Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica Adaptado a las normas de la IUPAC 2005 Repaso 2º bachillerato

2016

Conceptos básicos Valencia:

nº entero que expresa la capacidad de combinación de un átomo con otros npara formar un compuesto.

Nº Oxidación de un elemento en un compuesto: es la carga eléctrica que poseería un átomo de dicho elemento si todo el compuesto de que forma parte estuviese formado por iones positivos y negativos.

Metales: nº de oxidación positivos. No metales: nº de oxidación positivos, negativos o cero.

Asignación de los números de oxidación • 1. El nº o. de todos los elementos libres es cero, en cualquier forma en que se presenten: Al, He, N2 , O3, etc. • 2. El nº o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los nº o . del S2–, Cl– y Fe2+ son, respectivamente, –2, –1, +2. • 3. El nº o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1. Así, en el CH2Cl2: el nº oxidación del C es 0 y del H es +1. • 4. El nº o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1 • 5. El nº o. de los metales alcalinos (Grupo 1) es siempre +1. • 6. El nº o. de los metales alcalinotérreos (Grupo 2) es siempre +2. • 7. La suma algebraica de los nº o. de los átomos de una molécula es cero, y de un ión , igual a la carga del ión.

Nº de oxidación No metales El O usa el nº o. +2 con el F; el N forma óxidos y ácidos solamente con los nº de o, +1, +3 y +5. Elementos

Número de oxidación

H

-1, +1

F Cl, Br, I

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

O S, Se, Te

-2, +2 (-1 en peróxidos) -2, +2, +4, +6

N P As, Sb, Bi

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

B

-3, +3

C Si

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

Nº de oxidación Elementos

Número de oxidación Metales

• Alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs • Ag

+1

• Alcalinotérreos: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra • Zn, Cd

+2

• Cu, Hg

+1, +2

• Al

+3

• Au

+1, +3

• Fe, Co, Ni

+2, +3

• Sn, Pb, Pt, Pd

+2, +4

• Cr

+2, +3, +4, +5, +6

• Mn

+2, +3, +4, +5, +6, +7

Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC • Nomenclatura

sistemática:

Proporcionan información sobre la composición y la estructura del compuesto. Son de composición, sustitución y adición.

• Nomenclatura tradicional:

En general, son nombres no sistemáticos o semisistemáticos usados tradicionalmente para nombrar los compuestos inorgánicos.

Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC Nomenclaturas IUPAC Sistemáticas Sustitución

Adición

Tradicional

Composición o estequiométrica

Con prefijos multiplicadores

Con números romanos que expresan el nº de oxidación

Compuestos Óxidos

Hidruros

Binarios Peróxidos

Compuestos

Sales

Hidróxidos

Oxoácidos

Ternarios Oxosales neutras

Sales ácidas de hidrácidos

Otros

Oxosales ácidas

Compuestos binarios Óxidos metálicos

Óxidos

Binarios

Óxidos no metálicos

Peróxidos

Con metales alcalinos y alcalinotérreos principalmente

Sales neutras

Hidruros

Hidruros metálicos Hidruros no metálicos

Con elementos grupos 13, 14 y 15 Con elementos grupos 16 y 17. Haluros de hidrógeno

Características de los compuestos binarios • Están formados por dos elementos. 1º se coloca el menos electronegativo y después el más electronegativo, salvo en los compuestos con halógenos, que por convenio con IUPAC 2005, los halógenos se consideran más EN que el oxígeno (EN Cl=3 EN O=3,5) y se nombran como haluros de oxígeno y no como óxidos. El halógeno se escribirá a la derecha. Así, se escribe: OCl2 • Se intercambian las valencias. • El prefijo “mono” sólo se usa en caso de ambigüedad y en proporciones de 1:1. Se puede decir: monóxido de bario (BaO), para no confundirlo con el peróxido. • Siempre que sea posible se simplifica: Fe2S2
FeS

