Tema 2. Sustancias binarias

Nomenclatura Química Inorgánica Recomendaciones para sustancias binarias

TEMA 2. SUSTANCIAS BINARIAS

Objetivo general:

Estudio de las convenciones que permiten formular y nombrar compuestos e iones binarios.

Objetivos específicos:

2.1 Convención para formular compuestos binarios.

2.2 Convenciones para nombrar compuestos binarios.

a. Método de las proporciones estequiométricas.

b. Sistema Stock.

c. Sistema Ewens-Bassett.

d. Sistema trivial y sistemático para hidridos o hidruros covalentes.

2.3 Convenciones para nombrar iones binarios.

a. Nomenclatura de coordinación para iones binarios.

b. Nomenclatura sustitutiva para nombrar iones binarios, derivados de los hidridos o

hidruros mononucleares covalentes.

c. Nomenclatura común o trivial para iones binarios.

d. Nomenclatura derivada del nombre funcional del ácido oxo para nombrar iones oxo.

2.4 Nomenclatura de coordinación para compuestos binarios.

2.5 Nombres basados en el nombre del elemento central como sustituyente.

2.6 Convención para sustancias binarias, formadas por metales (compuestos intermetálicos).

Repaso.

Ejercicios de evaluación.

Respuestas.

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INTRODUCCIÓN

Existe la tendencia de clasificar las sustancias en óxidos, bases, sales, ácidos, etc. para establecer las normas de nomenclatura y formulación. De acuerdo con la IUPAC, la funcionalidad no es requerida para formular o nombrar sustancias. Por ejemplo, HCl(g) se denomina clorido de hidrógeno en fase gaseosa (cloruro de hidrógeno en fase gaseosa). HCl(ac) se denomina clorido de hidrógeno en medio acuoso (cloruro de hidrógeno en medio acuoso). HCl(ac) se conoce popularmente como ácido clorhídrico.

Una sustancia binaria es una sustancia compuesta formada por dos elementos. lones binarios están formados por dos elementos. La nomenclatura para nombrar especies binarias está basada principalmente en la Nomenclatura del tipo Binaria. En este tipo de nomenclatura se dividen a los elementos constituyentes en dos partes. Una parte la forman los iones electronegativos y la otra la forman los iones electropositivos. La fórmula se obtiene escribiendo los iones electropositivos y seguidamente los iones electronegativos. El nombre se obtiene combinando los nombres de los iones electronegativos con el nombre de los iones electropositivos, modificados por cualquier prefijo multiplicativo y, si es requerido, haciendo uso de la valencia o de la carga mediante las denotaciones de Stock o Ewens-Bassett. La IUPAC recomienda que se citen primero los iones electropositivos, pero esta recomendación no se ha adoptado en los países de habla castellana. La Nomenclatura del tipo Binaria se aplica por igual a sustancias formadas por dos elementos o a sustancias poliatómicas, cuya nomenclatura será estudiada en el próximo capítulo. El tipo de Nomenclatura Binaria está constituido por los sistemas de Proporciones Estequiométricas, Stock y Ewens-Bassett.

El sistema de Proporciones Estequiométricas hace uso de los prefijos de cantidad de los constituyentes de la fórmula y requiere muy poca información estructural.

El sistema Stock hace uso del número romano para indicar la valencia y el sistema Ewens-Bassett hace uso del número arábico para indicar la carga de la especie.

En este capítulo discutimos las diferentes convenciones IUPAC y nombres comunes o triviales, utilizados para nombrar y formular sustancias e iones formados por dos elementos.

2.1 Convención para formular compuestos binarios.

La fórmula de un compuesto binario, se basa en las siguientes convenciones y principios.

a. Los elementos se escriben siguiendo el siguiente orden de preferencia.

En un compuesto binario formado por un metal y un no metal, el elemento más electropositivo posee mayor prioridad y se escribe primero en la formula. Los metales son electropositivos y los no metales electronegativos

En un compuesto binario entre no metales, el orden de prioridad es como sigue:

Rn, Xe, Kr, Ar, Ne, He, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, CI, O, F

Debido a que es difícil obtener una escala de electronegatividad útil para todos los propósitos, la IUPAC ha recomendado el orden citado arriba para escribir la fórmula de una sustancia formada por estos elementos.

b. En general, el elemento colocado primero en la fórmula binaria, trabaja con valencia positiva. El segundo elemento de la fórmula binaria, trabaja con valencia negativa. Pero existen excepciones como, por ejemplo, en el compuesto OF2. En esta situación el oxígeno trabaja

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con 2- y el flúor con 1+. El menos electronegativo es el oxígeno y se escribe primero en la fórmula.

c. La fórmula debe cumplir con el principio de neutralidad eléctrica

νi es el número de átomos de la especie i

Zt es la carga o valencia iónica de la especie i

Si las valencias son diferentes, el principio de neutralidad eléctrica se alcanza al intercambiar las valencias sin sus signos. Si las valencias son divisibles, éstas deben simplificarse antes o después de intercambiadas. La simplificación no se realiza si la sustancia está formada por algún dímero o polímero.

Ejemplos:

Consideremos los principales compuestos que se obtienen entre el elemento hierro y el elemento oxígeno.

1. Elementos que participan en la fórmula hierro (Fe) y oxígeno (O)

2. Orden de prioridad l. Fe II. O

3. Valencias de los elementos Fe: 3+ y 2+; O: 2-

4. Elementos escritos en forma de iones Fe3+, Fe2+, O2-

5. Ajunte de los elementos como iones Fe3+O2- y Fe2+O2-

6. Intercambio de valencias y fórmula definitiva Fe2O3 y FeO

.

Como hemos podido apreciar, el hierro trabaja principalmente con las valencias de 2+ y 3+ y podemos formar dos compuestos constituidos por hierro y oxígeno. El elemento hierro se coloca primero en la fórmula, debido a que posee prioridad sobre el oxígeno.

Consideremos, como un segundo ejemplo, los principales compuestos que se obtienen de la combinación entre el elemento azufre y el elemento oxígeno.

El azufre tiene prioridad frente al oxígeno y trabaja con valencia positiva frente al oxígeno, es decir, puede formar tres compuestos con el oxigeno donde el azufre trabaja con valencias de 2+, 4+ y 6+. Los detalles de la construcción de las respectivas fórmulas se muestran en la siguiente tabla. Note en la sección 6 de las dos primeras tablas que hemos simplificado entre dos. Aclaramos que es posible la formación de otros óxidos de hierro y azufre, pero las fórmulas de los principales óxidos de hierro y de azufre se explican de la manera señalada en estos ejemplos. Por ejemplo, en el tetraóxido de trihierro (Fe3O4) los dos átomos de hierro trabajan con valencias diferentes de 2+ y 3+.

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1. Elementos que participan en la fórmula azufre (S) y oxígeno (O)

2. Orden de prioridad l. S II. O

3. Valencias de los elementos S: 6+, 4+ y 2+; O: 2-

4. Elementos escritos en forma de iones S6+, S4+, S2+, O2-

5. Ajunte de los elementos como iones S6+O2-, S4+O2- y S2+O2-

6. Intercambio de valencias y fórmula definitiva SO3, SO2 y SO

Como un tercer ejemplo, consideremos los principales compuestos que se forman en la combinación de los elementos cloro y platino.

1. Elementos que participan en la fórmula platino (Pt) y cloro(Cl)

2. Orden de prioridad l. Pt II. Cl

3. Valencias de los elementos Pt: 4+ y 2+; Cl: 1-

4. Elementos escritos en forma de iones Pt4+, Pt2+, Cl1-

5. Ajunte de los elementos como iones Pt4+Cl1- y Pt2+Cl1-

6. Intercambio de valencias y fórmula definitiva PtCl4 y PtCl2

'

El platino tiene prioridad sobre el cloro y se escribe primero en la fórmula. El platino tiene valencias de 4+ y 2+ y puede formar dos compuestos con el cloro. El cloro posee valencias de 1+, 1-, 3-, 5- y 7-, pero debido a que el platino posee prioridad y el elemento con mayor prioridad trabaja con valencia positiva, el cloro debe trabajar con la valencia de 1- para que se cumpla el principio de neutralidad eléctrica después de realizado el intercambio de valencias.

2.2 Convenciones para nombrar compuestos binarios.

Los átomos se pueden unir mediante enlaces intermetálicos, iónico o electrovalente y mediante un enlace covalente. El enlace iónico es el resultado de las fuerzas electrostáticas entre iones de una red iónica. El enlace covalente es el resultado del compartimiento o coordinación de electrones. Compuestos formados mediante enlaces puramente electrovalentes, pueden nombrarse mediante los sistemas de Proporciones Estequiométricas, Stock y Ewens Bassett. Compuestos cuyos elementos se unen mediante enlaces puramente covalentes, pueden ser nombrados mediante los tres sistemas citados anteriormente y mediante el sistema de Coordinación. Hidruros o hidridos mononucleares covalentes, se nombran siguiendo un sistema sistemático o mediante nombres triviales. Compuestos intermetálicos poseen recomendaciones especiales.

