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FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE

COMPUESTOS INORGÁNICOS En la naturaleza encontramos millones de sustancias. El hombre es capaz de sintetizar un gran número de ellas además de otras muchas. Todas están formadas por la combinación de apenas una centena de clases de átomos a los que llamamos elementos, que los químicos ordenan en el sistema periódico de los elementos. No todos los elementos presentan la misma abundancia en la naturaleza. Mientras unos son muy comunes otros se encuentran en muy pequeñas proporciones. Por este motivo estudiaremos sólo las combinaciones de un cierto número de elementos. La gran cantidad de sustancias existentes hace que no sea adecuado un nombre cualquiera para diferenciarlas. Es preciso idear un sistema para nombrarlas de modo que el nombre haga alusión a la composición de la sustancia facilitando su clasificación y estudio. Durante la época de la Alquimia ya se usaban una gran cantidad de símbolos para designar a las sustancias pero tanto los símbolos como los nombres (entre ellos encontramos lana filosófica, vitriolo de Chipre, lana blanca, azafrán de Marte,…) no relacionaban unas sustancias con otras de propiedades similares y su estudio comenzó a ser prácticamente imposible cuando el número de sustancias conocidas aumentó. En 1787, Antoine Laurent de Lavoisier, químico francés, propone en su libro “Méthode de la nomenclature chimique” un sistema de nomenclatura basado en asignar un nombre relacionado con las características de las sustancias. Desde entonces se han sucedido diferentes métodos de formulación y aún hoy en día se mantienen en uso varios sistemas de nomenclatura. Actualmente existe una asociación que tiene entre sus funciones la de proponer normas consensuadas de formulación. Esta asociación es la IUPAC, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. Al estudiar la formulación indicaremos los nombres propuestos por esta asociación así como otros aceptados por la misma. Como recordarás, clasificamos las sustancias en dos grandes grupos, las simples y las compuestas. Las primeras están formadas por una sólo clase de átomos y las segundas por más de una clase de átomos. SUSTANCIAS SIMPLES Son ejemplos de sustancias simples:

Los gases diatómicos, cuyas moléculas están formados por la unión de dos átomos: H2, dihidrógeno; O2, dioxígeno; N2,dinitrógeno; F2, diflúor; Cl2, dicloro. Es habitual omitir el prefijo di, aunque este hecho puede generar confusión entre el nombre de la molécula o de la sustancia simple, y del elemento del que está constituida.

Los gases monoatómicos, que se representan mediante los símbolos de los elementos: He, helio, Ne, neón,…

Los metales Fe, Cu, Na, Ca. El nombre de las sustancias coincide también con el nombre de los elementos.

Otras sustancias: O3 trioxígeno (ozono), S8 (octaazufre). SUSTANCIAS COMPUESTAS Son sustancias que se pueden descomponer mediante una reacción química que denominamos de descomposición, generando como productos dos o más sustancias diferentes. A nivel submicroscópico podemos afirmar que los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En la fórmula química de los compuestos binarios, colocamos los elementos siguiendo el ordeninverso de electronegatividad, propiedad íntimamente relacionada con el carácter metálico de los elementos.

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Los elementos metálicos, menos electronegativos, se escriben primero en la fórmula, y los no metálicos, más electronegativos, a continuación. Tabla 1. Criterio de ordenación de los elementos según su electronegatividad a efectos de formulación. Normativa IUPAC 2005

La normativa IUPAC de 2005, ordena por convenio de electronegatividad los elementos según se muestra en la tabla 1. La electronegatividad desciende en el sentido inverso de las flechas.

Si la fórmula de un compuesto binario es AxBy, debe ocurrir que, electronegatividad de A < electronegatividad de B

A lo largo de la historia de la química, se han desarrollado numerosos sistemas de nomenclatura para asignar un nombre a los compuestos químicos. Actualmente coexisten varios, mientras que otros ya no son aceptados por la IUPAC. Para nombrar los compuestos emplearemos la denominada nomenclatura estequiométrica o de composición. Las fórmulas se leen en el orden inverso en el que se escribe y, siguiendo la denominada nomenclatura estequiométrica o de composición, podemos especificar:

1. El número de átomos de cada elemento mediante prefijos multiplicadores. Los prefijos más usuales son los que se muestran en la tabla 2. Según esta nomenclatura, el nombre de muchos compuestos binarios responden al siguiente esquema: prefijo-raízB-uro de prefijo-elementoA

2. El número de oxidación con números romanos y entre paréntesis del elemento menos electronegativo, siempre que este elemento pueda presentar más de un estado de oxidación. Según esta nomenclatura, el nombre de muchos compuestos binarios responden al siguiente esquema: raízB-uro de elementoA(*) Desarrollaremos el concepto de número de oxidación, así como estos dos sistemas, a medida que avancemos en la formulación y nomenclatura de los distintos tipos de compuestos.

nº de átomos Prefijo nº de átomos Prefijo

1 mono 6 hexa-

2 di- 7 hepta-

3 tri- 8 octa-

4 tetra- 9 Nona-

5 penta- 10 Deca- Tabla 2. Prefijos indicadores de la composición. El prefijo mono-, indicativo de un átomo, es considerado por la IUPAC como

superfluo. Se emplea sólo en ciertos caso para enfatizar la composición de determinados compuestos.

