Nomenclatura y Formulacion en Quimica Inorganica

NOMENCLATURA y FORMULACIÓN en

QUÍMICA INORGÁNICAProf. MSc. Mario Pavani Costa

Programa Farmacología Molecular y ClínicaFacultad 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 hidrógenosque se puede combinar con un elemento

HCl: la valencia del Cl es IH2S: la valencia del S es IINH3: la valencia del N es IIICH4: 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 valenciade un elemento:

CH4: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -4CH3Cl: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -2CH2Cl2: la valencia del C es IV; el nº oxidación es 0CCl4: la valencia del C es IV; el nº oxidación es +4

Introducción

Las reglas de asignación del número de oxidación son:

1. El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metálico, He, N2 , P4 , etc.

2. El n.o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los n.o . del S2–, Cl– y Zn2+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. del F en sus compuestos es siempre –1. El n.o de los demás halógenosvaría 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:

-4; +2, +4-4; +4

CSi

-3; +3B

-3; +1, +2, +3, +4, +5-3; +1, +3, +5-3; +3, +5

NP

As, Sb, Bi

-2-2; +2, +4, +6

OS, Se, Te

-1-1; +1, +3, +5, +7

FCl, Br, I

-1; +1H

Nº de oxidaciónElemento

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

Metales:

+2,+3, +4, +5V

+2, +3, +4, +6, +7Mn

+2, +3, +6Cr

+3, +4Ir

+2, +4Sn, Pb, Pt, Pd

+2, +3Fe, Co, Ni

+1, +3Au

+3Al

+1, +2Cu, Hg

+2Be, Mg, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd

+1Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag, NH4+

Nº de oxidaciónElemento

Introducción

Regla general de la formulación:

En cualquier fórmula química se escribe en primer lugar los elementossituados a la izquierda de la T.P. (menos electronegativo), y en segundolugar, 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 simplementemediante el símbolo: Cu, Sn, Fe, Ag, …

I. Sustancias simples

Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento

yododiyodoI2

oxígenodioxígenoO2

ozonotrioxígenoO3

azufreoctaazufreS8

Fósforo blancoTetrafósforoP4

bromodibromoBr2

ClorodicloroCl2

flúorDiflúorF2

hidrógenodihidrógenoH2

TradicionalSistemáticaCompuesto

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• Tradicional (el sistema más antiguo)


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 silicioSiH4

sulfuro de dihidrógenoH2S

pentaóxido de dicloroCl2O5


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 aluminioAl2O3

óxido de hierro (III)Fe2O3

óxido de cobre (II)CuO


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 �� -osodos

-icouno

terminaciónPosibilidad de n. o.


Nomenclatura TRADICIONAL

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

cloruro sódico (o de sodio)NaCl

cloruro férricoFeCl3

cloruro ferrosoFeCl2

Compuestos binarios

CLASIFICACIÓN

óxidos peróxidos hidruros sales neutras

óxidos básicos óxidos ácidos hidrurosmetálicos

hidrurosno metálicos

grupos 13, 14,15hidruros volátiles

grupos 16, 17haluros dehidrógeno

sales neutras sales volátiles

II. Compuestos binarios1. 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 ferricoóxido de hierro (III)trióxido de dihierroFe2O3

óxido líticoóxido de litioóxido de dilitioLi2O

óxido ferrosoóxido de hierro (II)monóxido de hierroFeO

óxido plúmbicoóxido de plomo (IV)dióxido de plomoPbO2

TradicionalStockSistemáticaCompuesto



• 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 sulfúricoóxido de azufre (VI)trióxido de azufreSO3

Anhídrido carbónicoóxido de carbono (IV)dióxido de carbonoCO2

anhídrido sulfurosoóxido de azufre (IV)dióxido de azufreSO2

anhídrido hiposulfurosoóxido de azufre (II)monóxido de azufreSO




• Óxido ácido: es la combinación del oxígeno con un no metal. Se recomienda la nomenclatura SISTEMÁTICA.Mención especial requieren los óxidos del nitrógeno.

anhídrido nítricoóx. de nitróg. (V)Pentaóxido de dinitrógenoN2O5

tetraóxido de dinitrógeno--tetraóxido de dinitrógenoN2O4

anhídrido nítricoóx. de nitróg. (III)trióxido de dinitrógenoN2O3

dióxido de nitrógeno--dióxido de nitrógenoNO2

óxido nítricoóx. de nitróg. (II)óxido de nitrógenoNO

óxido nitrosoóx. de nitróg. (I)óxido de dinitrógenoN2O

TradicionalStockSistemáticaComp.

