Nomenclatura de compuestos

Nomenclatura de los compuestos
Se utilizan nombres triviales para compuestos comunes.
El organismo internacional I.U.P.A.C. es el encargado de
dictar una serie de reglas para la formulación y
nomenclatura de las sustancias químicas y ello permite
nombrar de igual manera en todo el mundo científico a un
mismo compuesto.
Compuestos orgánicos
Compuestos inorgánicos
VALENCIA: Es la capacidad que tiene un
átomo de un elemento para combinarse con los
átomos de otros elementos y formar
compuestos. Por tanto también se puede definir
como el número de enlaces que forma un
átomo. La valencia, entendida como estado de
oxidación o número de oxidación, es un
número, positivo o negativo que nos indica el
número de electrones que pierde o gana,
respectivamente, o comparte un átomo con otro
átomo o átomos.
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VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS MÁS IMPORTANTES:
HIDRÓGENO: VALENCIA +1 -1
METALES:
VALENCIA 1: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag
VALENCIA 2: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
VALENCIA 3: Al
VALENCIAS 1, 2: Cu, Hg
VALENCIAS 1, 3: Au, Tl
VALENCIAS 2, 3: Ni, Co, Fe
VALENCIAS 2, 4: Pt, Pb, Sn
VALENCIAS 2, 3, 6: Cr
VALENCIAS 2, 3, 4, 6, 7: Mn
NO METALES:
VALENCIA –1: F
VALENCIAS +/- 1, 3, 5, 7: Cl, Br, I, At
VALENCIA -2: O
VALENCIAS +/-2, 4, 6: S, Se, Te
VALENCIAS 2, +/- 3, 4, 5: N
VALENCIAS +/- 3, 5: P, As, Sb
VALENCIAS +2,+/- 4: C
VALENCIA +/-4: Si
VALENCIA +/-3: B
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Nomenclatura de compuestos binarios
Los compuestos binarios son aquellos que solo tienen
dos elementos, independientemente del número de
átomos de cada elemento.
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Formulación de compuestos binarios:
• En compuestos formados únicamente por elementos nometálicos se coloca primero el elemento que se encuentre
más a la izquierda de la siguiente lista (menos
electronegativo):
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F
• Cuando hay un elemento metálico, este se coloca
siempre en primer lugar.
MnNm
Nomenclatura (IUPAC) de compuestos
binarios:
Se indica primero el elemento más electronegativo modificando
su nombre con la terminación -uro, excepto el oxígeno que toma la
terminación -ido; a continuación se añade el nombre del elemento más
electropositivo. Es decir, se nombran de forma inversa a como se
formulan.
La proporción estequiométrica, es decir la cantidad relativa de
los diferentes elementos que componen una especie química, se indica
mediante los prefijos numerales griegos: mono, di, tri, tetra, penta,
hexa, hepta, octa, ennea, deca, hendeca i dodeca. Si resulta
innecesario, el prefijo mono- puede omitirse. No es necesario mencionar
las proporciones estequiometricas si en el compuesto interviene un
elemento de valencia constante.
Nomenclatura (Stock): El sistema de Stock consiste en expresar el
número de oxidación del elemento mediante un número romano entre
paréntesis después el nombre del elemento. Si el elemento tiene solo un
número de oxidación no es necesario indicarlo.
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Combinaciones binarias del hidrógeno
NH3
PH3
LiH
CaH2
AlH3
trihidruro de nitrógeno (nombre común: amoniaco)
trihidruro de fósforo (nombre común: fosfina)
hidruro de litio
hidruro de calcio
hidruro de aluminio
Hidrácidos: Combinaciones del hidrógeno con los elementos más
electronegativos: F, Cl, Br, I, S, Se y Te
Las disoluciones acuosas de estos
compuestos deben nombrarse como
Ejemplos:
ácidos. Ejemplos:
HF
HBr
H2S
H2Se
fluoruro de hidrógeno
bromuro de hidrógeno
sulfuro de hidrógeno
seleniuro de hidrógeno
HF
HBr
H2S
H2Se
ácido fluorhídrico
ácido bromhídrico
ácido sulfhídrico
ácido selenhídrico.
Combinaciones binarias del oxígeno
Na2O
CoO
Al2O3
OF2
PbO2
óxido de sodio
monóxido de cobalto u óxido de cobalto (II)
óxido de aluminio
difluoruro de oxígeno
dióxido de plomo u óxido de plomo (IV)
El término anhídrido, usado antiguamente para nombrar las
combinaciones binarias del oxígeno con elementos no metálicos, no
debe emplearse. Estos compuestos deben nombrarse como óxidos.
SO2 dióxido de azufre u óxido de azufre (IV), pero no anhídrido sulfuroso.
