FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA

INORGÁNICA

Entenderemos por formulación la aplicación de un conjunto de reglas para la obtención de las fórmulas de las sustancias. De igual manera, la nomenclatura es la aplicación de un conjunto de reglas para asignar nombre a las sustancias.

Además de los 90 elementos que hay en la naturaleza, los científicos han asignado nombre y fórmula para varios millones de sustancias compuesto tanto de origen natural como obtenidas por síntesis. Sin embargo, en este curso estudiaremos la formulación y nomenclatura de un reducido número de sustancias pertenecientes a unos pocos grupos de sustancias en cuya composición entran a formar parte algunos elementos utilizando sus números de oxidación más frecuentes. El número de oxidación con el que actúa un elemento es un número que nos indica su capacidad de combinación, precedido de los signos (- o +), que nos indica su comportamiento electronegativo frente al otro elemento al que se une. Así por ejemplo, el Cl actúa con índice de oxidación -1 frente al Na que actúa con +1. El Cl es más electronegativo que el Na. Sin embargo, el Cl puede actuar con índices de oxidación +1, +3, +5 o +7 frente al O que lo hace con -2. Efectivamente, el O es más electronegativo que el Cl.

En general, los metales actúan con índices de oxidación (+), mientras que los no metales lo pueden hacer con índices de oxidación (+) frente a elementos más electronegativos o con índice de oxidación (-) frente a elementos menos electronegativos.

A continuación se muestran los elementos químicos que vamos a utilizar con indicación de sus índices de oxidación más frecuentes:

METALES

NO METALES

(+1) Li, Na, K, Rb, Cs, Ag,

NH

4

(+2) Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd

(+3) Bi, Al, B

(+1, +2)

Cu, Hg

(+1, +3)

Au

(+2, +3)

Cr, Mn, Fe, Co, Ni

(+2, +4)

Sn, Pb, Pt

(-1) F

(-1, +1, +3, +5, +7)

Cl, Br, I

(-2, +2, +4, +6) S, Se, Te

(-3, +3, +5) N, P, As, Sb

(-4, +4)

C, Si

(-1,-2)

O

(-1, +1)

H

Sistemas de Nomenclatura

A cada sustancia le corresponde una única fórmula, sin embargo se le pueden asignar diferentes nombres. En este curso utilizaremos el sistema de nomenclatura que recomienda la IUPAC denominada nomenclatura sistemática que utiliza el nombre castellano de los elementos junto

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con prefijos numerales (mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, etc.) que indican la proporción de cada elemento. Ejemplo:

SO3 trióxido de azufre Óxido de azufre(VI)

O5Cl2 dicloruro de pentaoxígeno

Sustancias elementales

Para formular las sustancias simples o elementales utilizaremos, en general, su símbolo químico; excepto en los siguientes casos:

H2 dihigrógeno F2 difluor O2 dioxígeno Cl2 dicloro N2 dinitrógeno Br2 dibromo Na sodio I2 diyodo Fe hierro Pb plomo

Compuestos binarios

Son los formados por dos elementos. Para formularlos:

 Se colocan los símbolos de los elementos, a la izquierda el menos electronegativo y a la derecha el más electronegativo (recuerda su localización en la tabla periódica)

 Se colocan como subíndice de cada símbolo la valencia (numero de oxidación sin el signo) con la que actúa el otro elemento. Si es 1, no se pone.

 Se simplifican los subíndice, si es posible (en los peróxidos veremos que no) Ejemplos:

Fe2O3 trióxido de dihierro Óxido de hierro(III)

PbO2 dióxido de plomo Óxido de plomo(IV)

V2O5 pentóxido de divanadio Óxido de vanadio(V)

Una vez construida la fórmula de un compuesto, debe verificarse que la suma algebraica de los números de oxidación, de los elementos que los componen, sea cero. Ejemplo:

trióxido de dihierro: Fe2O3 2(+3) + 3(-2) = 0

óxido de plomo(IV): PbO2 (+4) + 2(-2) = 0

Hidruros de metal

Hidrógeno H (-1) con metal X (sólo metales de los grupos 1, 2, 13 y 14) con índice de oxidación (+m). Fórmula general:

XH

m

Nomenclatura sistemática: (G)hidruro de (G)N(X)

 (G): Prefijo griego que indica el subíndice de los elementos (di, tri, tetra, penta, etc.)

