Nomenclatura inorganica 1

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Reglas Fundamentales de Nomenclatura para Química Inorgánica 1 Las especies químicas en las que estaremos interesados en este curso son de naturaleza iónica y covalente. Las primeras están conformadas por cationes (especies con carga positiva) y aniones (especies con carga negativa) cuyo nombre debemos memorizar y que regularmente entran en la composición de las sales, conformando redes cristalinas donde ocupan posiciones bien definidas. Cloruro de sodio NaCl Fluoruro de calcio CaF 2 Sulfuro de zinc ZnS Cloruro de cesio CsCl Las segundas poseen moléculas como unidad mínima constitutiva y, además de formar también estructuras cristalinas, constituyen líquidos y sólidos. En ellas las uniones entre sus átomos son más simétricas en cuanto a la distribución de los electrones, y por tal razón no es conveniente considerarlas como constituidas por especies cargadas. Agua, H 2 O Amoniaco, NH 3 Metano, CH 4 Trifluoruro de boro, BF 3 Para comprender la manera en la que se nombran las sustancias inorgánicas simples, es conveniente tener en cuenta en primera instancia las reglas para nombrar los compuestos iónicos; posteriormente, extenderemos estas reglas a los compuestos covalentes. En las siguientes tablas se ilustran los nombres de los cationes y aniones que deben ser memorizados.

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Reglas Fundamentales de Nomenclatura para

Química Inorgánica 1

Las especies químicas en las que estaremos interesados en este curso

son de naturaleza iónica y covalente. Las primeras están conformadas por cationes (especies con carga positiva) y aniones (especies con carga negativa) cuyo nombre debemos memorizar y que regularmente entran en la composición de las sales, conformando redes cristalinas donde ocupan posiciones bien definidas.

Cloruro de sodio

NaCl Fluoruro de calcio

CaF2 Sulfuro de zinc

ZnS Cloruro de cesio

CsCl

Las segundas poseen moléculas como unidad mínima constitutiva y, además de formar también estructuras cristalinas, constituyen líquidos y sólidos. En ellas las uniones entre sus átomos son más simétricas en cuanto a la distribución de los electrones, y por tal razón no es conveniente considerarlas como constituidas por especies cargadas.

Agua, H2O Amoniaco, NH3 Metano, CH4 Trifluoruro de boro, BF3

Para comprender la manera en la que se nombran las sustancias

inorgánicas simples, es conveniente tener en cuenta en primera instancia las reglas para nombrar los compuestos iónicos; posteriormente, extenderemos estas reglas a los compuestos covalentes. En las siguientes tablas se ilustran los nombres de los cationes y aniones que deben ser memorizados.

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CATIONES INVOLUCRADOS EN LA FORMACIÓN DE COMPUESTOS IÓNICOS

H+ Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ hidrógeno litio sodio potasio rubidio Cesio

Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Ag+ Berilio magnesio calcio estroncio bario Plata Zn2+ Cd2+ Al3+ NH4

+ H3O+ Zinc cadmio aluminio amonio hidronio

Cr2+ Cr3+ Co2+ Co3+ Pb2+ Pb4+ Cromo(II)

o cromoso

Cromo(III) o

crómico

Cobalto(II) o

cobaltoso

Cobalto(III) o

cobáltico

Plomo(II) o

plumboso

Plomo(IV) o

plúmbico Fe2+ Fe3+ Cu+ Cu2+ Mn2+ Mn3+

Hierro(II) o ferroso

Hierro(III) o férrico

Cobre(I) o cuproso

Cobre(II) o cúprico

Manganeso(II) o manganoso

Manganeso(III) o mangánico

Hg22+ Hg2+ Sn2+ Sn4+

Mercurio(I) o

mercuroso

Mercurio(II) o

mercúrico

Estaño(II) o estanoso

Estaño(IV) o estánico

Atención: los únicos cationes compuestos que manejaremos en el curso

son el amonio (NH4+) y el hidronio (H3O+). A pesar de que se encuentran unidos varios átomos, todos ellos forman un único grupo y poseen una única carga:

HO

H

H

N

H

H H

H..

catiónhidronio

catiónamonio

Algo similar acontece con el catión mercuroso, Hg2

2+, aunque en éste caso los dos átomos que lo componene son del mismo elemento: mercurio. Posee una carga total de 2+, y por ello se asume que cada uno de ellos cuenta con un estado de oxidación de 1+, a diferencia del catión mercúrico, Hg2+, consistente en un solo átomo de mercurio que soporta las dos cargas positivas.

