Formulacion en Quimica inorganica

Dr. Gonzalo Pérez Melián. Profesor Emérito.
UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA

NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN

EN

QUÍMICA INORGÁNICA^[1] 

        Compuestos binarios:

                                                Óxidos.

                                                Hidruros.

                                                Sales binarias.

        Óxidos.

        Los óxidos son combinaciones del oxígeno con los metales (óxidos básicos) y con los no metales (óxidos ácidos) . En estas combinaciones el oxígeno actúa con

número de oxidación, - 2.

        Óxidos básicos.

        Los óxidos básicos o metálicos tienen de fórmula general:

X2On

donde X es el metal y n es la valencia con que actúa. 2 es la valencia del oxígeno. Como en todas las combinaciones binarias se intercambian las valencias.

        Para los metales alcalinos, n = 1 y sus óxidos serán por ejemplo:  K2O, Na2O, etc...

        Para los metales alcalinotérreos, n = 2 y sus óxidos serán por ejemplo: Ca2O2 = CaO, Mg2O2 = MgO, etc...


        Para los metales térreos, n = 3 y sus óxidos serán por ejemplo: Al2O3, etc...

        Muchos metales de transición forman varios óxidos, así del hierro se conocen: FeO y Fe2O3. Del manganeso con valencias, 2, 3, 4, 6 y 7 se tienen los óxidos: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 y Mn2O7.


        Nomenclatura.

        a) Nomenclatura tradicional.
        Cuando el metal forma un solo óxido, se nombran los óxidos con la palabra óxido seguida del nombre del metal precedida de la preposición de, o bien sin preposición, terminando el nombre del metal en -ico.
        
        Ejemplos.
                        Na2O                  óxido de sodio ó sódico
                        CaO            óxido de calcio ó cálcico

        Si el metal forma dos óxidos, el nombre del metal termina en     -oso cuando éste actúa con la valencia menor y en -ico cuando actúa con la valencia mayor.

        Ejemplos.        
                        CoO                óxido cobaltoso
                        Co2O3        óxido cobáltico


        b) Nomenclatura de Stock.
        Los óxidos se nombran con la palabra óxido, seguida del nombre del metal (o no-metal), y a continuación el número de oxidación del elemento con números romanos entre paréntesis.

        Ejemplos.        
                        FeO                óxido de hierro (II)
                        Fe2O3                óxido de hierro (III)


        c) Nomenclatura sistemática.
        Según esta nomenclatura, las proporciones en que se encuentran los elementos en los óxidos se indican mediante prefijos griegos (mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, etc..) para 1, 2, 3 , 4 etc.. átomos, pudiendose utilizar los prefijos hemi- (1/2) y sesqui- (2/3).


        Ejemplos.
                        MnO                monóxido de manganeso
                        Mn2O3        trióxido de dimanganeso
                        MnO2        dióxido de manganeso
                        MnO3        trióxido de manganeso
                        Mn2O7        heptaóxido de dimanganeso


        Óxidos ácidos.

        Los óxidos ácidos tienen de fórmula general:

Y2On

donde Y es el no-metal y n es la valencia con que actúa. 2 es la valencia del oxígeno. Como en todas las combinaciones binarias se intercambian las valencias.

        Nomenclatura.

        Se denominan de acuerdo con la nomenclatura descrita anteriormente.


        Peróxidos.

        Los peróxidos son óxidos en los cuales existe el enlace peroxo (-O-O-), o enlaces simples oxígeno-oxígeno.

        Nomenclatura.
        Se denominan con la palabra peróxido seguida del nombre del metal.

        Ejemplos:

                        K2O2                peróxido de potasio
                        ZnO2                peróxido de cinc



        Hidruros.
        Los hidruros son combinaciones binarias del hidrógeno con los metales y con los no metales.

        Hidruros metálicos.

        Los hidruros metálicos tienen de fórmula general:

XHn

donde X es el metal y n es el número de oxidación con que actúa. (-1) es la valencia del hidrógeno.

        Nomenclatura.