 N(X): Nombre del elemento en castellano. También: hidruro de N(X)(m)

 N(X) nombre del metal en castellano.

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Ejemplos:

AlH3 trihidruro de aluminio hidruro de aluminio

SnH4 tetrahidruro de estaño hidruro de estaño(IV)

PbH2 dihidruro de plomo hidruro de plomo(II)

SrH2 dihidruro de estroncio hidruro de estroncio

NaH hidruro de sodio hidruro de sodio

PbH4 tetrahidruro de plomo hidruro de plomo(IV)

Al final de estos breves apuntes hay varias páginas de ejercicios. Comienza por ejercicios de nomenclatura (identifica las fórmulas que corresponden a hidruros y dales nombre) después pasa a realizar ejercicios de formulación.

Hidruros de no metal

Hidrógeno H (+1) con no metal Y (-n).

Dentro de los no metales consideraremos dos grupos: F, Cl, Br, I, S, Se, Te con fórmula general

H

n

Y

HF fluoruro de hidrógeno HCl cloruro de hidrógeno HBr bromuro de hidrógeno HI ioduro de hidrógeno H2S sulfuro de dihidrógeno H2Se seleniuro de dihidrógeno H2Te teluro de dihidrógeno

N, P, As, Sb, C, Si con fórmula general

YH

n H2O agua

NH3 trihidruro de nitrógeno o amoniaco

PH3 trihidruro de fósforo

AsH3 trihidruro de arsénico

SbH3 trihidruro de antimonio

CH4 tetrahidruro de carbono

SiH4 tetrahidruro de silicio

Óxidos

Son combinaciones del oxígeno (-2) con otro elemento X (+m). Fórmula general:

X

2

O

m (simplificar)

Nomenclatura sistemática: (G)óxido de (G)N(X)

 (G): Prefijo griego que indica el subíndice de los elementos (di, tri, tetra, penta, etc.)

 N(X): nombre del elemento en castellano. También: óxido de N(X)(m)

 N(X) nombre del elemento en castellano.

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FeO óxido de hierro Óxido de hierro(II) Fe2O3 trióxido de dihierro Óxido de hierro(III)

Na2O óxido de sodio Óxido de sodio

PbO monóxido de plomo Óxido de plomo(II)

PbO2 dióxido de plomo Óxido de plomo(IV)

SiO2 dióxido de silicio Óxido de silicio(IV)

P2O3 trióxido de difósforo Óxido de fosforo(III)

SO óxido de azufre Óxido de azufre(II)

NO2 dióxido de nitrógeno Óxido de nitrógeno(IV)

CO2 dióxido de carbono Óxido de carbono(IV)

CO dióxido de carbono Óxido de carbono(II)

O7Cl2 dicloruro de heptaoxígeno

O5Br2 dibromuro de pentaoxígeno

OF2 difluoruro de oxígeno

Obsérvese que con los halógenos se coloca el oxígeno delante al considerarse que los halógenos son más electronegativos que el oxígeno.

Peróxidos

Son combinaciones del grupo peroxo

O

22 con los metales (+m) (Sólo metales de los grupos 1, 2, 11, y 12). Fórmula general:

X

2

O

2*m (no simplificar)

Nomenclatura sistemática: (G)óxido de (G)N(X)

 (G): Prefijo griego que indica el subíndice de los elementos (di, tri, tetra, penta, etc.)

 N(X): nombre del metal en castellano. También: peróxido de N(X)(m)

 N(X) nombre del elemento en castellano.

 (m) valencia del elemento en romano.

Li2O2 dióxido de dilitio Peróxido de litio

CdO2 dióxido de cadmio Peróxido de cadmio

Cu2O2 dióxido de dicobre Peróxido de cobre (I)

CuO2 dióxido de cobre Peróxido de cobre(II)

Sales binarias

Son compuestos de metal X (+m) con no metal Y (-n) (Sólo F, Cl, Br, I, S, Se y Te). Fórmula general:

X

n

Y

m (simplificar)

Nomenclatura sistemática: (G)R(Y)uro de (G)N(X)

 (G): Prefijo griego que indica el subíndice del no metal o del metal (di, tri, tetra, etc.)