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En esta sección explicamos los diferentes sistemas recomendados o aceptados por la IUPAC para nombrar compuestos binarios y en la próxima sección explicamos los sistemas recomendados para nombrar iones binarios.

a. Método de las proporciones estequiométricas

Con el método de las proporciones estequioméricas se puede nombrar cualquier tipo de sustancia y para sustancias binarias no es requerido indicar la valencia del elemento. El nombre de una sustancia binaria de acuerdo con este método se forma como se indica a continuación.

Nombre del prefijo de cantidad o multiplicativo para el elemento de menor prioridad + Nombre del elemento de menor prioridad como ion negativo + Palabra de + Nombre del prefijo de cantidad o multiplicativo para el elemento de mayor prioridad + Nombre del elemento de mayor prioridad

Ejemplos:

Compuestos que poseen oxígeno

Na2O óxido de disodio

MgO óxido de magnesio

Cr2O3 trióxido de dicromo

V2O5 pentaóxido de divanadio

Fe3O4 tetraóxido de trihierro

Mn2O7 heptaóxido de dimanganeso

U3O8 octaóxido de triuranio

Cl2O óxido de dicloro

OF2 difluorido de oxígeno (óxido de diflúor aparece en algunos textos)

difluoruro de oxígeno

CO2 dióxido de carbono

Cl2O3 trióxido de dicloro

N2O4 tetraóxido de dinitrógeno

P2O5 pentaóxido de difósforo

Cl2O7 heptaóxido de dicloro

Los compuestos formados por el oxígeno y un no metal como los dados en la lista anterior se denominaban anhídridos. La IUPAC prohíbe el uso de la palabra anhídrido para nombrarlos.

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Los prefijos hemi (proviene del griego) y sesqui (proviene del latín) se han utilizado para designar a las proporciones 2/1 y 2/3, respectivamente.

Ejemplos:

Ag2 O hemióxido de plata Au2O hemióxido de oro

Co2O3 sesquióxido de cobalto Al2O3 sesquióxido de aluminio

Compuestos formados por un metal + no metal diferente al oxígeno

NaCI cloruro de sodio o clorio de sodio

Ag2S sulfuro de diplata o sulfido de diplata

BaCI2 dicloruro de bario o diclorido de bario

Ca3P2 difosfuro de tricalcio o difosfido de tricalcio

PbCl4 tetracloruro de plomo o tetraclorido de plomo

FeBr3 tribromuro de hierro o tribromido de hierro

Compuestos formados por no metales

B4C monocarburo de tetraboro o monocarbido de tetraboro

CS2 disulfuro de carbono o disulfido de carbono

PCI3 tricloruro de fósforo o triclorido de fósforo

CCI4 tetracloruro de carbono o tetraclorido de carbono

PCI5 pentacloruro de fósforo o pentaclorido de fósforo

N2S5 pentasulfuro de dinitrógeno o pentasulfido de dinitrógeno

Hidridos o hidruros

CaH2 dihidruro de calcio o dihidrido de calcio

FeH3 trihidruro de hierro o trihidrido de hierro

TiH3 trihidruro de titanio o trihidrido de titanio

H2S sulfuro de dihidrógeno o sulfido de dihidrógeno

HCI cloruro de hidrógeno o clorido de hidrógeno

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El prefijo de cantidad MONO en una gran mayoría de veces es opcional y, por tanto, puede omitirse, pero en compuestos de estequiometría 1:1 en el que el elemento menos electronegativo posee valencia variable se debe colocar antes del nombre del elemento más electronegativo para insinuar que el elemento menos electronegativo posee la misma valencia que el elemento más electronegativo

Ejemplos:

monóxido de carbono (CO), monosulfuro o monosulfido de carbono (CS), monóxido de nitrógeno (NO), monóxido de hierro (FeO), etc.

En el sistema de Nomenclatura Binaria, la IUPAC recomienda nombrar al elemento de mayor prioridad primero, pero es una costumbre muy arraigada en los países de origen latino el nombrar primero al elemento de menor prioridad.

Ejemplos:

NaCl sodio clorido (IUPAC)

NaCl clorido o cloruro de sodio (costumbre latina)

b. Sistema Stock.

El Sistema Stock no es recomendado para iones que poseen elementos con valencias fraccionadas. El nombre de la sustancia binaria de acuerdo con este sistema, se forma de la siguiente manera:

Nombre del elemento de menor prioridad como ion negativo + Palabra de + Nombre del elemento de mayor prioridad + Valencia de trabajo escrita en número romano y entre paréntesis.

Si los elementos son monovalentes, las valencias pueden omitirse de la fórmula

Ejemplos:

Compuestos formados por oxígeno

Au2O3 óxido de oro(III)

U2O3 óxido de uranio(III)

CeO2 óxido de cerio(IV)

TiO2 óxido de titanio(IV)

PdO óxido de paladio(II)

Sb2O5 óxido de antimonio(V)

Cl2O óxido de cloro(I)

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Cl2O3 óxido de cloro(III)

ClzO5 óxido de cloro(V)

Cl2O7 óxido de cloro(VII)

SiO2 óxido de silicio

Li2O2 peróxido de litio o dióxido(-I) de litio

MgO2 peróxido de magnesia o dióxido(-I) de magnesia

Ag2O2 peróxido de plata(I) o dióxido(-I) de plata(I)

BaO2 peróxido de bario o dióxido(-I) de bario

H2O2 peróxido de hidrógeno o dióxido(-I) de hidrógeno

NaO2 hiperóxido de sodio o superóxido de sodio

Ba(O2)2 hiperóxido de bario o superóxido de bario

LiO3 ozonido de litio u ozonuro de litio

NaO3 ozonido de sodio u ozonuro de sodio

Compuestos formados por un metal + no metal diferente al oxígeno

FeCI3 cloruro de hierro(III) o clorido de hierro(III)

PbS sulfuro de plomo(II) o sulfido de plomo(II)

SnCl2 cloruro de estaño(II) o clorido de estaño(II)

Hg2CI2 cloruro de dimercurio(I) o clorido de dimercurio(I)

AgN3 azido o azida de plata(I)

Ca(N3)2 azido o azida de calcio

Pb(N3 )2 azido o azida de plomo(II)

NaH hidruro de sodio a hidrido de sodio

LaH3 hidruro de lantano o hidrido de lantano

Compuestos formados por no metales

PBr5 bromuro de fósforo(V) o bramido de fósforo(V)

P3N5 nitruro de fósforo(V) o nitrido de fósforo(V)

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NBr3 bromuro de nitrógeno(III) o bromido de nitrógeno(III)

CS2 sulfuro de carbono(IV) o sulfido de carbono(IV)

CCl4 cloruro de carbono(IV) o clorido de carbono(IV)

CaH2 hidruro de calcio o hidrido de calcio

CaC2 dicarburo(-I) de calcio o dicarbido(-I) de calcio acetiluro de calcio o acetilido de calcio

CuC2 dicarburo (-I):de cobre(I) o dicarbido(-I) de cobre (I) acetiluro de cobre(I) o acetilido de cobre(I)

Al4C3 carburo de aluminio o carbido de aluminio

Nombres como, por ejemplo, cloruro sódico (NaCl), sulfuro sódico (Na2S), nitruro bárico (Ba3N2), fluoruro cálcico (CaF2), etc. forman parte del lenguaje químico común de España, pero no es aceptado por la IUPAC y tampoco forma parte del lengua Químico de Latinoamérica.

Nota en los ejemplos dados que para nombrar a una sustancia binaria de acuerdo con el sistema Stock, es requerido el conocimiento de la valencia del elemento de mayor prioridad. Los siguientes ejemplos muestran la determinación de la valencia del elemento de mayor prioridad.

Determinación de la valencia del hierro en el dióxido de dihierro

Fórmula Fe2O3

Subíndices estequiométricos νFe = 2, vO = 3

Valencias de los elementos ZFe = ?, ZO = -2

Principio de neutralidad eléctricaνFeZFe + vOZO = 0

2 x ZFe + 3 x (-2) = 0

Valor de la valencia incognita, obtenida resolviendo la ecuación anterior

ZFe = 3

:

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Determinación de la valencia del carbono en el tetraclorido (tetracloruro) de carbono

Fórmula CCl4

Subíndices estequiométricos νC = 1, vCl = 4

Valencias de los elementos ZC = ?, ZCl = -1

Principio de neutralidad eléctricaνCZC + vClZCl = 0

1 x ZC + 4x (-1) = 0

Valor de la valencia incognita, obtenida resolviendo la ecuación anterior

ZC = 4

Determinación de la valencia del cobre en el acetilido (acetiluro) de dicobre

Fórmula Cu2C2

Subíndices estequiométricos νCu = 2, vC2 = 1

Valencias de los elementos ZCu = ?, ZC2 = -2

Principio de neutralidad eléctricaνCuZCu + vC2ZC2 = 0

2 x ZCu + 1x (-2) = 0

Valor de la valencia incognita, obtenida resolviendo la ecuación anterior ZCu = 1

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Determinación de la valencia del plomo en el diazido o diazida de plomo

Fórmula Pb(N3)2

Subíndices estequiométricos νPb = 1, vN3 = 2

Valencias de los elementos ZPb= ?, ZN3 = -1

Principio de neutralidad eléctricaνPbZPb + vN3ZN3 = 0

1 x ZPb + 2x (-1) = 0

Valor de la valencia incognita, obtenida resolviendo la ecuación anterior ZPb = 2

c. Sistema Ewens-Bassett.

