Post on 11-Feb-2015
NOMENCLATURA y FORMULACIÓN en
QUÍMICA INORGÁNICAProf. MSc. Mario Pavani Costa
Programa Farmacología Molecular y ClínicaFacultad de Medicina. Universidad de Chile.
Introducción
Valencia
Es la capacidad que posee un elemento de combinarse con otro
Como el hidrógeno se toma como referencia (valencia I), se define también como el número de átomos de hidrógenosque se puede combinar con un elemento
HCl: la valencia del Cl es IH2S: la valencia del S es IINH3: la valencia del N es IIICH4: la valencia del C es IV
Introducción
Número de oxidación
Es el nº de electrones que un átomo puede captar o ceder(total o parcialmente) al formar un compuesto
El nº de oxidación no tiene porqué coincidir con la valenciade un elemento:
CH4: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -4CH3Cl: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -2CH2Cl2: la valencia del C es IV; el nº oxidación es 0CCl4: la valencia del C es IV; el nº oxidación es +4
Introducción
Las reglas de asignación del número de oxidación son:
1. El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metálico, He, N2 , P4 , etc.
2. El n.o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los n.o . del S2–, Cl– y Zn2+son, respectivamente, –2, –1, +2
3. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1
4. El n.o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1
5. El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1
6. El n.o. de los metales alcalinotérreos es siempre +2
7. El n.o. del F en sus compuestos es siempre –1. El n.o de los demás halógenosvaría desde -1 a +1, +3, +5, +7, siendo positivo cuando se combina con el O o con otro halógeno más electronegativo.
8. La suma algebraica de los n.o. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ión , igual a la carga del ión
Introducción
Cuadro de n.o. de los elementos más frecuentes:
No metales:
-4; +2, +4-4; +4
CSi
-3; +3B
-3; +1, +2, +3, +4, +5-3; +1, +3, +5-3; +3, +5
NP
As, Sb, Bi
-2-2; +2, +4, +6
OS, Se, Te
-1-1; +1, +3, +5, +7
FCl, Br, I
-1; +1H
Nº de oxidaciónElemento
IntroducciónCuadro de n.o. de los elementos más frecuentes:
Metales:
+2,+3, +4, +5V
+2, +3, +4, +6, +7Mn
+2, +3, +6Cr
+3, +4Ir
+2, +4Sn, Pb, Pt, Pd
+2, +3Fe, Co, Ni
+1, +3Au
+3Al
+1, +2Cu, Hg
+2Be, Mg, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
+1Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag, NH4+
Nº de oxidaciónElemento
Introducción
Regla general de la formulación:
En cualquier fórmula química se escribe en primer lugar los elementossituados a la izquierda de la T.P. (menos electronegativo), y en segundolugar, los situados a la derecha (más electronegativos). Ej: NaCl y no ClNa.
Orden de electronegatividad aplicada a la formulación:
Metales<B<Si<C<Sb<As<P<N<H<Te<Se<S<I<Br<Cl<O<F
I. Sustancias simples
Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento
• Los gases nobles son monoatómicos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
• Las moléculas de bastantes sustancias que en c.n. son gases, son diatómicas:N2, F2, O2, …
• Elementos que presentan estados alotrópicos (agrupaciones de distintos nº de átomos: S8, O3, P4, …
• Los metales, en las ecuaciones químicas, se representan simplementemediante el símbolo: Cu, Sn, Fe, Ag, …
I. Sustancias simples
Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento
yododiyodoI2
oxígenodioxígenoO2
ozonotrioxígenoO3
azufreoctaazufreS8
Fósforo blancoTetrafósforoP4
bromodibromoBr2
ClorodicloroCl2
flúorDiflúorF2
hidrógenodihidrógenoH2
TradicionalSistemáticaCompuesto
II. Compuestos binarios
Están formados por dos elementos
• Se escriben los elementos en un orden: primero el menos electronegativo y luego el más electronegativo
• Se intercambian los n. o., pero prescindiendo del signo
Al O +3 -2
2 3
• Siempre que sea posible se simplifica: Cu2S2���� CuS
• El compuesto se lee de derecha a izquierda
Sistemas de nomenclaturas
• Sistemática (propuesta por la IUPAC)• Stock• Tradicional (el sistema más antiguo)
II. Compuestos binarios
Nomenclatura SISTEMÁTICA
• Consiste en la utilización de prefijos numerales griegos para indicar el nº de átomos de cada elemento presente en la fórmula
• Los prefijos que se utilizan son: mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6), hepta (7), … El prefijo mono puede omitirse.
tetrahidruro de silicioSiH4
sulfuro de dihidrógenoH2S
pentaóxido de dicloroCl2O5
II. Compuestos binarios
Nomenclatura de STOCK
• Consiste en indicar el n. o., con números romanos y entre paréntesis, al final del nombre del elemento. Si éste tiene n. o. único, no se indica.