N2O5 pentóxido de dinitrógeno
u óxido de nitrogeno (V), pero no anhídrido nítrico.
CO2 dióxido de carbono u óxido de carbono (IV), pero no anhídrido carbónico.
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Combinaciones binarias
de metales con no metales
nomenclatura IUPAC
nomenclatura Stock
CaF2
difluoruro de calcio
fluoruro de calcio
FeCl3
tricloruro de hierro
cloruro de hierro (III)
CuBr
monobromuro de cobre
bromuro de cobre (I)
MnS2
disulfuro de manganeso
sulfuro de manganeso (IV)
de no metales con no metales
PF5
pentafluoruro de fósforo
fluoruro de fósforo (V)
As2Se3 triseleniuro de diarsénico
seleniuro de arsénico (III)
CS2
disulfuro de carbono
sulfuro de carbono
Si3N4
tetranitruro de trisilicio
nitruro de silicio
SiC
carburo de silicio
carburo de silicio
BP
fosfuro de boro
fosfuro de boro
Combinaciones pseudo-binarias:
Contienen aniones poliatómicos cuyos nombres acaban en -uro, -ido
Con los elementos más metálicos (metales alcalinos y
alcalinotérreos) el oxígeno puede formar algunos tipos de
combinaciones binarias, generalmente de carácter iónico acusado,
que difieren de los óxidos (O2-) en la carga y el número de átomos
de oxígeno presentes. Los más importantes son: O22- (peróxido),
O2- (hiperóxido, a veces se nombra superóxido) y
O3- (ozónido). Estos compuestos se formulan y nombran de forma
análoga a los óxidos.
peróxido de bario
BaO
2
CsO2
KO3
hiperóxido de cesio
ozonido de potasio.
Otros: OH- (hidróxido), S22- (disulfuro), I3- (triyoduro), N3- (aziduro,
derivado del nombre antiguo del nitrogeno "azot"),NH2- (imiduro), NH2(amiduro), CN- (cianuro) y C22- (acetiluro).
Ni(OH)2 hidróxido de niquel (II)
Ca(NH2)2 amiduro de calcio
CuCN
cianuro de cobre (I)
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Nomenclatura de OXOÁCIDOS
Los oxoácidos son aquellos compuestos con
propiedades ácidas que contienen oxígeno en la
molécula: HaXbOc
X (átomo central) es normalmente un no metal, pero a
veces también puede ser un metal de transición que
se encuentra en un estado de oxidación elevado
( Mn (VII), Cr (VI), Pt (IV), etc... ).
Nomenclatura tradicional de oxoácidos
Para nombrar los oxoácidos se determina el estado de oxidación del
átomo central (X), basándonos en que en estos compuestos el estado de
oxidación del oxígeno es (-II) y el del hidrógeno (+I) y la suma de todos
los números de oxidación debe ser nula.
Terminaciones cuando un elemento presenta varios estados de oxidación:
(a) 2 estados de oxidación: -oso (número de oxidación menor), y
-ico (estado de oxidación superior).
(b) Tres estados de oxidación, de menor a mayor: hipo- …….... -oso,
-oso,
-ico
(c) Cuatro estados de oxidación: hipo- .... -oso,
-oso,
-ico
per- .... -ico.
H2SO4
H2SO3
HClO
HClO2
+II, +IV, +VI
ácido sulfúrico
+II, +IV, +VI
ácido sulfuroso
+I, +III, +V, +VII ácido hipocloroso
+I, +III, +V, +VII ácido cloroso
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Formulación tradicional de oxoácidos
(1º) formular el óxido del no metal con la misma terminación.
(2º) añadir una molécula de agua
(3º) simplificar la fórmula si es necesario.
En este método no se tiene en cuenta si las reacciones se producen o no
en la práctica.
Nombre
óxido H2O
Formula
Ac. hipocloroso
Ac. cloroso
Ac clórico
Ac. perclórico
Cl2O
Cl2O3
Cl2O5
Cl2O7
H2Cl2O2
H2Cl2O4
H2Cl2O6
H2Cl2O8
+H2O
+H2O
+H2O
+H2O
Fórmula simplificada
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
Nomenclaturas sistemáticas de oxoácidos:
Se indican el estado de oxidación del átomo central y el número de átomos
de oxígeno en el nombre del compuesto, quedando automaticamente fijado
el número de átomos de hidrógeno.
a) Nomenclatura estequiométrica.
Esta nomenclatura no se utiliza en la práctica aunque es la que menos
problemas presenta.
H2SO4:
tetraoxosulfato de dihidrógeno
b) Nomenclatura funcional (Stock).