El sistema Ewens-Bassett es similar al sistema Stock, pero la valencia del ion se representa en número arábico. Si los elementos que participan en la fórmula son monovalentes, la valencia se puede omitir de la fórmula. El sisterma Ewens-Bassett es el más apropiado cuando el elemento posee valencia fraccionada.

Nombre del elemento de menor prioridad como ion negativo Nombre del elemento de mayor prioridad + Valencia de trabajo escrita en numero arábico y entre paréntesis

Ejemplos:

FeCl2 cloruro de hierro(2+) o clorido de hierro(2+)

MnO2 óxido de manganeso(4+)

BaO2 peróxido de bario o dióxido(2-) de bario

PtCl2 cloruro de platino(2+) o clorido de platino(2+)

Ba(O2)2 hiperóxido de bario o dióxido(1-) de bario

Ca(N3)2 trinitrido(1-) de calcio o trinitruro(1-) de calcio

AgN3 trinitrido(1-) de plata(1+) o trinitruro(1-) de plata(1+)

Ba(N3)2 trinitrido(1-) de bario o trinitruro(1-) de bario

Hg2Cl2 clorido de dimercurio(2+) o cloruro de dimercurio(2+)

d. Sistema trivial y sistemático para hidridos o hidruros covalentes.

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El sistema sistemático recomendado por la IUPAC para nombrar a los hidridos o hidruros covalentes mononucleares, hace uso de la terminación o sufijo -ano. La terminación -ano indica que el número de enlaces entre el elemento central y el ligando hidrido o hidruro, es como se indica en la tabla 2.1. Por ejemplo, borano, fosfano, silano, etc. indican que boro y fósforo se enlazan covalentemente con tres ligandos hidridos (hidruros) y el silicio se enlaza covalentemente con cuatro ligandos hidridos (hidruros). De igual manera, un número de enlace estándar de 3 para el nitrógeno, indica que el nitrógeno está enlazado covalentemente a tres ligandos hidridos o hidruros y un número de enlace estándar de cuatro para el carbono, indica que el

átomo de carbono está enlazado covalentemente a cuatro ligandos hidridos, etc. Algunos ejemplos de la nomenclatura sistemática para hidridos o hidruros covalentes con el número de enlace estándar, son reportados en la siguiente tabla.

Número de enlace estándar Elemento

Fórmula y nombre sistemático para hidridos covalentes monomoleculares con el número de enlace estándar

3 B BH3 (borano)

4C, Si, Ge, Sn, Pb

CH4 (carbano)SiH4 (silano)GeH4 (germano)SnH4 (stannano) PbH4 (plumbano)

3N, P, As, Sb, Bi

NH3 (azano)PH3 (fosfano)AsH3 (arsano) SbH3 (stibano) BiH3 (bismutano)

2O, S, Se, Te, Po

H2O (oxidano) H2S (sulfano)H2Se (selano) H2Te (telano) H2Po(polano)

1 F, Cl, Br, I, At

HF (fluorano) HCl (clorano) HBr (bromano) HI (iodano)HAt (astatano)

Tabla 2.1: Nº de enlace estándar y nombre sistemático para hidridos o hidruros monomoleculares covalentes con valencia estándar

La convención lambda (λ) se utiliza para indicar que el número de enlaces covalentes que posee el elemento central con el ligando hidrido (hidruro), es diferente al número de enlace estándar para ese elemento. Un nombre como, por ejemplo, λ5-fosfano indica que el fósforo se enlaza con cinco ligandos hidridos. Otros ejemplos son dados a continuación:

Ejemplos:

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PH5 λ5 -fosfano

AsH5 λ5 -arsano

H4S λ4 -sulfano

H3I λ3 -iodano

H5I λ5 -iodano

Como podemos apreciar en los ejemplos anteriores, hidridos (hidruros) covalentes con un número de enlace no estándar se nombran de la siguiente manera.

Letra griega lambda (λ) + Número de ligandos hidridos (hidruros) como superíndice en el lado derecho de lambda + Nombre sistemático, dado en la tabla 2.1

En la siguiente tabla se comparan los nombres sistemáticos y triviales para algunos hidridos (hidruros) monomoleculares covalentes.

Fórmula Nombre sistemáticoNombre trivial o común (binario para los

últimos cinco compuestos)

CH4 carbano (metano) metano

NH3 azano amoniaco

PH3 fosfano fosfina

AsH3 arsano arsina

SbH3 stibano estibina

BiH3 bismutano bismutina

H2O oxidano agua

H2S sulfano sulfido de hidrógeno o sulfuro de hidrógeno

HF fluorano fluorido de hidrógeno o fluoruro de hidrógeno

HCl clorano clorido de hidrógeno o cloruro de hidrógeno

HBr bromano bromido de hidrógeno o bromuro de hidrógeno

HI iodano (yodano) yodido de hidrógeno o yoduro de hidrógeno

Tabla 2.2: Nombres sistemáticos y triviales para hidridos covalentes con el número de enlace estándar.

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Los hidridos o hidruros HF, HCl, HBr, HI, H2S, H2Se y H2Te en medio acuoso, se conocen en el lenguaje químico común o trivial con los siguientes nombres:

HF(ac) ácido fluorhídrico

HCl(ac) ácido clorhídrico

HBr(ac) ácido bromhídrico

HI(ac) ácido yodhídrico (ácido iodhídrico)

H2S(ac) ácido sulfhídrico

H2Se(ac) ácido selenhídrico

H2Te ácido telurhídrico

La IUPAC no recomienda la funcionalidad para nombrar ácidos

Hidridos (hidruros) covalentes polinucleares, se nombran haciendo uso de los prefijos de cantidad y el nombre sistemático reportado en la tabla 2.1.

Prefijo de cantidad + Nombre sistemático dado en la tabla 2.1

Nombres como diborano, difosfano, distannano, disilano, tetrasilano, etc. son nombres sistemáticos para hidridos polinucleares.

Ejemplos:B2H6 diborano

P2H4 difosfano

Sn2H6 distannano

Si2H6 disilano

Si4H10 tetrasilano

La Nomenclatura Sustitutiva consiste en la sustitución de un átomo o sustituciones de átomos de hidrógeno del hidrido padre (hidruro padre) por otro átomo u otros átomos y se utiliza para nombrar a los compuestos del boro y a los compuestos formados por los elementos de los grupos 14, 15, 16 y 17.

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Prefijo de cantidad o multiplicativo del sustituyente + Nombre del sustituyente como ligando + Nombre sistemático reportado en la tabla 2.1

Ejemplos:

NCl3 tricloroazano

PCl3 triclorofosfano

SiCl4 tetraclorosilano

BiH2Cl clorobismutano

AsHCl2 dicloroarsano

SbCl3 triclorostibano

Hidridos monomoleculares y polinucleares o hidridos en cadena, se pueden también nombrar mediante Nomenclatura de Coordinación que estudiaremos en la sección 2.4 y en los capítulos 3 y 4 .

2.3 Convenciones para nombrar iones binarios.

La rama de la química inorgánica que estudia a los compuestos de coordinación (coordinación química), es una de las ramas que mayor interés ha despertado en los últimos años y grandes esfuerzos para tratar de entender la formación y estructura de dichos compuestos se han realizado. Debido a su importancia, discutimos con más detalle la nomenclatura de estos compuestos en otro capítulo. En este capítulo utilizamos algunos términos envueltos en la química de coordinación que nos permiten entender la nomenclatura recomendada por la IUPAC para nombrar iones binarios.

En los iones poliatómicos y en otras especies participan, en adición de la valencia química, el número de coordinación. El número de coordinación determina el número de átomos que se enlazan o rodean al átomo central. La valencia química de los participantes en conjunto con el número de átomos, determinan la carga del ion. Como podemos apreciar en las fórmulas de los iones NO3

- , SO32- y PO3

3- el número de átomos de oxígeno no se puede explicar mediante el intercambio de valencias como habíamos explicado anteriormente. Esto hace que las especies o iones indicados arriba, se consideren especies complejas.

