Apuntes de Formulación Inorgánica

Colegio Santo Tomás de Aquino
Profesor: Alberto José De Jaime Cobo
FORMULACIÓN DE QUÍMICA INORGÁNICA.
(IUPAC 2005)
1. VALENCIA.
Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para combinarse con los átomos
de otros elementos y formar compuestos. La valencia es un número, positivo o negativo, que
nos indica el número de electrones que gana, pierde o comparte un átomo con otro átomo o
átomos.
2. NOMENCLATURA.
Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas establecidas
por la IUPAC que quedan reflejado en el libro Rojo de 2005. En dicho libro, se aceptan dos
tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos:
Sistemática: Que a su vez se divide en:
o De composición.
o De sustitución.
o De adicción.
-
Tradicional esta nomenclatura solo es aceptada por la IUPAC para los compuestos
terciarios o cuaternarios y algunos especiales
2.1. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA.
Dentro de esta nomenclatura, vamos a distinguir tres tipos:
-
De Composición o también conocida como estequiométrica. Está basada solamente
en la composición de las sustancias o especies que se van a nombrar. Para nombrar la
proporción de los elementos constituyentes se usan prefijos multiplicadores: mono, di,
tri, tetra, penta, hexa, hepta, etc.
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Uno de los compuestos es más electronegativo que el otro, El elemento más
electronegativo se escribe a la derecha de la fórmula. Se empieza nombrando por el
elemento más electronegativo con la terminación adecuada, seguido del elemento
menos electronegativo cuyo nombre permanece inalterado.
Cl2O3 Trióxido de dicloro
-
De Adicción: Esta nomenclatura se basa en una combinación de un átomo central o
átomos centrales con ligando asociados. El ligando tiene un nombre especial,
generalmente relacionado con el nombre del ion. Además si el ligando es un oxígeno
que a su vez está unido a un hidrógeno se denomina al ligando hidróxido, si el oxígeno
está unido únicamente al elemento central se denomina oxido. Cada uno de estos
nombres se acompaña de los prefijos pertinentes: di-, tri-, tetra-, etc.
CCl4  Triclorurofósforo
-
I2  diodo
HIO2  Hidroxidooxidoyodo
De Sustitución: Se utiliza ampliamente en los compuestos orgánicos y, en menos
proporción, en los compuestos inorgánicos. Se basa en la idea de un hidruro progenitor
que se modifica al ir sustituyendo los átomos de hidrógeno por otros átomos o grupos.
CCl4  Tetraclorometano
PCl3  Triclorofosfato
3.2. NOMENCLATURA TRADICIONAL.
Esta nomenclatura aún queda en uso debido al arraigo en la sociedad de muchos de
sus términos (ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, etc.). Solo se utiliza fundamentalmente en
compuestos terciarios y cuaternarios, en ocasiones en binarios específicos.)En esta
nomenclatura para poder distinguir con qué valencia funcionan los elementos en ese
compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos. SOLO SE UTILIZA EN COMPUESTOS
TERNARIOS Y CUATERNARIOS (y ácidos hidrácidos)
1 valencia
2 valencias
1 valencia
-
2 valencias
Hipo_
oso
ico
Valencia más pequeña
Valencia más grande
_oso
_oso
_ico
Hipo_
4
4 valencias
ico
-
3 valencias
3 valencias
Hipo_ _oso
_oso
_ico
Per_ _ico
valencias
Per_
Valencia menor
_oso
_oso
_ico
_ico
Valencia menor
Valencia mayor
4. CLASIFICACIÓN DE COMPUESTOS.
Valencia menor
Valencia mayor
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Según el número de elementos que participen en el compuesto, podemos distinguir:
- Compuestos binarios: óxidos, peróxidos, hidruros, sales binarias, etc.
- Compuestos terciarios: hidróxidos, ácidos oxoácidos, sales ternarias, etc.
- Compuestos cuaternarios: sales ácidas, compuestos de coordinación, etc.
5. COMBINACIONES CON OXÍGENO.
Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno. Hay
dos clases que son los óxidos y los peróxidos.
5.1. ÓXIDOS.
Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal o no metal y el
oxígeno. Su fórmula general es:
M2OX
Donde M es un metal o no metal y X la valencia del metal o no metal (el 2 corresponde
a la valencia del oxígeno). LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN
ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES. (Si la valencia es par se simplifica).