HgHg Hg

Catiónmercuroso,Hg2

2+

Catiónmercúrico,Hg2+

Page 3: Nomenclatura inorganica 1

ANIONES

:F:.... :Cl:

..

.. :Br:.... :I:

....

Fluoruro, F- Cloruro, Cl- Bromuro, Br- Yoduro, I-

:O:....

:S:....

:N:....

C C

:O:

O:

H

H

H

....

Óxido, O2- Sulfuro, S2- Nitruro, N3- Acetato, CH3COO-

:C N:

:O H....

....:O N O:

.. ..

..:O N O:

:O:..

Cianuro, CN- Hidróxido, OH- Nitrito, NO2

- Nitrato, NO3-

:O Cl:......

..

:O Cl......

..O:..

:O Cl.. ....

O:..

:O:

:O Cl....

O:..

:O:

:O: Hipoclorito, ClO- Clorito, ClO2

- Clorato, ClO3- Perclorato, ClO4

-

:O Br:......

..

:O Br......

..O:..

:O Br.. ....

O:..

:O:

:O Br....

O:..

:O:

:O: Hipobromito, BrO- Bromito, BrO2

- Bromato, BrO3- Perbromato, BrO4

-

:O I:......

..

:O I......

..O:..

:O I.. ....

O:..

:O:

:O I....

O:..

:O:

:O: Hipoyodito, IO- Yodito, IO2

- Yodato, IO3- Peryodato, IO4

-

:O Mn....

O:..

:O:

:O:

:O C.. ....

O:..

:O:

:O C.. ....

O..

:O:

H :O Cr..

....

..O..

:O:

:O: Permanganato,

MnO4-

Carbonato, CO32- Bicarbonato,

HCO3-

Cromato, CrO42-

:O Cr .. ....O

..:O:

Cr

:O:

O:

:O:

:O:....

.. ..

.. ..:O O: :O P..

....

..O:..

:O:

:O:

:O P..

....

..O:..

:O:

O: H

Dicromato, Cr2O72-

Peróxido, O2

2-

Fosfato, PO43-

Fosfato monoácido,

HPO42-

:O P..

....

..O..

:O:

O: H

H

:O S.. .. ....

O:..

:O:

:O S..

....

..O..

:O:

:O:

:O S..

....

..O..

:O:

O: H Fosfato diácido,

H2PO4-

Sulfito, SO32-

Sulfato, SO42-

Bisulfato, HSO4-

Page 4: Nomenclatura inorganica 1

FORMACIÓN DE COMPUESTOS IÓNICOS SIMPLES

El total de cargas positivas que aporten los cationes deberán coincidir con las de los aniones.

Para integrar una fórmula puede recurrirse a una técnica muy sencilla,

que consiste en “cruzar” las cargas que poseen el catión y el anión. Dichas cargas se constituirán en los subíndices que indican la participación de cada componente. A continuación se dan algunos ejemplos de esto:

Ejemplo 1. Representa la fórmula del sulfato de aluminio. PRIMER PASO: Identifica las especies que están formando el compuesto,

tomando en cuenta que en el nombre de éste primero va el del anión y luego el del catión. Así, debemos de identificar el anión sulfato y el catión aluminio; luego de consultar nuestras tablas, vemos que éstos son, respectivamente, SO4

2- y Al3+. SEGUNDO PASO: Identifica las cargas de cada especie. Las cargas

eléctricas son: Al3+ y SO42-. Para facilitarnos las cosas, encerraremos entre

corchetes los átomos que conforman cationes y aniones, dejando fuera de ellos la carga: [Al]3+ y [SO4]2-.