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1.- COMPUESTOS CON HIDRÓGENO. Son combinaciones de hidrógeno con otro elemento, metal o no metal: LiH, hidruro de litio; NaH, hidruro de sodio; BeH2, hidruro de berilio; CaH2, hidruro de calcio; NH3, amoniaco; PH3, fosfano; H2O, agua; HCl, cloruro de hidrógeno, Actualmente, para formular y nombrar compuestos inorgánicos, es habitual el empleo del número de oxidación, también llamado estado de oxidación. El número de oxidación es un número asignado a un elemento que permite averiguar cómo se combina con otros. En general, el número de oxidación de los metales es positivo y el de los no metales negativos. Un elemento puede tener varios estados de oxidación, incluso un mismo elemento puede presentar estados de oxidación positivos o negativos. Al formar un compuesto debe cumplirse que la suma de los estados de oxidación de todos los átomos sea nula. En general, al átomo de hidrógeno se le asigna el número de oxidación -1 cuando se combina con los metales y +1 cuando lo hace con los no metales. A los elementos del grupo 1 se le asigna el estado de oxidación +1 cuando se combinan con el hidrógeno, a los del grupo 2, +2. En la tabla periódica adjunta se pueden consultar los números de oxidación más frecuentes de cada elemento al combinarse con hidrógeno. Para nombrar los compuestos con hidrógeno se cita primero el elemento que en la fórmula se encuentra al final, terminado en–uro y después se nombra el primer elemento de la fórmula. Además,

Si se usa la nomenclatura de composición con prefijos multiplicadores, se añade los prefijos correspondientes a los subíndices. Los nombres de los compuestos formados por metal e hidrógeno responden al esquema,

MHx prefijo-hidruro de metal

CaH2 dihidruro de calcio

AlH3 trihidruro de aluminio

NaH hidruro de sodio

Los nombres de los compuestos formados por no metal e hidrógeno responden al esquema,

HxA raízA-uro de prefijo-hidrógeno

H2S sulfuro de dihidrógeno

HI yuduro de hidrógeno

La nomenclatura de composición con números de oxidación no es usual para los compuestos binarios con hidrógeno, empleándose en pocas ocasiones y sólo en las combinaciones de hidrógeno con un metal.

MHx hidruro de metal(*)

CuH2 hidruro de cobre(II)

AlH3 hidruro de aluminio

NaH hidruro de sodio

Algunos de los hidruros anteriores forman disoluciones acuosas de carácter ácido, en este caso usamos para las disoluciones, y no para los compuestos puros, la siguiente nomenclatura: HF (aq) ácido fluorhídrico HCl (aq) ácido clorhídrico H2S (aq) ácido sulfhídrico A estos ácidos se les conoce como hidrácidos.

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Para formular los compuestos con hidrógeno: 1. Se escribe los elementos según el orden inverso de las flechas que aparece en la tabla 1. El primer

elemento es el de número de oxidación positivo, el menos electronegativo y el siguiente el de número de oxidación negativo, el más electronegativo.

2. Para los subíndices de la fórmula:

Si en el nombre de composición aparecen los prefijos multiplicadores, estos proporcionan directamente los subíndices.

Si en el nombre de composición apareciese el número de oxidación del metal, o no se especifica por ser único, se combinan tantos átomos de cada elemento como sean necesarios para que la suma de los números de oxidación sea nula.

Ejemplos: Bromuro de hidrógeno. Comenzamos por escribir HBr. Está formado además por un átomo de cada elemento porque los estados de oxidación son +1 y -1

+1 -1

H Br HBr

Hidruro de calcio: Escribimos primero Ca H. Los estados de oxidación son +2 para el calcio, que no se especifica por ser el único posible y -1 para el hidrógeno, por lo que se combina un átomo de calcio con dos de hidrógeno. La fórmula es por tanto CaH2.

+2 -1

Ca H CaH2

A continuación mostramos algunas fórmulas y nombres de compuestos con hidrógeno, según la normativa IUPAC 2005, podemos encontrar algunos nombres vulgares aceptados:

Fórmula Nomenclatura de composición o

estequiométrica (con prefijos multiplicadores) Otros nombres aceptados

(nomenclatura de sustitución)

HF fluoruro de hidrógeno

HCl cloruro de hidrógeno

HBr bromuro de hidrógeno

HI yoduro de hidrógeno

H2S sulfuro de (di)hidrógeno

H2Se selenuro de (di)hidrógeno

H2Te telanuro de (di)hidrógeno

H2Po = PoH2 polano

NH3 amoníaco (azano)

PH3 trihiduro de fósforo fosfano

AsH3 trihiduro de arsénico arsano

SbH3 trihiduro de antimonio estibano

BiH3 trihiduro de bismuto bismutano

CH4 metano

SiH4 tetrahidruro de silicio silano

GeH4 tetrahidruro de germanio germano

SnH4 tetrahidruro de estaño estannano

PbH4 tetrahidruro de plomo plumbano

BH3 trihidruro de boro borano

AlH3 trihidruro de aluminio alumano

GaH3 trihidruro de galio galano

InH3 trihidruro de indio indigano

TlH3 trihidruro de talio talano

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2.- ÓXIDOS. Son compuestos en los que el oxígeno se combina con otro elemento. El oxígeno forma óxidos con casi todos los elementos del sistema periódico, tanto con metales como no metales. Son ejemplos de óxidos los siguientes: SO2,SO3,N2O3,N2O5,CO, CO2, Al2O3,MgO, Li2O. El estado de oxidación del oxígeno en todos los casos es -2. Nota: El oxígeno se combina también con los halógenos, pero los compuestos formados por oxígeno y halógenos, no se consideran óxidos a efectos de formulación, sino haluros de oxígeno. Para nombrar los óxidos se indica primero la palabra óxido y después el elemento que se combina con el oxígeno. Además,