Óxidos • Son combinaciones del oxígeno con un metal o no metal. • Se nombran según la nomenclatura de composición con prefijos multiplicadores o expresando el nº de o. con nº romanos. • Se nombran con la palabra “óxido” salvo los compuestos con halógenos que se nombran : halógeno + uro + de oxígeno. • Se intercambian las valencias o los números de oxidación sin el signo. M (+n) O (-2) M2On

Ejemplos de óxidos Nomenclatura de composición Fórmula

Con prefijos multiplicadores

Expresando el nº o con números romanos

BaO

Monóxido de bario

Óxido de bario

Cr2O3

Trióxido de dicromo

Óxido de cromo (III)

SO2

Dióxido de azufre

Óxido de azufre (IV)

OCl2

Dicloruro de oxígeno

-----------

CO

Monóxido de carbono

Óxido de carbono (II)

Fe2O3

Trióxido de dihierro

Óxido de hierro (III)

Cs2O

Óxido de dicesio

Óxido de cesio

Cu2O

Óxido de dicobre

Óxido de cobre (I)

O7Cl2

Dicloruro de heptaoxígeno

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

N2O

Óxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (I)

O5Br2

Dibromuro de pentaoxígeno

-----------

Peróxidos • Son combinaciones del oxígeno y algunos metales como alcalinos, alcalinotérreos, Cu, Ag entre otros. • No se pueden simplificar ya que forman el grupo peroxo: -O-O-. Es (O2)2• El número de oxidación del oxígeno es -1. • La fórmula general de los peróxidos es:

X2(O2)n (donde X es el elemento metálico, O es oxígeno y n es la valencia del metal.

Ejemplos de peróxidos Nomenclatura de composición Fórmula

Tradicional

Con prefijos multiplicadores

Expresando el nº o con números romanos

Ag2O2

Dióxido de diplata

Peróxido de plata

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

H2O2

Dióxido de dihidrógeno

Peróxido de hidrógeno

Agua oxigenada

BaO2

Dióxido de bario

Peróxido de bario

CuO2

Dióxido de cobre

Peróxido de cobre (II)

Sales neutras • Formadas por un metal y un no metal. Se nombran añadiéndole la terminación “uro” al no metal + de + nombre metal. • El metal se coloca a la izquierda. Su nº de oxidación es positivo. El no metal tiene nº oxidación negativo. • Se intercambian las valencias. El no metal actúa con la valencia menor de su grupo. • Su fórmula general es M = metal X = No metal m = Valencia del metal x = Valencia del no metal

Mx Xm

Ejemplos de sales neutras Nomenclatura de composición Fórmula

Con prefijos multiplicadores

Expresando el nº o con números romanos

HgBr2

Dibromuro de mercurio

Bromuro de mercurio (II)

LiI

Yoduro de litio

Yoduro de litio

K2S

Sulfuro de dipotasio

Sulfuro de potasio

Al2S3

Trisulfuro de dialuminio

Sulfuro de aluminio

Pb S2

Disulfuro de plomo

Sulfuro de plomo (IV)

BeS

Sulfuro de berilio

Sulfuro de berilio

Hidruros • Son combinaciones del hidrógeno con otro elemento. • Los hidruros metálicos son combinaciones con un metal. El nº de oxidación del hidrógeno es -1. • Los h. metálicos se nombran con las palabras “hidruro de” y el nombre del metal. • Los hidruros no metálicos son combinaciones del hidrógeno con elementos de los grupos 13, 14, 15, 16 y 17. El nº de oxidación del hidrógeno en estos casos es de +1. • En la unión con elementos de los grupos 16 y 17, el hidrógeno se coloca a la izquierda. Estos compuestos en disolución acuosa tienen carácter ácido y se llaman ácidos hidrácidos. • En la unión con elementos de los grupos 13, 14 y 15, el hidrógeno se coloca a la derecha.