Fórmula
N. de composición
N. sistemática (Expresando el número de
oxidación con números romanos)
Na2O
Ca2O2 = CaO
Fe2O2 = FeO
Fe2O3
Pb2O4 = PbO2
I2O3
SeO2
S2O3
Monóxido de disodio
Monóxido de calcio
Monóxido de hierro
Trióxido de dihierro
Dióxido de plomo
Trióxido de diodo
Dióxido de Selenio
Trióxido de diazufre
Óxido de sodio
Óxido de calcio
Óxido de hierro (II)
Óxido de hierro (III)
Óxido de plomo (IV)
Óxido de Iodo (III)
Óxido de selenio (IV)
Óxido de azufre (VI)
5.2. PERÓXIDOS.
Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal o no metal y dos
átomos de oxígeno unidos entre sí. Se caracterizan por llevar el grupo PEROXO (- O – O -)
también representado O22-. Su fórmula general es:
M2O2X
Donde M es un metal o no metal y X la valencia del metal o no metal (el 2 corresponde
al doble átomo de oxígeno). LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN
ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES.
¡Ojo! ¡Solo se simplificará la fórmula si el número de oxígenos al simplificarse es par!
Fórmula
N. de composición (estequiometrica)
N. de adicción (Expresando el número de oxidación con
números romanos)
Na2O2
Ca2O4 = CaO2
Fe2O4 = FeO2
Fe2O6
Pb2O8 = PbO4
Dióxido de disodio
Dióxido de calcio
Dióxido de hierro
Hexaóxido de hierro
Tetróxido de plomo
Peroxido de sodio
Peroxido de calcio
Peroxido de hierro (II)
Peroxido de hierro (III)
Peroxido de plomo (IV)
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SeO4
Br2O10
S2O6
Tetróxido de Selenio
Decaóxido de dibromo
Hexaóxido de diazufre
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Peroxido de selenio (IV)
Peroxido de bromo (V)
Peroxido de azufre (VI)
6. HIDRUROS.
-
HIDRUROS DE METALES.
Son compuestos binarios formados por un metal e Hidrógeno. Su fórmula general es:
MHX
Donde M es un metal y la X la valencia del metal. ¡Ojo! EL HIDRÓGENO SIEMPRE
TIENE VALENCIA 1.
Fórmula
N. de composición
(Estequiometrica)
N. de adicción
(expresando el número de oxidación con números romanos)
NaH
FeH2
FeH3
SnH4
Monohidruro de sodio
Dihidruro de hierro
Trihidruro de hierro
Tetrahidruro de estaño
Hidruro de sodio
Hidruro de hierro (II)
Hidruro de hierro (III)
Hidruro estaño (IV)
-
HIDRUROS DE NO METALES.
Hay no metales como el nitrógeno, fósforo, arsénico antimonio, carbono, silicio y boro
que forman compuestos con el hidrógeno y que reciben nombres especiales. En estos
compuestos, el nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y el boro funcionan con la valencia 3
mientras que el carbono y el silicio lo hacen con valencia 4.
Fórmula
N. tradicional
Fórmula
N. tradicional
Fórmula
N. tradicional
BH3
AlH3
GaH3
InH3
TlH3
Borano
Alumano
Galano
Indigano
Talano
CH4
SiH4
GeH4
SnH4
PbH4
Metano
Silano
Germano
Estannano
Plumbano
NH3
PH3
AsH3
SbH3
BiH3
Amoniaco / azano
Fosfato
Arsano
Estibano
Bismutano
Existen otros no metales, de la columna 16 y 17 que forman compuestos
característicos por su acidez, denominados ácidos hidrácidos. Los no metales que forman
estos ácidos son los siguientes:

Flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con la valencia 1)
 Azufre, selenio, teluro (funcionan con la valencia 2).
Su fórmula general es:
HxN
Donde N es el no metal y la X la valencia del no metal. (El hidrógeno funciona con valencia 1).
Fórmula N. tradicional
N. de composición
Fórmula
N. tradicional
N. de composición
HF
HCl
HBr
HI
Fluoruro de hidrógeno
Cloruro de hidrógeno
Bromuro de hidrógeno
Yoduro de hidrógeno
H2S
H2Te
H2Se
Ácido sulfhídrico
Ácido telurhídrico
Ácido Selenhídrico
Sulfuro de dihidrógeno
Telururo de dihidrógeno
Seleniuro de dihidrógeno
Ácido fluorhídrico
Ácido clorhídrico
Ácido bromhídrico
Ácido iodhídrico
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7. HIDRÓXIDOS.
Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). Su fórmula general
es:
M(OH)X
Donde M es un metal y la X la valencia del metal. EL GRUPO -OH SIEMPRE TIENE
VALENCIA 1.
