FORMULACIÓN Para representar una sustancia química utilizamos las fórmulas químicas, que nos indican los átomos que la forman así como el número o proporción de estos átomos en dicha sustancia.

La fórmula del agua, H2O, nos informa de que está formada de hidrógeno y oxígeno, y además que por cada átomo de oxígeno tenemos dos átomos de hidrógeno.

El objetivo de la formulación y nomenclatura química es que a partir del nombre de un compuesto sepamos cual es su fórmula, y a partir de la fórmula sepamos cual es su nombre. Antiguamente esto no era tan fácil, pero gracias a las normas de la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) la formulación resulta más sencilla.

Porque así consiguen más estabilidad.

Cuando se estudian las configuraciones electrónicas de los átomos se ve que los electrones del nivel de valencia (la última capa) tienen una importancia especial ya que son los que participan en la formación de los enlaces y en las reacciones químicas. También estudiaste que los gases nobles tienen gran estabilidad, y eso se debe a que tienen las capas electrónicas completas. Pues bien, tener las capas electrónicas completas será la situación a la que tiendan la mayoría de los átomos a la hora de formar enlaces, o lo que es lo mismo a la hora de formar compuestos.

Los átomos pueden conseguir configuración de gas noble de tres formas: ganando, perdiendo o compartiendo electrones con otros átomos.

En los elementos de los grupos representativos (alcalinos, alcalinotérreos, grupo del B, grupo del C, grupo del N, anfígenos y halógenos) el nivel de valencia se completa con ocho electrones. Los átomos con pocos electrones de valencia (alcalinos, alcalinotérreos, etc.) tenderán a perderlos dando lugar a iones positivos (cationes) y formando en general compuestos iónicos. Los átomos con muchos electrones de valencia (halógenos, anfígenos, etc.) tenderán a ganarlos dando lugar a iones negativos (aniones), formando con los metales compuestos iónicos, pero con los no metales compuestos covalentes.

Los átomos con un número intermedio de electrones (el más característico es el grupo del carbono) tenderán a compartir electrones con otros átomos dando lugar a compuestos covalentes.

Los compuestos son eléctricamente neutros, excepto los iones cuando los formulemos separadamente. Es decir, la carga que aporten todos los átomos de un compuesto tiene que ser globalmente nula, debemos tener en un compuesto tantas cargas positivas como negativas.

Pero para saber cuál es la carga que aporta cada átomo vamos a emplear un concepto muy útil que se llama número de oxidación.

El número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado.

El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tenga tendencia a captarlos. Y será negativo cuando el átomo gane electrones, o los comparta con un átomo que tenga tendencia a cederlos.

En los iones monoatómicos la carga eléctrica coincide con el número de oxidación. Cuando nos refiramos al número de oxidación el signo + o - lo escribiremos a la izquierda del número, como en los números enteros. Por otra parte la carga de los iones se debe escribir con el signo a la derecha del número: Ca2+, CO3

2-.

¿Será tan complicado saber cuál es el número de oxidación que le corresponde a cada átomo? Pues no, basta con conocer el número de oxidación de los elementos que tienen un único número de oxidación, que son pocos, y es muy fácil deducirlo a partir de las configuraciones electrónicas. Estos números de oxidación aparecen en la tabla siguiente. Los números de oxidación de los demás elementos los deduciremos de las fórmulas o nos los indicarán en el nombre del compuesto, así de fácil.

FORMULACIÓN

FORMULA:El elemento que se escribe a la izquierda es el más electropositivo (el que tiene número de oxidación positivo), y a la derecha se escribe el más electronegativo (el que tiene número de oxidación negativo). Estas posiciones en general coinciden con la localización que tienen estos elementos en la tabla periódica, los electropositivos a la izquierda y los electronegativos a la derecha.

¿Pero cuántos átomos de cada elemento tendrá una fórmula?

En todo compuesto químico neutro, el número de oxidación aportado por la parte electropositiva debe coincidir en valor absoluto con el de la parte electronegativa, es decir, la carga total debe ser nula. Por lo tanto debemos calcular cuántos átomos de cada elemento debe haber para que el compuesto sea eléctricamente neutro.

