UNIDAD DE APRENDIZAJE: 5 “COMPUESTOS QUÍMICOS

UNIDAD DE APRENDIZAJE: 5
“COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS”
LECTURA: NOMENCLATURA DE COMPUESTOS
INORGÁNICOS
QUÍM. GABRIEL JIMÉNEZ ZERÓN
NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN EN QUÍMICA INORGÁNICA
INTRODUCCIÓN COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS.
El cuerpo compuesto, o compuesto químico, se forma al unirse átomos diferentes entre sí.
La representación abreviada de la molécula de un compuesto químico se hace por medio de
fórmulas. Existen dos clases de fórmulas: las empíricas y las desarrolladas.
Las empíricas nos ponen de manifiesto cuáles y cuántos átomos de cada elemento forman
la molécula.
La fórmula desarrollada, sin embargo, nos indica cómo están unidos los átomos que forman
la molécula.
Para la formulación de compuestos químicos es necesario tener en cuenta el concepto de
valencia. La valencia representa la capacidad de un átomo o grupo de átomos para
combinarse con otro de hidrógeno, al que se le asigna valencia unidad.
Por valencia se considera la ganancia, pérdida o compartición de electrones entre los
átomos que se combinan. Según pierdan o ganen 1, 2, 3, etc., electrones, serán
monovalentes (I), bivalentes (II), trivalentes (III), etc. La valencia será positiva si pierden
electrones, negativa si ganan y neutra si los comparten, siendo en este último caso la
valencia del átomo el número de pares electrónicos que comparten. Todos los elementos en
estado natural, esto es, sin combinar, tienen valencia cero. Gran número de átomos
presentan varias valencias, que sólo son explicables si admitimos el paso de electrones de
órbitas interiores a órbitas exteriores del átomo.
COMPUESTOS QUIMICOS INORGANICOS
A partir de Lavoisier (1743-1794) puede considerarse que empieza la Química moderna,
puesto que fue él quien estableció la composición del aire y del agua y distinguió los cuerpos
simples de las combinaciones.
En 1782, Guyton de Morveau ayudado por Lavoisier, Berthollet y Fourcroy inician la
creación de la nomenclatura química, cuya base subsiste aún en la actualidad como
nomenclatura funcional (que intenta dar nombres que derivan de la función química, de los
elementos componentes y de las valencias en que actúan en el compuesto)
A comienzos de este siglo se crearon unas comisiones para tratar de sistematizar la
nomenclatura química. Estas comisiones constituirían los fundamentos de la Unión
Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), fundada en 1921 para su estudio y
permanente actualización. En 1957, dicho organismo publica unas reglas que, actualizadas
en 1970, constituyen la nomenclatura sistemática (que tiene como finalidad fundamental
indicar la fórmula empírica).
NOMENCLATURA FUNCIONAL
Corrientemente, las especies químicas reciben denominaciones formadas por dos partes: la
primera es el nombre genérico o funcional (óxido, ácido, etc.) y la segunda es el nombre
específico (que indica de qué especie se trata). La formación del nombre específico tiene
lugar a partir de la raíz del nombre de los elementos y la adición de prefijos y sufijos que
dependen de las valencias. Existen los siguientes casos, según el número de valencias que
tenga el elemento (E):
Elementos con una sola valencia (1a)
Ag, Na, Li, H
a
1 raíz del (E) -ico
Elementos con dos valencias (1a y 2a)
1a raíz del (E) -oso
2a raíz del (E) -ico
Fe, Au, P, C
Elementos con tres valencias (1a, 2a Y 3a)
1a hipo-raíz del (E) -oso
N, S, Cr, Mn
2a raíz del (E) -oso
3a raíz del (E) -ico
Elementos con cuatro valencias (1a, 2a, 3a Y 4a)
1a hipo-raíz del (E) -oso
2a raíz del (E) -oso
3a raíz del (E) -ico
4a per-raíz del (E) -ico
F, CI, Br, I
NOMENCLATURA SISTÉMICA
Las especies químicas se denominan a partir de los nombres o de las raíces de los nombres
de los elementos de los componentes con algunos sufijos (uro y ato). Las proporciones se
indican mediante prefijos numerales (mono, di, tri, ... ). También existe una notación paralela
(de stock) que consiste en indicar el número de oxidación del elemento, mediante un
número romano entre paréntesis.
