1 COMPUESTOS BINARIOS DEL HIDRÓGENO Se da el nombre general de hidruros a las combinaciones del hidrógeno con cualquier otro elemento. A efectos exclusivos de formulación, se van a clasificar los hidruros en metálicos y no metálicos, según que el hidrógeno se una a un metal o a un no metal. 2.1. HIDRUROS METALICOS Son compuestos formados por un metal e hidrógeno. SnH2 Nomenclatura sistemática: di-hidruro de estaño (el prefijo “di” indica la presencia de dos átomos de hidrógeno). Nomenclatura de Stock: Hidruro de estaño(II) (el número de oxidación del estaño es, en este hidruro +2) Nomenclatura tradicional: Hidruro estannoso (la valencia 2 es la menor del estaño, por eso se utiliza la terminación “oso”).

PbH4 Nomenclatura sistemática: tetrahidruro de plomo (el prefijo tetra indica la presencia de cuatro átomos de hidrógeno) Nomenclatura de Stock: Hidruro de plomo (IV) (el número de oxidación del plomo es de +4) Nomenclatura tradicional: Hidruro plúmbico (la valencia 4 es la mayor del plomo, por eso se utiliza la terminación “ico”)

2.2.HIDRUROS NO METALICOS Son compuestos formados por hidrógeno y un no metal. En las fórmulas de estos hidruros, y en general de todos los compuestos entre dos no metales, se escribe primero, y se nombra en segundo lugar, el elemento que aparece primero en la relación que se indica a continuación, que no coincide rigurosamente con el orden creciente de electronegatividad: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F

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Hidruros hidrácidos Los hidruros del F, Cl, Br, I, S, Se y Te se nombran haciendo terminar en “uro” el nombre de estos no metales: fluoruro, cloruro, sulfuro, etc. Las disoluciones acuosas de estos hidruros tienen carácter ácido por lo que reciben el nombre de hidrácidos. De ahí, que se les pueda nombrar utilizando la palabra ácido, seguida del nombre del no metal terminado en “hídrico”: ácido sulfhídrico, ácido clorhídrico, etc. HF HCl

fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico cloruro de hidrógeno o ácido clohídrico

Nombre especial agua H2O NH3 amoniaco PH3 fosfina o fosfano arsina o arsano AsH3 SbH3 estibina o estibano CH4 metano

Nomenclatura sitemática trihidruro de nitrógeno trihidruro de fósforo trihidruro de arsénico trihidruro de antimonio terahidruro de carbono

COMPUESTOS BINARIOS DEL OXIGENO 3.1. OXIDOS Los óxidos son compuestos que resultan de la unión del oxígeno con cualquier otro elemento ya sea metálico o no metálico. El oxígeno actúa con número de oxidación –2 y a excepción del flúor, que es el elemento más electronegativo, el elemento unido al oxígeno figura en primer lugar en las fórmulas de los óxidos. Los elementos combinados con el oxígeno utilizan números de oxidación positivos. Los óxidos se clasifican en metálicos y no metálicos según sea metálico o no el elemento unido al oxígeno. Los óxidos metálicos presentan carácter básico, de ahí que se les llame óxidos básicos. Los óxidos no metálicos son llamados óxidos ácidos o anhídridos.

3 4.1.1. Óxidos metálicos u óxidos básicos Para formular y nombrar estos óxidos hay que tener en cuenta las consideraciones anteriores. CuO Nomenclatura de Stock: óxido de cobre(II) Como la fórmula no tiene subíndices y el oxígeno actúa con número de oxidación –2, el cobre tiene número de oxidación +2. Al simplificar resulta la fórmula anterior Cu2O2 CuO Nomenclatura sitemática: monóxido de monocobre. Nomenclatura tradicional: öxido cúprico. El número de oxidación +2 es el mayor que puede presentar el cobre por eso se utiliza la terminación “ico”.