        Los hidruros metálicos se nombran con la palabra hidruro seguida del nombre del metal, con la valencia entre paréntesis, si tiene varias. En la nomenclatura sistemática, preceden a la palabra hidruro los prefijos mono-, di-, tri-, tetra-, etc.. según los átomos de hidrógeno que tengan.

        Ejemplos.        
                        NaH                hidruro de sodio
                        CuH2                hidruro de cobre (II) ó
                                        dihidruro de cobre

        Hidruros no-metálicos.

        Los hidruros no-metalicos tienen de fórmula general:

HnY

donde Y es el no metal y n es el número de oxidación con que actúa. (+1) es la valencia del hidrógeno.

        Nomenclatura.

        Los hidruros no-metalicos se nombran con la terminación uro añadida al nombre del no-metal de los grupos del oxígeno y halógenos.  Los elementos boro, carbono, silicio,  y los del grupo del nitrógeno conservan sus nombres tradicionales en las combinaciones binarias con el hidrógeno.

        Ejemplos.        
                        HF                fluoruro de hidrógeno
                        HI                yoduro de hidrógeno
                        H2S                sulfuro de hidrógeno

                        CH4                tetrahidruro de carbono
                        AsH3                trihidruro de arsénico



        Sales binarias.
        
        Sales haloideas.

        Son compuestos binarios de un metal con un halógeno (F, Cl, Br, I). Su fórmula general es:

MXn

donde M es el metal, X el halógeno (F, Cl,Br, I) y n es la valencia del metal.

        Nomenclatura.

        Se nombran estos compuestos haciendo terminar el nombre del halógeno en -uro, seguido del nombre del metal. En la nomenclatura sistemática se indican con prefijos las proporciones de los elementos del compuesto, como en  los hidruros.

        Ejemplos.        
                        CaF2                fluoruro de calcio ó
                                        difluoruro de calcio
                        FeCl3                cloruro férrico
                                        cloruro de hierro (III)
                                        tricloruro de hierro
                        AgI                yoduro de plata

                
        Combinaciones binarias de no-metal con metal.

        Las combinaciones de los metales con los no-metales de los grupos 6b (S), 5b (N, P, As), 4b (C, Si) y (B) dan lugar a sales binarias cuya nomenclatura es análoga a la antes indicada para las sales haloideas. La nomenclatura hace terminar en -uro el nombre del no-metal seguido del nombre del metal.

        Ejemplos.        
                        MnS2        sulfuro mangánico
                                        sulfuro de manganeso (IV)
                                        disulfuro de manganeso                                                AlN                nitruro de aluminio
                        Mg3P2        fosfuro de magnesio
                                        difosfuro de trimagnesio

        Combinaciones binarias entre no-metales.

        Estas combinaciones se nombran de igual modo que las anteriores haciendo terminar en -uro  el elemento que figure delante en la serie siguiente: F, Cl, Br, I, S, Se, Te, N, P, As, Sb, C, Si, B. Así el compuesto CS2 se debe nombrar sulfuro de carbono (no carburo de azufre)

        Ejemplos.        
                        BrCl                cloruro de bromo
                        NCl3                cloruro de nitrógeno (III) ó
                                        tricloruro de nitrógeno
                        B2S3                sulfuro de boro ó
                                        trisulfuro de diboro


























        Compuestos ternarios:
                                                Hidróxidos.
                                                Oxácidos.
                                                
        Hidróxidos.
        Los hidróxidos son compuestos ternarios formados por la combinación de un catión metálico con iones OH-. Se llaman también bases.

        Los hidróxidos tienen de fórmula general:

X(OH)n

donde X es el metal y n es la valencia con que actúa.

        Muchos de ellos pueden obtenerse al disolver en agua los óxidos básicos correspondientes.


        Nomenclatura.

        Se nombran con la palabra hidróxido seguida del nombre del metal, indicando su valencia según la nomenclatura de Stock. En la nomenclatura sistemática se indican con prefijos numerales las proporciones que intervienen.


        Ejemplos.
                        NaOH        hidróxido de sodio ó sódico
                        Pb(OH)2        hidróxido plumboso
                                        hidróxido de plomo (II)
                                        dihidróxido de plomo

        
        Oxácidos.