óxido de aluminioAl2O3
óxido de hierro (III)Fe2O3
óxido de cobre (II)CuO
II. Compuestos binarios
Nomenclatura TRADICIONAL
• Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el n. o. con el que actúe:
n. o. mayor ���� per -ico
n. o. intermedio ���� -ico
n. o. intermedio ���� -oso
n. o. menor ���� hipo -oso
cuatro
n.o. mayor ���� -ico
n. o. intermedia ���� -oso
n.o. menor ���� hipo -oso
tres
n. o. mayor ���� -ico
n.o. menor ���� -osodos
-icouno
terminaciónPosibilidad de n. o.
II. Compuestos binarios
Nomenclatura TRADICIONAL
• Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el n. o. con el que actúe:
cloruro sódico (o de sodio)NaCl
cloruro férricoFeCl3
cloruro ferrosoFeCl2
Compuestos binarios
CLASIFICACIÓN
óxidos peróxidos hidruros sales neutras
óxidos básicos óxidos ácidos hidrurosmetálicos
hidrurosno metálicos
grupos 13, 14,15hidruros volátiles
grupos 16, 17haluros dehidrógeno
sales neutras sales volátiles
II. Compuestos binarios1. Óxidos
Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico
• Óxido básico: es la combinación del oxígeno con un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK
óxido ferricoóxido de hierro (III)trióxido de dihierroFe2O3
óxido líticoóxido de litioóxido de dilitioLi2O
óxido ferrosoóxido de hierro (II)monóxido de hierroFeO
óxido plúmbicoóxido de plomo (IV)dióxido de plomoPbO2
TradicionalStockSistemáticaCompuesto
II. Compuestos binarios1. Óxidos
Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico
• Óxido ácido: es la combinación del oxígeno con un no metal. Se recomienda la nomenclatura SISTEMÁTICA.Aunque la IUPAC no aconseja utilizar en este caso la nomenclatura tradicional, hay que indicar que éstos óxidos reciben el nombre de anhídridos.
anhídrido sulfúricoóxido de azufre (VI)trióxido de azufreSO3
Anhídrido carbónicoóxido de carbono (IV)dióxido de carbonoCO2
anhídrido sulfurosoóxido de azufre (IV)dióxido de azufreSO2
anhídrido hiposulfurosoóxido de azufre (II)monóxido de azufreSO
TradicionalStockSistemáticaCompuesto
II. Compuestos binarios1. Óxidos
Son combinaciones del oxígeno con cualquier elemento químico
• Óxido ácido: es la combinación del oxígeno con un no metal. Se recomienda la nomenclatura SISTEMÁTICA.Mención especial requieren los óxidos del nitrógeno.
anhídrido nítricoóx. de nitróg. (V)Pentaóxido de dinitrógenoN2O5
tetraóxido de dinitrógeno--tetraóxido de dinitrógenoN2O4
anhídrido nítricoóx. de nitróg. (III)trióxido de dinitrógenoN2O3
dióxido de nitrógeno--dióxido de nitrógenoNO2
óxido nítricoóx. de nitróg. (II)óxido de nitrógenoNO
óxido nitrosoóx. de nitróg. (I)óxido de dinitrógenoN2O
TradicionalStockSistemáticaComp.
PEROXIDOS
• Son compuestos diatómicos en donde
participan el grupo peróxido (-o-o-). y un
metal
• No todos los metales forman peróxidos lo
hacen los del grupo 1 y 2.
