UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA UNI-Norte

Sede Regional en Estelí

Química General Básica

REGLAS GENERALES DE FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

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 Conceptos básicos Átomo .Parte más pequeña de un elemento químico que conserva sus propiedades.

Elemento químico.- Es una sustancia pura formada por una sola clase de átomos. Ej. : Hierro .

Compuesto químico.- Sustancia pura formada por dos o más elementos que se combinan

químicamente en cantidades que guardan una proporción constante y definida. Molécula.-Parte más pequeña de un compuesto químico que conserva sus propiedades.

Fórmula.- Es una combinación de símbolos y subíndices que indican los átomos componentes de una

sustancia y la proporción en la que intervienen.

Valencia.- Es la capacidad de combinarse unos átomos con otros para formar compuestos. Se representa por el número de oxidación.

Número de oxidación.- Es la carga real (iones) o aparente, de un átomo en un compuesto. El número de electrones que gana o pierde el átomo para formar el compuesto. Más útil que la para obtener la fórmula.

Ión.- Es un átomo que ha ganado o perdido electrones. Su carga coincide con los electrones ganados (ión negativo) o perdidos (ión positivo).

Número atómico.- Número de protones que tiene un átomo en su núcleo.

Número másico.- Número de protones y neutrones que hay en el núcleo del átomo.

Nomenclatura.- El conjunto de reglas mediante las cuales se puede asignar un nombre unívoco a

cualquier sustancia simple o compuesta. Hay varios tipos.

Nomenclatura sistemática.- Propone que en el nombre de la sustancia se diga qué átomos forman parte de la misma y el número de cada uno de ellos. Es la que propone la IUPAC.

Nomenclatura de Stock.- Propone que en el nombre de la sustancia se diga qué átomos forman parte de la misma y la valencia con la que actúan, que se indica en números romanos.

Nomenclatura funcional o tradicional .- Propone que se forme el nombre con dos palabras, una

genérica (que nos indica la función química a la que pertenece la sustancia ) y otra específica, indicativa de la especie química concreta de que se trata.

NUMERO DE OXIDACIÓN. REGLAS PARA ASIGNAR EL NÚMERO DE OXIDACIÓN

Número De Oxidación: Es la carga asignada arbitrariamente a los átomos de un compuesto, suponiendo que hubo una transferencia de electrones entre los átomos, que llevó a la formación de molécula. REGLAS PARA ASIGNAR LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN: a. A cualquier átomo libre o cualquier átomo de una molécula de un elemento se le asigna un número de

oxidación cero.

Zn° , Cu° , N2° , Al° , Ar°, etc.

b. La suma de los números de oxidación de los átomos de un compuesto es cero, puesto que los compuestos son eléctricamente neutros.

H2O, H2SO4, NaOH, KCl, etc.

c. El número de oxidación de un ión monoatómico es igual a la carga del ión.

Cu+2 , Al+3 , Ca+2 , etc.

d. La suma de los números de oxidación de los átomos que forman un ión poliatómico, es igual a la carga del ión.

CO3-2 [-2], NO3

- [-1], PO4-3 [-3], etc.

e. Algunos átomos tienen sus números de oxidación invariable y éstos se utilizan, para asignar los números de oxidación al resto de los átomos en el compuesto:

Elementos del Grupo IA (Li, Na, K, Rb y Cs) + 1

Hidrógeno (H) siempre es +1, excepto en los Hidruros metálicos es -1

Elementos del grupo IIA (Be, Ca, Sr y Ba) + 2

El número de oxidación del Flour siempre es –1.

El número de oxidación del oxígeno en la mayoría de los casos es –2, excepto en:

Los peróxidos: -1

En los superóxidos es –½

En el compuesto OF2 el oxígeno tiene + 2. Ejemplo. ¿Cuál es el número de oxidación del átomo de P en el H3PO4?

Ya que se trata de una molécula, la suma de los números de oxidación debe ser cero.

538N

024N13

0N4N1N3

P

P

OPH

Ejemplo. ¿Cuál es el número de oxidación del Cr en el ión dicromato, Cr2O7

-2?

Ya que se trata de un ión que tiene carga –2, la suma de los números de oxidación debe ser igual a –2.

62

142N

227N2

2N7N2

Cr

Cr

OCr

NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS.