TERCER PASO: Cruza o intercambia las cargas transfiriéndolas como

subíndices y sin el signo. En el caso que nos ocupa, llegamos a:

[ SO4]2-[ Al]3+

[Al]2 [SO4]3

CUARTO PASO: Retira los corchetes de aquellas especies aniónicas o catiónicas (a) constituidas por un solo átomo, o (b) que hayan quedado con un subíndice de 1, eliminando también este último. Aquí nos podemos dar cuenta de que el catión aluminio se encuentra en el caso (a), debiéndose retirar sus corchetes. En el caso del anión sin embargo, esto no puede hacerse, debido a que no se encuentra afectado por el inciso (a) o el (b). Con ello se obtiene la fórmula del sulfato de aluminio.

[Al]2[SO4]3 ⇒ Al2[SO4]3

Ejemplo 2. Representa la fórmula del fosfato de sodio. PRIMER PASO: Identifica las especies que están formando el compuesto.

En este caso son el anión fosfato y el catión sodio: PO43- y Na+.

SEGUNDO PASO: Identifica las cargas de cada especie: PO4

3- y Na1+

([Na]1+ y [PO4]3-).

Page 5: Nomenclatura inorganica 1

TERCER PASO: Cruza o intercambia las cargas transfiriéndolas como subíndices y sin el signo.

[PO4]3-[Na]1+

[Na]3 [PO4]1

CUARTO PASO: Retira los corchetes de aquellas especies aniónicas o catiónicas (a) constituidas por un solo átomo, o (b) que hayan quedado con un subíndice de 1, eliminando también este último. En el caso del catión, nos encontramos en el caso (a), como en el ejemplo anterior:

[Na]3 [PO4]1 ⇒ Na3[PO4]1

Para el anión nos encontramos en el caso (b). Con ello se obtiene la

fórmula del fosfato de sodio.

Na3 [PO4]1 ⇒ Na3PO4

Ejemplo 3. Representa la fórmula del permanganato de cesio. PRIMER PASO: Identifica las especies que están formando la sal: anión

fosfato y el catión sodio: Cs+ y MnO41-

SEGUNDO PASO: Identifica las cargas: Cs1+ y MnO4

1-. ([Cs]1+ y [MnO4]1-). TERCER PASO: Cruza las cargas:

[MnO4]1-[Cs]1+

[Cs]1 [MnO 4]1

CUARTO PASO: Retira los corchetes de aquellas especies aniónicas o catiónicas (a) constituidas por un solo átomo, o (b) que hayan quedado con un subíndice de 1, eliminando también este último. Aquí nos encontramos conque el catión es un ejemplo del caso (a), y el anión del caso (b). Por tanto, retirando los corchetes de ambos y el subíndice de 1 de ambos, la fórmula del permanganato de cesio queda:

[Cs]1 [MnO4]1 ⇒ CsMnO4

Ejemplo 4. Representa la fórmula de la azida de amonio. Nota: el anión azida es el N3

1-; ver más adelante.

Page 6: Nomenclatura inorganica 1

PRIMER PASO: Identifica las especies que están formando la sal: anión azida y catión amonio: NH4

1+ y N31-.

SEGUNDO PASO: Identifica las cargas: NH4

1+ y N31- ([NH4]1+ y [N3]1-).

TERCER PASO: Cruza las cargas:

[NH4]1+ [N3]

1-

[NH4]1 [N3]1 CUARTO PASO: Retira los corchetes de aquellas especies aniónicas o

catiónicas (a) constituidas por un solo átomo, o (b) que hayan quedado con un subíndice de 1, eliminando también este último. Aquí nuevamente tanto el catión como el anión caen dentro del caso (b). Así:

[NH4]1 [N3]1 ⇒ NH4N3

-------------

CASOS ESPECIALES PARA EL CUARTO PASO. Si ambas especies poseen

cargas de igual magnitud (obviamente el signo es contrario), los subíndices se cancelarán.