Si se usa la nomenclatura de composición con prefijos multiplicadores, se añade los prefijos correspondientes. Los nombres de los óxidos responden al esquema

AxOy prefijo-óxido de prefijo-elementoA

Fe2O3 trióxido de dihierro

K2O óxido de dipotasio

PtO2 dióxido de platino

P2O5 pentaóxido de difósforo

Expresando el número de oxidación del elemento que se combina con oxígeno con números romanos y entre paréntesis. El número de oxidación se especifica sólo en el caso de que el elemento que se combina con el oxígeno pueda presentar más de uno. Este procedimiento es poco usual en los casos de combinación del oxígeno con no metales, en los que se prefiere el empleo de prefijos multiplicadores.

AxOy óxido de elementoA(*)

Fe2O3 óxido de hierro(III)

K2O óxido de potasio

PtO2 óxido de platino(IV)

P2O5 óxido de fósforo(V)

En la tabla aparecen los nombre asignados a algunos óxidos según los dos procedimientos de nomenclatura.

Fórmula Nomenclatura de composición o estequiométrica de óxidos

Con prefijos multiplicadores Expresando el número de oxidación con

números romanos

SO2 Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV)

Poco usuales

SO3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI)

N2O Óxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (I)

NO2 Dióxido de nitrógeno Óxido de nitrógeno (IV)

N2O3 Trióxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (III)

N2O5 Pentaóxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (V)

CO Monóxido de carbono Óxido de carbono (II)

CO2 Dióxido de carbono Óxido de carbono (IV)

Cu2O Óxido de dicobre Óxido de cobre (I)

Fe2O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III)

BaO Óxido de bario Óxido de bario

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CrO3 Trióxido de cromo Óxido de cromo (IV)

Cr2O3 Trióxido de dicromo Óxido de cromo (III)

MnO2 Dióxido de manganeso Óxido de manganeso (IV)

Al2O3 Trióxido de dialuminio Óxido de aluminio

MgO Monóxido de magnesio Óxido de magnesio

Li2O Monóxido de dilitio Óxido de litio 2El uso del prefijo mono resulta superfluo y sólo es necesario utilizarlo para enfatizar la estequiometría en un contexto en el que se hable de sustancias de composición relacionadas (por ejemplo, NO, NO2, etc.)

Para formular los óxidos:

Se coloca en primer lugar el símbolo del elemento que se combina con oxígeno y después el oxígeno (tabla 1).

Teniendo en cuenta el número de oxidación de cada elemento, se escriben tantos átomos de cada elemento como sean necesarios para que la suma de los estados de oxidación sea nula.

En caso de emplearse la nomenclatura estequiométrica o de composición con prefijos multiplicadores, el nombre del compuesto nos informa directamente de los subíndices de la fórmula.

Ejemplos: Óxido de plata. Comenzamos por escribir Ag O. Los estados de oxidación son +1 y -2, la fórmula es por tanto Ag2O

+1 -2

Ag O Ag2O

Óxido de hierro (III): Los elementos son Fe y O. Los estados de oxidación son +3 y -2, por lo que se combinan dos átomos de hierro con tres átomos de oxígeno. La fórmula es por tanto Fe2O3.

+3 -2

Fe O Fe2O3

OTROS COMPUESTOS BINARIOS FORMADOS POR NO METALES Como hemos indicado, los compuestos binarios formados por oxígeno y halógeno no se nombran como óxidos sino como haluros de oxígeno (tabla 1). Pero también existen otras combinaciones binarias de no metales. Al igual que en los casos anteriores, podemos nombrar estos compuestos binarios haciendo uso del los prefijos multiplicadores o de los números de oxidación.

Fórmula AxBy

Nomenclatura de composición o estequiométrica Con prefijos multiplicadores

prefijo-raízB-uro de prefijo-elementoA

Expresando el número de oxidación con números romanos

raízB-uro de elementoA(*)

OCl2 Dicloruro de oxígeno

O3Cl2 Dicloruro de trioxígeno

O5Cl2 Dicloruro de pentaoxígeno

O7Cl2 Dicloruro de heptaoxígeno

SF6 Hexafluoruro de azufre Fluoruro de azufre(VI)

PCl5 Pentacloruro de fósforo Cloruro de fósforo(V)

AsBr3 Tribromuro de arsénico Bromuro de arsénico (III)

CCl4 Tetracloruro de carbono

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3.- SALES BINARIAS. Son compuestos formados por la combinación de un elemento metálico y otro no metálico. El estado de oxidación del metal es positivo y el del no metal negativo. Para nombrar las sales se cita primero el elemento no metálico, terminado en el sufijo –uro, y después se nombra el metal. Además, y del mismo modo que en los compuestos anteriores, es posible nombrarlos usando:

prefijos multiplicadores que indican los sufijos de la fórmula, o

especificando el estado de oxidación con números romanos del último de los elementos que se nombra, en este caso el metal, si este presentase más de un estado de oxidación.