Aniones Monoatómicos:

Los átomos de los elementos que producen iones negativos alcanzan sólo un estado de oxidación negativo. La nomenclatura de la IUPAC, indica que el nombre de los iones negativos se establece con:

TABLA 1: Aniones Monoatómicos

NOMBRE DEL ELEMENTO

ION NOMBRE DEL ION

“La Raíz Del Nombre Del Elemento + La Terminación–Uro”

Antimonio Arsénico Azufre Boro

Bromo Carbono

Cloro Fluor

Fósforo Hidrógeno Nitrógeno

Selenio Silicio

Telurio Yodo

Sb3- As3- S2- B3- Br- C4- Cl- F- P3- H- N3- Se2- Si4- Te2-

I-

Antimoniuro Arseniuro

Sulfuro Boruro

Bromuro Carburo Cloruro Floruro Fosfuro Hidruro Nitruro

Seleniuro Siliciuro Teleruro Yoduro

CATIONES MONOATÓMICOS

Nomenclatura Sistemática (IUPAC): Ejemplo: Fe3+ : hierro (III) Mn7+ : manganeso (VII)

Br5+: bromo (V)

Nomenclatura Convencional:

No. Oxid. Elemento

REGLA Ejemplos

1 “Raíz del nombre del elemento + terminación – ICO”

Na+ : sódico

Ga3+: gálico

2

MENOR:

“Raíz del nombre del elemento + terminación – OSO”

Fe2+ : ión ferroso

Cu+ : ión cuproso

MAYOR:

“Raíz del nombre del elemento + terminación – ICO”

Fe3+ : ión férrico

Cu2+ : ión cúprico

3

MENOR:

“Prefijo HIPO + Raíz del nombre del elemento + terminación – OSO”

S2+ : ión Hiposulfuroso

INTERMEDIO:

“Raíz del nombre del elemento + terminación – OSO”

S4+ : ión sulfuroso

“Nombre del elemento + Número romano del estado de oxidación entre paréntesis”

MAYOR:

“Raíz del nombre del elemento + terminación – ICO”

S6+ : ión sulfúrico

4

MENOR:

“Prefijo HIPO + Raíz del nombre del elemento + terminación – OSO”

Cl+ : ión Hipocloroso

INTERMEDIO MENOR:

“Raíz del nombre del elemento + terminación – OSO”

Cl3+ : ión cloroso

INTERMEDIO MAYOR:

“Raíz del nombre del elemento + terminación – ICO”

Cl5+ : ión clórico

MAYOR:

“Prefijo PER + Raíz del nombre del elemento + terminación – ICO”

Cl7+ : ión Perclórico

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Sede Regional en Estelí Química General Básica Nomenclatura Inorgánica En química inorgánica se reconocen 5 funciones químicas: los hidruros, los óxidos, los hidróxidos o bases, los ácidos y las sales.

LOS HIDRUROS Son compuestos que contienen hidrógeno y otro elemento, generalmente se obtienen por reacción directa entre los elementos:

Ex+ + x/2 H2 EHx

Hidruros Metálicos (básicos): Cuando E es un metal, los electrones externos del metal serán cedidos al

hidrógeno que adquirirá carga negativa y configuración del helio. Hidruro + De + Nombre del Catión (IUPAC O Convencional)

Ejemplo: IUPAC Convencional

CsH : Hidruro de cesio (I) ó Hidruro Césico HgH2 : Hidruro de mercurio (II) ó Hidruro Mercúrico PbH4 : Hidruro de plomo (IV) ó Hidruro Plúmbico Hidruros No Metálicos (ácidos): Cuando E es un no-metal, el hidrógeno cederá su electrón al átomo E

para que éste complete su octeto y el hidrógeno quedará con carga formal positiva. Nombre del anión (terminado en URO) + DE + HIDRÓGENO.”

Ejemplo:

H2S : Sulfuro de hidrógeno HI : Yoduro de hidrógeno. Ejercicios

a) Escriba la fórmula y el nombre IUPAC y CONVENCIONAL de todos los hidruros METÁLICOS que se pueden formar con los elementos del grupo IA y del grupo IIA.

b) Escriba la fórmula y el nombre de todos los hidruros NO METÁLICOS que se pueden formar con los elementos del grupo VIIA.

c) Escriba el nombre de los siguientes hidruros, y clasifique cada uno de ellos, en ácidos ó básicos:

Compuesto Nombre Tipo de Hidruro

H3P

CuH2

H2S

FeH3

H2Se

HgH

AlH3

H2Te

NiH3

H4Si

En química inorgánica se reconocen 5 funciones químicas: los hidruros, los óxidos, los hidróxidos o bases, los ácidos y las sales