SUSTANCIAS SIMPLES
Son las agrupaciones de átomos de un mismo elemento. Constituyen en general la
molécula del elemento y se formulan con el símbolo del elemento E y un subíndice n que
indica el número de átomos:
En
La nomenclatura usual da el nombre del elemento a las moléculas de fórmula E2:
H2 Hidrógeno.
Mientras que el átomo aislado E se le denomina como: nombre de E atómico.
H Hidrógeno atómico
Los elementos que forman redes se representan por (E) y reciben el nombre del elemento.
~
La nomenclatura sistemática nombra a las sustancias simples mediante un prefijo numeral
según sea el subíndice de la fórmula:
H, mono hidrógeno; H2 dihidrógeno, etc . . .
ÓXIDOS ÁCIDOS Y ÓXIDOS BÁSICOS.
"
Hacia mediados del siglo XVIII se planteó la división de los elementos en dos grupos: los
metales y los no metales. La diferencia entre unos y otros se notaba a simple vista, sobre
todo por sus propiedades físicas ( brillo metálico y maleabilidad ). Sin embargo, el criterio
fundamental para la clasificación de los elementos se dio con base en su comportamiento
químico, al tomar en cuenta su interacción con el oxígeno y con el agua. Los metales al
reaccionar con el oxígeno forman óxidos metálicos o básicos, ya que éstos al combinarse
químicamente con el agua dan lugar a sustancias básicas o hidróxidos.
La oxidación de los no metales da lugar a anhídridos - u óxidos ácidos - , ya que éstos al
reaccionar con el agua producen ácidos, explicación que se puede dar a la formación de la
lluvia ácida en las zonas urbanas e industriales.
Se conocen compuestos del oxígeno con todos los elementos excepto el Helio, Neón y
posiblemente el Argón. El oxígeno molecular ( 02 ) reacciona con todos los elementos
restantes a la temperatura ambiente o mediante calentamiento, excepto los halógenos,
algunos metales y gases nobles.
La química del oxígeno implica alcanzar la configuración del neón por una de las formas
siguientes:
-2
1.
2.
3.
4.
Ganancia de electrones para formar el ion óxido O
Formación de dos enlaces covalentes sencillos o un enlace doble.
Formación de un enlace sencillo y ganancia electrónica, como en OH
Formación de tres, o menos generalmente, cuatro enlaces covalentes como en los
iones hidronio. H30 +
Como sabemos los compuestos químicos derivados de la combinación de un metal con el
oxígeno, suelen diferenciarse de los compuestos análogos de los no metales, los llamados
anhídridos; sin embargo, considerando que las características metálicas a lo largo de los
diversos grupos del sistema periódico la actual nomenclatura química propone el término
óxidos, siempre que se pueda seguir ambigüedades, se indica el número de átomos de
oxígeno mediante prefijos adecuados.
La variación en las propiedades físicas que muestran los óxidos binarios de los elementos
puede atribuirse a la que ocurre en los tipos de enlace que van desde el principalmente
Iónico al completamente covalente.
[
NOMENCLATURA DE LOS ÓXIDOS METÁLICOS.
Resultan de la combinación química del Oxígeno y cualquier Metal. Para
nombrar a los óxidos metálicos se si9uen las siguientes reglas.
1.- La primer palabra del nombre es H Oxido ".
2.- Se observa si el metal unido al oxígeno tiene valencia Fija ( una sola ) o variable ( más de una ).
Por ejemplo tenemos a
estos dos metales:
3.- Si la valencia es Fija el nombre se completa con las palabras “de“ y el nombre del
Metal.
.
4.- Si la valencia es variable se debe comprobar con cual está trabajando el metal en el compuesto,
si es la menor se utiliza la terminación “Oso” y si es la mayor será la terminación “Ico” al nombre del
metal.
Así entonces para nombrar el MgO:
a) Es un óxido porque solo participa el metal ( magnesio ) más el oxígeno.
b) El Magnesio tiene valencia Fija y
por lo tanto el compuesto se llama
Óxido de Magnesio.
a) Es un óxido porque solo participa el metal mas el oxigeno.
b) El Hierro tiene valencia Variable y está empleando la menor (2 ).
c) Por lo tanto el compuesto se llama: Oxido Ferroso.