En esta nomenclatura los oxácidos se nombran como: ácido oxo,
dioxo, trioxo, tetraoxo, pentaoxo, .... seguido del nombre del átomo
central modificando su nombre con el sufijo ico e indicando el número de
oxidación entre paréntesis y con números romanos.
H2SO4: ácido tetraoxosulfúrico (VI)
c) Nomenclatura sistemática (Stock).
En esta nomenclatura los oxácidos se nombran como: oxo, dioxo,
trioxo, tetraoxo, pentaoxo, .... seguido del nombre del átomo central
modificando su nombre con el sufijo ato, indicando el número de oxidación
entre paréntesis y con números romanos y seguido de "de hidrógeno".
H2SO4: tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno
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Formulación sistemática de oxoácidos:
(1º) Se escribe la fórmula general del oxoácido, fijando el número de
oxígenos (prefijo di-, tri-, ….)
(2º) Se determina el número de hidrógenos, considerando el estado
de oxidación del átomo central (X) y sabiendo que el del oxígeno es
(-II) y el del hidrógeno (+I)
Ej. Dioxoclorato (III) de hidrógeno: HxClO2 → 2.2 - 3 = 1 → HClO2
Nomenclatura de cationes:
Se antepone la palabra catión o ion al nombre del elemento. En los casos en
que el átomo pueda adoptar distintos estados de oxidación es conveniente
adoptar la nomenclatura de Stock.
El nombre antiguo (terminaciones oso e ico).
Ni2+: ion niquel(II)
También hay cationes poliatómicos, para estos casos la IUPAC suguiere utilizar
una nomenclatura sistemática o la nomenclatura tradicional modificada (en la
que se sustituyen las terminaciones -oso e -ico por -osilo e -ilo
respectivamente).
VO2+: ion vanadilo (IV);
ion monooxovanadio (IV)
Hay bastantes compuestos, como por ejemplo el amoniaco, que disponen de
electrones libres, no compartidos. Estos compuestos pueden unirse al catión
hidrógeno, para dar una especie cargada. Para nombrar estas especies
cargadas debe añadirse la terminación -onio a un prefijo indicativo del
compuesto de procedencia.
NH4+: ion amonio
H3O+: ion oxonio
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Nomenclatura de aniones:
Para nombrar los aniones monoatómicos se utiliza la terminación -uro.
H-: ion hidruro
P3-: ion fosfuro
Los aniones poliatómicos se pueden considerar provenientes de otras
moléculas por pérdida de uno o más iones hidrógeno. La gran mayoria de estos
aniones poliatómicos proceden de un ácido que ha perdido o cedido sus
hidrógenos. Para nombrar estos aniones se puede utilizar una nomenclatura
sistemática, pero tambien es aceptable, y en realidad se emplea mucho más, la
basada en las terminaciones -ito y -ato (se utiliza uno u otro sufijo según que el
ácido de procedencia termine en -oso o en -ico respectivamente).
ion sulfito, ion trioxosulfato (IV)
SO32S(IV): -oso → -ito
S2O52- ion disulfito, ion pentaoxodisulfato (IV)
2SO4
ion sulfato, ion tetraoxosulfato (VI)
S(VI): -ico → -ato
S2O72- ion disulfato, ion heptaoxodisulfato (VI)
MnO4- ion permanganato, ion tetraoxomanganato (VII)
MnO42- ion manganato, ion tetraoxomanganato (VI)
CrO42- ion cromato, ion tetraoxocromato (VI)
Cr2O72- ion dicromato, ion heptaoxodicromato (VI)
SALES
Estos compuestos son el resultado de la unión de una especie catiónica
con otra aniónica distinta de H-, OH- y O2-.
Algunas de estas sales son compuestos binarios (combinaciones metal
con no metal) y se nombran como tales.
KCl (cloruro de potasio) contiene el catión K+ y el anión ClCuando el anión procede de un oxoácido se emplean los sufijos -ito y
-ato según que el elemento base del anión actúe con el estado de
oxidación inferior o superior
Hipo……-oso → Hipo……-ito
……-oso →
……-ito
……-ico →
……-ato
Per………-ico → Per……..-ato
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Nomenclatura de sales:
Añadir al nombre del anión el del catión.
Sal
Oxoanión
NaClO
ClOClO2NaClO2
NaClO3
ClO3K2SO3
SO32K2SO4
SO42-
nombre tradicional
hipoclorito de sodio
clorito de sodio
clorato de sodio
sulfito de potasio
sulfato de potasio
nombre sistemático
monoxoclorato (I) de sodio
dioxoclorato (III) de sodio
trioxoclorato (V) de sodio
trioxosulfato (IV) de potasio
tetraoxosulfato (VI) de potasio
Formulación de sales:
El metal, se escribe a la izquierda del anión. Basándonos en que una sal es
un compuesto neutro y por tanto las cargas positivas deben ser igual a las
negativas se multiplican tanto los cationes como los aniones por el número
que les haga alcanzar la electroneutralidad (intercambio de valencias).