Una especie compleja como un ion binario del tipo indicado arriba, está formada por un átomo central rodeado por otros átomos. Los átomos que rodean al átomo central se denominan ligandos. Consideremos, por ejemplo, al ion SO3

2- cuya estructura electrónica es dada al lado. Sobre la base de la fórmula electrónica dada, obtenemos:

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Átomo central: S (azufre)Ligando: O2- (oxo)Número de coordinación para azufre: 3Carga del ion: 2-

La carga del ion se determina aplicando la siguiente expresión,

SZS + OZO = carga del ion (Z)

1 x 4 + 3 x (-2) = -2

Carga del ion (Z) = -2

i. se refiere al número de átomos de un mismo tipo y Zi a las valencias de los elementos presentes en la fórmula del ion.

En la siguiente tabla reportamos el nombre de algunos ligandos, utilizados en esta y en próximas secciones. El nombre de los ligandos se escribe en el nombre del compuesto tal como se indica en la tabla 2.3.

Tabla 2.3: Nombre sistemático para alguos ligandosN2 (dinitrógeno) (HAsO3)2- [hidridotrioxoarsenato(2-)]P4 (tetrafósforo) (H2AsO2)- [dihidridodioxoarsenato(1-)] As4 (tetraarsénico) (P2O7)4- [μ-oxo-hexaoxodifosfato(4-)] N3- nitrido (C6HsN2)- (fenildiazenido)P3- fosfido (NO2)- [dioxonitrato(1-)]As3- arsenido (NO3)- [trioxonitrato(1-)](N2)2- [dinitrido(2-)] NO (monóxido de nitrógeno)(N2)4- [dinitrido(4-)] NS (monosulfido de nitrógeno)(N3)- (trinitrido) N2O (óxido de dinitrógeno)(P2)2- [difosfido(2-)] (N2O2)2- [dioxodinitrato(N-N)(2-)](CN)- ciano O2 (dioxígeno)(NCO)- (cianato) S8 (octaazufre)(NCS)- (tiocianato) O2- óxido(NCSe)- (selenocianato) S2- sulfido(NCN)2- [carbodiimidato(2-)] Se2 - selenidoNF3 (trifluoroazano) Te2- teluridoNH3 (azano) (O2)2- [dióxido(2-)]PH3 (fosfano) (O2)- [dióxido(1-)]AsH3 (arsano) (O3)- [trióxido(1-)]SbH3 (stibano) (S2)2- [disulfido(2-)](NH)2- azanodiido (S5)2- [pentasulfido(2-)](NH2)- azanido (Se2)2- [diselenido(2-)](PH)2- fosfanodiido (Te2)2- [ditelurido(2-)](PH2)- fosfanido H2O aqua (no sistemático)(SbH)2- stibanodiido H2S (sulfano)(SbH2)- stibanido H2Se (selano)

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(AsH)2- arsanodiido H2Te (telano)(AsH2)- arsanido (OH)- hidróxido(FN)2- (fluoroazanodiido) (SH)- sulfanido o (hidrógenosulfido)(ClHN)- (cloroazanido) (SeH)- selanido o (hidrógenoselenido)

(Cl2N)- (dicloroazanido) (TeH)- telanido o (hidrógenotelurido)

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(FP)2- (fluorofosfanodiido) H2O2peróxido de hidrógeno (no sistemático)

(F2P)- (difluorofosfanido) H2S2 (disulfano)CH3NH2 (metanamina) H2Se2 (diselano)(CH3)2NH (N-metilmetanamina) H2S5 (pentasulfano)

(CH3)3N (N,N-dimetilmetanamina) (HO2)- (hidrógenoperoxi) o (hidroperoxi) (no sistemáticos)

CH3PH2 (metilfosfano) (HS2)- (disulfanido) (CH3)2PH (dimetilfosfano) (HS5)- (pentasulfanido)

(CH3)3P (trimetilfosfano) (CH3O)- (metanolato)(CH3N)2- [metanaminato(2-)] (C2H5O)- (etanolato)(CH3NH)- [metanaminato(1-)] (C3H7O)- (propan-1-olato)[(CH3)2N]- (N-metilmetanaminato) (C4H9O)- (butan-1-olato)[(CH3)2P]- (dimetilfosfanido) (C5H11O)- (pentan-1-olato)(CH3P)2- (metilfosfanodiido) (CI2H25O)- (dodecan-1-olato)(CH3PH)- (metilfosfanido) (CH3S)- (metanotiolato)H2NNH2 diazano (C2H5S)- (etanotiolato)HN=NH (diazeno) (C2H4ClO)- (2-cloroetanolato)HN3 (trinitrido de hidrógeno) (C6H5O)- (fenolato)(HN=N)- (diazenido) (C6H5S)- (bencenotiolato)(HNN)3- (diazanotriido) C6H4(NO2)O]- (4-nitrofenolato)(H2NN)2- (diazano-1,1-diido) CO (monóxido de carbono)(HN-NH)2- (diazano-1,2-diido) CS (monosulfido de carbono)(H2N-NH)- (diazanido) (C2O4)2- [etanodioato]HP=PH (difosfeno) (HCO2)- (metanoato)H2P-PH2 (difosfano) (CH3CO2)- (etanoato)(HP=P)- (difosfenido) (CH3CH2CO2)- (propanoato)(H2P-P)2- (difosfano-1,1-diido) (SO2)2- [dioxosulfato(2-)](HP-PH)2- (difosfano-1,2-diido) (SO3)2- [trioxosulfato(2-)]

(H2PPH)- (difosfanido) (HSO3)- [hidrógenotrioxosulfato(1-)]HAs=AsH (diarseno) (SeO2)2- [dioxoselenato(2-)]H2AsAsH2 (diarsano) (S2O2)2- [dioxotiosulfato(2-)](HAsAs)3- (diarsanotriido) (S2O3)2- [trioxotiosulfato(2-)](H2AsAs)2- (diarsano-1,1-diido) (SO4)2- [tetraoxosulfato(2-)](CH3AsH)- (metilarsanido) (S2O6)2- [hexaoxodisulfato(S-S)(2-)](CH3As)2- metilarsanodiido) (S2O7)2- [μ-oxo-hexaoxodisulfato(2-)]H2NOH (hidroxiazano) (TeO6)6- [hexaoxotelurato(6-)](HNOH)- (hidroxilaminato-κN) Br2 (dibromo)(H2NO)- (hidroxilaminato-κO) F- fluoro (no sistemático)(HNO)2- [hidroxilaminato(2-)] Cl- cloro (no sistemático)(PO3)3- (trioxofosfato(3-)] (I3)- [triiodo(1-)] (no sistemático(HPO2)2- [hidridodioxofosfato(2-)] [ClF2]- [difluoroclorato(1-)](H2PO)- [dihidridooxofosfato(1-)] [IF4]- [tetrafluoroiodato(1-)](AsO3)3- [trioxoarsenato(3-)] [IF6]- [hexafluoroiodato(1-)](HAsO2)2- [hidridodioxoarsenato(2-)] (CIO)- [oxoclorato(1-)](H2AsO)- [dihidridooxoarsenato(1-)] (ClO2)- [dioxoclorato(1-)](PO4)3- [tetraoxofosfato(3-)] (ClO3)- [trioxoclorato(1-)(HPO3)2- [hidridotrioxofosfato(2-)] (CIO4)- [tetraoxoclorato(1-)](H2PO2)- [dihidridodioxofosfato(1-)] (IO5)3- [pentaoxoiodato(3-)](AsO4)3- [tetraoxoarsenato(3-)] (IO6)5- [hexaoxoiodato(5-)]

a. Nomenclatura de coordinación para iones binarios.

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La siguiente regla general es utilizada para nombrar iones negativos de acuerdo con la nomenclatura de coordinación y el sistema Stock.

Palabra anión o ion + Prefijo de cantidad para el ligando + Nombre del ligando + prefijo de cantidad para el elemento central + Nombre del elemento central terminado en –ato + Valencia del elemento central en número romano y entre paréntesis

Salvo la palabra anión o ión todos los otros nombres se escriben juntos

El ion complejo se encierra entre corchetes, pero dependiendo del tipo de ion y de las necesidades se puede omitir el corchete. La carga del ion se coloca fuera y en la parte superior del corchete derecho. Este procedimiento puede ser extendido a otros iones. Si el elemento posee un nombre latino aprobado por la IUPAC, éste debe usarse en el nombre del ion.

Elemento Nombre latino Nombre como elemento central en un complejo negativo

Ag argentum argentato

Au aurum aurato

Cu cuprum cuprato

Fe ferrum ferrato

Pb plumbum plumbato

Sn stannum estannato

Tabla 2.4: Terminación o sufijo -ato para elementos con nombres latinos aprobados por la IUPAC

Los ligandos se escriben en la fórmula siguiendo el siguiente orden:

Ligandos aniónicos en orden alfabético de acuerdo con el símbolo

Ligandos neutros en orden alfabético de acuerdo con el símbolo

Ligandos polidentados en orden alfabético de acuerdo con el símbolo

Los ligandos se nombran en el nombre del complejo siguiendo un orden alfabético sin tomar en cuenta el prefijo de cantidad.

