Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos · PDF...
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Formulacin y nomenclatura
de los compuestos inorgnicos
IUPAC 2005
DEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA
IES ISLA VERDE
FORMULACIN INORGNICA IES ISLA VERDE
Francisco Iglesias Rodrguez
DEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA 2
1. NMEROS DE OXIDACIN
Cada tomo de un compuesto se caracteriza por un estado de oxidacin,
debido a los electrones ganados o perdidos (totalmente en los compuestos inicos o
parcialmente en los covalentes) con respecto al tomo aislado. El nmero que indica
este estado se llama nmero de oxidacin del elemento en dicho compuesto. El
nmero de oxidacin (n.o) se define como la carga elctrica formal (puede que no
sea real) que se asigna a un tomo en un compuesto.
Para asignar el n.o. a cada tomo en una especie qumica se emplea un conjunto de
reglas, que se pueden resumir del modo siguiente:
1. El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se
presenten: Ca metlico, He, N2, P4, etc. (En molculas con tomos iguales, N2, H2, etc.,
los electrones del enlace estn compartidos equitativamente y no se pueden asignar
a ninguno de los tomos).
2. El n.o. de cualquier in monoatmico es igual a su carga elctrica. As, los n.o. del S-
2, Cl-, Na, K+ y Zn2+ son, respectivamente, -2, -1, 0, +1 y +2, que coinciden con sus
respectivas cargas elctricas (reales).
3. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metlicos, que es -1.
4. El n.o. del O en sus compuestos es -2, excepto en los perxidos, que es -1.
5. El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1.
6. El n.o. de los metales alcalinotrreos es siempre +2.
7. El n.o. del F en sus compuestos es siempre -1. El n.o de los dems halgenos vara
desde 1 a +7, siendo positivo cuando se combina con el O con otro halgeno ms
electronegativo.
8. La suma algebraica de los n.o. de los tomos de una molcula es cero, y si se trata
de un ion, igual a la carga del ion.
Con estas reglas se puede calcular fcilmente el n.o. de cualquier elemento en una
especie qumica. As, en NH3 y ClO3-. Los n.o. son: N = -3, H = +1, Cl = +5 y O = -2.
Conviene insistir que, en general, el n.o. no representa la carga elctrica real de un
tomo en un compuesto. Por ejemplo, en NO y CaO el n.o. del O es -2 en ambos
compuestos; pero en NO no existe realmente una carga de -2 en el tomo de O, ni de
+2 en el de nitrgeno, pues se trata de un compuesto covalente (dbilmente polar).
En cambio, en CaO s ocurre esto, porque es inico. ste ltimo compuesto (CaO) se
encuentra simplificado.
Ca2+ O2- Ca2O2 CaO
Estado de oxidacin y valencia
La valencia de un elemento es el nmero de tomos de hidrgeno que se combinan
con un tomo de dicho elemento. Tambin es el nmero de electrones perdidos o
ganados por el elemento (valencia inica) o el nmero de electrones compartidos
(valencia covalente) por el elemento en un compuesto.
El concepto de valencia resulta til en la formulacin de compuestos binarios, mientras
que el nmero de oxidacin lo es en compuestos de tres o ms elementos.
Es importante distinguir entre n.o. y valencia. Consideremos, por ejemplo, los siguientes
compuestos del carbono:
-4 -2 0 +4
CH4 CH3Cl CH2Cl2 CCl4
En todos ellos el carbono presenta invariablemente su valencia de 4, mientras que su
n.o. es distinto en cada compuestos (se indica encima del smbolo).
Conviene advertir que, en compuestos con ms de un tomo de un mismo elemento,
el n.o. puede incluso alguna vez resultar fraccionario.
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Grupo Elementos del grupo Valencias
Alcalinos Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb) Cesio (Cs),Francio (Fr) 1+
Alcalinotrreos Berilio (Be), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba), Radio (Ra) 2+
Trreos Boro (B) 3+, 3-
Aluminio (Al), Galio (Ga) 3+
Carbonoideos Carbono (C), Silicio (Si) , Germanio (Ge) (2+), 4+,(4-)
Estao (Sn), Plomo (Pb) 2+, 4+
Nitrogenoideos Nitrgeno (N) 1+, 2+, 3+, 4+, 5+, 3-
Fsforo (P), Arsnico (As), Antimonio (Sb) 3+, 5+, 3-
Anfgenos Oxgeno (O) 2-
Azufre (S), Selenio (Se), Teluro (Te) 2+, 4+, 6+, 2-
Halgenos Flor (F) 1-
Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I) 1+, 3+, 5+, 7+, 1-
E. de transicin
Hierro (Fe), Cobalto (Co), Nquel (Ni) 2+, 3+
Cromo (Cr) 2+, 3+, 6+
Manganeso (Mn) 2+, 3+, 4+, 6+, 7+
Oro (Au) 1+, 3+
Paladio (Pd), Platino (Pt), Iridio (Ir) 2+, 4+
Hidrgeno (H) 1+, 1-
Mercurio (Hg), Cobre (Cu) 1+, 2+
Plata (Ag) 1+
Cinc (Zn), Cadmio (Cd) 2+
2. ORDEN DE ESCRITURA DE LOS ELEMENTOS EN LA FRMULA
A efectos de formulacin el orden de electronegatividad decreciente que se sigue no
es el establecido por Pauling sino otro ms simple (por convenio): grupo 17 hacia
abajo, grupo 16 hacia abajo, hidrgeno, grupo 15 hacia abajo, etc. Esto supone la
gran novedad de considerar a todos los halgenos como ms electronegativos que el
oxgeno, lo que implica cambios en el nombre de los compuestos que forman el
oxgeno con los halgenos y en la colocacin de los smbolos
HCl H2O NaCl H2S OCl2
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3. TIPOS DE NOMENCLATURA (formas de nombrar una sustancia)