Para el caso de un metal con valencia variable y que emplea la mayor: Fe 203.
a) Es un óxido porque solo participa el metal mas el oxigeno.
b) El Hierro tiene valencia Variable y está empleando la mayor (3).
c) Por lo tanto el compuesto se llama: Oxido Férrico.
Otras dos formas de nombrar a los óxidos metálicos es:
1.- Se nombra al compuesto como: “Oxido de” mas el nombre deI metal y con números
romanos el número de valencia, en el caso de ser fija no se escribe.
Por ejemplo:
MgO
FeO
Fe203
Oxido de Magnesio.
Oxido de Hierro II.
Oxido de Hierro III.
2.- Utilizando las prefijos Mono, Di o Bi, Tri, Tetra, Penta, Hexa, Hepta, Octa, Nona, Deca,
Undeca, etcétera. Más la preposición 11 De ".
MgO
FeO
Fe203
Monóxido de Monomagnesio.
Monóxido de Monohierro.
Trióxido de Dihierro.
Un caso especial resultan ser los Peróxidos como son: el H202 Agua oxigenada y su nombre
es Peróxido de Hidrógeno o el Peróxido de Sodio. Na202.
Por último mencionaremos los óxidos más comunes utilizando la primera nomenclatura:
ZnO
Oxido de Zinc
K20
Oxido de Potasio
HgO
Oxido Mercuroso
Ag20
Oxido de Plata
AI203
Oxido de Aluminio
Cr203
Oxido Crómico
Cu20·
Oxido Cuproso
Au203
Oxido Aúrico
Pb02
Oxido Plómico
Sn02
Oxido Estáñico.
.--
NOMENCLATURA DE LOS ANHIDRIDOS (ÓXIDOS NO METÁLICOS).
Resultan de la combinación de un No metal más el oxígeno.
El nombre de estos compuestos será determinado por la valencia del No metal, por lo que
debemos consultar este cuadro:
Valencia
Prefijo
Nombre
Subfijo
1-2
Hipo
No metal
Oso
3-4
No metal
Oso
5-6
No metal
Ico
No metal
Ico
7
Per
* Excepto el Boro, Carbono y Silicio que siempre se nombran como si su valencia
fuera 5.
Entonces para nombrar un anhídrido se deben seguir las siguientes reglas:
1.- Se observa con que valencia está trabajando el No metal.
2.- La primer palabra del nombre es " Anhídrido ".
3.- Se consulta en el cuadro dicha valencia, para asignar el prefijo y el subfijo. (Terminación)
4.- Ahora se construye el nombre: Anhídrido + Prefijo + Nombre del no metal + terminación.
Así para nombrar el siguiente compuesto: S02
a) Es un anhídrido porque solo participa el no metal más el oxígeno.
b) El Azufre está trabajando con la valencia 4 y está en la tabla indica solo terminación Oso.
c) Por lo tanto el compuesto se llama: Anhídrido Sulfuroso.
Ejemplos de los anhídridos más comunes:
Anhídrido de Flúor
Anhídrido Bromoso
TeO3
I20
Se03
Anhídrido Hipoyodoso
Anhídrido Selénico
Anhídrido Telúrico
Anhídrido Bórico
B2O3
P2O5
Anhídrido Fosfórico
Anhídrido Perclórico
Cl2O7
TeO2
Anhídrido Teluroso
Anhídrido Carbónico
CO2
NOMENCLATURA DE LAS OXISALES.
Son compuestos caracterizados por la combinación de un Metal, un No metal
más el oxígeno.
El nombre de estos compuestos será determinado por la valencia del No
metal, por lo que debemos consultar este cuadro:
Valencia
1-2
3-4
5-6
7
Prefijo
Hipo
Per
Nombre
No Metal
No Metal
No Metal
No Metal
Subfijo
Ito
Ito
Ato
Ato
* Excepto el Boro, Carbono y Silicio que siempre se nombran como si su valencia fuera 5.