Ejemplos:

anión o ion trioxotiosulfato(VI)

anión o ion trioxoperoxosulfato(VI)

Las reglas para escribir la fórmula y nombrar compuestos binarios de acuerdo con la nomenclatura de coordinación también son aplicables a compuestos con un mayor número de elementos.

Consideremos algunos ejemplos para nombrar iones negativos de acuerdo con la nomenclatura de coordinación y el sistema Stock.

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Fórmula AsO33-

Carga del ion (Z) 3-Elemento central As (arsénico)Ligando O2- ( oxo)Número de ligandos 3Prefijo de cantidad para el ligando tri (posee tres ligandos)

Valencia del elemento centralAsZAs + OZO = carga del ion (Z)

1 x ZAs+ 3 x (-2) = -3ZAs = 3

Nombre de coordinación para el ion anión o ion trioxoarsenato(III)

Fórmula CS32-

Carga del ion (Z) 2-Elemento central C (carbono)Ligando S2- {tio)Número de ligandos 3Prefijo de cantidad para el ligando tri

Valencia del elemento centralCZC + SZS = carga del ion (Z)

1 x ZC + 3 x (-2) = -2ZC = 4

Nombre de coordinación para el ion anión o ion tritiocarbonato(IV)

Fórmula IF4-

Carga del ion (Z) 1-Elemento central I (yodo o iodo)Ligando F- ( fluoro)Número de ligandos 4Prefijo de cantidad para el ligando tetra (posee cuatro ligandos)

Valencia del elemento centralIZI + FZF = carga del ion (Z)

1 x ZI + 4 x (-1) = -1ZI = 3

Nombre de coordinación para el ion anión o ion tetrafluoroyodato(III)

Fórmula

S2O32-

Carga del ion (Z) 2-Elemento central S (azufre)Ligando O2- (oxo), S2- (tio)Número de ligandos 4 (3 oxo y 1 tio)Prefijo de cantidad para el ligando tri para el oxo, mono para tio (se omite)

Valencia del elemento centralISZS +IS’ZS’ + OZO = carga del ion (Z)

1 x ZS’ + 1 x (-2) + 3 x (-2) = -2ZS’ = 6

Nombre de coordinación para el ion anión o ion trioxotiosulfato(VI)

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El sistema Ewens-Bassett puede ser utilizado con el sistema de nomenclatura de coordinación para nombrar iones. La siguiente regla general es utilizada para nombrar a los iones negativos de acuerdo con la nomenclatura de coordinación y el sistema Ewens-Bassett.

Palabra ion o anión + Prefijo de cantidad para el ligando + Nombre del ligando + Nombre del elemento central terminado en -ato + Carga del ion en numero arábico y entre paréntesis

Salvo las palabras de ion o anión todas las otras se escriben juntas

Consideremos algunos ejemplos que nos muestran el uso del sistema Ewens-Bassett.

Fórmula PS43-

Carga del ion (Z) 3-Elemento central P (fósforo)Ligando S2- (tio)Número de ligandos 4Prefijo de cantidad para el ligando tetra

Nombre de coordinación para el ionion o anión tetratiofosfato(3-) ion o anión tetrasulfidofosfato(3-)

Fórmula [AlF6]3-

Carga del ion (Z) 3-Elemento central Al (aluminio)Ligando F- (fluoro)Número de ligandos 6Prefijo de cantidad para el ligando hexaNombre de coordinación para el ion ion o anion hexafluoroaluminato(3-)

Fórmula TeO42-

Carga del ion (Z) 2-Elemento central Te (telurio)Ligando O2- (oxo)Número de ligandos 4Prefijo de cantidad para el ligando tetraNombre de coordinación para el ion ion o anión tetraoxotelurato(2-)

En las situaciones descritas anteriormente, hemos considerado la nomenclatura de coordinación para iones negativos. Consideremos algunos ejemplos que nos muestran la aplicación de la nomenclatura de coordinación para iones positivos.

Palabra catión o ion + Prefijo de cantidad para el ligando + Nombre del ligando + Nombre del elemento central + Valencia del elemento central en número roma o carga del ion en número arábico y entre paréntesis

Fórmula [UO2]2+

Carga del ion (Z) 2+Elemento central U (uranio)

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Ligando O2- (oxo)Número de ligandos 2Prefijo de cantidad para el ligando diValencia del elemento central 6

Nombre de coordinación para el ion ion o catión dioxouranio(2+) (Ewens-Bassett)ion o catión dioxouranio(VI) (Stock)

Fórmula [ClF4]+

Carga del ion (Z) 1+Elemento central Cl (cloro)Ligando F- (fluoro)Número de ligandos 4Prefijo de cantidad para el ligando tetraValencia del elemento central 5

Nombre de coordinación para el ion ion o catión tetrafluorocloro(1+) (Ewens-Bassett)ion o catión tetrafluorocloro(V) (Stock)

b. Nomenclatura Sustitutiva para iones binarios, derivados de los hidridos o hidruros mononucleares covalentes.

Al añadir un hidrón a los hidridos mononucleares covalentes, se forman iones positivos como, por ejemplo, catión azanio o catión amonio, catión arsanio, catión fosfanio, catión stibanio, etc, es decir, nombres formados a partir del nombre del hidrido covalente y el sufijo –io. En el siguiente cuadro se resume la regla para nombrar a estos iones.

Nombre sustitutivo para iones positivos, derivados de los hidruros o hidridos mononucleares covalentes.

Nombre sistemático del hidrido covalente (hidruro covalente) sin la ultima -o + Terminacion -io

Un hidrón es una mezcla isotópica normal de protones ( ), deuterones ( ) y tritones ( )

Ejemplos: AsH4

+ arsanio

NH4+ azanio o amonio

PH4+ fosfanio

SbH4+ stibanio

SiH4+ silanio

HCl+ cloranio

La terminación o sufijo –onio es permitida para nombar a los cationes mononucleares de los grupos 15, 16 y 17.

Nombre sustitutivo alternativo para iones positivos, derivados de los hidridos o hidruros mononucleares covalentes.

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Se cambia el sufijo –anio del nombre sistemático del catión hidrido covalente (catión hidruro covalente) por el sufijo -onio

Ejemplos:AsH4

+ arsonio

H3S+ sulfonio

PH4+ fosfonio

SbH4+ stibonio

H2I+ iodonio

H2Cl+ cloronio

H3O+ oxonio

Nombres como, por ejemplo, anión azanido, anión fosfanido, anión silanido, etc. se obtienen al sustraerle un hidrón al hidrido mononuclear covalente. Nombres como, por ejemplo, anión azanodiido, anión fosfanodiido, etc. se obtiene al sustraerle al hidrido covalente dos hidrónes. La regla para nombrar a estos cationes se resume en el siguiente cuadro.

Nombre sustitutivo para iones negativos, derivados de los hidridos o hidruros covalentes.Nombre sistemático del hidrido covalente (hidruro covalente) sin la ultima -o + prefijo de cantidad para el número de cargas negativas + Terminacion –ido

Ejemplos:

NH2- azanido (azanuro)

PH2- fosfanido (fosfanuro)

AsH2- arsanodiido (arsanodiuro)

SbH2- stibanido (stibanuro)

BiH2- bismutido (bismuturo)

HS- sulfanido (sulfanuro)

CH3- metanito (metanito)

c. Nombre común o trivial para iones binarios.

Iones que poseen el ligando oxo (O2-) coordinado al elemento central, se denominan iones oxo. Sales y ácidos que contienen a estos iones se denominan sales oxo y ácidos oxo, respectivamente. La única nomenclatura sistemática que se ha establecido para nombrar a estos iones es la de coordinación, explicada anteriormente, pero dentro del nombre trivial o común podemos establecer ciertas reglas que nos ayudan a recordar el nombre común de estos iones.

1. Terminaciones o sufijos -ato e -ito para iones oxo.

Mientras en la nomenclatura de coordinación la terminación -ato es utilizada para nombrar iones negativos, en la nomenclatura común o trivial esta terminación indica la mayor valencia entre dos posibilidades. -ito indica menor valencia entre dos posibles.

Ejemplos:

NO3- ion nitrato o anión nitrato

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νNZN + νOZo = -1

1 x ZN + 3 x (-2) = -1

ZN = 5

NO2- ion nitrito o anión nitrito

1 x ZN + 2 x (-2) = -1

ZN = 3

En el nitrato el nitrógeno trabaja con la valencia de 5+ y en el nitrito trabaja con valencia de 3+.

AsO43- ion arsenato o anión arsenato

AsO33- ion arsenito o anión arsenito

El prefijo –ito tiende a desaparecer del Lenguaje Químico IUPAC

2. Prefijos hipo- y per- para iones oxo.

Son utilizados para diferenciar iones en los que el elemento central posee cuatro valencias. Si el elemento central trabaja con la menor valencia, el nombre del ion utiliza el prefijo hipo- y la terminación o sufijo -ito. Si el elemento central trabaja con la mayor valencia, el nombre del ion utiliza el prefijo -per y la terminación o sufijo -ato.