Metal + Grupo peróxido → Peróxido
2Li+1 + (O)2-2 → Li2(O)2
peróxido de
zincperóxido de zinc IIdióxido de zincZnO
2
peróxido de
calcioperóxido de calcio IIdióxido de calcioCaO
2
agua
oxigenada
peróxido de
hidrógeno
dióxido de
dihidrógenoH
2O
2
Nomenc.
tradicionalNomenc. Stock
Nomenc.
sistemáticaCompuesto
II. Compuestos binarios2. Hidruros
Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico
• Hidruros metálicos: es la combinación del hidrógeno (-1) con un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK.
hidruro férricohidruro de hierro (III)trihidruro de hierroFeH3
hidruro de estronciohidruro de estronciodihidruro de estroncioSrH2
hidruro líticohidruro de litiohidruro de litioLiH
hidruro cálcicohidruro de calciodihidruro de calcioCaH2
TradicionalStockSistemáticaCompuesto
II. Compuestos binarios2. Hidruros
Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico
• Haluros de hidrógeno: es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal de los grupos 16 y 17. Se recomienda la nomenclatura de SISTEMÁTICA y TRADICIONAL.
ácido sulfhídricosulfuro de hidrógenosulfuro de dihidrógenoH2S
ác. selenhídricoseleniuro de hidrógenoseleniuro de dihidrógenoH2Se
ácido clorhídricocloruro de hidrógenocloruro de hidrógenoHCl
ácido fluorhídricofluoruro de hidrógenofluoruro de hidrógenoHF
TradicionalStockSistemáticaComp.
II. Compuestos binarios2. Hidruros
Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico
• Hidruros volátiles: es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal de los grupos 13, 14 y 15. Se recomienda la nomenclatura de SISTEMÁTICA. Tienen nombres comunes aceptados por la IUPAC.
boranohidruro de boro (IV)tetrahidruro de boroBH3
silanohidruro de silicio (IV)tetrahidruro de silicioSiH4
metanohidruro de metano (IV)tetrahidruro de carbonoCH4
arsinahidruro de arsénico (III)trihidruro de arsénicoAsH3
estibinahidruro de estibina (III)trihidruro de antimonioSbH3
fosfinahidruro de fósforo (III)trihidruro de fósforoPH3
amoniacohidruro de nitrógeno (III)trihidruro de nitrógenoNH3
TradicionalStockSistemáticaComp.
II. Compuestos binarios3. Sales binarias
Son combinaciones de dos elementos, que no son ni el O ni el H.
• Sales neutras: son combinaciones de un metal y un no metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK.
sulfuro sódicosulfuro de sodiosulfuro de disodioNa2S
Sulfuro estánnicosulfuro de estaño (IV)disulfuro de estañoSnS2
bromuro áuricobromuro de oro (III)trihidruro de oroAuBr3
fluoruro de líticofluoruro de litiofluoruro de litioLiF
TradicionalStockSistemáticaCompuesto
II. Compuestos binarios3. Sales binarias
Son combinaciones de dos elementos, que no son ni el O ni el H.
• Sales volátiles: son combinaciones de dos no metales. Se escribe a la izquierda el elemento que se encuentre primero en esta relación:B<Si<C<Sb<As<P<N<Te<Se<S<I<Br<Cl<O<F.Se recomienda la nomenclatura SISTEMATICA
--cloruro de carbono (IV)tetracloruro de carbonoCCl4
--seleniuro de arsénico (III)triseleniuro de diarsénicoAs2Se3
--cloruro de bromo (I)cloruro de bromoBrCl
--fluoruro de bromo (III)trifluoruro de bromoBrF3
Trad.StockSistemáticaCompuesto
III. Compuestos ternarios
clasificación
hidróxidos oxoácidos oxosales neutras sales ácidasde hidrácidos
Están formados por tres elementos
III. Compuestos ternarios1. Hidróxidos
Son compuestos formados por un metal y el grupo hidróxido (OH-).
Cuando se disuelven en agua originan disoluciones básicas, de ahí que también se denominen bases. Se recomienda la nomenclatura de STOCK.
hidróxido férricohidróxido de hierro (III)trihidróxido de hierroFe(OH)3
hidróxido alumínicohidróxido de aluminiotrihidróxido de aluminioAl(OH)3
hidróxido cálcicohidróxido de calciodihidróxido de calcioCa(OH)2
hidróxido sódicohidróxido de sodiohidróxido de sodioNaOH
TradicionalStockSistemáticaComp.
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
Son compuestos formados por hidrógeno, no metal y oxígeno.
• Su fórmula general es: HaXbOc, donde X es un no metal o un metal con alto estado de oxidación.