PbO2 Nomenclatura de Stock: Óxido de plomo(IV) El plomo actúa con número de oxidación +4 y al simplificar resulta la fórmula anterior Pb2O4 PbO2. Nomenclatura sistemática: Dióxido de plomo. Nomenclatura tradicional: öxido plúmbico

4 3.1.2. Óxidos ácidos u óxidos no metálicos Se formulan y se nombran como los óxidos vistos en el apartado anterior. La única diferencia se presenta en la nomenclatura que venimos denominando tradicional. En la nomenclatura tradicional los óxidos de los no metales reciben el nombre general de anhídridos y se emplean los siguientes prefijos y terminaciones: a) Si el no metal presenta dos números de oxidación se utilizan las terminaciones “oso” e “ico”. El arsénico presenta dos estados de oxidación distintos 3+ y 5+, forma así dos anhídridos distintos: As2O3 anhídrido arsenioso As2O5 anhídrido arsénico b) Si el metal presenta tres números de oxidación distintos se emplean, para números de oxidación crecientes: Hipo...oso, ...oso,...ico El azufre presenta tres números de oxidación distintos 2+, 4+ y 6+ y forma tres anhídridos: SO(S2O2) SO2(S2O4) SO3(S2O6)

anhídrido hiposulfuroso anhídrido sulfuroso anhídrido sulfúrico

c) Si el no metal presenta cuatro números de oxidación distintos se emplean para números de oxidación crecientes: Hipo...oso,...oso,...ico, per...ico El cloro forma cuatro anhídridos distintos, pues presenta los números de oxidación 1+, 3+, 5+, 7+: Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7

anhídrido hipocloroso anhídrido cloroso anhídrido clórico anhídrido perclórico

5 3.2. PERÓXIDOS Son compuestos formados por unión de un metal con el ión peroxo, O22-. H2O2 Na2O2 CaO2 CuO2

peróxido de hidrógeno peróxido de sodio peróxido de calcio peróxido de cobre(II)

3.3. HIPEROXIDOS (TAMBIÉN LLAMADOS SUPEROXIDOS) Son compuestos binarios formados por unión de los metales alcalinos y alcalinotérreos más electropositivos (Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr y Ba) con el ión O2- (hiperóxido). NaO2

hiperóxido de sodio

3.4.OZONIDOS Son compuestos formados por unión del K, Rb, Cs y NH4+ con el ión ozónido O3-. KO3

ozónido de potasio

6 OTROS COMPUESTOS BINARIOS Hay tres tipos de combinaciones: Compuestos metal-no metal Compuestos no metal-no metal Compuestos metal-metal 4.1. COMPUESTOS METAL-NO METAL O SALES BINARIAS

FeF3 férrico BaCl2

N. de Stock fluoruro de hierro(III)

N. sistemática trifluoruro de hierro

N. Tradicional fluoruro

cloruro de bario

dicloruro de bario

cloruro bárico

4.2. COMPUESTOS NO METAL-NO METAL

PCl5 BrF3

N. Sistemática pentacloruro de fósforo trifluoruro de bromo

N. De Stock cloruro de fósforo(V) fluoruro de bromo(III)

4.3. COMPUESTOS METAL-METAL Los compuestos metal-metal, o compuestos intermetálicos, reciben el nombre general de aleaciones y presentan composiciones que no guardan relación con las reglas de valencia. Los ejemplos que siguen a continuación ponen de manifiesto que los compuestos intermetálicos no siguen las reglas ordinarias de la valencia: CoZn2, Cu5Sn, AgZn, Cu9Al4, Li10Pb3, CuZn

7 5.- HIDROXIDOS Son compuestos ternarios formados por combinación de los metales con el ión hidróxido, OH-, que actúa con número de oxidación 1-. Debido a su carácter básico reciben también el nombre de bases. Se formulan y nombran siguiendo las normas básicas y empleando la palabra genérica hidróxido.