En la tabla siguiente se indican los nombres de los compuestos anteriores.

Fórmula MxAy

Nomenclatura de composición o estequiométrica Con prefijos multiplicadores

prefijo-raízA-uro deprefijo-metal

Expresando el número de oxidación con números romanos

raízA-uro demetal(*)

Na2S Sulfuro de disodio Sulfuro de sodio

CaF2 Difluoruro de calcio Fluoruro de calcio

AlCl3 Tricloruro de aluminio Cloruro de aluminio

MgS Sulfuro de magnesio Sulfuro de magnesio

AgBr Bromuro de plata Bromuro de plata

AuCl3 Tricloruro de oro Cloruro de oro(III)

K2S Sulfuro de dipotasio Sulfuro de potasio

PbS Monosulfuro de plomo Sulfuro de plomo(II)

SnS2 Disulfuro de estaño Sulfuro de estaño(IV)

FeCl3 Tricloruro de hierro Cloruro de hierro(III)

FeF2 Difluoruro de hierro Fluoruro de hierro(II)

MnBr2 Dibromuro de manganeso Bromuro de manganeso(II)

Fe2S3 Trisulfuro de dihierro Sulfuro de hierro(III)

Para formular las sales binarias seguimos los siguientes pasos:

Se escribe primero el símbolo del metal y después el del no metal.

Teniendo en cuenta el número de oxidación de cada elemento, se escriben tantos átomos de cada elemento como sean necesarios para que la suma de los estados de oxidación sea nula.

En caso de emplearse la nomenclatura de composición con prefijos multiplicadores, el nombre del compuesto informa directamente de los subíndices de la fórmula.

Ejemplos: Sulfuro de plata. Comenzamos por escribir Ag S. Los estados de oxidación son +1 y -2, la fórmula es por tanto Ag2S

+1 -2

Ag S Ag2S

Sulfuro de hierro (III): Los elementos son Fe y S. Los estados de oxidación son +3 y -2, por lo que se combinan dos átomos de hierro con tres átomos de azufre. La fórmula es por tanto Fe2S3.

+3 -2

Fe S Fe2S3

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4.- CATIONES Y ANIONES MONOATÓMICOS. Las sales están formadas por cationes y aniones. Los cationes son partículas con carga eléctrica positiva que provienen del elemento metálico. Los aniones son partículas con carga eléctrica negativa que provienen del elemento no metálico. En las sales binarias la carga del catión yñ la del anión coinciden con los estados de oxidación de los elementos. A continuación se indican los cationes y aniones y aniones que forman algunas de las sales anteriores mediante ecuaciones de disociación.

Na2S 2 Na+ + S2- CaF2 Ca2+ + 2 F-

AlCl3 Al3+ + 3 Cl- MgS Mg2+ + S2-

Los cationes monoatómicos se nombran indicando el nombre del metal y la carga del entre paréntesis, en el caso de que pueda presentar más de una. Al igual que en el símbolo del ion, primero se escribe la cantidad de carga y después el signo. Ejemplos: Catión sodio: Na+ Catión plata; Ag+ Catión hierro(3+): Fe3+

El catión de mercurio con estado de oxidación +1 es diatómico, catión dimercurio(2+), Hg22+

Aunque existen numerosos cationes poliatómicos, sólo nos referiremos al catión amonio, NH4

+. Los aniones monoatómicos procedentes de los elementos no metálicos se nombran añadiendo a la raíz del elemento el sufijo –uro. Ejemplos: Anión cloruro: Cl- Anión fluoruro: F- Anión sulfuro: S2-

La nomenclatura de composición contempla nombrar la sales indicando la carga del catión entre paréntesis en lugar de su número de oxidación. De este modo, el CuCl2, cloruro de cobre(II), también puede nombrarse como cloruro de cobre(2+)

5.- HIDRÓXIDOS. Los hidróxidos son sustancias formadas por un anión diatómico, el anión hidróxido, OH-, y un catión procedente de un metal. Son ejemplos de hidróxidos: NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3, CuOH, Cu(OH)2. Para nombrar los hidróxidos se indica primero la palabra hidróxido y después el elemento metálico. Además, como ya hemos visto en otros compuestos, podemos usar prefijos multiplicadores o indicar el número de oxidación del metal romanos y entre paréntesis en el caso de que exista más de uno. La nomenclatura estequiométrica con prefijos multiplicadores es menos frecuente al nombrar los hidróxidos.

Fórmula

M(OH)x

Nomenclatura de composición o estequiométrica Con prefijos multiplicadores

prefijo-hidróxido de metal

Expresando el número de oxidación con números romanos

hidróxido de metal(*)

NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio

Mg(OH)2 Dihidróxido de magnesio Hidróxido de magnesio

Al(OH)3 Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio

CuOH Hidróxido de cobre Hidróxido de cobre (I)

Cu(OH)2 Dihidróxido de cobre Hidróxido de cobre (II)

Hg2(OH)2 Dihidróxido de dimercurio Hidróxido de dimercurio(I)

Hg(OH)2 Dihidróxido de mercurio Hidróxido de mercurio(II)

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Para formular los hidróxidos se escribe primero el elemento metálico y después tantos grupos hidróxidos como sean necesarios para compensar la carga eléctrica positiva del catión procedente del metal. Si hay más de un grupo hidróxido se usan paréntesis.