Entonces para nombrar a las oxisales se deben seguir las siguientes reglas:
1.- Coloque la valencia del metal y del oxígeno en la parte superior.
2,- Multiplique en cada caso por sus subíndices (si existen).
3.- Reste los productos.
4.- El resultado divídase entre el número de elementos cuya valencia es desconocida.
5.- El cociente (resultado) se consulta en el cuadro conocido para saber la terminación que
llevará el nombre del no metal.
6.- Ahora se construye el nombre: Nombre del no metal + terminación + Nombre del metal
(basándose en la valencia. Fija o variable).
Así para nombrar el siguiente compuesto: Fe2(S04)3
A) Es una oxisal por que solo participa el metal, el no metal más el
oxígeno.
B) La valencias del Fe y del O son + 3 Y - 2 respectivamente.
C) Para el metal: (+3 de la valencia) x (2 del subíndice) = 6.
D) Para el oxígeno: (-2 de la valencia) x (4 del subíndice interno) x (3 del subíndice
,
Externo) = 24.
E) Resta de productos: 24 - 6 = 18
F) Existen 3 azufre (el subíndice externo nos indica cuantos no metales intervienen),
por lo tanto 18/3 = 6. Esté corresponde a la terminación ATO para el no metal.
G) El metal trabaja con su valencia mayor, por lo tanto ocupa la terminación ICO,
Entonces el nombre de la oxisal es: Sulfato Férrico o Sulfato de Hierro III
Algunos ejemplos de oxisales:
Ba3(P03)2
Fosfito de Bario
CaC03
Carbonato de Calcio.
Au2(S03)3
Sulfito de Oro III
AI(CI0)3
Hipoclorito de Aluminio
FeS04
Sulfato Ferroso
Ca3(P03)2
Fosfito de Calcio
KBrO
Hipobromito de Potasio
Hg3(As04)2
Arseniato Mercúrico
Sulfato Crómico
Pb(Cl04)4
Perclorato Plómico
Cr2(S04)3
NOMENCLATURA DE LOS OXIÁCIDOS.
Los ácidos inorgánicos oxigenados son compuestos con características ácidas ya que
liberan fácilmente al ion H +. Se caracterizan por que están formados de Hidrógeno (H+),
un No metal más el oxígeno.
"
El nombre de estos compuestos será determinado por la valencia del No metal, de manera similar
que en las oxisales, pero aquí nunca habrá paréntesis.
Para nombrarlos debemos consultar este cuadro:
Valencia
1-2
3-4
5-6
7
Prefijo
Hipo
ACI DO
Per
Nombre
No metal
No metal
No metal
No metal
Subfijo
Oso
Oso
Ico
Ico
* Excepto el Boro, Carbono y Silicio que siempre se nombran como si su valencia fuera 5.
Entonces para nombrar a los oxiácidos se deben seguir las siguientes reglas:
1.- Coloque la valencia del Hidrógeno (+1) y del oxígeno (-2) en la parte superior.
2.- Multiplique en cada caso por sus subíndices (si existen).
3.- Reste los productos.
4.- El resultado se consulta en el cuadro conocido para saber la terminación que llevará el
nombre del no metal.
5.- Ahora se construye el nombre: “Ácido" + Nombre del no metal + terminación obtenida en la
tabla.
Así para nombrar el siguiente compuesto: H2S04
a) Es un oxiácido ya que solo participa el hidrógeno, el no metal más el oxígeno.
b) Se escriben las valencias del H y del O respectivamente.
c) Para el hidrógeno: (+ 1 de la valencia) x (2 del subíndice) = 2.
d) Para el oxígeno: (-2 de la valencia) x (4 del subíndice interno) = 8.
e) Se realiza la resta de productos para obtener la valencia del no metal: 8 - 2 = 6
f) El número 6 corresponde a la terminación ICO para el no metal.
Por lo tanto el nombre seda: Ácido Sulfúrico.
Algunos ejemplos de oxácido comunes:
HN03
Ácido Nítrico
H2S03 Ácido Sulfuroso
HBrO
H3P04 Ácido Fosfórico
HI03
Ácido Hipobromoso HCI04
H3B04 Ácido Bórico
Ácido Yódico
Ácido Perclórico
H2C03 Ácido Carbónico.