•Se obtienen añadiendo agua al anhídrido correspondiente:
anhídrido + agua ���� oxoácido
Ej. N2O5 + H2O ���� H2N2O6HNO3
• Su nomenclatura puede ser la SISTEMÁTICA y la TRADICIONAL
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo de los halógenos: Cl, Br, I (+1, +3, +5, +7)
• Cl2O + H2O ���� HClO
• Cl2O3 + H2O ���� HClO2
• Cl2O5 + H2O ���� HClO3
• Cl2O7 + H2O ���� HClO4
ácido clóricotrioxoclorato (V) de hidrógenoHClO3
ácido perclóricotetraoxoclorato (VII) de hidrógenoHClO4
ácido clorosodioxoclorato (III) de hidrógenoHClO2
ácido hipoclorosooxoclorato (I) de hidrógenoHClO
TradicionalSistemáticaCompuesto
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo de los anfígenos: S, Se, Te (+2, +4, +6)
• SO + H2O ���� H2SO2
• SO2 + H2O ���� H2SO3
• SO3 + H2O ���� H2SO4
ácido sulfúricotetraoxosulfato (VI) de hidrógenoH2SO4
ácido sulfurosotrioxosulfato (IV) de hidrógenoH2SO3
ácido hiposulfuroso dioxosulfato (II) de hidrógenoH2SO2
TradicionalSistemáticaCompuesto
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo de los nitrogenoideos: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5),As, Sb (+3, +5)
• N2O + H2O ���� HNO
• N2O3 + H2O ���� HNO2
• N2O5 + H2O ���� HNO3
ácido nítricotrioxonitrato (V) de hidrógenoHNO3
ácido nitrosodioxonitrato (III) de hidrógenoHNO2
ácido hiponitrosooxonitrato (I) de hidrógenoHNO
TradicionalSistemáticaCompuesto
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo de los nitrogenoideos: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5), As, Sb (+3, +5)El P, As y Sb pueden formar más de un oxoácido con el mismo n. o.
• anhídrido + H2O ���� oxoácido META
• oxoácido META + H2O ���� oxoácido ORTO
• 2 oxoácido ORTO - H2O ���� oxoácido DI o PIRO
ácido ortofosfóricotetraoxofosfato (V) de hidrógenoH3PO4
ácido difosfóricoheptaoxodifosfato (V) de hidrógenoH4P2O7
ácido metafosfóricotrioxofosfato (V) de hidrógenoHPO3
TradicionalSistemáticaCompuesto
• P2O5 + H2O ���� HPO3
• HPO3 + H2O ���� H3PO4
• 2 H3PO4 + H2O ���� H4P2O7
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo de los carbonoideos: C (+4), Si (+4)Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres.
ácido carbónicotrioxocarbonato (IV) de hidrógenoH2CO3
TradicionalSistemáticaCompuesto
• CO2 + H2O ���� H2CO3
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo de los carbonoideos: C (+4), Si (+4)Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres.
• SiO2 + H2O ���� H2SiO3
• H2SiO3 + H2O ���� H4SiO4
• 2 H4SiO4 - H2O ���� H6Si2O7
ácido ortosilícicotetraoxosilicato (IV) de hidrógenoH4SiO4
ácido disilícicoheptaoxodisilicato (IV) de hidrógenoH6Si2O7
ácido metasilícicotrioxosilicato (IV) de hidrógenoH2SiO3
TradicionalSistemáticaCompuesto
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del grupo : B (+3)
• B2O3 + H2O ���� HBO2
• HBO2 + H2O ���� H3BO3
ácido ortobóricotrioxoborato (III) de hidrógenoH3BO3
ácido metabóricodioxoborato (III) de hidrógenoHBO2
TradicionalSistemáticaCompuesto
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del manganeso: Mn (+4, +6, +7)
ácido permangánicotetraoxomanganato (VII) de hidrógenoHMnO4
ácido mangánicotetraoxomanganto (VI) de hidrógenoH2MnO4
ácido manganosotrioxomanganato (IV) de hidrógenoH2MnO3
TradicionalSistemáticaCompuesto
• MnO2 + H2O ���� H2MnO3
• MnO3 + H2O ���� H2MnO4
• Mn2O7 + H2O ���� HMnO4
III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos
• Oxoácidos del cromo: Cr (+6)Se obtienen los dos oxoácidos siguientes:
ácido dicrómicoheptaoxodicromato (VI) de hidrógenoH2Cr2O7
ácido crómicotetraoxocromato (VI) de hidrógenoH2CrO4
TradicionalSistemáticaCompuesto
• CrO3 + H2O ���� H2CrO4
• 2 H2CrO4 - H2O ���� H2Cr2O7
III. Compuestos ternarios3. Iones: cationes y aniones
Un átomo se transforma en un ión positivo (catión) si cede electrones y en ión negativo (anión) si gana electrones.
