

•Tradicional: se nombran sustituyendo, del nombre del no metal, los sufijos – oso e –ico por –ito y –ato, respectivamente

•Stock: igual que en la tradicional, pero se indica la valencia del metal, si es necesario.

•Sistemática: se nombran igual que los ácidos; sólo se cambian la palabra hidrógeno por el nombre del metal con la valencia del mismo

III. Compuestos ternarios

4. Oxosales neutras

Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen el (los) hidrógeno(s) por un metal(es).

Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtien por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido:

fosfato cúprico fosfato de cobre (II)

tetraoxofosfato (V) de cobre (II)

Cu₃(PO₄)₂

nitrito estánnico nitrito de estaño (IV)

dioxonitrato (III) de estaño (IV) Sn(NO₂)₄ sulfato de cadmio sulfato de cadmio trioxosulfato (IV) de cadmio CdSO₃ nitrato sódico nitrato de sodio trioxonitrato (V) de sodio NaNO₃ Tradicional Stock Sistemática Comp.

III. Compuestos ternarios

5. Sales ácidas de hidrácidos

Son sales ácidas que resultan de sustituir parcialmente el H del H₂S por un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK

sulfuro ácido cúprico hidrógenosulfuro de cobre (II) hidrógenosulfuro de cobre (II) Cu(HS)₂ sulfuro ácido sódico hidrógenosulfuro de sodio hidrógenosulfuro de sodio NaHS Tradicional Stock Sistemática Comp.

IV. Compuestos superiores

•Oxosales ácidas: son sales que aún contienen H en su estructura. Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales.

IV. Compuestos superiores

Oxosales ácidas

Son sales que aún contienen H en su estructura.

Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales.

H₃PO₄ - 3 H+ - H+ - 2 H+ HPO₄ 2-PO₄ 3-H₂PO₄ -+ 3 Na+ + Na+ + 2 Na+ NaH₂PO₄ Na₂HPO₄ Na₃PO₄ oxosales ácidas

IV. Compuestos superiores

Oxosales ácidas

Son sales que aún contienen H en su estructura.

Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales. La nomenclatura recomendada es la de STOCK

carbonato ácido (bicarbonato) de potasio hidrógenocarbonato de potasio hidrógenotrioxocarbonato (IV) de potasio KHCO₃ sulfito ácido de cromo (III) hidrógenosulfito de cromo (III) Hidrógenotrioxosulfato

(IV) de cromo (III)

Cr(HSO₃)₃ fosfato diácido de sodio dihidrógenofosfato de sodio dihidrógenotetraoxofosfato (V) de sodio NaH₂PO₄ fosfato ácido de sodio hidrógenofosfato de sodio hidrógenotetraoxofosfato (V) de sodio Na₂HPO₄ Tradicional Stock Sistemática Comp.