Hg(OH)2 mercúrico Cr(OH)3 crómico

N. Sock hidrox de mercurio(II)

N. Sistemática dihidróxido de mercurio

N. Tradicional hidrox

hidrox de cromo(III)

trihidroxido de cromo

hidrox

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6.- OXOACIDOS Son compuestos que manifiestan carácter ácido y que contienen oxígeno en su molécula. 6.1. NOMENCLATURA TRADICIONAL A efectos exclusivos de formulación la fórmula de los oxoácidos se obtiene sumando agua a la molécula del correspondiente anhídrido y simplificando cuando sea posible. Se nombran como el anhídrido del que proceden, sustituyendo la palabra anhídrido, por la de ácido. Cl2O + H2O H2Cl2O2 (simplificando) Anh hipocloroso + agua = ac hipocloroso

Num de oxidación 1+ 3+ 5+ 7+

HClO

fórmula HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4

nombre ac hipobromoso ac bromoso ac brómico ac perbrómico

Tioácidos Son oxoácidos en los que se ha sutituido uno o mas oxígenos (O2-) por azufre (S2-). Se nombran como el oxoácido del que proceden introduciendo el prefijo “tio”. Si la sustituación puede afectar a más de un oxígeno el número de átomos de azufre introducidos se indica mediante prefijos numerales griegos. H2SO4 +S2-, -O2Ac sulfúrico

H3PO4 Ac fosfórico

H2S2O3 ac tiosulfúrico +S2-, -O2-

H3PO3S

ac monotiofosfórico

+2S2-, -2O2+3S2-, -3O2-

H3PO2S2 H3POS3

ac ditiofosfórico ac tritiofosfórico

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Peroxoácidos Son oxoácidos en los que se ha sustituido un oxígeno (O2-) por un grupo peroxo (O22-) Se nombran anteponiendo al nombre del ácido el prefijo peroxo H2SO4 + O22-, - O2Ac sulfúrico

H2SO3(O2) = H2SO5 ac peroxosulfurico

Derivados funcionales de los ácidos Resultan de la sustitución de grupos OH de los ácidos por otros átomos o grupos de átomos (F, Cl, Br, NH2, etc.,) H2SO4 +Cl-,-OHAc sulfúrico

HSO3Cl ac clorosulfurico

H2SO4 +NH2-,-OHHSO3NH2 Ac sulfúrico ac amidosulfúrico

7.2. NOMENCLATURA SISTEMATICA La nomenclatura sistemática de los oxoácidos es consecuencia de la nomenclatura de los compuestos de coordinación. Sin embargo, podemos utilizarla aquí aplicando la siguiente norma: El nombre del ácido se obtiene indicando el número de átomos de oxígeno (oxo) con prefijos numerales griegos; a continuación, el nombre del átomo central (X) terminado en “ato” y el número de oxidación del átomo central mediante la notación de Stock; el nombre finaliza con la expresión de hidrógeno. HClO4 tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno Analicemos el nombre: Tetraoxo, porque la molécula contiene cuatro átomos de oxígeno. Clorato, porque el nombre del cloro debe terminar en “ato”. (VII), porque el número de oxidación del cloro es 7+ HBrO3 trioxobromato(V) de hidrógeno Análisis del nombre: Trioxo, porque la molécula contiene tres átomos de oxígeno. Bromato, porque el nombre del bromo debe terminar en “ato”. (V), porque el número de oxidación del bromo es 5+.

