1 COMPUESTOS BINARIOS DEL HIDRÓGENO Se da el nombre

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COMPUESTOS BINARIOS DEL HIDRÓGENO
Se da el nombre general de hidruros a las combinaciones del hidrógeno con cualquier
otro elemento. A efectos exclusivos de formulación, se van a clasificar los hidruros en
metálicos y no metálicos, según que el hidrógeno se una a un metal o a un no metal.
2.1. HIDRUROS METALICOS
Son compuestos formados por un metal e hidrógeno.
SnH2
Nomenclatura sistemática: di-hidruro de estaño (el prefijo “di” indica la presencia de
dos átomos de hidrógeno).
Nomenclatura de Stock: Hidruro de estaño(II) (el número de oxidación del estaño es, en
este hidruro +2)
Nomenclatura tradicional: Hidruro estannoso (la valencia 2 es la menor del estaño, por
eso se utiliza la terminación “oso”).
PbH4
Nomenclatura sistemática: tetrahidruro de plomo (el prefijo tetra indica la presencia de
cuatro átomos de hidrógeno)
Nomenclatura de Stock: Hidruro de plomo (IV) (el número de oxidación del plomo es
de +4)
Nomenclatura tradicional: Hidruro plúmbico (la valencia 4 es la mayor del plomo, por
eso se utiliza la terminación “ico”)
2.2.HIDRUROS NO METALICOS
Son compuestos formados por hidrógeno y un no metal.
En las fórmulas de estos hidruros, y en general de todos los compuestos entre dos no
metales, se escribe primero, y se nombra en segundo lugar, el elemento que aparece
primero en la relación que se indica a continuación, que no coincide rigurosamente con
el orden creciente de electronegatividad:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F
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Hidruros hidrácidos
Los hidruros del F, Cl, Br, I, S, Se y Te se nombran haciendo terminar en “uro” el
nombre de estos no metales: fluoruro, cloruro, sulfuro, etc. Las disoluciones acuosas de
estos hidruros tienen carácter ácido por lo que reciben el nombre de hidrácidos. De ahí,
que se les pueda nombrar utilizando la palabra ácido, seguida del nombre del no metal
terminado en “hídrico”: ácido sulfhídrico, ácido clorhídrico, etc.
HF
HCl
fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico
cloruro de hidrógeno o ácido clohídrico
Nombre especial
agua
H2O
NH3
amoniaco
PH3
fosfina o fosfano
arsina o arsano
AsH3
SbH3
estibina o estibano
CH4
metano
Nomenclatura sitemática
trihidruro de nitrógeno
trihidruro de fósforo
trihidruro de arsénico
trihidruro de antimonio
terahidruro de carbono
COMPUESTOS BINARIOS DEL OXIGENO
3.1. OXIDOS
Los óxidos son compuestos que resultan de la unión del oxígeno con cualquier otro
elemento ya sea metálico o no metálico.
El oxígeno actúa con número de oxidación –2 y a excepción del flúor, que es el
elemento más electronegativo, el elemento unido al oxígeno figura en primer lugar en
las fórmulas de los óxidos.
Los elementos combinados con el oxígeno utilizan números de oxidación positivos.
Los óxidos se clasifican en metálicos y no metálicos según sea metálico o no el
elemento unido al oxígeno. Los óxidos metálicos presentan carácter básico, de ahí que
se les llame óxidos básicos. Los óxidos no metálicos son llamados óxidos ácidos o
anhídridos.
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4.1.1. Óxidos metálicos u óxidos básicos
Para formular y nombrar estos óxidos hay que tener en cuenta las consideraciones
anteriores.
CuO
Nomenclatura de Stock: óxido de cobre(II)
Como la fórmula no tiene subíndices y el oxígeno actúa con número de oxidación –2, el
cobre tiene número de oxidación +2. Al simplificar resulta la fórmula anterior Cu2O2
CuO
Nomenclatura sitemática: monóxido de monocobre.
Nomenclatura tradicional: öxido cúprico.
El número de oxidación +2 es el mayor que puede presentar el cobre por eso se utiliza la
terminación “ico”.
PbO2
Nomenclatura de Stock: Óxido de plomo(IV)
El plomo actúa con número de oxidación +4 y al simplificar resulta la fórmula anterior
Pb2O4
PbO2.
Nomenclatura sistemática: Dióxido de plomo.
Nomenclatura tradicional: öxido plúmbico
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3.1.2. Óxidos ácidos u óxidos no metálicos
Se formulan y se nombran como los óxidos vistos en el apartado anterior. La única
diferencia se presenta en la nomenclatura que venimos denominando tradicional. En la
nomenclatura tradicional los óxidos de los no metales reciben el nombre general de
anhídridos y se emplean los siguientes prefijos y terminaciones:
a) Si el no metal presenta dos números de oxidación se utilizan las terminaciones “oso”
e “ico”.