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+1 + (O)2-2 → Li2(O)2

peróxido de

zincperóxido de zinc IIdióxido de zincZnO

2

peróxido de

calcioperóxido de calcio IIdióxido de calcioCaO

2

agua

oxigenada

peróxido de

hidrógeno

dióxido de

dihidrógenoH

2O

2

Nomenc.

tradicionalNomenc. Stock

Nomenc.

sistemáticaCompuesto

II. Compuestos binarios2. 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 férricohidruro de hierro (III)trihidruro de hierroFeH3

hidruro de estronciohidruro de estronciodihidruro de estroncioSrH2

hidruro líticohidruro de litiohidruro de litioLiH

hidruro cálcicohidruro de calciodihidruro de calcioCaH2




• 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 sulfhídricosulfuro de hidrógenosulfuro de dihidrógenoH2S

ác. selenhídricoseleniuro de hidrógenoseleniuro de dihidrógenoH2Se

ácido clorhídricocloruro de hidrógenocloruro de hidrógenoHCl

ácido fluorhídricofluoruro de hidrógenofluoruro de hidrógenoHF




• 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.

boranohidruro de boro (IV)tetrahidruro de boroBH3

silanohidruro de silicio (IV)tetrahidruro de silicioSiH4

metanohidruro de metano (IV)tetrahidruro de carbonoCH4

arsinahidruro de arsénico (III)trihidruro de arsénicoAsH3

estibinahidruro de estibina (III)trihidruro de antimonioSbH3

fosfinahidruro de fósforo (III)trihidruro de fósforoPH3

amoniacohidruro de nitrógeno (III)trihidruro de nitrógenoNH3


II. Compuestos binarios3. 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 sódicosulfuro de sodiosulfuro de disodioNa2S

Sulfuro estánnicosulfuro de estaño (IV)disulfuro de estañoSnS2

bromuro áuricobromuro de oro (III)trihidruro de oroAuBr3

fluoruro de líticofluoruro de litiofluoruro de litioLiF


II. Compuestos binarios3. 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 carbonoCCl4

--seleniuro de arsénico (III)triseleniuro de diarsénicoAs2Se3

--cloruro de bromo (I)cloruro de bromoBrCl

--fluoruro de bromo (III)trifluoruro de bromoBrF3

Trad.StockSistemáticaCompuesto

III. Compuestos ternarios

clasificación

hidróxidos oxoácidos oxosales neutras sales ácidasde hidrácidos

Están formados por tres elementos

III. Compuestos ternarios1. 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 férricohidróxido de hierro (III)trihidróxido de hierroFe(OH)3

hidróxido alumínicohidróxido de aluminiotrihidróxido de aluminioAl(OH)3

hidróxido cálcicohidróxido de calciodihidróxido de calcioCa(OH)2

hidróxido sódicohidróxido de sodiohidróxido de sodioNaOH


III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos

Son compuestos formados por hidrógeno, no metal y oxígeno.

• Su fórmula general es: HaXbOc, 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 �� H2N2O6HNO3

• Su nomenclatura puede ser la SISTEMÁTICA y la TRADICIONAL


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

• Cl2O + H2O �� HClO

• Cl2O3 + H2O �� HClO2



ácido clóricotrioxoclorato (V) de hidrógenoHClO3

ácido perclóricotetraoxoclorato (VII) de hidrógenoHClO4

ácido clorosodioxoclorato (III) de hidrógenoHClO2

ácido hipoclorosooxoclorato (I) de hidrógenoHClO



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

• SO + H2O �� H2SO2

• SO2 + H2O �� H2SO3

• SO3 + H2O �� H2SO4

ácido sulfúricotetraoxosulfato (VI) de hidrógenoH2SO4

ácido sulfurosotrioxosulfato (IV) de hidrógenoH2SO3

ácido hiposulfuroso dioxosulfato (II) de hidrógenoH2SO2



• 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 nítricotrioxonitrato (V) de hidrógenoHNO3