Ejemplos: Hidróxido de plata. Como la plata sólo tiene estado de oxidación +1, se combina con un grupo hidróxido.

+1 -1

Ag OH AgOH

Hidróxido de niquel (III): El tener el níquel estado de oxidación son +3, se combina con tres grupos hidróxido.

+3 -1

Ni OH Ni(OH)3

6.- PERÓXIDOS Son compuestos en los que dos átomos de oxígeno con estado de oxidación -1 se combinan con otro elemento. Son peróxidos: K2O2, peróxido de potasio, CaO2, peróxido de calcio, H2O2, peróxido de hidrógeno, conocido como agua oxigenada. Expresando el número de oxidación, se nombra como peróxido, seguido del nombre del elemento con el que se combina y a continuación su número de oxidación –en caso de tener más de uno–, en números romanos y entre paréntesis. También se puede emplear la nomenclatura de composición con prefijos multiplicadores, en este caso no se nombran como peróxidos, sino como óxidos.

Fórmula

AxO2

Nomenclatura de composición o estequiométrica

Con prefijos multiplicadores

Prefijo-óxido de elementoA

Expresando el número de oxidación con números romanos

Peróxido de elementoA(*) Nombres comunes

K2O2 Dióxido de dipotasio peróxido de potasio

CaO2 Dióxido de calcio peróxido de calcio

H2O2 Dióxido de dihidrógeno peróxido de hidrógeno Agua oxigenada

BaO2 Dióxido de bario Peróxido de bario

Cu2O2 Dióxido de dicobre Peróxido de cobre(I)

7.- OXOANIONES. Son iones de carga negativa constituidos por un elemento no metálico, aunque también puede tratarse de un metal de transición, y oxígeno. Para nombrarlos se emplea habitualmente la nomenclatura tradicional, admitida por la IUPAC. Algunos oxoaniones son:

ClO–, anión hipoclorito ClO2

–, anión clorito ClO3

–, anión clorato ClO4

–, anión perclorato

NO2–, anión nitrito

NO3–

, anión nitrato SO3

2 – anión sulfito SO4

2 – anión sulfato Para nombrarlos se indica la raíz correspondiente al elemento no metálico (o al metal de transición) a la que se añade un sufijo y/o prefijo para indicar el estado de oxidación. Si el elemento presenta dos estados de oxidación, se usa el sufijo -ito para hacer referencia al menor y el sufijo -atopara el mayor. Si hay tres

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estados de oxidación se emplea el prefijo hipo- y el sufijo –ito para el más bajo, el sufijo -ito para el siguiente y el sufijo –ato para el más alto. Si hay cuatro estados de oxidación se utiliza el prefijo per- y el sufijo –ato para el más alto. En la tabla 3 se resume el uso de prefjos y sufijos.

prefijo- -sufijo

hipo- -ito -ito -ato per- -ato

Nú

mer

o d

e

oxi

dac

ión

grupo 17 : Cl, Br, I, At +1 +3 +5 +7

grupo 16: S, Se, Te +2 +4 +6

grupo 15: N, P, As +1 +3 +5

grupo 14: C, Si, Sn +4

grupo 13: B +3 grupo 7: Mn +2 +3 +4 +7 grupo 6: Cr +2 +3 +6

Tabla 3. Números de oxidación del átomo central en oxoaniones y prefijos y sufijos para nombrarlos

Para formularlos:

Se colocan los símbolos de los elementos en el orden XOan–, siendo X el elemento no metálico.

El número de átomos de oxígeno, a, se calcula considerando que la suma de sus estados de oxidación debe superar el estado de oxidación del elemento X.

La carga del anión, n, resulta de sumar al estado de oxidación del metal –2a. Ejemplos: SO4

2 – anión sulfato: La terminación indica que el azufre presenta estado de oxidación +6. Un átomo de azufre se combina por tanto con 4 átomos de oxígeno y la carga del anión es –2.

+6 –2 +6 (–2)∙ 4 = –8 6 + (–2)∙4 = –2

S Oa S O4 SO42–

Prefijos orto y meta Existen otros oxoaniones en los que el número de átomos de oxígeno es superior el necesario para que la suma de sus estados de oxidación supere el del no metal. Estos ácidos se diferencian añadiendo el prefijo orto.

Ejemplo: Ortoperyodato: La terminación indica que el yodo presenta estado de oxidación +7. Un átomo de yodo se combina con 6 átomos de oxígeno, en lugar de hacerlo con 4 y la carga del anión es – 5.

+7 –2 +7 (–2)∙ 6 = –12 +7 + (–2)∙6 = –5

I Oa I O6 IO65–

Ortotelurato: La terminación indica que el teluro presenta estado de oxidación +6. Un átomo de teluro se combina con 6 átomos de oxígeno, en lugar de hacerlo con 4 y la carga del anión es – 6.

+6 –2 +6 (–2)∙ 6 = –12 +6 + (–2)∙6 = –6

Te Oa Te O6 TeO66–

En el caso de los oxoaniones de fósforo, arsénico, antimonio, silicio y boro el prefijo orto se omite en los oxoaniones que tienen un oxígeno más de los que corresponden al oxoanión “normal”, que se diferencia de éstos usando el prefijo meta. De este modo por anión fosfato se sobrentiende el anión ortofosfato.