3.1 Nomenclatura tradicional, clsica o funcional.
Solo aceptada en compuestos ternarios
Este es el mtodo ms ambiguo y su uso nicamente se debe a estar establecido por
la costumbre. Se basa en los prefijos PER- e HIPO- y en los sufijos -ICO y -OSO. Estos afijos
indican cual de los nmeros de oxidacin posibles de un elemento es el que se debe
tener en cuenta.
Para un elemento NO hay unos nmeros de oxidacin nicos y universalmente
aceptados. Adems requiere un esfuerzo memorstico para recordarlos. Se le asigna
al elemento el sufijo ICO si el elemento acta con la valencia mayor, y el sufijo OSO
si acta con la menor. La valencia o nmero de oxidacin queda determinada segn
el siguiente esquema:
Si hay una nica valencia: -ICO.
Si hay dos valencias: -ICO; -OSO.
Si hay tres valencias: -ICO; -OSO; HIPO-... -OSO.
Si hay cuatro valencias: PER-... ICO; -ICO; -OSO; HIPO-... OSO;
3.2 Recomendada por la IUPAC. NOMENCLATRA DE COMPOSICIN
Tiene en cuanta la composicin qumica del compuesto y no su estructura. La
proporcin atmica se puede indicar de varias formas:
3.2.1 Nomenclatura estequiomtrica (antigua sistemtica); en donde las proporciones
en que se encuentran los elementos en una frmula puede indicarse por medio de
prefijos griegos: mono(1), di(2), tri(3), tetra(4), penta(5), hexa(6), hepta(7), etc. y
hemi(1/2) y sesqui(3/2). el prefijo mono solo es necesario para recalcar la
estequiometria de un compuesto en relacin con otros relacionados (por ejemplo,
para el NO, N2O,) y no se usa para el segundo elemento. As, NO ser monxido de
nitrgeno, N2O se nombra monxido de dinitrgeno y NO2, dixido de nitrgeno.
CO Monxido de carbono
CO2 Dixido de carbono
S2Cl2 Dicloruro de diazufre.
Fe2O3 Trixido de dihierro
3.2.2 Nomenclatura con nmeros romanos (antigua Stock); el n de oxidacin del
elemento ms a la izquierda se indica en nmeros romanos y entre parntesis
inmediatamente despus del nombre. Si en el compuesto interviene un elemento cuyo
n de oxidacin es cte., es innecesario indicarlo.
FeCl2 Cloruro de hierro(II)
FeCl3 Cloruro de hierro(III)
V2O3 xido de vanadio(III)
NiS Sulfuro de Nquel(II)
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3.2.3 Nomenclatura Ewens-Bassett; se indica el nombre del metal, seguido de un
parntesis sin espacio, donde se indique el valor de la carga en nmeros arbigos
seguido de su signo, cuando pueda actuar con distintos valores.
FeCl2 Cloruro de hierro(2+)
FeCl3 Cloruro de hierro(3+)
V2O3 xido de vanadio(3+)
NiS Sulfuro de Nquel(2+)
3.3 Recomendada por la IUPAC. NOMENCLATRA DE ADICIN. No la vamos a usa en la
prctica.
Como norma general, vamos a usar la nomenclatura de composicin estequiomtrica
(antigua sistemtica) o con nmeros romanos (coincide con la Stock) en compuestos
binaros y la tradicional aceptada en compuestos ternarios.
Consultar las orientaciones de selectividad al respecto en el siguiente enlace:
https://www.dropbox.com/s/sbfc8ozd9nj637u/guia_formulaci%C3%B3n_ponenecia_20
11_12.pdf
4. SUSTANCIAS SIMPLES
Se llaman sustancias simples a las que estn constituidas por tomos de un mismo
elemento.
Formulacin:
Se representan mediante el smbolo del elemento con un subndice para indicar el
nmero de tomos.
. Los gases nobles son monoatmicos: He, Xe, Rn, etc.
. La molcu