Ejemplo 5. representa el sulfato de zinc. PRIMER PASO: catión zinc = Zn2+, anión sulfato = SO4

2-. SEGUNDO PASO: Zn2+, SO4

2-. TERCER PASO: (Zn)2(SO4)2. CUARTO PASO: ZnSO4. Ejemplo 6. representa el fosfato de aluminio. PRIMER PASO: catión aluminio = Al3+, anión fosfato = PO4

3-. SEGUNDO PASO: Al3+, PO4

3-. TERCER PASO: Al3(PO4)3. CUARTO PASO: AlPO4. Ejemplo 7. representa el perbromato de potasio. PRIMER PASO: catión potasio = K1+, anión perbromato = BrO4

1-. SEGUNDO PASO: K1+, BrO4

1-. TERCER PASO: K1(BrO4)1. CUARTO PASO: KBrO4.

Page 7: Nomenclatura inorganica 1

HIDRATOS Ciertos compuestos se constituyen como sustancias estables al

incorpirar un determinado número de moléculas de agua a su estructura. El número de éstas se indicará de acuerdo al contendio de agua asociado a la fórmula de la sustancia: Ejemplo Nombre CaSO4·2H2O sulfato de calcio dihidratado Co(CH3CO2)2·4H2O acetato de cobalto(II) tetrahidratado CuSO4·5H2O sulfato de calcio pentahidratado CaCl2·6H2O cloruro de calcio hexahidratado MgSO4·7H2O sulfato de magnesio heptahidratado Na2SO4·10H2O sulfato de sodio decahidratado

ANIONES CON HIDRÓGENOS ÁCIDOS Cada vez es mayor la tendencia de asignar un nombre que defina el

número de hidrógenos existentes en un anión que sean de naturaleza ácida. Para ello, se emplea el nombre de “hidrógeno” antes del nombre del anión que no lo contiene; con ello, se prescinde de algunos “prefijos” que pueden confundir a quien se encuentra aprendiendo nomenclatura. El más importante de estos casos es el “bi”, que indica la presencia de uno de estos hidrógenos (como en el anión bicabonato, HCO3

-). Estructura Nombres triviales Nombres sugeridos HCO3

- bicabonato hidrogenocarbonato HSO4

- bisulfato hidrogenosulfato HSO3

- bisulfito hidrogenosulfito HPO4

2- fosfato monoácido, fosfato dibásico

hidrógenofosfato

H2PO4- fosfato diácido,

fosfato monobásico dihidrógenofosfato

ÁCIDOS Se forman cuando un anión se combina con tantos cationes hidrógeno

como cargas negativas posean hasta alcanzar la neutralidad. Como se explicó arriba, algunos aniones podrán dar origen al mismo ácido, como ocurre en el caso de los aniones carbonato y bicarbonato por una parte, y sulfato y el bisulfato por otra. Estructura Nombre Estructura Nombre HF Ácido fluorhídrico HBrO3 Ácido bromico HCl Ácido clorhídrico HBrO4 Ácido perbromico HBr Ácido bromhídrico HIO Ácido hipoyodoso

Page 8: Nomenclatura inorganica 1

HI Ácido yodhídrico HIO2 Ácido yodoso H2S Ácido sulfhídrico HIO3 Ácido yódico HN3 Ácido hidrazoico HIO4 Ácido peryódico CH3CO2H Ácido acético HMnO4 Ácido permangánico HCN Ácido cianhídrico H2CO3 Ácido carbónico HNO2 Ácido nitroso H2CrO4 Ácido crómico HNO3 Ácido nítrico H2Cr2O7 Ácido dicrómico HClO Ácido hipocloroso H3PO4 Ácido fosfórico HClO2 Ácido cloroso H2SO3 Ácido sulfuroso HClO3 Ácido clórico H2SO4 Ácido sulfúrico HClO4 Ácido perclórico H-N=C=O Ácido ciánico HBrO Ácido hipobromoso H-N=S=O Ácido tiociánico HBrO2 Ácido bromoso H-C=N-O Ácido fulmínico

Los derivados de los aniones óxido, hidróxido y peróxido no reciben el nombre de “ácido”: para los dos primeros es agua (H2O), y para el segundo es peróxido de hidrógeno (agua oxigenada, H2O2).