10 Tioácidos Se nombran con los mismos criterios que venimos aplicando, indicando el número de átomos de azufre(tio) con prefijos numerales griegos. H3PO2S2 dioxoditiofosfato(V) ditiofosfórico)

de

hidrógeno

(nomenclatura

clásica,

ac

Peroxoacidos Se nombran siguiendo las mismas normas, pero indicando el número de grupos peroxo existentes H2SO5 ó H2SO3(O2) perooxosulfúrico)

trioxoperoxosulfato(VI) de hidrógeno (en clasica, ac

Oxoácidos de los metales de transición El elemento central de oxoácido es un metal de transición, de los grupos 5, 6 y 7 del sistema periódico, que presentan sus números de oxidación mas altos Num de oxidación 5+ 6+ 6+

formula H3VO4 H2CrO4 H2MnO4

nombre ac ortovanádico ac crómico ac mangánico

Oxoacidos que contienen carbono y nitrógeno HOCN HNCO HONC

ac ciánico ac isociánico ac fulmínico

7.3.NOMENCLATURA SISTEMATICA FUNCIONAL Es semejante a la nomenclatura sistemática, tratada en el apartado anterior, con las siguientes diferencias: 1. Se suprime la terminación de hidrógeno y se incluye el nombre genérico ácido 2. Se sustituye la terminación “ato” por “ico” en el nombre del átomo central HClO4 HBrO3

ac tetraoxoclórico(VII) ac trioxobrómico(V)

11 SALES Son compuestos que están formados por la unión de un catión y un anión. Este último procede generalmente de un ácido que ha perdido, total o parcialmente, sus hidrógenos. Vamos a tratar en este capítulo, los siguientes tipos de sales: Sales neutras Sales ácidas Sales dobles, triples, etc Oxisales e hidroxisales

9.1 SALES NEUTRAS El anión de estas sales procede de un ácido que ha perdido todos sus hidrógenos. Catión Anión Fe3+ Ffluoruro férrico Cu2+ Icúprico

Fórmula FeF3

Nombre fluoruro de hierro(III), o trifluoruro de hierro o

CuI2

Yoduro de cobre(II), o diyoduro de cobre o yoduro

9.2. SALES ACIDAS En este tipo de sales el anión conserva algún hidrógeno del ácido de procedencia; por tanto, sólo forman sales ácidas los ácidos que contienen dos o mas hidrógenos. Fórmula KHSO4 potasio NaHCO3 sodio

Cation Anion K+ HSO4Na+

Nombres hidrógenosulfato de potasio, o hidrogenotetraoxosulfato(VI) de

HCO3- hidróegenocarbonato de sodio, o hidrogenotrioxocarbonato (IV) de

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9.3. SALES DOBLES, TRIPLES,... Son sales en las que hay varios aniones y/o varios cationes. Se formulan y se nombran como las sales simples, pero ordenando alfabéticamente los cationes y los aniones, tanto en la fórmula como en el nombre. En la fórmula debe tenerse en cuenta las letras del símbolo, por lo que el orden puede resultar distinto en la fórmula y en el nombre. FeKNaS2 KMgCl3 K6BrF(SO4)2

sulfuro (triple) de hierro(II)-potasio-sodio cloruro (doble) de magnesio-potasio bromuro-fluoruro-bis(sulfato) de potasio

9.4. OXISALES E HIDROXISALES De acuerdo con la IUPAC se les llama también sales óxidos y sales hidróxidos. Son sales dobles que contienen los aniones O2- y OHSe nombran y formulan siguiendo las mismas normas empleadas en las sales dobles, pues realmente son un caso particular de aquéllas. En español pueden utilizarse también los prefijos oxi e hidroxi. MgCl(OH) BiClO

cloruro-hidróxido de magnesio o hidroxicloruro de magnesio cloruro-oxido de bismuto, u oxicloruro de bismuto

OXIDOS E HIDROXIDOS DOBLES Son óxidos e hidróxidos que contienen mas de un tipo de catión en su estructura. Para nombrar estos compuestos y escribir sus fórmulas se siguen las mismas normas empleadas en las sales dobles; es decir, se ordenan alfabéticamente los cationes, tanto en el nombre como en la fórmula. Los subíndices se indican mediante prefijos numerales griegos. MgTiO3 K2Pb(OH)6

trioxido(doble)de magnesio-titanio(IV) hexahidroxido (doble) de plomo(IV) dipotasio