        Son compuestos ternarios que tienen por fórmula general:

HaXbOc

donde X es de ordinario un no-metal, pero también puede ser un metal de transición como el Mn, Cr ó Mo cuando actúan con valencia o número de oxidación superior a 4.
        
        a) Los oxácidos pueden suponerse formados al combinarse los óxidos ácidos con el agua. Así:

        SO3  +  H2O  =  H2SO4

N2O5  +  H2O  =  H2N2O6  =  2 HNO3

        Se admite las terminaciones -oso e -ico que provienen de los óxidos ácidos correspondientes, cambiando el nombre de la función óxido por la de ácido.

        b) Cuando el óxido ácido reacciona con una, dos o tres moléculas de agua, el ácido que se obtiene lleva los prefijos meta, piro y orto, respectivamente. Así:

P2O5  +  H2O  =   2 HPO3  (ácido metafosfórico)

P2O5  +  2 H2O  =   H4P2O7  (ácido pirofosfórico)

P2O5  +  3 H2O  =   2 H3PO4  (ácido ortofosfórico)


        a) Nomenclatura tradicional.

        Además de los sufijos -oso e -ico empleados para indicar el ácido en el cual el no-metal actúa con valencia o estado de oxidación menor y mayor, respectivamente, se utilizan los prefijos hipo- y per- cuando el elemento puede actuar con mas de dos valencias o estados de oxidación.

        
        b) Nomenclatura funcional.

        En esta nomenclatura se indica la función ácido seguida del específico que termina en -ico precedido de las partículas di-, tri-, tetra- (para indicar el número de oxígenos que contiene) y concluye con el número de oxidación del no-metal, según la expresión de Stock.

        Ejemplos.

                HIO3                        ácido trioxoyódico (V)        
                
                H2SO3                ácido trioxosulfúrico (IV)

                H2S2O7                ácido heptaoxodisulfúrico (VI)

        
        c) Nomenclatura sistemática.
                        
        Esta nomenclatura sistematiza la nomenclatura de los ácidos, pues los equipara a las sales. Así,


                H3PO4                tetraoxofosfato (V) de hidrógeno

                H2SO4                tetraoxosulfúrato (VI) de hidrógeno


        Peroxoácidos.
        Son los ácidos que llevan el enlace peroxo (-O-O-) en su molécula. En la nomenclatura tradicional se añade el prefijo peroxo al ácido del que proceden.

        H2SO5   o    H2SO3(O2)     ácido peroxosulfurico

        Oxácidos con enlace carbono-nitrógeno.
        El ácido representativo es el ácido cianhídrico (HCN) o cianuro de hidrógeno. Sus sales se llaman cianuros (KCN, cianuro potásico).
        










                





        Aniones y Cationes:
                                                Aniones.
                                                Cationes.
                                                Aniones ácidos.
                                                Aniones básicos.
                        
        Se entiende por ion cualquier átomo o grupo de átomos que poseen carga eléctrica.
                        
        Aniones.
        Los aniones son las especies químicas cargadas negativamente. Los aniones monoatómicos se forman cuando un elemento electronegativo capta uno o mas electrones.        

Cl + 1 e =  Cl-

S + 2 e =  S2-

N + 3 e =  N3-
        
        Los aniones monoatómicos se nombran con la palabra ion seguida del nombre del elemento terminado en -uro.

Cl-     ion cloruro

S2-     ion sulfuro

N3-     ion nitruro

        Los aniones poliatómicos se pueden considerar formados al perder uno o mas iones hidrógeno (H+, protones) el ácido correspondiente.
        
        El anión mas sencillo es el ion hidroxilo OH- que podemos suponer que procede del agua por perdida de un ion hidrógeno.
        
        Los aniones procedentes de los ácidos por pérdida del H+ se nombran        con la palabra ion seguida del nombre del ácido del que proceden terminado en -ito o -ato, según que el ácido termine en oso o ico respectivamente.


        Ejemplos.

NO3-  ion nitrato;  SO32-  ion sulfito;  ClO-  ion hipoclorito

        También puede emplearse la nomenclatura sistemática,

                        NO3-                ion trioxonitrato (V)
                        SO32-                ion trioxosulfato (IV)
                        ClO-                ion monoxoclorato (I)

        Cationes.
        Los cationes son las especies químicas cargadas positivamente. Los cationes monoatómicos se forman cuando un elemento poco electronegativo pierde uno o mas electrones.        