Ejemplos de hidruros metálicos Nomenclatura de composición Fórmula

Con prefijos multiplicadores

Expresando el nº o con números romanos

AlH3

Trihidruro de aluminio

Hidruro de aluminio

SnH4

Tetrahidruro de estaño

Hidruro de estaño (IV)

RbH

Hidruro de rubidio

Hidruro de rubidio

MgH2

Dihidruro de magnesio

Hidruro de magnesio

AuH3

Trihidruro de oro

Hidruro de oro (III)

Ejemplos de hidruros no metálicos Nomenclatura de composición Fórmula

N. de sustitución

N. tradicional

Con prefijos Expresando el multiplicado nº o con res números romanos

AsH3

Trihidruro de arsénico

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

Arsano

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

PH3

Trihidruro de fósforo

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

Fosfano

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

NH3

Trihidruro de nitrógeno

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

Azano

Amoníaco

BH3

Trihidruro de boro

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

Borano

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

H2O

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

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

Oxidano

Agua

Ejemplos de hidruros no metálicos Nomenclatura de composición

N. de sustitución

Fórmula

Con prefijos multiplicadores

Expresando el nº o con números romanos

CH4

-----------

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

Metano (sigue reglas f.o.)

HF

Fluoruro de hidrógeno

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

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

H2S

Sulfuro de dihidrógeno sulfuro de hidrógeno

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

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

HBr

Bromuro de hidrógeno

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

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

Compuestos ternarios

Ternarios

Hidróxidos Oxoácidos Oxosales neutras Sales ácidas de hidrácidos

Hidróxidos • Combinaciones de un metal con el grupo

(OH- )

• Su fórmula general es: M (OH)m siendo “m” la valencia del metal. • Se nombran con la palabra hidróxido + de + nombre del metal. • Las normas de la IUPAC recomiendan colocar al grupo hidróxido entre paréntesis. • El número de oxidación del metal coincide con el número de iones OH-.

Ejemplos de Hidróxidos Nomenclatura de composición Fórmula

Con prefijos multiplicadores

Expresando el nº o con números romanos

Fe(OH)3

Trihidróxido de hierro

Hidróxido de hierro (III)

Al(OH)3

Trihidróxido de aluminio

Hidróxido de aluminio

Cs(OH)

Hidróxido de cesio

Hidróxido de cesio

Fe(OH)2

Dihidróxido de hierro

Hidróxido de hierro (II)

Pb(OH)4

Tetrahidróxido de plomo

Hidróxido de plomo (IV)

Oxoácidos • Son aquellos compuestos formados por hidrógeno, no metal (principalmente) y oxígeno. Se llaman oxácidos u oxoácidos. • Su fórmula general es: HaXbOc , donde “X” es un no metal o metal de transición con nº oxid. alto. El nº de oxidación del oxígeno en estos compuestos es -2, del hidrógeno es +1 y del no metal +n. • Según las orientaciones de la ponencia de Química de Andalucía para la PAU, se utilizaran nombres tradicionales aceptados por la IUPAC para este tipo de compuestos, principalmente, aunque también son aceptados la nomenclatura de adición y la del hidrógeno. • A la hora de formularlos se puede hacer usando los nº de oxidación y añadiendo unos sufijos según la valencia del no metal correspondiente. Poe eso hay que conocer los números de oxidación con los que los no metales pueden actuar.

Oxoácidos • Los sufijos dependen del nº de valencias o nº de oxidación que tenga el no metal y del grupo de éste. Número de valencias o n.o.

Prefijos y/o sufijos

Si tiene una

ico

Si tiene dos

oso: la menor ico: la mayor

Si tiene tres

Hipo…. oso: la menor oso: la de en medio ico: la mayor

Si tiene cuatro

Hipo…. oso: la menor oso: la de en medio ico: la de en medio Per…ico: la mayor

Oxoácidos • Hay una forma más antigua de formularlos que es añadiendo una molécula de agua al óxido del no metal correspondiente simplificado y dependiendo del nº de oxidación con la que éste actúa, tendrá una terminación u otra. Las terminaciones vienen recogidas en la diapositiva anterior. Hay anomalías a esto con algunos elementos de los grupos 13, 14 y 15. Óxido no metálico simplificado + Agua = Oxoácido Ejemplo:

SO3

+

H2O

=

H2SO4

Óxido de azufre (VI) + agua = Ácido sulfúrico •

Se nombran con la palabra ácido + elemento + terminación correspondiente.