Fórmula
N. de composición
(Estequiometrica)
N. de adicción
(expresando el número de
oxidación con números romanos)
N. de adicción
(Utilizando el número de carga)
NaOH
Ca(OH)2
Ni (OH)2
Al(OH)3
Pb(OH)4
Hidróxido de sodio
Dihidróxido de calcio
Dihidróxido de níquel
Trihidróxido de aluminio
Tetrahidróxido de plomo
Hidróxido de sodio
Hidróxido de calcio
Hidróxido de niquel (2+)
Hidróxido de aluminio
Hidróxido de plomo (4+)
Hidróxido de sodio
Hidróxido de calcio
Hidróxido de níquel (II)
Hidróxido de aluminio
Hidróxido de plomo (IV)
8. ÁCIDOS OXÁCIDOS.
Son compuestos ternarios formados por un no metal, oxígeno e hidrógeno. Se obtienen
a partir del óxido ácido o anhídrido correspondiente sumándole una molécula de agua (H 2O).
Su fórmula general es:
H2O + N2Ox = HaNbOc
Donde H es el hidrógeno, N el no metal y O el oxígeno.
AVISO: En el caso de P, As, Sb, Bi, B, V (valencias 3, 5) se les añade tres molécula de agua.
Fórmula
N. tradicional
N. de composición
(Estequiometrica)
N. de adicción
F2O + H2O = H2F2O2 = HFO
SO + H2O = H2SO2
Cl2O3 + H2O = H2Cl2O4 = HClO2
S2O + H2O = H2SO3
Cl2O5 + H2O = H2Cl2O6 = HClO3
SO3 + H2O = H2SO4
Cl2O7 + H2O = H2Cl2O8 = HClO4
Ácido hipofluoroso
Ácido hiposulfuroso
Ácido cloroso
Ácido sulfuroso
Ácido clórico
Ácido sulfúrico
Ácido perclórico
Hidrogeno(oxidofluorato)
Dihidrogeno(Dioxidosulfato)
Hidrogeno(Dioxidoclorato)
Dihidrogeno(Trioxidosulfato)
Hidrogeno(Trioxidoclorato)
Dihidrogeno(Tetraoxidosulfato)
Hidrogeno(Tetraoxidoclorato)
Hidroxidofluor
Dihidroxidoazufre
Hidroxidooxidocloro
Dihidroxidooxidoazufre
Hidroxidodioxidocloro
Dihidroxidodioxidoazufre
Hidroxidotrioxidocloro
9. SALES
-
Sales Binarias.
Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del ácido hidrácido correspondiente por un
metal. Se nombran con el nombre del no metal terminado en –uro seguido del nombre del
metal. Si el metal tiene más de una valencia se indica al final, en números romanos y entre
paréntesis.
MxNy
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Se intercambian las valencias. Siendo “x” la valencia del no metal e “y” la valencia del metal.
Fórmula
N. de composición
(Estequiometrica)
N. tradicional
(expresando el número
de oxidación con
números romanos)
N. de adicción
CaF2
FeCl2
CdBr2
CrI2
Pt2S4 =
PtS2
Al2Se3
Difluoruro de calcio
Dicloruro de hierro
Dibromuro de cadmio
Diiodo de cromo
Disulfuro de platino
Fluoruro de calcio
Cloruro de hierro (III)
Bromuro de cadmio
Yoduro de cromo (II)
Sulfuro de platino (IV)
Difluorurocalcio
Diclorurohierro
Dibromurocadmio
Diyodurocromo
Disulfuroplatino
Triseleniuro de
dialuminio
Tritelururo de dioro
Seleniuro de aluminio Triseleniurodialuminio
Au2Te3
-
Telururo de oro
N. de sustitución
Tritelururodioro
Sales Ternarias
Se obtienen sustituyendo todos los hidrógenos de un ácido oxácido por un metal. La
valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido sin los hidrógenos. El número
de hidrógenos que se le quiten al ácido se le ponen como subíndice al metal.
En la Nomenclatura tradicional, se nombran sustituyendo los sufijos que utilizábamos en el
ácido (-oso e –ico) por los sufijos -ito y -ato respectivamente.
Prefijos y sufijos utilizados en los ácidos
Prefijos y sufijos utilizados en las sales
HIPO-OSO
HIPO-ITO
-OSO
-ITO
-ICO
-ATO
PER-ICO
PER-ATO
Puede ayudarte a recordar la equivalencia de sufijos la siguiente frase:
Cuando el OSO toca el pITO, perICO toca el silbATO.