Na - 1 e =  Na+

Al - 3 e =  Al+++

        Los cationes metálicos se nombran con la palabra ion seguida del nombre del metal y su valencia o según la nomenclatura tradicional con las terminaciones -oso o -ico.

Ni++   ion niquel (II) o niqueloso

Ni+++   ion niquel (III) o niquelico

        Cuando algún compuesto que tiene electrones  libres como el
NH3  se une a un ion hidrógeno, se forman cationes en -onio,

NH3  +  H+  =  NH4+  (ion amonio)

        
        Aniones ácidos.
        Cuando un ácido con varios hidrogenos pierde parte de los mismos aparecen iones ácidos que se nombran con la palabra hidrógeno antepuesta al anión correspondiente,

H2S  -  H+   =  HS-    ion hidrogenosulfuro
H2SO4  -  H+   =  HSO4-    ion hidrogenosulfato
H3PO4 -  H+   =  H2PO4-    ion dihidrogenofosfato

        Aniones básicos.
        Son iones que contienen el ion hidróxido ademas de otros aniones. La carga del ion resultante es igual a la suma de la carga del anión mas los grupos OH- que haya. En la nomenclatura sistemática se nombra, en primer lugar, el grupo de hidroxilos con la palabra hidroxi y los prefijos di, tri, tetra... si contienen 2, 3, 4..., seguida del anión que los acompaña.

(OH)Cl-  es  [(OH)Cl]2-   anión hidroxicloruro

(OH)2CO32-  es  [(OH)2CO3]4-   anión dihidroxicarbonato



























                


        Sales de los oxácidos.
                                                Sales neutras.
                                                Sales ácidas.
                                                Sales básicas o hidroxisales.
                                                Sales dobles.
                        
                        
        Sales neutras.
        Son compuestos que proceden de sustituir los hidrógenos de los ácidos por cationes metálicos. Son cuerpos de carácter iónico.

        Ejemplo.

        H2SO4  ---->   MgSO4   ---->   Mg2+    +   SO42-

        En la nomenclatura tradicional los oxácidos que terminan en oso dan la sal en ito, y los que terminan en ico dan la sal en ato.

        Si el elemento forma mas de dos ácidos, se emplean los prefijos hipo y per como en los ácidos correspondientes.

        En la nomenclatura sistemática todas las sales terminan en ato y si en anión entra 2, 3, 4, 5... veces, se emplean los prefijos: bis, tris, tetraquis, pentaquis.... respectivamente.

        Ejemplo.

                Al(BrO3)3    tristrioxobromato (V) de aluminio

                Pt(CO3)2       bistrioxocarbonato de platino



        Sales ácidas.

        Son compuestos que proceden de sustituir no todos los hidrógenos de los ácidos por cationes metálicos.

        Asi los aniones HS-, HSO4-, H2PO4-, HPO42-, son aniones que aún conservan algún hidrógeno sustituible, las sales que forman se llaman sales ácidas.

        Se nombran anteponiendo el prefijo hidrógeno, dihidrógeno, etc ... al nombre de la sal correspondiente.

                        KHSO4         hirogenosulfato de potasio

                        NaH2PO4        dihidrogenofosfato sódico    


        Sales básicas o hidroxisales.

        Son compuestos que contienen iones hidróxido además de otros aniones. Se nombran primero los iones hidróxido con la partícula hidroxi- seguidos del nombre de la sal según la nomenclatura funcional.

        Ejemplos.

                CaCl(OH)                hidroxicloruro de calcio

                FeCO3(OH)                hidroxicarbonato de hierro (III)

                Pt(NO3)2(OH)2        dihidroxidinitrato de platino (IV)

        
        Sales dobles.

        Son las sales que se obtienen cuando se sustituyen los hidrógenos de un ácido por dos o mas metales o cationes. La suma de las valencias de los metales debe ser igual al total de los hidrógenos sustituidos.

KLiCO3     carbonato doble de potasio y litio


        

...