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COMPUESTOS DE COORDINACIÓN Los compuestos de coordinación o complejos son compuestos formados por un átomo o ión central, generalmente un metal de transición, unido mediante enlaces covalentes coordinados a moléculas o iones llamados ligandos. PETERSON : Se engloban bajo el título de compuestos de coordinación o complejos todas aquellas sustancias que están constituidas por grupos de moléculas y/o iones –llamados ligandosenlazados a un átomo central; una parte o la totalidad de estos grupos o ligandos que rodean a ión central suelen estar unidos a él mediante enlaces “covalente-coordinados”.

En este caso el ión cobalto(III) es el ión central, y está unido mediantes enlaces iónicos a los dos Cl- y mediantes enlaces “covalentes-dadores” al amoniaco (enlace formado por cesión del par de electrones libres del amoníaco). Esta definición de complejo es en sí bastante amplia, por lo que permite que muchos compuestos que se han visto en capítulos anteriores puedan incluirse aquí sin ningún reparo y puedan nombrase por el mismo sistema de nomenclatura empleado para los que podríamos llamar “auténticos” compuestos de coordinación”. Los complejos pueden ser catiónicos, aniónicos o neutros, según la carga resultante de la especie. Así, de los tres complejos indicados a continuación, el primero está formado por un ión cromo(III), un ión cloruro y 5 moléculas de amoníaco, con lo que la carga global del complejso es 2+: [CrCl(NH3)5]2+ ≡ Cr3+ + Cl- + 5 NH3 El segundo está formado por el ión Co2+ y seis iones CN-, lo que explica que su carga resultante sea 4[Co(CN)6]4- ≡ Co2+ + 6 CNEl tercer compuesto, en cambio, es neutro, ya que las dos cargas del ión Cu2+ se “compensa” con los dos iones Br-, y la molécula de amoníaco es neutra. [CuBr2(NH3)2]

14 Reglas de formulación Para escribir la fórmula de los complejos se colocarán priemro el símbolo del átomo o ión central, y a su derecha se escribirán los ligandos: 1º) los ligandos aniónico 2º) los neutros y los catiónicos Ahora bien, los ligandos aniónicos se disponen de acuerdo con el siguiente orden: HO2OHOtros iones simples Aniones inorgánicos poliatómicos Aniones orgánicos en orden alfabético También se ha acordado que los ligandos neutros y catiónicos deben escribirse y citarse en el orden: NH3 H2O Otros ligandos inorgánicos Ligandos orgánicos en orden alfabético Los siguientes ejemplos ilustran lo que se acaba de comentar: [Fe(CN)5(H2O)]2[NiCl3(ClO4)]2-

los iones CN- antes que una molécula neutra como el agua Cl- antes que ClO4-, por ser el primero un anión monoatómico

[CrClF2(H2O)(NH3)] Cl- antes que F-, según la secuencia ya conocida para los no metales; agua antes que amoníaco [CrF4(NH3)(NO)]-

el amoníaco antes que cualquier otro ligando neutro o catión

Nomenclatura de los complejos aniónicos Para nombrar los complejos aniónico se citan primero los ligandos en el mismo orden en que se escriben. -

-

Como es obvio, si estos ligandos son aniones su nombre terminará en –ato, -ito o –uro según el anión de que se trate (H-, hidruro; ClO4- perclorato; HSO3-, hidrogenosulfito; etc…,). Hay unos cuantos aniones a los que se dan nombres algo modificados o que no siguen esa regla; éstos son : F- , fluoro; Cl-, cloro; Br, bromo; I-, yodo; O2-, oxo; OH- hidroxo, O22- , peroxo; HS-, tiolo; CN-, ciano Para los ligandos neutros o catiónicos se utiliza su nombre corriente, excepto para los ligandos H2O y NH3, a los que se les lama “aquo” y “amin” o “amino”.