ácido nitrosodioxonitrato (III) de hidrógenoHNO2

ácido hiponitrosooxonitrato (I) de hidrógenoHNO



• 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 ortofosfóricotetraoxofosfato (V) de hidrógenoH3PO4

ácido difosfóricoheptaoxodifosfato (V) de hidrógenoH4P2O7

ácido metafosfóricotrioxofosfato (V) de hidrógenoHPO3


• P2O5 + H2O �� HPO3

• HPO3 + H2O �� H3PO4

• 2 H3PO4 + H2O �� H4P2O7


• 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 carbónicotrioxocarbonato (IV) de hidrógenoH2CO3


• CO2 + H2O �� H2CO3


• 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 ortosilícicotetraoxosilicato (IV) de hidrógenoH4SiO4

ácido disilícicoheptaoxodisilicato (IV) de hidrógenoH6Si2O7

ácido metasilícicotrioxosilicato (IV) de hidrógenoH2SiO3



• Oxoácidos del grupo : B (+3)

• B2O3 + H2O �� HBO2

• HBO2 + H2O �� H3BO3

ácido ortobóricotrioxoborato (III) de hidrógenoH3BO3

ácido metabóricodioxoborato (III) de hidrógenoHBO2



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

ácido permangánicotetraoxomanganato (VII) de hidrógenoHMnO4

ácido mangánicotetraoxomanganto (VI) de hidrógenoH2MnO4

ácido manganosotrioxomanganato (IV) de hidrógenoH2MnO3


• MnO2 + H2O �� H2MnO3

• MnO3 + H2O �� H2MnO4

• Mn2O7 + H2O �� HMnO4


• Oxoácidos del cromo: Cr (+6)Se obtienen los dos oxoácidos siguientes:

ácido dicrómicoheptaoxodicromato (VI) de hidrógenoH2Cr2O7

ácido crómicotetraoxocromato (VI) de hidrógenoH2CrO4


• CrO3 + H2O �� H2CrO4

• 2 H2CrO4 - H2O �� H2Cr2O7

III. Compuestos ternarios3. 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.

poliatómicos: formado por varios átomos. La mayoría son aniones.

III. Compuestos ternarios3. 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 sulfatoión tetraoxosulfato (VI)SO42-

ión cloritoión dioxoclorato (III)ClO3-

ión fluoruroanión fluoruro o ión fluoruroF-

ión fosfuroanión fosfuro o ión fosfuroP3-

ión férricocatión hierro (III) o ión hierro (III)Fe3+

ión potasiocatión potasio o ión potasioK+

TradicionalSistemática -- StockComp.

III. Compuestos ternarios4. 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 mismoSe recomienda la Tradicional y la de Stock.

III. Compuestos ternarios4. 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 cúpricofosfato de cobre (II)tetraoxofosfato (V) de

cobre (II)

Cu3(PO4)2

nitrito estánniconitrito de estaño (IV)dioxonitrato (III) de

estaño (IV)

Sn(NO2)4

sulfato de cadmiosulfato de cadmiotrioxosulfato (IV) de

cadmio

CdSO3

nitrato sódiconitrato de sodiotrioxonitrato (V) de

sodio

NaNO3


III. Compuestos ternarios5. 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)


cobre (II)

Cu(HS)2

sulfuro ácido

sódico


sodio


sodio

NaHS


IV. Compuestos superiores

Con este epígrafe vamos a englobar a compuestos con más de tres átomos distintos.

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

•

IV. Compuestos superioresOxosales 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+HPO42-

PO43-

H2PO4-

+ 3 Na+

+ Na+

+ 2 Na+

NaH2PO4

Na2HPO4

Na3PO4

oxosalesácidas

IV. Compuestos superioresOxosales 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


Nomenclatura y Formulacion en Quimica Inorganica

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