Nombre de la sal
Sulfito de cesio
Sulfito de niquel
Sulfito de aluminio
Fosfato de sodio
Catión
Cs+
Ni2+
Al3+
Na+
Oxoanión
SO32SO32SO32PO43-
Fórmula de la sal
Cs2SO3
NiSO3
Al2(SO3)3
Na3PO4
COMPUESTOS DE COORDINACIÓN, COMPLEJOS METÁLICOS
O COMPLEJOS:
Son compuestos que contienen un átomo o ión central que
generalmente es un metal, rodeado por un grupo de iones o
moléculas denominados ligandos.
Ligandos: Bases de Lewis
L1
L6
Base de Lewis: molécula capaz de donar pares de
L2
electrones (tiene pares de electrones solitários en
su capa de valencia dispuestos a ser cedidos).
M
L5
L3
Ej.: NH3
N
L4
H
H
H
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Formulación de complejos:
Se coloca en primer lugar el símbolo del átomo o ion central y a
su derecha se van anotando primero los ligandos iónicos y luego los
neutros, siguiendo dentro de cada clase un orden alfabético (orden
alfabético basado en los símbolos de los átomos directamente enlazados
al ion central, átomos coordinadores). La formula se expresa dentro de
corchetes.
Nomenclatura de complejos:
Para nombrar estos compuestos, primero se mencionan los
ligandos en orden alfabético (independientemente de que sean neutros o
aniónicos) y posteriormente se cita el átomo central. Para indicar el
número de oxidación del átomo central puede utilizarse el sistema de
Stock.
Si se trata de un complejo aniónico, se añade a la raíz
característica del nombre del átomo central la terminación -ato y si se trata
de un complejo neutro o catiónico no se añade ningún sufijo al nombre del
átomo central.
[CrBr(H2O)5]2+ ion pentaaquabromocromo(III)
Los ligandos aniónicos se citan como tales aniones:
HHSO3ClO4NO2C2O42-
hidruro
hidrogenosulfito
perclorato
nitro (-NO2 isómero de enlace de -ONO: nitrito)
oxalato (ox)
Sin embargo, hay unos cuantos aniones a los que se dan nombres algo modificados:
FClBrIO2OHO22HSS2CN-
ion fluoruro: ligando fluoro
ion cloruro : ligando cloro
ion bromuro : ligando bromo
ion yoduro : ligando yodo
ion óxido : ligando oxo
ion hidróxido : ligando hidroxo
ion peróxido : ligando peroxo
ion hidrogeno sulfuro : ligando mercapto
ion sulfuro : ligando tio
ion cianuro : ligando ciano
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Para citar los ligandos neutros o catiónicos se utiliza su nombre
corriente, a excepción de los ligandos H2O y NH3 que se denominan
"aqua" y "ammina", respectivamente.
[CrBr(H2O)5]2+ ion pentaaquabromocromo (III)
Los grupos NO (nitrosil) y CO (carbonil) se consideran ligandos neutros
(criterio arbitrario, que no genera ningún problema en la formulación,
aunque de esta forma muchos metales aparecen con estados de
oxidación insólitos): [Ni(CO)4] tetracarbonilniquel (0)
El número de ligandos presentes de un tipo determinado se indica por
medio del prefijo numeral correspondiente, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-,
hepta-, etc. Para evitar ambigüedades se utilizan los prefijos: bis-, tris-,
tetrakis, pentakis- hexakis-, heptakis etc.
Por ejemplo para diferenciar dos ligandos cromato, bis(cromato):
-(CrO4)2, de un ligando dicromato: -(Cr2O7)
Cuando se determina el orden alfabético no se tienen en cuenta los
prefijos multiplicativos para indicar la presencia de varias moléculas de
un mismo ligando.
[Fe(CN)6]4-
ion hexacianoferrato (II)
[Ni(CO)4]
tetracarbonilniquel (0)
[Pt(NH3)4]2+
ion tetraamminaplatino(II)
Sales derivadas de los complejos
Los complejos aniónicos y catiónicos se aíslan en forma de sales. Estas sales
se nombran como tales, pero con la peculiaridad de que aquí el anión o el catión
(o ambos) son iones complejos.
K4[Fe(CN)6]
hexacianoferrato (II) de potasio
[CrBr(H2O)5](NO3)2
nitrato de pentaaquabromocromo (III)
K[Co(CO)4]
tetracarbonilcobaltato (-I) de potasio
[Pt(NH3)4][PtCl6]
hexacloroplatinato(IV)de tetraaminaplatino(II)
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