FORMACIÓN DE COMPUESTOS INORGÁNICOS COVALENTES

Muchos de los compuestos inorgánicos de uso común involucran a los no metales y metaloides del bloque p. Los más comunes son los halogenuros (fluoruros, cloruros, bromuros y yoduros) y los calcogenuros (óxidos, sulfuros, selenuros y telururos).

Hay básicamente dos sistemas de nomenclatura: (1) aquél en el que se

menciona al número de oxidación del átomo al que se unen halogenuros y calcogenuros, y (2) aquél donde se indica cuántos átomos de cada uno se hllan presentes mediante el uso de prefijos: mono para uno (a veces), bi para dos, tri para tres, tetra para cuatro, penta para cinco, hexa para seis y hepta para siete, etc.

Compuesto Sistema 1 Sistema 2 SnCl2 Cloruro de estaño(II)

Cloruro estannoso Dicloruro de estaño

SnCl4 Cloruro de estaño(IV) Cloruro estánnico

Tetracloruro de estaño

N2O Óxido de nitrógeno(I) Óxido de dinitrógeno NO Óxido de nitrógeno(II) Monóxido de nitrógeno N2O3 Óxido de nitrógeno(III) Trióxido de dinitrógeno NO2 Óxido de nitrógeno(IV) Dióxido de nitrógeno N2O4 Tetróxido de dinitrógeno CO Óxido de carbono(II) Monóxido de carbono CO2 Óxido de carbono(IV) Dióxido de carbono CS2 Sulfuro de carbono(IV) Disulfuro de carbono CCl4 Cloruro de carbono(IV) Tetracloruro de carbono

Page 9: Nomenclatura inorganica 1

SiO2 Óxido de silicio Dióxido de silicio P4O6 Óxido de fósforo(III) Hexóxido de tetrafósforo P4O10 Óxido de fósforo(V) Decaóxido de tetrafósforo SbCl3 Cloruro de antimonio(III) Tricloruro de antimonio AsCl5 Cloruro de antimonio(V) Pentacloruro de antimonio SCl2 Cloruro de azufre(II) Dicloruro de azufre S2Cl2 Cloruro de azufre(I) Dicloruro de diazufre SF6 Fluoruro de azufre(VI) Hexafluoruro de azufre ClO2 Óxido de cloro(IV) Dióxido de cloro AlCl3 Cloruro de aluminio Tricloruro de aluminio BF3 Fluoruro de boro Trifluoruro de boro ClF Fluoruro de cloro(I) Monofluoruro de cloro ClF3 Fluoruro de cloro(III) Trifluoruro de cloro IF5 Fluoruro de yodo(V) Pentafluoruro de yodo IF7 Fluoruro de yodo(VII) Heptafluoruro de yodo XeO3 Óxido de xenón(VI) Trióxido de xenón XeO4 Óxido de xenón(VIII) Tetróxido de xenón

SISTEMAS ESPECIALES

Un compuesto importante es el pentóxido de fósforo. La fórmula para

este compuesto sería P2O5, y podríamos llamarlo óxido de fósforo(V) o pentóxido de difósforo; como hemos visto en la lista de arriba, lo que se constituye como tal es el decaóxido de tetrafósforo P4O10, lo cual se debe a su estructura molecular, que incluye el doble de los átomos (ver página siguiente).

El anión triyoduro, I3-, está conformado por tres átomos de yodo. La

carga negativa se asienta formalmente en el átomo central. El anión tiosulfato, S2O3

2-, posee una estructura silimar a la del anión sulfato: un azufre central se encuentra unido a tres oxígenos y a un segundo azufre.