Ejemplos: Anión fosfato: la terminación indica que el fósforo presenta estado de oxidación +5. Un átomo de fósforo se combina con 4 átomos de oxígeno en lugar de hacerlo con 3. La carga del anión es –3.

+5 –2 +5 (–2)∙ 4 = –8 +5 + (–2)∙4 = –3

P Oa P O4 PO43–

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El anión PO3 – se denomina metafosfato

Anión silicato: La terminación indica que el silicio presenta estado de oxidación +4. Un átomo de silicio se combina con 4 átomos de oxígeno, en lugar de hacerlo con 3 y la carga del anión es – 4.

+4 –2 +4 (–2)∙ 4 = –8 +4 + (–2)∙4 = –4

Si Oa → Si O4 → SiO44–

El anión SiO32– se denomina metasilicato

Anión arsenito: la terminación indica que el arsénico presenta estado de oxidación +3. Un átomo de arsénico se combina con 3 átomos de oxígeno en lugar de hacerlo con 2. La carga del anión es –3.

+3 –2 +3 (–2)∙ 3 = –6 +3 + (–2)∙3 = –3

As Oa As O3 AsO33–

Prefijos di, tri,… Podemos encontrarnos oxoaniones en los que el número de átomos del elemento X es 2. Para diferenciarlos de los anteriores se usa al nombrarlos el prefijo di-. Son también posibles oxoaniones con tres o más átomos de X. En estos casos se usan los prefijos tri, tetra,…

Ejemplos: Anión disulfito: La terminación indica que el azufre presenta estado de oxidación +4 y el prefijo que en el anión hay dós átomos de azufre. Los dos átomos de azufre se combinan por tanto con 5 átomos de oxígeno y la carga del anión es – 2.

+4 –2 4∙ 2 = 8 (–2)∙ 5 = –10 8 + (–2)∙5 = –2

S2 Oa S2 O5 S2O52–

Anión difosfato: La terminación indica que el fósforo presenta estado de oxidación +5 y el prefijo que en el anión hay dós átomos de fósforo. Además, tal como vimos en el apartado anterior, hay que considerar que los átomos de fósforo se combinan con un átomo de oxígeno más de los necesarios para que la suma de sus números de oxidación superen los del fósforo. Los dos átomos de fósforo se combinan por tanto con 7 átomos de oxígeno y la carga del anión es – 4.

+5 –2 5∙ 2 = 10 (–2)∙ 7 = –14 10 + (–2)∙7 = –4

P2 Oa P2 O7 P2O74–

En algunos libros aun podemos encontrar el prefijo piro (cada vez menos frecuente, y no aceptado por la IUPAC) en lugar del di. Cuando formulemos los oxoácidos veremos el origen de esta nomenclatura. Oxoaniones formados por un metal de transición. En los casos de oxoaniones formados por un metal de transición, el estado de oxidación del metal es diferente al que presentan cuando éstos forman óxidos. En la tabla 3 y en el sistema periódico adjunto se indican estos estados de oxidación. Ejemplos: Anión cromato: la terminación indica que el estado de oxidación del cromo es +6, el mayor de los posibles. Se combina por tanto con 4 átomos de oxígeno y la carga del anión es –2.

+6 –2 +6 (–2)∙ 4 = –8 6 + (–2)∙4 = –2

Cr Oa Cr O4 CrO42–

Anión dicromato: la terminación indica que el estado de oxidación del cromo es +6, y el prefijo que hay dos átomos de cromo. Se combinan por tanto con 7 átomos de oxígeno y la carga del anión es –2.

+6 –2 6∙ 2 = 12 (–2)∙ 7 = –14 12 + (–2)∙7 = –2

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Cr2 Oa Cr2 O7 Cr2O72–

Anión permanganato: la terminación indica que el estado de oxidación del manganeso es +7, el mayor de los posibles. Se combina por tanto con 4 átomos de oxígeno y la carga del anión es –1.

+7 –2 +7 (–2)∙ 4 = –8 7 + (–2)∙4 = –1

Mn Oa Mn O4 MnO4–

8.- ANIONES ÁCIDOS. También podemos encontrar aniones que contiene H, por lo que presentan carácter ácido. Proceden de la combinación de un oxoanión, o de un anión procedente de un no metal, con H+. Es el caso del hidrogenocarbonato, HCO3

–, del dihidrogenofosfato, H2PO4– y del hidrogeno sulfuro, HS–.Para

nombrarlos, indicamos delante del nombre del anión del que proceden la palabra hidrógeno, precedida de un prefijo que indique el número de átomos de hidrógeno si el anión de procedencia puede combinarse con más de un H+. 9.- OXOSALES Y OXOSALES ÁCIDAS. Se consideran oxosales los compuestos que resultan de la unión de un catión con un oxoanión.Las oxosales ácidas están formadas del mismo modo por un oxoanión ácido y por un catión. Para formularlas sólo es preciso considerar que el número de cationes y aniones debe ser tal que la carga de la sal resulte nula. Ejemplos:

clorato de calcio, Ca+ +2ClO3– Ca(ClO3)2 , hiposulfito de hierro (II), Fe2+ +SO2

2–FeSO2,

clorato de potasio, K+ +ClO4–KClO4,

hidrógenosulfato de sodio, 2 Na+ +HSO4–

NaHSO4,

fosfato de bario, 3 Ba2+ + 2PO43–Ba3(PO4)2, yodato de plomo (II), Pb2+ + 2IO3

– Pb(IO3)2

Para nombrarlas se cita primero el nombre del anión y después el nombre del catión.