Ejemplos de oxoácidos Grupo/Elementos nº oxidación

Fórmula

Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC

Grupo 17 salvo el F HClO Cl, Br, I HClO2 (+1, +3, +5, +7) HClO3 HClO4

Ácido hipocloroso Ácido cloroso Ácido clórico Ácido perclórico

Grupo 16 salvo el O H2SO2 S, Se, Te H2SO3 (+2, +4, +6) H2SO4

Ácido hiposulfuroso Ácido sulfuroso Ácido sulfúrico

Grupo 15 N (+1, +3, +5)

HNO HNO2 HNO3

Ácido hiponitroso Ácido nitroso Ácido nítrico

Grupo 15 P (+1, +3, +5)

H3PO3 (+3) H3PO4 (+5) HPO3 (+5)

Ácido fosforoso (+ 3 moléculas de H2O) Ácido fosfórico (+ 3 moléculas de H2O) Á. metafosfórico (+ 1 moléculas de H2O)

H3SbO3 H3AsO4

Ácido antimonoso Ácido arsénico

Grupo 15 As, Sb (+3, +5)

Ejemplos de oxoácidos Grupo/Ele nº oxidaci

Fórmula

Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC/ nombre de hidrógeno

Grupo 14 C , Si (+4)

H2CO3 H4SiO4 H2SiO3

Ácido carbónico (+ 1 moléculas de H2O) Ácido silícico (+ 2 moléculas de H2O) Ácido metasilícico (+ 1 moléculas de H2O)

Grupo 13 B (+3)

H3BO3 HBO2

Ácido bórico (+ 3 moléculas de H2O) Ácido metabórico (+ 1 moléculas de H2O)

Grupo 6 Cr (+6)

H2CrO4 H2Cr2O7

Ácido crómico (+ 1 moléculas de H2O) Ácido dicrómico (2 moléculas de Cr O3 + 1 moléculas de H2O)

Grupo 7 Mn (+4, +6, +7)

H2MnO4 (+6) HMnO4 (+7)

Ácido mangánico /dihidrogeno(tetraoxidomanganato) Ácido permangánico

Iones más comunes • Catión: Átomo que ha cedido electrones. • Anión: Átomo que ha cedido electrones. • Los metales, en general, forman cationes y los no metales, aniones. • Los iones pueden ser: A) Monoatómico: formado por un solo átomo. Su carga coincide con su nº de oxidación. B) Poliatómico: Formado por un conjunto de átomos. Su carga coincide con la suma de todos los números de oxidación de los elementos que lo forman. • Para formarlos, Se cambia la terminación del oxoácido por otras, nombrándose como anión, en vez de ácido.

Iones más comunes • En la nomenclatura tradicional, algunas de las terminaciones para el caso de oxoaniones (provienen de la pérdida de hidrógenos de los oxoácidos) son:

Nombres de algunos iones más comunes • Sólo se escriben los aceptados por la IUPAC para la PAU. Fórmula

Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC

ClO3-

clorato

NH4+

azanio, amonio

H3O+

oxonio, oxidano

OH-

ión hidróxido

CrO42-

cromato

MnO4-

ión permanganato

Fe3+

hierro (3+)

H+

hidrón

HS-

hidrogeno(sulfuro)(1-)

Cl-

cloruro(1-) o cloruro

No aceptadas

(no hidronio)

Nombres de algunos iones más comunes Fórmula

Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC

O2-

óxido(2-) u óxido

S2-

sulfuro(2-) o sulfuro

Cr2O42-

dicromato

H‒

hidruro(1-) o hidruro

O22-

peróxido

–HSO4-

ion hidrogenosulfato

No aceptadas

Oxosales neutras • Son los derivados de sustituir todos los hidrógenos de los oxoácidos por cationes metálicos, o no metálicos como el NH4+ (amonio). • Se escribe en primer lugar el símbolo del metal y a continuación la fórmula del anión. • También se les llama oxisales neutras. • Su fórmula general es:

MaXbOc

M= metal

• Para su formulación se siguen las mismas reglas que para los ácidos de los que provienen pero cambiando las terminaciones y manteniendo los prefijos.