En general:
• los metales forman cationes• los no metales forman aniones
Ión
monoatómico: formado por un solo átomo. Su carga coincide con su n.o.
poliatómicos: formado por varios átomos. La mayoría son aniones.
III. Compuestos ternarios3. Iones: cationes y aniones
Nomenclatura: se recomienda la de STOCK para los cationes y la TRADICIONAL para los aniones.• Anión monoatómico: se nombran utilizando el sufijo –uro. • Cationes: se nombra como ión o catión, seguido del nombre del ión y su valencia entre paréntesis.• Anión poliatómico: se nombran con los sufijos –ito, -ato, según el oxoácido de procedencia sea –oso o –ico.
ión sulfatoión tetraoxosulfato (VI)SO42-
ión cloritoión dioxoclorato (III)ClO3-
ión fluoruroanión fluoruro o ión fluoruroF-
ión fosfuroanión fosfuro o ión fosfuroP3-
ión férricocatión hierro (III) o ión hierro (III)Fe3+
ión potasiocatión potasio o ión potasioK+
TradicionalSistemática -- StockComp.
III. Compuestos ternarios4. Oxosales neutras
Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen el (los) hidrógeno(s) por un metal(es).Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtien por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido:
• oxoácido + hidróxido ���� oxosal + agua
• HNO3 + NaOH ���� NaNO3+ H2O
NOMENCLATURA• Tradicional: se nombran sustituyendo, del nombre del no metal, los sufijos –oso e –ico por –ito y –ato, respectivamente• Stock: igual que en la tradicional, pero se indica la valencia del metal, si es necesario.• Sistemática: se nombran igual que los ácidos; sólo se cambian la palabra hidrógeno por el nombre del metal con la valencia del mismoSe recomienda la Tradicional y la de Stock.
III. Compuestos ternarios4. Oxosales neutras
Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen el (los) hidrógeno(s) por un metal(es).Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtien por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido:
fosfato cúpricofosfato de cobre (II)tetraoxofosfato (V) de
cobre (II)
Cu3(PO4)2
nitrito estánniconitrito de estaño (IV)dioxonitrato (III) de
estaño (IV)
Sn(NO2)4
sulfato de cadmiosulfato de cadmiotrioxosulfato (IV) de
cadmio
CdSO3
nitrato sódiconitrato de sodiotrioxonitrato (V) de
sodio
NaNO3
TradicionalStockSistemáticaComp.
III. Compuestos ternarios5. Sales ácidas de hidrácidos
Son sales ácidas que resultan de sustituir parcialmente el H del H2S por un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK
sulfuro ácido
cúprico
hidrógenosulfuro de
cobre (II)
hidrógenosulfuro de
cobre (II)
Cu(HS)2
sulfuro ácido
sódico
hidrógenosulfuro de
sodio
hidrógenosulfuro de
sodio
NaHS
TradicionalStockSistemáticaComp.
IV. Compuestos superiores
Con este epígrafe vamos a englobar a compuestos con más de tres átomos distintos.
• Oxosales ácidas: son sales que aún contienen H en su estructura. Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales.
•
IV. Compuestos superioresOxosales ácidas
Son sales que aún contienen H en su estructura.Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales.
H3PO4
- 3 H+
- H+
- 2 H+HPO42-
PO43-
H2PO4-
+ 3 Na+
+ Na+
+ 2 Na+
NaH2PO4
Na2HPO4
Na3PO4
oxosalesácidas
IV. Compuestos superioresOxosales ácidas
Son sales que aún contienen H en su estructura.Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales.
La nomenclatura recomendada es la de STOCK
carbonato ácido
(bicarbonato) de
potasio
hidrógenocarbonato
de potasio
hidrógenotrioxocarbonato
(IV) de potasio
KHCO3
sulfito ácido de
cromo (III)
hidrógenosulfito de
cromo (III)
Hidrógenotrioxosulfato
(IV) de cromo (III)
Cr(HSO3)3
fosfato diácido de
sodio
dihidrógenofosfato
de sodio
dihidrógenotetraoxofosfato
(V) de sodio
NaH2PO4
fosfato ácido de
sodio
hidrógenofosfato de
sodio
hidrógenotetraoxofosfato
(V) de sodio
Na2HPO4
TradicionalStockSistemáticaComp.