Fórmula Nombre Tradicional

K2CO3 Carbonato de potasio

NaNO2 Nitrito de sodio

Ca(NO3)2 Nitrato de calcio

AlPO4 Fosfato de aluminio

Na2SO3 Sulfito de sodio

Fe2(SO4)3 Sulfato de hierro(III)

NaClO Hipoclorito de sodio

Ca(ClO2)2 Clorito de calcio

Ba(IO3)2 Yodato de bario

KIO4 Peryodato de potasio

CuCrO4 Cromato de cobre(II)

K2Cr2O7 Dicromato de potasio

Ca(MnO4)2 Permanganato de calcio

Ba(H2PO4)2 Dihidrógenofosfato de bario

Na2HPO4 Monohidrógenofosfato de sodio

Fe(HSO3)3 Hidrógeno sulfito de hierro(III)

CsHSO4 Hidrogenosulfato de cesio

Ca(HSeO3)2 Hidrógeno selenito de calcio

Fe(HSeO4)2 Hidrogenoseleniato de hierro(II)

13

10.- OXOÁCIDOS. Estos compuestos están constituidos por hidrógeno, un elemento no metálico –aunque a veces puede tratarse de un metal de transición- y oxígeno. Para nombrarlos se emplea habitualmente la nomenclatura tradicional, admitida por la IUPAC. Algunos oxoácidos son: HClO, ácido hipocloroso, HClO2, ácido cloroso, HClO3, ácido clórico, HClO4, ácido perclórico, HNO2, ácido nitroso, HNO3, ácido nítrico.

Para nombrarlos se cita primero la palabra ácido y después la raíz correspondiente al elemento no metálico a la que se añade un sufijo y/o prefijo para indicar el estado de oxidación del no metal. Si el elemento presenta dos estados de oxidación, se usa el sufijo -oso para hacer referencia al menor y el sufijo -ico para el mayor. Si hay más de dos estado de oxidación se emplea el prefijo hipo- y el sufijo –oso para el más bajo y el prefijo per- y el sufijo –ico para el más alto.

Fórmula Nombre Tradicional Fórmula Nombre Tradicional

HBrO Ácido hipobromoso HClO4 Ácido perclórico

HIO3 Ácido yódico H2SO3 Ácido sulfuroso

HClO2 Ácido cloroso H3PO4 Ácido fosfórico

HClO4 Ácido perclórico H4SiO4 Ácido silícico

HNO2 Ácido nitroso H2CrO4 Ácido crómico

Para formularlos oxoácidos, se tienen en cuenta los estados de oxidación. El del H es siempre +1 en los ácidos, el del oxígeno, siempre -2 en los oxoaniones, y el del átomo central viene determinado por los prefijos -ico, -oso y los prefijos per-, hipo, del nombre del ácido (ver tabla 3 y sustituir las terminaciones -ato, -ito por -ico, -oso). El número de átomos de oxígeno debe ser tal que la suma de sus número de oxidación supere el del elemento central y el número de H debe ser tal que la suma de todos los estados de oxidación sea nula. Ejemplos: Ácido sulfúrico

+1 +6 –2 (+1)∙ 2 +6 (–2)∙ 4 = –8 2+6 + (–2)∙4 = 0

Hb S Oa H2 S O4 H2SO4

Ácido nítrico:

+1 +5 –2 (+1)∙ 1 +5 (–2)∙ 3 = –6 1+5 + (–2)∙3 = 0

Hb N Oa H N O3 HNO3

Ácido fosfórico: Tenemos en cuenta, al igual que con el oxoanión correspondiente, que el fósforo se combina con una átomo más de los previstos con la regla habitual.