LOS OXIDOS:

Se producen por la combinación del oxígeno con otro elemento. Fórmula General Ex Oy. Existen varias formas de nombrar a los óxidos: Forma IUPAC: Oxido + De +Nombre del Metal (Estado de Oxidación)

Ejemplo:

Bi2O3 : Oxido de bismuto (III) V2O5 : Oxido de vanadio (V)

Forma Convencional:

Prefijo del Número de Átomos de Oxígeno-Oxido + De + Prefijo del Número de Átomos del otro Elemento-Nombre

Ejemplo:

CO : Monóxido de carbono Bi2O3 : Trióxido de dibusmuto V2O5 : Pentóxido de divanadio

a) Escriba el nombre (IUPAC y CONVENCIONAL) y la fórmula de todos los óxidos posibles del Cloro.

b) Escriba el nombre de los siguientes óxidos, e indique el tipo de óxido (ácido o básico).

Compuestos Nombre Tipo de Oxido

Li2O

SiO2

CO2

CO

Fe2O3

FeO

P2O5

SO2

CaO

Na2O

PbO

Cl2O

B2O3

Cl2O7

SO3

En química inorgánica se reconocen 5 funciones químicas: los hidruros, los óxidos, los hidróxidos o bases, los ácidos y las sales En química inorgánica se reconocen 5 funciones químicas: los hidruros, los óxidos, los hidróxidos o bases, los ácidos y las sales

LOS HIDRÓXIDOS

Son compuestos de fórmula general M(OH)y , donde “y” es el estado de oxidación del ión metálico. Son compuestos ternarios porque contienen elemento metálico, oxígeno e hidrógeno. (OH)-1

Hidróxido + De + Nombre del Catión (IUPAC o Convencional

Ejemplo: LiOH : Hidróxido de litio ó lítico Mg(OH)2 : Hidróxido de magnesio ó magnésico

Fe(OH)2 : Hidróxido de hierro (II) ó ferroso Fe(OH)3 : Hidróxido de hierro (III) ó férrico HgOH : Hidróxido de mercurio (I) ó mercurioso Hg(OH)2 : Hidróxido de mercurio (II) ó mercúrico a) Para los siguientes cationes escriba la fórmula del hidróxido y el nombre Convencional e IUPAC:

Elementos Fórmula CONVENCIONAL IUPAC

Li+

Na+

K+

Ca2+

Mg2+

Ba2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

Tl3+

Sn2+

En química inorgánica se reconocen 5 funciones químicas: los hidruros, los óxidos, los hidróxidos o bases, los ácidos y las sales

LOS ACIDOS

Las sustancias que producen H+ al ser disueltas en el agua se llaman ácidos.

1. Ácidos Hidrácidos:

Son las soluciones acuosas de los hidruros ácidos. Su fórmula debe estar acompañada por la palabra acuoso (ac).

Ácido + Raíz del No-Metal-terminación Hídrico

Ejemplo:

HF(ac) : Acido fluorhídrico H2Te(ac) : Acido telurhídrico

2. Los Oxiácidos:

Contienen oxígenos en sus moléculas y producen iones H+. Hay dos formas para dar los nombres: Son ácidos que contienen hidrógeno, oxígeno y otro elemento (elemento central).

Nombre IUPAC (es el que menos se utiliza): Ácido + La Raíz Griega del No. De Oxígenos + Raíz del Elemento Central terminado en ico (Estado de Oxidación

H2SO4 : Acido Tetraoxosulfúrico (VI) HClO3 : Acido Trioxoclórico (V)

Nombre Convencional (es el de uso más común): Ácido + Nombre del Catión Ejemplo: H3SbO4 : Ácido Antimónico HNO2 : Ácido Nitroso HClO : Ácido Hipocloroso

HNO3 : Ácido nítrico H2CO3 : Ácido carbónico HClO3 : Ácido clórico Escriba el nombre ó la fórmula a los siguientes Hidrácidos: Acido Sulfhídrico HBr(ac) _______________

Acido Clorhídrico H2Te(ac) _______________

Acido Selenhídrico H3B(ac) _______________

Ácido Fluorhídrico HI(ac) _______________

b. Escriba el nombre o la fórmula de los siguientes Oxácidos: Acido Hipocloroso HClO3 ________________

Acido Nitroso H2SO3 ________________

Acido Clórico H3PO4

Acido Peryódico H2CO3

Acido Arsenioso H2SeO4

Acido Bromoso H3AsO4

Acido Selenioso HNO3 En química inorgánica se reconocen 5 funciones químicas: los hidruros, los óxidos, los hidróxidos o bases, los ácidos y las sales