Ejemplos:

CIO- ion o anión hipoclorito

CIO2- ion o anión clorito

CIO3- ion o anión clorato

CIO4- ion o anión perclorato

Nombres comunes no aceptados por la IUPAC

BrO- ion o anión hipobromito

BrO2- ion o anión bromito

BrO3- ion o anión bromato

BrO4- ion o anión perbromato

-

3. Prefijos –piro, -meta y -orto.

El prefijo -piro se ha utilizado para nombrar iones negativos que contienen dos átomos de fósforo (iones condensados de fosforo), pero no son permitidos por la IUPAC.

Ejemplos:

P2O74- pirofosfato

P2O64- pirofosfito

El prefijo -meta es utilizado para designar estructuras cíclicas del tipo mostrado en la figura y en las siguientes fórmulas condensadas.

[PnO3n]n-, [BnO2n]n- etc.

Ejemplos:

[BO2]33- trimetaborato

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[PO3]33- trimetafosfato

El prefijo -orto se utiliza para designar iones como:

BO33- ortoborato

PO33- ortofosfato

El nombre común o trivial del ion oxo, puede acompañarse con la carga del ion o con la valencia del elemento central.

Ejemplos:

PO33- fosfito(3-) o fosfito(III)

PO43- fosfato(3-) o fosfato(V)

SO32- sulfito(2-) o sulfito(IV)

MnO42- manganto(2-) o manganto(VI)

CrO42- cromato(2-) o cromato(VI)

Fórmula Nombre común Nombre sistemático

AsO33- ion arsenito

ion o anión trioxoarsenato(III)ion o anión trioxoarsenato(3-)

BO2- ion o anión metaborato

ion o anión dioxoborato(III)ion o anión dioxoborato(1-)

BO33- ion o anión ortoborato

ion o anión trioxoborato(III)ion o anión trioxoborato(3-)

BrO2- ion o anión bromito (No IUPAC)

ion o anión dioxobromato(III)ion o anión dioxobromato(1-)

ClO- ion o anión hipocloritoion o anión oxoclorato(I)ion o anión oxoclorato(1-)

CO32- ion o anión carbonato

ion o anión trioxocarbonato(IV)ion o anión trioxocarbonato(2-)

CrO42- ion o anión cromato

ion o anión tetraoxocromato(VI)ion o anión tetraoxocromato(2-)

Cr2O72- ion o anión dicromato

ion o anión -oxo-hexaoxodicromato(VI)ion o anión -oxo-hexaoxodicromato(2-)

IO3- ion o anión yodato

ion o anión trioxoyodato(V)ion o anión trioxoyodato(1-)

MnO4- ion o anión permanganato

ion o anión tetraoxomanganato(VII)ion o anión tetraoxomanganato(1-)

MnO42- ion o anión manganato

ion o anión tetraoxomanganato(VI)ion o anión tetraoxomanganato(2-)

NO3- ion o anión nitrato

ion o anión trioxonitrato(V)ion o anión trioxonitrato(1-)

PO43- ion o anión fosfato

ion o anión tetraoxofosfato(V)ion o anión tetraoxofosfato(3-)

43


PO33- ion o anión fosfito

ion o anión trioxofosfato(V)ion o anión trioxofosfato(3-)

ReO4- ion o anión perrenato (No IUPAC)

ion o anión tetraoxorenato(VII)ion o anión tetraoxorenato(1-)

ReO42- ion o anión renato (No IUPAC)

ion o anión tetraoxorenato(VI)ion o anión tetraoxorenato(2-)

SeO32- ion o anión selenito (No IUPAC)

ion o anión trioxoselenato(IV)ion o anión trioxoselenato(2-)

SeO42- ion o anión selenato (No IUPAC)

ion o anión tetraoxoselenato(VI)ion o anión tetraoxoselenato(2-)

SO32- ion o anión sulfito

ion o anión trioxosulfato(IV)ion o anión trioxosulfato(2-)

SO42- ion o anión sulfato

ion o anión tetraoxosulfato(VI)ion o anión tetraoxosulfato(2-)

TcO4- ion o anión pertecnecato (No IUPAC)

ion o anión tetraoxotecnecato(VII)ion o anión tetraoxotecnecnato(1-)

TcO42- ion o anión tecnecato (No IUPAC)

ion o anión tetraoxotecnecato(VI)ion o anión tetraoxotecnecato(2-)

VO3- ion o anión metavanadato (No IUPAC)

ion o anión trioxovanadato(V)ion o anión trioxovanadato(1-)

WO42- ion o anión tungstato (No IUPAC)

ion o anión tetraoxotungstato(VI)ion o anión tetraoxotungstato(2-)

Tabla 2.5: Comparación entre nombres comunes o triviales y sistemáticos para iones oxo.

Como podemos apreciar en la tabla 2.5, algunos nombres comunes o triviales de iones oxo no son permitidos por la IUPAC y para evitar excepciones se recomienda utilizar la Nomenclatura de Coordinación para nombrar a estos iones.

4. Ciertos cationes utilizan la terminación –il o –ilo.

Ciertos cationes que contienen oxígeno u otro calcógeno, hacen uso de la terminación o sufijo –il o –ilo. Estos nombres han sido aceptados por la IUPAC.

Realmente la terminación aceptada por la IUPAC es –il, pero la terminación –ilo forma parte del lenguaje químico de España-Hispanoamérica

Fórmula Nombre Fórmula Nombre

ClO clorosil o clorosilo NO2nitril o nitrilo nitroil o nitroilo

ClO2 cloril o clorilo PO fosforil o fosforilo

ClO3 percloril o perclorilo PS tiofosforil o tiofosforilo

CO carbonil o carbonilo S2O5 disulfuril o disulfurilo

CrO2 cromil o cromilo SOsulfinil o sulfinilotionil o tionilo

CS tiocarbonil o tiocarbonilo SO2 sulfonil o sulfonilosulfuril o sulfurilo

IO iodosil o iodosilo UO2 uranil o uranilo

NO nitrosil o nitrosilo Nombres similares para cationes formados

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con I y Br. (IO2, IO3, BrO, BrO2, BrO3 etc.)

Tabla 2.6: Nombre trivial aceptado por la IUPC para algunos aniones

Algunos de estos grupos pueden poseer más de una valencia o carga y para evitar confusiones se complementan los nombres triviales, reportados en la tabla anterior, con la carga del ion o la valencia del elemento central.

Ejemplos:

CO2+ carbonil(2+) o carbonil(IV)

PO3+ fosforil(3+) o fosforil(V)

PO+ fosforil(1+) o fosforil(III)

PS3+ tiofosforil(3+) o tiofosforil(V)

SO22+ sulfonil(2+) o sulfonil(VI)

UO22+ uranil(2+) o uranil(VI)

NO2+ nitrosil(2+) o nitrosil(IV)

El grupo OH se denomina hidroxil o hidroxilo, pero como catión (OH+) se denomina hidroxilio

Los nombres reportados en la tabla anterior se han utilizado para nombrarlos como grupos neutros, pero la IUPAC no los recomienda y sugiere que estos grupos como neutros se nombren como, por ejemplo, monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), monóxido de nitrógeno (NO), etc.

d. Nomenclatura derivada del nombre funcional del ácido oxo para nombrar al ion oxo.

En este tipo de nomenclatura se hace terminar el nombre del elemento central en –ato, es decir, se cambia la terminación –ico del ácido por la terminación -ato. La carga del ion se representa en número arábico y la valencia del elemento central en número romano. La regla general es como sigue:

Palabra ion o anión + Nombre del elemento central terminado en –ato + Carga del ion en número arábico o valencia del elemento central en número romano.

Ejemplos:

AsO43- ion o anión arsenato(3-) o ion o anión arsenato(V)

BO33- ion o anión borato(3-) o ion o anión borato(3-)

CO32- ion o anión carbonato(2-) o ion o anión carbonato(IV)

CrO42- ion o anión cromato(2-) o ion o anión cromato(VI)

MnO4- ion o anión manganto(1-) o ion o anión manganto(VII)

PO43- ion o anión fosfato(3-) o ion o anión fosfato(V)

ReO4- ion o anión renato(1-) o ion o anión renato(VII)

SO42- ion o anión sulfato(2-) o ion o anión sulfato(VI)

ClO31- ion o anión clorato(1-) o ion o anión clorato(V)

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NO31- ion o anión nitrato(1-) o ion o anión nitrato(V)

Estos sistemas de nomenclatura pueden resultar en algunas circunstancias ambiguo y confuso y, por tanto, la nomenclatura de coordinación es la más apropiada para nombrar a los iones oxo y otros. Los siguientes ejemplos reflejan estas ambigüedades.

ReO41- y ReO5

3- ambos iones se desigan renato(VII)

ReO31- y ReO4

3- ambos iones se desigan renato(V)

La cualificación de estos iones y otros mediante la carga del ion en número arábico, permite la diferenciación de algunos de ellos:

ReO41- renato(1-) y ReO5

3- renato(3-)


3- renato(3-)

Pero no se diferencia entre los siguientes iones.