“Pentóxido de fósforo”, P4O10 Anión triyoduro, I3- Anión tiosulfato, S2O32-

Por otra parte, el anión azida, N3

-, con tres átomos de nitrógeno unidos linealmente, además de unirse a diversos metales (azida de sodio = NaN3) puede hacerlo covalentemente a otro elememento (al carbono por ejemplo en el AZT, empleado en el tratamiento del SIDA).

Page 10: Nomenclatura inorganica 1

Imagen de la molécula del AZT, donde se aprecian los tres nitrógenos (en azul) que corresponderían al ion azida (aquí formando parte de una estructura más bien covalente).

Por otro lado, aunque ya no se recomienda su uso, se cuenta aún con

una gran cantidad de iones de nombre trivial con gran arraigo, por lo que conviene tenerlos presentes. Para el caso de los iones se tiene lo siguiente:

Ion

nombre Ejemplo

CO2+ carbonilo cloruro de carbonilo (fosgeno), COCl2 NO+ nitrosilo cloruro de niotrosilo, NOCl NO2

+ nitronio acetato de nitronio, CH3CO2NO2 PO3+ fosforilo cloruro de fosforilo (oxitricloruro de fósforo), OPCl3 VO3+ vanadilo(V) cloruro de vanadilo(V), VOCl3 VO2+ vanadilo(IV) cloruro de vanadilo(IV), VOCl2 VO+ vanadilo(III) cloruro de vanadilo(III), VOCl SO2+ tionilo (sulfinilo) cloruro de tionilo, SOCl2 SO2

2+ sulfurilo (sulfonilo) cloruro de sulfonilo, SO2Cl2 SeO2+ selenilo cloruro de selenilo, SeOCl2 SeO2

2+ selenonilo cloruro de selenonilo, SeO2Cl2 CrO2

2+ cromilo cloruro de cromilo, CrO2Cl2 UO2

2+ uranilo(VI) nitrato de uranilo(VI), UO2(NO3)2 UO2

+ uranilo(V) nitrato de uranilo(V), UO2NO3 H- hidruro hidruro de calcio, CaH2 O2

2- peróxido peróxido de bario, BaO2 O2

- superóxido superóxido de potasio, KO2 NH2

- Amida amida de sodio, NaNH2 C2

2- acetiluro (carburo) acetiluro (carburo) de calcio, CaC2 Por el lado de las sustancias tenemos lo siguiente: Estructura nombre trivial que actualmente sigue en uso (BH3)2 diborano AlH3 alano Al2O3 alúmina KAl(SO4)2·12H2O alumbre CH4 metano CO2 anhídrido carbónico C2O3 subóxido de carbono CHF3 fluoroformo

Page 11: Nomenclatura inorganica 1

CHCl3 cloroformo CHBr3 bromoformo CHI3 yodoformo SiH4 silano SiO2 sílice GeH4 germano SnH4 estanano PbH4 plumbano N2O gas hilarante, gas de la risa, óxido nitroso NO óxido nítrico NH3 amoniaco PH3 fosfina AsH3 arsina SbH3 estibina H2O agua H2O2 agua oxigenada H2S sulfuro de hidrógeno SO2 anhídrido sulfuroso SO3 anhídrido sulfúrico H2S2O7 óleum (solución de SO3 en H2SO4 en la cual se forma este

compuesto) H2SO5 ácido de Caro S2Cl2 monocloruro de azufre HF fluoruro de hidrógeno HCl cloruro de hidrógeno HBr bromuro de hidrógeno HI yoduro de hidrógeno MgSO4·7H2O aal de Epsom Na2SO4·10H2O sal de Glauber Na2NO(SO3)2 Sal de Frémy KNO3 sal de nitro, sal de Chile NaHCO3 sal de Vichy AgNO3 sal infernal HgCl2 sublimado corrosivo