¿Qué compuestos darán los hipotéticos átomos A y B con diferentes números de oxidación?

Átomo A Átomo B Átomos de cada para que el compuesto sea

neutro Fórmula Ejemplo

A+ B- (+1)+(-1)=0 AB Na+ Cl- NaCl A+2 B- (+2)+2(-1)=0 AB2 Ca+2 Br- CaBr2 A+2 B-3 3(+2)+2(-3)=0 A3B2 Mg+2 N-3 Mg3N2 A+4 B-2 (+4)+2(-2)=0 AB2 Pb+4 O-2 PbO2

NOMBRES: Se nombra primero el elemento que escribimos a la derecha en la fórmula y después el elemento que se escribe a la izquierda.

Si un elemento tiene varios números de oxidación nos lo van a indicar en el nombre, en la nomenclatura de Stock, como se verá luego, o se usará la nomenclatura estequiométrica en la que no se usan los números de oxidación. Pero sí será necesario saber los números de oxidación de los elementos que tienen número de oxidación fijo, por lo que debes dedicarle un poco de tiempo a la tabla de números de oxidación

Podemos clasificar las sustancias a formular por el número de elementos que las forman, y dentro de cada grupo las clasificaremos por el tipo de elementos que se van a combinar.

Sustancias de un sólo elemento: Sustancias simples. Xn

Sustancias de dos elementos: Óxidos de metales y no metales. XnOm Hidruros. MHn Hidrácidos. HnNM Hidruros volátiles. NMHn

Sales Binarias.MnNMm ó NMnNMm Sustancias de tres o más elementos:

Hidróxidos. M(OH)n Oxácidos. HaXbOc Oxisales neutras. Mn(XbOc)m Oxisales ácidas. Mn(HXbOc)m

H - 1, 1

F - 1 Cl Br -1, 1, 3, 5, 7 I

N -3, 1, 3, 5 P As Sb -3, 3, 5 Bi

Be Mg Ca Sr 2 Ba Ra Zn Cd

Fe Co 2, 3 Ni

S Se -2, 2, 4, 6 Te O -2

B -3, 3 C -4, 2, 4 Si - 4, 4

Li Na K Rb 1 Cs Fr Ag Cu 1, 2 Hg Al 3 Au 1, 3

Sn Pb 2, 4 Pt

Cr 2,3,6

4º E.S.O. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA Curso 09-10

COMPUESTOS BINARIOS.

Nomenclatura Tipo de compuesto Fórmula Tradicional (*) Stock Sistemática

OXÍGENO

(O2-) +

Elemento (XY+) X2OY Óxido de

elemento

Óxido de elemento

(vcia)

Núm-óxido de núm-elemento

B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, Br, I, Cl, O, F

Tipo de compuesto Formula Tradicional(*) Stock Sistemática

Metal (MY+) HIDRUROS

METÁLICOS MHY Hidruro de elemento

Hidruro de elemento

(vcia)

Núm-hidruro de elemento

Sistemática Disolución acuosa No Metal (XY+) HALUROS DE HIDRÓGENO HYX No metal-uro de

hidrógeno Ácido no metal-hídrico

Sistemática

HID

RÓ

GEN

O

H1-+

H1+

H1-+ Semimetal (XY+)

HIDRUROS VOLÁTILES XHY Núm-hidruro de

semimetal NOMBRE COMÚN

Tipo de compuesto Fórmula Nomenclatura Tradicional(*) Stock Sistemática

Metal(MY+) SAL NEUTRA MxXY No metal-uro

de metal No metal-uro

de metal (vcia) Núm-no metal-uro de núm-

metal NO METAL

(Xx-) + No Metal (ZY+)

SAL VOLÁTIL ZxXY

No metal-uro de no metal

No metal-uro de no metal

(vcia)