 N(Y): nombre del no metal en castellano.

 N(X): nombre del metal en castellano. También: R(Y)uro de N(X)(m)

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 N(X) nombre castellano del metal.

 (m) valencia del metal en romano. Ejemplos:

PtF4 tetrafluoruro de platino Fluoruro de platino(IV)

CaS sulfuro de calcio Sulfuro de calcio

NH4Cl cloruro de amonio Cloruro de amonio

Al2Se3 seleniuro de aluminio Seleniuro de aluminio

Compuestos binarios de no metales

(excluimos H y O)

Nomenclatura sistemática: (G)R(Y)uro de (G)N(X)

 (G): Prefijo griego que indica el subíndice de los elementos (di, tri, tetra, penta, etc.)

 N(Y): nombre del no metal en castellano.

 N(X): nombre del no metal en castellano. Ejemplos:

PCl5 pentacloruro de fósforo Cloruro de fósforo(V)

SF6 hexafluoruro de azufre Fluoruro de azufre(VI)

CCl4 tetracloruro de carbono Cloruro de carbono(IV)

BF3 trifluoruro de boro Fluoruro de boro

Hidróxidos

Son compuestos formados por un metal X(+m) con el grupo hidróxido OH (-1). Fórmula general:

X(OH)

m Si m=1 no se ponen los paréntesis.

Nomenclatura sistemática: (G)hidróxido de (G)N(X)

 (G): Prefijo griego que indica el subíndice del grupo OH o del metal (di, tri, tetra, etc.)

 N(X): nombre del metal en castellano. También: hidróxido de N(X)(m)

 N(X) nombre del metal en castellano.

 (m) valencia del metal en romano. Ejemplos:

Cu(OH)2 dihidróxido de cobre Hidróxido de cobre(II)

NaOH hidróxido de sodio Hidróxido de sodio

NH4OH hidróxido de amonio Hidróxido de amonio

Sn(OH)2 dihidróxido de estaño Hidróxido de estaño(II)

Oxoácidos

Son compuestos ternarios formados por hidrógeno H (+1), no metal Y (+n) y oxígeno O (-2). Fórmula general:

H

a

Y

b

O

c

No existe una norma general y sencilla para formular los oxoácido. A nuestros efectos utilizaremos la siguiente regla:

Si n es impar entonces a=1, b=1 y c=(n+1)/2 Si n es par entonces a=2, b=1 y c=(n+2)/2

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Fuera de esta regla debemos conocer los siguientes oxoácidos: H3PO4 ácido fosfórico

HMnO4 ácido permangánico

H2Cr2O7 ácido dicrómico

H2CrO4 ácido crómico

H3BO3 ácido bórico

H4SiO4 ácido silícico

En este caso la IUPAC permite la nomenclatura tradicional.

Nomenclatura tradicional: ácido hipoR(Y)osos

ácido R(Y)oso

ácido R(Y)ico

ácido perR(Y)ico R(Y): Raíz latina del no metal.

Ejemplos:

H2CO3 ácido carbónico

HNO3 ácido nítrico

H2SeO2 ácido hiposelenioso

H2SO4 ácido sulfúrico

HClO ácido hipocloroso

HIO4 ácido peryódico

Oxosales neutras

Son los compuestos resultantes de sustituir los hidrógenos de los oxoácidos por un metal X (+m). Fórmula general:

Metal Oxoácido oxosal neutra

X

H

a

Y

b

O

c

X

a

(Y

b

O

c

)

m Si m=1, no se pone paréntesis.

Nomenclatura tradicional: Según el ácido sustituido.

Del ácido hipoR(Y)osos hipoR(Y)ito de N(X)(m)

Del ácido R(Y)oso R(Y)ito de N(X)(m)

Del ácido R(Y)ico R(Y)ato de N(X)(m)

Del ácido perR(Y)ico perR(Y)ato de N(X)(m)

 R(Y): Raíz latina del no metal.

 R(X): Nombre castellano del metal.