+1 +5 –2 (+1)∙ 3 +5 (–2)∙ 4 = –8 3+5 + (–2)∙4 = 0

Hb P Oa H3 P O4 H3PO4

Ácido dicrómico: el prefijo indica la presencia de dos átomos de cromo

+1 +6 –2 (+1)∙ 2 +6 ∙ 2 (–2)∙ 7 = –14 2+12 + (–2)∙7 = 0

Hb Cr2 Oa H2 Cr2 O7 H2Cr2O7

Ácido disulfuroso: el prefijo indica la presencia de dos átomos de S

+1 +4 –2 (+1)∙ 2 +4 ∙ 2 (–2)∙ 5 = –10 2+8 + (–2)∙5 = 0

Hb S2 Oa → H2 S2 O5 → H2S2O5

14

ANEXO. Algunosoxoaniones y oxoácidos

grupo Fórmula Nombre Fórmula Nombre Fórmula Nombre

17

ClO4– Anión perclorato BrO4

– Anión perbromato IO4–

IO65–

Anión peryodato Anión ortoyodato

ClO3–

Anión clorato BrO3– Anión bromato IO3

– Anión yodato

ClO2–

Anión clorito BrO2– Anión bromito IO2

– Anión yodito

ClO– Anión hipoclorito BrO– Anión hipobromito IO– Anión hipoyodito

16

SO42–

S2O72–

Anión sulfato Anión disulfato

SeO42– Anión seleniato TeO4

2–

TeO66–

Anión telurato anión ortotelurato

SO3 Anión sulfito SeO32– Anión selenito TeO3

2– Anión telurito

15

NO3– Anión nitrato PO3

–

PO43–

P2O74–

Anión metafosfato Anión fosfato Anión difosfato

AsO3–

AsO43–

Aniónmetaarseniato Anión arseniato

NO2–

Anión nitrito PO2

PO33–

Anión metafosfito Anión fosfito

AsO2–

AsO33–

Anión metaarsenito Anión arsenito

14 CO3

2–

Anión carbonato SiO32–

SiO44–

Aniónmetasilicato Anión silicato

13 BO2

–

BO3

Anión metaborato Anión borato

6 CrO4

2–

Cr2O72–

Anión cromato Anión dicromato

7 MnO4

–

Anión permanganato

MnO42–

Anión manganato

grupo Fórmula Nombre Fórmula Nombre Fórmula Nombre

17

HClO4 Ácido perclorico HBrO4 Ácido perbrómico HIO4 H5IO6

Ácido peryódico Ácido ortoperyódico

HClO3 Ácido clórico HBrO3 Ácido brómico HIO3 Ácido yódico

HClO2 Ácido cloroso HBrO2 Ácido bromoso HIO2 Ácido yodoso

HClO Ácido hipocloroso HBrO Ácido hipobromoso HIO Ácido hipoyodoso

16 H2SO4

H2S2O7 Ácidosulfúrico Ácido disulfúrico

H2SeO4 Ácido selénico H2TeO4 H6TeO6

Ácido telúrico Ácido ortotelúrico

H2SO3 Ácido sulfuroso H2SeO3 Ácido selenioso H2TeO3 Ácido teluroso

15

HNO3 Ácido nítrico HPO3 H3PO4

Ácido metafosfórico Ácido fosfórico

HAsO3 H3AsO4

Ácido metaarsénico Ácido arsénico

HNO2 Ácido nitroso HPO2 H3PO3

Ácido metafosfóroso Ácido fosfóroso

HAsO2 H3AsO3

Ácido metaarsenioso Ácido arsenioso

14 H2CO3

Ácido carbónico H2SiO3

H4SiO4 Ácido metasilícico Ácido silícico

13 HBO2

H3BO3

Ácido metabórico Ácido bórico

6 H2CrO4 H2Cr2O7

Ácido crómico Ácido dicrómico

7 HMnO4 Ácido permangánico

H2MnO4 Ácido mangánico

15

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE

COMPUESTOS INORGÁNICOS. 1.- Formula: yoduro de hidrógeno, hidruro de potasio, hidruro de bario, hidruro de cesio, amoníaco, bromuro de hidrógeno.

2.- Nombra: AlH3, H2S, LiH, HF, BeH2, MgH2, CaH2, HCl, NH3.

3.- Formula: óxido de plomo (II), trióxido de selenio, óxido de magnesio, óxido de aluminio, óxido de níquel (III), óxido de cobre (II), pentóxido de difósforo, óxido de mercurio (II).

4.- Nombra: Cu2O, As2O3, Na2O, CaO, N2O5, N2O4, SiO2, FeO.

5.- Formula: sulfuro de plomo (II), tricloruro de níquel, bromuro de magnesio, cloruro de potasio, bromuro de hierro (II), sulfuro de cesio, cloruro de mercurio (II).

6.- Nombra: AlCl3, BaBr2, K2S, CuS, CrCl3, MnF2, AgI, Au2S, ZnS.

7.- Nombra: Li2O2, ZnO2, BaO2.

8.- Formula: peróxido de cobre (II), peróxido de sodio.

9.- Nombra: Ba(OH)2, Cd(OH)2, Pt(OH)4, LiOH, Sr(OH)2, KOH.

10.- Formula: hidróxido de plomo (IV), hidróxido de sodio, hidróxido de cinc, hidróxido de hierro (II), hidróxido de calcio, hidróxido de cobalto (III), hidróxido de estaño (II), hidróxido de amonio.

11.- Nombra: NiSO3, Al(ClO2)3, Fe(BrO3)3, LiBrO3, CoPO4, NH4IO3, Ba(NO3)2, Cs2SO3, Fe2(SO4)2, Be2SiO4, NH4MnO4, FeCO3, CuCrO4, Hg(ClO3)2.

12.- Formula: permanganato de potasio, disulfato de calcio, carbonato de cadmio, hipoclorito de sodio, cromato de bario, disulfato de amonio, bromito de cesio, fosfato de niquel (II), , clorito de calcio, nitrito de bario, hipobromito de cobalto (II), perclorato de litio, dicromato de amonio.

13.- Nombra: HClO2, H2SO3, H2S2O7, HNO2, HClO4, H4P2O7, H2SO4, H2MnO4, HNO3, HIO3, HBrO, H3PO2, HClO.

14.- Formula: ácido sulfúrico, ácido sulfhídrico, ácido fosfórico, ácido difosfórico, ácido hipobromoso, ácido nitroso, ácido crómico, ácido clórico, ácido clorhídrico.

15.- Formula: Hidrogeno sulfato de sodio; Dihidrogenofosfato de sodio; Hidrógenosulfito de hierro(III);

Hidrogenosulfato de cesio; Hidrogenosulfito de cobre (II).

16.- Nombra: NaHCO3; CaHPO4; NaHSO4; CsHSO3.