1- renato(1-)


3- renato(3-)

En la Tabla 2.7 se reportan los nombres más recomendados para algunos iones –oxo de uso frecuente.

Una variante de este sistema es la nomenclatura de isopolio. En la nomenclatura de isopolio se asume que el elemento central trabaja con su mayor valencia. Si el elemento central no trabaja con su mayor valencia, ésta debe de indicarse.

Ejemplos:

Cr2O72- dicromato(2-)

P2O74- difosfato(4-)

P3O105- trifosfato(3-)

N2O22- dinitrato(II)

En los ejemplos anteriores, la no indicación de la valencia del elemento central indica que el elemento central trabaja con su mayor valencia.

2.4 Nomenclatura de coordinación para compuestos binarios

Compuestos covalentes binarios se pueden nombrar mediante el sistema de nomenclatura de coordinación. El nombre del compuesto se forma como se indica a continuación.

Prefijo de cantidad o multiplicativo para el ligando + Nombre del ligando + Prefijo de cantidad o multiplicativo para el elemento central + Nombre del elemento central

Ejemplos:

SF6 hexafluoroazufre

PH5 pentahidridofosforo o pentahidrurofosforo

SH6 hexahidridoazufre o hexahidruroazufre

BH3 trihidroboro

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En los compuestos del boro el ligando –H, recibe el nombre de hidro. Hidro (-H) es una mezcla isotópica normal de protio ( ), deuterio ( ) y tritio ( )

N2O4 tetraoxodinitrogeno(N-N)

Sn2H6 hexahidridodiestaño(Sn-Sn) hexahidrurodiestaño(Sn-Sn)

P2H4 tetrahidridodifosforo(P-P)tetrahidrurodifosforo(P-P)

Las fórmulas estructurales de los tres últimos compuestos, es dada al lado. En estos nombres (N-N), (P-P) y (Sn-Sn) indican que ambos átomos están enlazados.

Para nombrar a los dos últimos compuestos, se pueden utilizar nombres sustitutivos como, por ejemplo, distannano y difosfano.

2.5 Nombres basados en el nombre del elemento central como sustituyente

Se nombra de manera similar a la nomenclatura de coordinación, pero se utiliza el nombre del elemento central como sustituyente, es decir, terminado en –io (ver sección 1.10).

Prefijo de cantidad o multiplicativo para el ligando + Nombre del ligando + Nombre del elemento central como sustituyente

En la construcción de la fórmula se escribe el ligando primero

Ejemplos:

F3B trifluoroborio

F6S hexafluorosulfurio

ClHg cloromercurio

H5P pentahidridofosforio

Cl4Co tetraclorocobaltio

Cl5P pentaclorofosforio

Cl3As tricloroarsenio

(CO)6Ni hexacarbonilniquelio

2.6 Convención para compuestos intermetálicos

El metal cuyo símbolo se encuentra localizado primero en el alfabeto, se escribe primero

Ejemplos:

AgZn y AgMg

La plata se escribe primero debido a que la primera letra de su símbolo es A y aparece en el alfabeto primero que Z y M. Otros ejemplos son:

Al3Ni, Al4Ba

CuTi, Cu2Mg, Al2Cu

MgZn2, MgNi2

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REPASO

Recuerde que la Nomenclatura Binaria, está constituido por los sistemas de Proporciones Estequiométricas, Stock y Ewens-Bassett. En estos sistemas se separan los constituyentes de la fórmula en electropositivo y electronegativo para nombrarlos . En el sistema de Proporciones Estequiométricas, se utilizan los prefijos de cantidad o multiplicativos para indicar la cantidad de cada constituyente de la fórmula y se nombra el elemento electronegativo seguido del elemento electropositivo precedido por la palabra de. En el sistema Stock para sustancias binarias no es requerido citar las proporciones estequiométricas de los constituyentes, pero se hace uso del número romano para indicar la valencia del elemento electropositivo de la fórmula con valencia variable. En el sistema Ewens-Bassett se hace uso del número arábico para indicar la carga del ion o del elemento electropositivo de la fórmula con valencia variable.

La Nomenclatura de Coordinación se basa en la identificación del elemento central y los ligandos que lo rodean. El elemento central y los ligandos se unen mediante enlaces covalentes donde el ligando es el donor y el elemento central es el aceptor. Este tipo de nomenclatura puede ser aplicado a compuestos que normalmente no se consideran compuestos de coordinación. En este sistema de nomenclatura se nombra la cantidad de ligandos haciendo uso del prefijo multiplicativo apropiado, seguido del nombre del ligando, prefijo multiplicativo del elemento central y nombre del elemento central. Si el ion es negativo, el nombre del elemento central se hace terminar en –ato. La valencia del elemento central o la carga del ion, se escribe encerrada entre paréntesis delante del nombre del elemento. El nombre sistemático de un ligando aniónico termina en -o. La valencia del elemento central o de otro elemento de una fórmula, se determina aplicando el principio de neutralidad eléctrica.

Nombres sustitutivos se utilizan para nombrar a los compuestos de los grupos 14, 15, 16 y 17 y compuestos del boro. Este tipo de nomenclatura se basa en la sustitución de un ligando hidrido o hidruro del hidrido covalente por otro ligando. El nombre está constituido por el prefijo multiplicativo del ligando sustituyente, seguido del nombre del ligando y el nombre sistemático del hidrido o hidruro de partida con el número de enlace estándar. Hidridos o hidruros covalentes con un número de enlace no estándar, se nombran mediante la convención lambda.

Los nombres que hacen uso del nombre del elemento como sustituyente, se obtienen al nombrar al ligando precedido por su prefijo multiplicativo y el nombre del elemento central como sustituyente, es decir, terminado en –io. Al escribir la fórmula en este tipo de nomenclatura, el ligando se escribe primero que el elemento central como sustituyente.

Al añadirle un hidrón a un hidrido covalente, se forma un catión que termina en –io. Al sustraerle un hidrón a un hidrido covalente, se obtiene un anión terminado en –ido. El nombre común de los iones oxo terminan principalmente en –ato.

La prioridad al escribir la fórmula en compuestos intermetálicos sigue un orden alfabético. En otros compuestos, el menos electronegativo posee mayor prioridad y se escribe primero en la fórmula, pero se cita de último.

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EJERCICIOS DE EVALUACIÓN

2.1 Determinar la valencia del metal en los siguientes compuestos.

a. CoCo2IIIO4

b. Cu2C2

c. Mn2O7

d. PtCl4

e. ThO2

2.2 Indique entre los siguientes pares de elementos, el elemento que posee mayor prioridad al escribir la fórmula.

a. molibdeno y germanio

b. paladio y cloro

c. carbono y nitrógeno

d. xenón y flúor

e. uranio y manganeso

2.3 En la fila se reportan no metales y en la columna se reportan metales. Escribir la fórmula de los compuestos posibles entre el metal y el no metal, dados en la tabla.

C N P As O Se Te F Cl S I Br At

a Rb

b Hg

c Sn

d Au

e Pb

2.4 Haciendo uso del método de las proporciones estequiométricas, nombre a los siguientes compuestos binarios.

a. Mo3O8 b. P3N5

c. W2O5 d. Li3N

e. Cf2O3 f. HoCl3

g. SF4 h. Sn2S5

i . B2S3 j. Al4C3

2.5 Escriba la formula de las siguientes sustancias.

a. pentaóxido de dibismuto b. disulfido de estaño

49


c. trióxido de manganeso d. carburo de diberilio

e. dicloruro de estroncio f. tricarbido de diterbio

g. triclorido de oro h. tetrafluoruro de silicio

i. trisulfuro de dihierro j. dinitrido de tricalcio

2.6 Nombre a las siguientes sustancias de acuerdo con el sistema Stock.

a. Au2C2 d. BaS2

b. Mg3N2 e. RbO2

c. Sr3P2 f. KO3

2.7 Escribir la fórmula de los siguientes compuestos.

a. óxido de fósforo(V) b. dióxido(-I) de rubidio

c. cloruro de oro(III) d. clorido de aluminio

e. fluoruro de cerio(IV) f. fluorido de uranio(VI)

g. sulfuro de torio h. fluoruro de niobio(IV)

i. hidruro de magnesio j. sulfuro de antimonio(III)

2.8 Nombre a las siguientes sustancias de acuerdo con el sistema Ewens-Bassett.

a. Na2O2

b. CsO2

c. KO3

d. NaN3

e. CaC2

2.9 Escribir la fórmula de los siguientes compuestos.

a. dicarburo(2-) de potasio

b. bis[trinitrido(1-)] de estroncio

c. diboruro(3-) de aluminio

d. trisulfuro(2-) de bario

e. dióxido(1-) de potasio

2.10 Haciendo uso del Sistema Binario de nomenclatura de las proporciones estequiométricas, escribir el nombre de los siguientes hidridos o hidruros.