 (m): Valencia del metal en romano. Si el metal tiene una sola valencia, no se pone. Ejemplos:

(NH4)2SO2 hiposulfito de amonio

Co2(CO3)3 carbonato de cobalto(III)

CuBrO3 bromato de cobre(I)

Sn(BrO4)2 perbromato de estaño(II)

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Sales ácidas

Son las sales que se obtienen de la sustitución de algunos H (no todos) del ácido por un metal. Ejemplo:

NaHS Hidrogenosulfuro de Sodio

CuHSO4 Hidrogenosulfato de cobre(I)

Fe(HSO4)2 Hidrogenosulfato de hierro(II)

NaH2PO4 Dihidrogenofosfato de sodio. Ejercicios de nomenclatura: Mn(OH)2 H2SeO3 UO2 Pt(CIO4)2 HCl KMnO4 H2CO3 RbOH SnH4 BeSeO3 Tl2O3 RbH SnO2 LiOH CsClO ZnO2 PH3 AgOH OBr2 MoO3 Be(BrO2)2 BaO2 Al2(CO3)3 AgIO3 CH4 H2SO4 ZnO2 UO2 HNO3 HI Br2O PbH4 BaH2 NaOH MgBr2 SrO Co(OH)2 O3I2 Fe(OH)2 P2O3 NaBrO4 SeO Na2S H4SiO4 H3PO4 H2S Bi2(CO3)3 P2O3 Sb2O3 BiH3 SbH3 Be(BrO2 )2 Cd(OH)2 Al(OH)3 NH3 Cu(NO2)2 LiHCO3 BeO CuOH PbSeO2 Ni2(SO3)3 Au2S3 SiO2 MgSO4 SiH4 H2Te RbOH K2S H2SO2 H2SO3 CrF3 Cu2O SO2 CO2 NH4OH (NH4)2SeO4

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SbH3 H2O2 K2Cr2O7 SrH2 KIO4 BeSiO3 NH4NO3 N2O5 H2SiO3 Bi(OH)3 H2Se H2SO2 SiF4 LiH Cd(OH)2 Na2O2 HgO CaHPO4 CdO2 N2O5 BaH2 K2TeO3 MgO As2O5 KMnO4 WO3 Ejercicios de formulación:

Sulfuro de hidrógeno Cloruro de cobre

Nitrito de plata Dicromato de potasio

Hidrogenosulfato de potasio Carbonato de sodio

Óxido de vanadio(V) Sulfato de bario

Sulfato de amonio Sulfato de amonio

Carbonato de rubidio Óxido de cobre(I)

Hidróxido de hierro(III) Dicromato de potasio

Cloruro de calcio Hidróxido de berilio

Permanganato de amonio Óxido de cromo (II)

Cloruro de cobalto (II) Fosfato de calcio

Sulfúro de manganeso (II) Fosfato de hierro (III)

Carbonato de cobre(ll) Hidróxido de magnesio

Bromato de berilio Sulfuro de plata

Peróxido de litio Nitrato de cadmio

Yoduro de oro (III) Peróxido de hidrógeno

Hipoclorito de magnesio Óxido de cobre(II)

Peróxido de bario Ácido clórico

Óxido de cromo (III) Nitrato de magnesio

Óxido de cloro(VII) Hidrogenocarbonato de niquel(II)

Ácido bórico Óxido de calcio

Sulfuro de manganeso (III) Hidrogenocarbonato de Cadmio

Ácido fosfórico Permanganato de bario

Sulfuro de hidrógeno Óxido de cobalto (III)

Hidróxido de hierro (II) Peróxido de sodio

Peróxido de Bario Hidrogenosulfito de cinc

Óxido de níquel (III) Hidróxido de estroncio

Ácido hipobromoso Hidróxido de cobre (II)

Dióxido de azufre Nitrato de amonio

Carbonato de aluminio Yoduro de plomo (II)

Óxido de níquel (II) Carbonato de sodio

Bromuro de hidrógeno Ácido nitroso

Ácido sulfúrico Carbonato de rubidio

Óxido de molibdeno(IV) Nitrato de amonio

Clorato de cobalto(III) Sulfuro de cinc

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