En la nomenclatura Sistematica. Nos encontramos:


Nomenclatura de adición de sales: Se escribe el nombre del anión seguido del
nombre del catión, con la carga según el sistema de Ewens-Bassett en cantiones que
no tengan número de oxidación fijo.
Nomenclatura estequiométrica de sales: Se escribe el nombre del anión sin la carga,
si es necesario con los prefijos bis, tris, tetrakis, pentakis, hexakis, etc. que nos indican
la repetición del anión poliatómico. Seguido del catión, con los prefijos di, tri, tetra, etc
que nos indican la repetición del catión.
Sal
N. Tradicional
N. de composición
(Estequiometrica)
N. de adiccion
Ca(ClO)2
Ca(ClO2)2
Sn(ClO3)4
Li(ClO4)
Ca(SO2)
Pb(SO3)2
Hipoclorito de calcio
Clorito de calcio
Clorato de estaño (IV)
Perclorato de litio
Hiposulfito de calcio
Sulfito de plomo (II)
Bis(Oxidoclorato) de calcio
Bis(Dioxidoclorato) de calcio
Tetrakis(trioxidoclorato) de estaño
Tetraoxidoclorato de litio
Bis(Dioxidosulfato) de calcio
Tetrakis(Trioxidosulfato) de plomo
Oxidoclorato (1-) de calcio (2+)
Dioxidoclorato (1-) de calcio (2+)
Trioxidoclorato (1-) de estaño (4+)
Tetraoxidoclorato (1-) de Litio (1+)
Dioxidosulfato (2-) de calcio (2+)
Trioxidosulfato (2-) de plomo (4+)
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Al2(SO4)3
FePO4
K3(AsO3)
Sulfato de aluminio
Fosfato de hierro (III)
Arsenito de potasio
-
Profesor: Alberto José De Jaime Cobo
Tris(Tetraoxidosulfato) de dialuminio Tetraoxidosulfato (2-) de aluminio (3+)
Tetraoxidofosfato de hierro
Tetraoxidofosfato (3-) de hierro (3+)
Trioxidoarseniato de tripotasio
Trioxidoarseniato (3-) de potasio (1+)
Sales cuaternarias.
Son compuestos que se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS HIDRÓGENOS de un
ácido oxácido por un metal. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como
subíndice al metal y la valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido.
Se nombran con la palabra hidrógeno precedida de los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del
nombre de la sal correspondiente. Forman sales ácidos los no metales siguientes: S, Se, Te, P,
As y Sb.
Sal
N. Tradicional
N. de composición
(Estequiometrica)
N. de adiccion
Ca(HSO2)2
Hidrógeno hiposulfito
de calcio
Hidrógeno sulfito de
plomo (IV)
Hidrógeno sulfato de
cromo (III)
Hidrogeno carbonato
de potasio
Dihidrogeno fosfato de
bario
Hidrogeno fosfato de
sodio
Hidrogeno sulfito de
hierro (III)
Hidrogeno sulfato de
cesio
Hidrogeno seleniato de
calcio
Bis[Hidrogeno(Dioxidosulfato)] de
calcio
Tetrakis[Hidrogeno(Trioxidosulfato)]
de plomo
Tris[Hidrogeno(Tetraoxidosulfato)] de
cromo
Hidrogeno(Trioxidocarbonato) de
potasio
Bis(Dihidrogeno(Tetraoxidofosfato)]
de bario
Hidrogeno(Tetraoxidofosfato) de
disodio
Tris[Hidrogeno(Trioxidosulfato)] de
hierro
Hidrogeno(Tetraoxidosulfato) de
cesio
Bis[Hidrogeno(Trioxidoseleniato) de
calcio
Hidroxidooxidosulfato (1-) de calcio
(2+)
Hidroxidodioxidosulfato (1-) de plomo
(4+)
Hidroxidotrioxidosulfato (1-) de cromo
(3+)
Hidroxidodioxidocarbonato (1-) de
potasio (1+)
Dihidroxidodioxidofosfato (1-) de
bario (2+)
Hidroxidotrioxidofosfato (2-) de sodio
(1+)
Hidroxidodioxidosulfato (1-) de hierro
(3+)
HidroxidoTrioxidosulfato (1-) de cesio
(1+)
Hidroxidodioxidoseleniato (1-) de
calcio (2+)
Pb(HSO3)4
Cr(HSO4)3
KHCO3
Ba(H2PO4)2
Na2HPO4
Fe(HSO3)3
CsHSO4
Ca(HSeO3)2