Núm-no metal-uro de núm-no

metal (*) Recuerda que en la Nomenclatura Tradicional se utilizan una serie de prefijos y/o sufijos para indicar con que valencia está actuando el elemento menos electronegativo:

a) Con una valencia: Sufijo

-ico

b) Con dos valencias: Valencia Sufijo 1ª -oso 2ª -ico

c) Con tres valencias: Valencia Prefijo Sufijo 1ª Hipo- -oso 2ª -oso 3ª -ico

d) Con cuatro valencias:

Valencia Prefijo Sufijo 1ª Hipo- -oso 2ª -oso 3ª -ico 4ª Per- -ico

4º E.S.O. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA Curso 09-10

EJERCICIOS: 1.- NOMBRA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS: 1.- Cl2 O7 2.- FeO 3.- N2 O 4.- SO3

5.- Cr2 O3 6.- Br2 O 7.- P2 O5 8.- CO2

9.- I2 O5 10.- MnO2

2.- FORMULA LOS COMPUESTOS QUE SE INDICAN: 1.- Trióxido de dicromo 2.- Óxido de nitrógeno (V) 3.- Heptaóxido de dicloro 4.- Pentaóxido de dicloro 5.- Dióxido de nitrógeno 6.- Óxido de azufre (VI) 7.- Óxido de hierro(II) 8.- Óxido de aluminio 9.- Monóxido de carbono 10.- Peróxido de hidrógeno 11.- Óxido de cadmio 12.- Óxido de fósforo (III) 13.- Óxido de plomo (IV) 14.- Trióxido de azufre

15.- Óxido de cobalto(II) 16.- Dióxido de azufre 17.- Óxido de niquel (III) 18.- Dióxido de azufre 19.- Óxido de Berilio 20.- Óxido de antimonio (V) 21.- Óxido de plata 22.- Óxido de mercurio (II) 23.- Trióxido de teluro 24.- Óxido de potasio

3.- NOMBRA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS: 1.- H2 S 2.- CH4 3.- HCl 4.- NH3

5.- HI 6.- AlH3 7.-PH3 8.-SiH4

9.-CaH2 10.-LiH 11.-AsH3 12.- FeH2

4.- FORMULA LOS COMPUESTOS QUE SE INDICAN: 1.- Cloruro de hidrógeno 2.-Trihidruro de fósforo 3.-Hidruro de bario 4.-Ácido clorhídrico 5.-Tetrahidruro de plomo

6.-Bromuro de hidrógeno 7.-Silano 8.-Tetrahidruro de dinitrógeno 9.-Trihidruro de fósforo 10.-Borano

4º E.S.O. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA Curso 09-10

5.- FORMULA LOS COMPUESTOS QUE SE INDICAN: 1.-Sulfuro de hidrógeno 2.- Amoniaco 3.- Hidruro de aluminio 4.-Hidruro de bario 5.- Hidruro de cinc 6.- Fluoruro de hidrógeno 7.-Ácido sulfhídrico 8.-Hidruro de estaño(IV) 9.-Trióxido de dihierro 10.-Dióxido de carbono 11.-Pentaóxido de dinitrógeno 12.-Óxido de dicloro 13.-Óxido de magnesio 14.-Óxido de bario 15.-Monóxido de carbono

16.-Óxido de nitrógeno (I) 17.-Tetraóxido de dinitrógeno 18.-Óxido de plata 19.-Trióxido de dioro 20.- Peróxido de hidrógeno 21.- Cloruro de calcio 22.- Sulfuro de hierro(III) 23.- Tetracloruro de carbono 24.- Tricloruro de fósforo 25.- Bromuro de cobre (II) 26.- Sulfuro de magnesio 27.- Peróxido de sodio 28.- Metano 29.- Dióxido de manganeso 30.- Óxido de calcio

6.- NOMBRA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS: 1.- P2 O5 2.- CuBr2 3.- SO3 4.-Cl2 O7 5.- NaCl 6.- FeO 7.- Cr2 S3

8.- Na2O 9.- P Cl3 10.- NH3 11.- N2 O5 12.- Mg Cl2 13.- CO 14.- NH4 Cl

15.- ZnS 16.- Cr Cl3 17.- Au Br 18.- Hg O 19.- Pt O2 20.- BH3