15 Los grupos NO, NS, CO y CS –nitrosilo, tionitrosilo, carbonilo y tiocarbonilo, o nitrosil, tinitrosil, etc…,- se consieran ligandos neutros Finalmente, cuando ya se han nombrado todos los ligando, se cita el átomo central añadiéndole la termición –ato e indicando su estado de oxidación entre paréntesis. [FeF6]3ión hexafluoroferrato(III) [AlH4] ión tetrahidruroaluminato [OsNCl5]2ión nitruropentacloruroosmiato(VI) [Mn(SCN)4(H2O)2]2ión tetratiociantonitrosilvanadato(0) Un último detalle a tener en cuenta es que hay algunos ligandos que son capaces de unirse al átomo central de dos formas distintas. Los dos ejemplos más significativos son el NO2 y el SCN. El primero puede unirse a través del oxígeno (-ONO, ión nitrito) o a través del nitrógeno (-NO2); en este último caso se llma nitro. El SCN puede unirse por el azufre o por el nitrógeno: si se enlaza por el azufre lo llamamos ión tiocianato (SCN); si se enlaza por el nitrógeno (-NCS) se llama isotiociantao.

Nomenclatura de complejos neutros y catiónicos Se nombran primeramente los ligandos, como en los complejos aniónicos, y se nombra también el át0mo central al final, pero no se la añade ningún sufijo. Sales derivadas de los complejos Como es lógico, los complejos aniónico y catiónicos se aíslan en forma de sales. Estas sales se nombran como tales, pero con la peculiaridad de que aquí el anión o catión (o ambos) son iones complejos. Ejemplos de sales de aniones complejos : K4[Fe(CN)6] hexacianoferrato(II) de potasio Mg2[Ni(NCS)6] hexaciano tiociantocobalto(II de magnesio Ca[ICl4]2 tetracloroyodato(III) de calcio Ejemplos de sales de cationes complejos : [Co(H2O)6]Cl2 cloruro de hexaaquocobalto(II) [FeN3(H2O)(NH3)4](NO3)2 nitrato de azidoaquotetraaminhierro(III) [Cu(NH3)]4(SO4) sulfato de tetraamincobre(II)

16 Ejemplos Na[Al(CN)2H2] La parte compleja es el anión y deberá terminar en “ato” el nombre del átomo central (aluminato) El átomo central es el aluminio con número de oxidación 3+, ya que está unido a dos ligandos hidruro (H-) y dos ligandos ciano (CN-), y el anión complejo tiene carga 1-. Como los ligandos deben citarse en orden alfabético, resulta. Dicianodihidruroaluminato(III) de sodio

K2[Cr(CN)2O2(O2)(NH3)] El anión complejo, de carga total 2-, está formado por el átomo central Cr y los ligandos siguientes: dos ligandos ciano (CN-), dos ligandos oxo (O2-), un ligando peroxo (O22-) y un ligando amina (NH3). La suma de los números de oxidación de los ligandos es 2(1-) + 2(2-) + 1(2-) + 1(0)= 8por tanto el número de oxidación del Cr es 6+. Puesto que los ligandos deben citarse en orden alfabético, el nombre es Ammimadiacianodioxoperoxocromato(VI) de potasio [Co(N3)(H2O)5]SO4 La carga del catión complejo es 2+, puesto que está unido a un ión sulfato (SO4)2-. Como el único ligando iónico es el ión azida (N3-), el número de oxidación del cobalto es 3+. El nombre es Sulfato de pentaaquaazidocobalto(III) [Cr(NH3)6][Co(C2O4)3] Tanto el anion como el catión son complejos El anión consta de tres ligandos oxalato (C2O42-) y el átomo central Co, con número de oxidación 3+. El catión consta de seis ligandos ammina (NH3) y el átomo central Cr, con número de oxidación 3+. El nombre es : Trioxalatocobaltato(III) de hexaammincromo(III)