NOMENCLATURA DE LAS SALES

Sales Binarias

Son compuestos de fórmula general MxBy, donde “y” es el estado de oxidación del catión y “x” es el estado de oxidación del no-metal (ión negativo). Ejemplo: IUPAC CONVENCIONAL

GaAs : Arseniuro de galio (III) Arseniuro gálico FeCl3 : Cloruro de hierro (III) Cloruro férrico CdTe : Telururo de cadmio (II) Telururo cádmico

Sales Anfígenas

Resultan de combinar iones metálicos (cationes) con aniones oxigenados. Los aniones oxigenados provienen de los oxiácidos. Si el oxiácido termina en ICO, el oxianión termina en ATO y si el oxiácido temina en OSO, el oxianión lo cambia a ITO:

H2SO4 : Acido Sulfúrico SO4

2- anión sulfato HClO : Acido Hipocloroso CIO4

- anión clorito

Ejemplo:

LiBO2 : Borato de litio (I) ó Borato lítico NiSO4 : Sulfato de niquel (II) ó Sulfato niqueloso Fe2SiO4: Silicato de hierro (II) ó Sulfato ferroso

Nombre del Anión terminado en Uro + De + Nombre del Catión (IUPAC ó

Convencional)

Nombre del Oxianión + De + Nombre del Catión (IUPAC ó Convencional)

Sales Acidas

Son sales cuyo anión conservan algunos átomos de hidrógeno y que se obtienen por la neutralización parcial de un ácido. La nomenclatura más utilizado consiste en:

Cuando el ácido termina en –HIDRICO, el anión hidrogenado cambia a la terminación -HIDRATO.

Ejemplo: NaHS : Sulfhidrato de sodio

Cuando los iones provienen de ácidos oxigenados que tienen 2 hidrógenos, por ejemplo el Ácido Sulfúrico, se les puede nombrar de dos formas:

Ejemplo: NaHSO4 : Bisulfato de sodio ó Bisulfato sódico

Ejemplo: NaHSO4 : Sulfato ácido de sodio ó sódico En el caso que el ácido oxigenado tenga más de dos hidrógenos, por ejemplo el Ácido Fosfórico,

entonces se nombra de la siguiente forma:

Ejemplo: NaH2PO4 : Fosfato diácido de sodio ó sódico Na2HPO4 : Fosfato monoácido de sodio ó sódico

SALES HIDRATADAS Son compuestos que tienen unidos un número específico de moléculas de agua. Ej: Sulfato de cobre II en estado normal se une a cinco moléculas de agua. Se asigna como sulfato de cobre II pentahidratado (CuSO4 . 5H2O). Si las moléculas de agua se eliminan por calentamiento, el compuesto se asignará como

anhídrido.

Prefijo Bi-Oxoanión + De + Catión (IUPAC ó Convencional)

Oxoanión + Ácido + De + Catión (IUPAC ó Convencional)

Oxoanión + Prefijo del Número de Átomos de Hidrógeno + Ácido + De + Catión

(IUPAC ó Convencional)

Son sales que contienen moléculas de agua. Se nombran de la forma siguiente:

Ejemplo: MgSO4. 4H2O : Sulfato de magnesio tetrahidratado MgSO4 . 7H2O : Sulfato de magnesio heptahidratado.

Hielo seco : CO2 (dióxido de carbono sólido). Mármol, Greda : CaCO2 (carbonato de calcio). Yeso : CaSO4 . 2H2O a) Escriba La formula de las siguientes Sales. Cloruro de Hierro (III) Sulfato de Cobre (II) Heptahidrato Fosfato Diácido de Sodio Bromuro de Plata Nitrato de Cobre (II) Sulfito de Sodio Carbonato de Cobre (I) Arsenito de Hierro (II) Carbonato de Aluminio Sulfhidrato de Rubidio Fosfato Monoácido de Calcio Cloruro Magnésico pentahidrato b. Escriba el nombre de las siguientes Sales. LiHSO4 NiSO3

Nombre de la Sal + Prefino griego del Número de Moléculas de Agua- terminado

en Hidrato

MgSO4.6H2O AuCl Fe3(PO4)2 K3AsO4 _______________________ HgCl2 _______________________ Ca(BrO3)2 _______________________ Rb3SbO4 _______________________ SrI2 _______________________ Li2SeO3 _______________________