Oxosales neutras Según las orientaciones de la ponencia de Química de Andalucía para la PAU, se utilizaran nombres tradicionales aceptados por la IUPAC en las recomendaciones del 2005 para este tipo de compuestos, principalmente, aunque también son aceptados la nomenclatura de adición y la de composición. • Para nombrarlos se nombran el oxoanión + “de” + el nombre del catión (generalmente un metal) indicando entre paréntesis el número de oxidación del metal si fuera necesario. •

Oxosales neutras • Las terminaciones son: Número de valencias o n.o.

Prefijos y/o sufijos del oxoácido

Prefijos y/o sufijos de la oxosal

Si tiene una

ico

ato

Si tiene dos

oso: la menor ico: la mayor

ito: la menor ato: la mayor

Si tiene tres

Hipo…... oso: la menor oso: la de en medio ico: la mayor

Hipo……. ito: la menor ito: la de en medio ato: la mayor

Si tiene cuatro

Hipo….. oso: la menor oso: la de en medio ico: la de en medio Per….…ico: la mayor

Hipo……. ito: la menor ito: la de en medio ato: la de en medio Per……ato: la mayor

Ejemplos de oxosales neutras Fórmula

Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC

Cu3(PO4)2

Fosfato de cobre (II)

K2CO3

Carbonato de potasio

AlPO4

Fosfato de aluminio

Ba(IO2)2

Yodito de bario

K2Cr2O7

Dicromato de potasio

KIO4

Peryodato de potasio

Sn(NO2)4

Nitrito de estaño (IV)

Al2(SO4)3

Sulfato de aluminio

AuClO

Hipoclorito de oro (I)

Sales ácidas de hidrácidos • Son las derivadas de sustituir parte de los hidrógenos de los ácidos hidrácidos por cationes metálicos ,o no metálicos como el NH4+(amonio). Cuando se sustituyen todos los hidrógenos se forman las sales neutras y cuando sólo se sustituye alguno de los hidrógenos las sales ácidas. • Se nombran igual que las sales neutras añadiendo los prefijos hidrógeno delante del nombre de la sal neutra correspondiente. Terminan en “uro”. Hidrógeno”no metal” +uro +de+ metal • Se nombran con la nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC.

Ejemplos de sales ácidas de hidrácidos Fórmula

Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC

KHS

Hidrógenosulfuro de potasio

Fe(HS)2

Hidrógenosulfuro de hierro (II)

Au(HS)3

Hidrógenosulfuro de oro (III)

NH4HS

Hidrogenosulfuro de amonio

Oxosales ácidas • Están formados estos compuestos por más de tres átomos. • Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico (más de un hidrógeno) por metales o iones como el amonio, principalmente. • Se nombran igual que las sales neutras añadiendo los prefijos hidrógeno o dihidrógeno delante del nombre de la sal neutra correspondiente. • Para formularlos se escribe el anión y tras la palabra “de” se indica el nombre del catión indicando entre paréntesis la valencia si es necesario.

Ejemplos de oxosales ácidas Fórmula

Nomenclatura tradicional aceptada por la IUPAC

NaHCO3

Hidrogenocarbonato de sodio

KH2PO4 ( Pierde 1 H el H3PO4)

Dihidrógenofosfato de potasio

K2HPO4 ( Pierde 2 H el H3PO4)

Hidrógenofosfato de potasio o monohidrógenofosfato de potasio

Fe(HSO3)3

Hidrógenosulfito de hierro (III)

Ba(H2PO4)2

Dihidrógenofosfato de bario

Mg(HSO3)2

Hidrógenosulfito de magnesio

Li(HSO4)

Hidrógenosulfato de litio