a. B5H9

50


b. B6H10

c. B10H14

d. (P4H2)3

2.11 Escribir el nombre de los siguientes iones de acuerdo con el sistema de coordinación.

a. [AlH4]1- b. [BH4]1-

c. [AgF4]1- d. [NiF6]2-

e. [BrF4]1- f. [AlCl4]1-

g. [SnCl6]2- h. [NO2(O2)]1-

i. [AsS3]3- j. [TeO3]2-

2.12 Escribir la fórmula de los siguientes iones.

a. ion tetraclorosilicato(1-) f. anión hexafluoroyodato(V)

b. anión hexafluoroplatinato(V) g. anión tetracloromercuarato(II)

c. ion hexafluoroarsenato(1-) h. ion hexaclorocromato(3-)

d. ion hexaoxodisulfato(S-S)(2-) i. ion tetra[dióxido(2-)]cromato(3-)

e. anión hexafluorofosfato(V) j. tetra[trioxofosfato(V)]

2.13 Escribir el nombre de coordinación para los siguientes iones oxo.

a. PO33-

b. BrO31-

c. SiO44-

d. MoO42-

e

2.14 Escribir la fórmula de las siguientes especies.

a. tetrafluoroazufre

b. pentafluorocloro

c. tricloroaluminio

d. heptafluoroyodo

51


2.15 En la siguiente tabla se reportan algunos compuestos. Escriba el nombre de cada compuesto de acuerdo con el sistema de nomenclatura solicitado.

FórmulaProporciones

estequiométricasSustitutiva Coordinación

Elemento central como

sustituyente

a. SiF4

b. GeF4

c. PF3

d. BiF3

2.16 Indique en el paréntesis el número de la columna B que satisface a la propuesta dada en la columna A.

Columna A Columna B( ) Es la fórmula correcta para el ion dioxoplutonio(VI) 1. diazinodiido, hidridonitrato(3-),

hidruronitrato(-I)

( ) La fórmula no posee el ordenamiento correcto para un compuesto no intermetálico

2. N2O22-

( ) La valencia fue incorrectamente señalada 3. NiSn

( ) La terminación –il fue correctamente aplicada al ion NH3

+4. BH4

+

( ) Es la fórmula correcta para el ion dioxodinitrato(N-N)(I) 5. oxoyodato(3-)

( ) Es la fórmula correcta para el anión tetrahidroborato(III) 6. NH4+, OH+, H2I+, NO2

+, NO+

( ) Constituyen un grupo de cationes cuyos nombres terminan en –io.

7. diazanil

( ) Es una fórmula incorrecta para un compuesto intermetálico

8. hexaoxoyodato(VII)

( ) Son nombres apropiados para el anión NO2- 9. dioxonitrato(-I),

dioxonitrato(IV), nitroxilato

( ) Son nombres apropiados para la especie N2H3- 10. PuO22+

11. PCl3O

12. BiAu2

13. PuO2+

14. N2O22+

15. diazanotriido, hidrázido(3-), diazanido(3-)

16. BrF2B

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17. PH4+, PCl4+, N2H2

+, N2H62+

18. amonioil

19. nitrito, dioxonitrato(1-), dioxonitrato(III)

20. BH4-

RESPUESTAS

2.1 a. 2, b. 1, c. 7, d. 4, e. 4.

2.2 a. germanio, b. paladio, c. carbono, d. xenón, e. manganeso

2.3 a. Rb4C, Rb3N, Rb3P, Rb3As, Rb2O, Rb2Se, Rb2Te, RbF, RbCl, Rb2S, RbI, RbBr, RbAt

b. Hg2C, Hg3N2, Hg3P2, Hg3As2, HgO, HgSe, HgTe, HgF2, HgCl2, HgS, HgI2, HgBr2, HgAt2

Hg4C, Hg3N, Hg3P, Hg3As, Hg2O, Hg2Se, Hg2Te, HgF, HgCl, Hg2S, HgI, HgBr, HgAt

c. SnC, Sn3N4, Sn3P4, Sn3As4, SnO2, SnSe2, SnTe2, SnF4, SnCl4, SnS2, SnI4, SnBr4, SnAt4

Sn2C, Sn3N2, Sn3P2, Sn3As2, SnO, SnSe, SnTe, SnF2, SnCl2, SnS, SnI2, SnBr2, SnAt2

d. Au4C3, AuN, AuP, AuAs, Au2O3, Au2Se3, Au2Te3, AuF3, AuCl3, Au2S3, AuI3, AuBr3, AuAt3

Au4C, Au3N, Au3P, Au3As, Au2O, Au2Se, Au2Te, AuF, AuCl, Au2S, AuI, AuBr, AuAt

e. PbC, Pb3N4, Pb3P4, Pb3As4, PbO2, PbSe2, PbTe2, PbF4, PbCl4, PbS2, PbI4, PbBr4, PbAt4

Pb2C, Pb3N2, Pb3P2, Pb3As2, PbO, PbSe, PbTe, PbF2, PbCl2, PbS, PbI2, PbBr2, PbAt2

2.4 a. octaóxido de trimolibdeno, b. pentanitruro de trifósforo o pentanitrido de trifósforo, c. pentaóxido de ditungsteno, d. nitruro de trilitio, e. trióxido de dicalifornio, f. tricloruro de holmio, g. tetrafluoruro de azufre o tetrafluorido de azufre, h. pentasulfuro de diestaño o pentasulfido de diestaño, i. trisulfuro de diboro o trisulfido de diboro, j. tricarburo de tetraaluminio o tricarbido de tetraaluminio.

2.5 a. Bi2O5, b. SnS2, c. MnO3 , d. Be2C, e. SrCl2, f.Tb2C3, g. AuCl3, h. SiF4, i. Fe2S3, j. Ca3N2

2.6 a. dicarburo(-I) de oro(I) o dicarbido(-I) de oro(I), b. nitruro de magnesio o nitrido de magnesio, c. fosfuro de estroncio o fosfido de estroncio, d. disulfuro(-I) de bario o disulfido(-I) de bario, e. peróxido de rubidio, f. ozonido de potasio u ozonuro de potasio

2.7 a. P2O5, b. Rb2O2, c. AuCl3, d. AlCl3, e. CeF4, f. UF6, g. ThS2, h. NbF4, i. MgH2, j. Sb2S3

2.8 a. dióxido(2-) de sodio, b. dióxido(1-) de caesio, c. trióxido(1-) de potasio d. trinitrido(1-) de sodio, e. dicarburo(2-) de calcio o dicarbido (2-) de calcio

2.9 a. K2C2, b. Sr(N3) 2, c. A1B2, d. BaS3, e. KO2

2.10 a. nonahidruro o nonahidrido de pentaboro, b. decahidrido o decahidruro de hexaboro, c. tetradecahidrido o tetradecahidruro de decaboro, d. hexahidrido o hexahidruro de dodecafósforo

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2.11 a. tetrahidruroaluminato(III) o tetrahidruroaluminato(1-) c. tetrafluoroargentato(III) o tetrafluoroargentato(1-) e. tetrafluorobromato(III) o tetrafluorobromato(1-) g. hexaclorostannato(IV) o hexaclorostannato(2-)

i. trisulfuroarsenato(III) o trisulfuroarsenato(3-); trisulfidoarsenato(III) o trisulfidoarsenato(3-)

b. tetrahidroborato(III) o tetrahidroborato(1-) d. hexafluoroniccolato(IV) o hexafluoroniccolato.(2-) f. tetracloroaluminato(III) o tetracloroaluminato(1-) h. dioxoperoxonitrato(V) o dioxoperoxonitrato(1-) j. trioxotelurato(IV) o trioxotelurato(2-)

2.12 a. [SiCl4]-, b. [PtF6]-, c. [AsF6]-, d. [S2O6]2-, e. [PF6]-, f. [IF6]-, g. [HgCl4]2-, h. [CrCl6]3-

i. [Cr(O2)4]3-, j. [PO3]41-

2.13 a. trioxofosfato(III) o trioxorosfato(3-) b. trioxobromato(V) o trioxobromato(l-) c. tetraoxosilicato(IV) o tetraoxosilicato(4~) d. tetraoxomolibdato(VI) o tetraoxomolibdato(2-) o pentaoxodisulfato(S-S)(IV) o pentaoxodisulfato(S-S)(2-)

2.14 a. SF4, b. ClF5, c. AlCl3, d. IF7

2.15 a. tetrafluoruro de silicio o tetrafluorido de silicio, tetrafluorosilano, tetrafluorosilicio, tetrafluorosilicio

b. tetrafluoruro de germanio o tetrafluorido de germanio, tetrafluorogermano, tetrafluorogermanio, tetrafluorogermanio

c. trifluoruro de fósforo o trifluorido de fósforo, trifluorofosfano, trifluorofosforo, trifluorofosforio

d. trifluoruro de bismuto o trifluorido de bismuto, trifluorobismutano, trifluorobismuto, trifluorobismutio

2.16 (10), (16), (5), (18), (2), (20), (17), (12), (19), (15)

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Tema 2. Sustancias binarias

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