El arsénico presenta dos estados de oxidación distintos 3+ y 5+, forma así dos
anhídridos distintos:
As2O3
anhídrido arsenioso
As2O5
anhídrido arsénico
b) Si el metal presenta tres números de oxidación distintos se emplean, para números de
oxidación crecientes: Hipo...oso, ...oso,...ico
El azufre presenta tres números de oxidación distintos 2+, 4+ y 6+ y forma tres
anhídridos:
SO(S2O2)
SO2(S2O4)
SO3(S2O6)
anhídrido hiposulfuroso
anhídrido sulfuroso
anhídrido sulfúrico
c) Si el no metal presenta cuatro números de oxidación distintos se emplean para
números de oxidación crecientes: Hipo...oso,...oso,...ico, per...ico
El cloro forma cuatro anhídridos distintos, pues presenta los números de oxidación 1+,
3+, 5+, 7+:
Cl2O
Cl2O3
Cl2O5
Cl2O7
anhídrido hipocloroso
anhídrido cloroso
anhídrido clórico
anhídrido perclórico
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3.2. PERÓXIDOS
Son compuestos formados por unión de un metal con el ión peroxo, O22-.
H2O2
Na2O2
CaO2
CuO2
peróxido de hidrógeno
peróxido de sodio
peróxido de calcio
peróxido de cobre(II)
3.3. HIPEROXIDOS (TAMBIÉN LLAMADOS SUPEROXIDOS)
Son compuestos binarios formados por unión de los metales alcalinos y alcalinotérreos
más electropositivos (Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr y Ba) con el ión O2- (hiperóxido).
NaO2
hiperóxido de sodio
3.4.OZONIDOS
Son compuestos formados por unión del K, Rb, Cs y NH4+ con el ión ozónido O3-.
KO3
ozónido de potasio
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OTROS COMPUESTOS BINARIOS
Hay tres tipos de combinaciones:
Compuestos metal-no metal
Compuestos no metal-no metal
Compuestos metal-metal
4.1. COMPUESTOS METAL-NO METAL O SALES BINARIAS
FeF3
férrico
BaCl2
N. de Stock
fluoruro de hierro(III)
N. sistemática
trifluoruro de hierro
N. Tradicional
fluoruro
cloruro de bario
dicloruro de bario
cloruro bárico
4.2. COMPUESTOS NO METAL-NO METAL
PCl5
BrF3
N. Sistemática
pentacloruro de fósforo
trifluoruro de bromo
N. De Stock
cloruro de fósforo(V)
fluoruro de bromo(III)
4.3. COMPUESTOS METAL-METAL
Los compuestos metal-metal, o compuestos intermetálicos, reciben el nombre general
de aleaciones y presentan composiciones que no guardan relación con las reglas de
valencia.
Los ejemplos que siguen a continuación ponen de manifiesto que los compuestos
intermetálicos no siguen las reglas ordinarias de la valencia:
CoZn2, Cu5Sn, AgZn, Cu9Al4, Li10Pb3, CuZn
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5.- HIDROXIDOS
Son compuestos ternarios formados por combinación de los metales con el ión
hidróxido, OH-, que actúa con número de oxidación 1-.
Debido a su carácter básico reciben también el nombre de bases.
Se formulan y nombran siguiendo las normas básicas y empleando la palabra genérica
hidróxido.
Hg(OH)2
mercúrico
Cr(OH)3
crómico
N. Sock
hidrox de mercurio(II)
N. Sistemática
dihidróxido de mercurio
N. Tradicional
hidrox
hidrox de cromo(III)
trihidroxido de cromo
hidrox
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6.- OXOACIDOS
Son compuestos que manifiestan carácter ácido y que contienen oxígeno en su
molécula.
6.1. NOMENCLATURA TRADICIONAL
A efectos exclusivos de formulación la fórmula de los oxoácidos se obtiene sumando
agua a la molécula del correspondiente anhídrido y simplificando cuando sea posible.
Se nombran como el anhídrido del que proceden, sustituyendo la palabra anhídrido, por
la de ácido.
Cl2O + H2O H2Cl2O2 (simplificando)
Anh hipocloroso + agua = ac hipocloroso
Num de oxidación
1+
3+
5+
7+
HClO
fórmula
HBrO
HBrO2
HBrO3
HBrO4
nombre
ac hipobromoso
ac bromoso
ac brómico
ac perbrómico
Tioácidos
Son oxoácidos en los que se ha sutituido uno o mas oxígenos (O2-) por azufre (S2-).
Se nombran como el oxoácido del que proceden introduciendo el prefijo “tio”. Si la
sustituación puede afectar a más de un oxígeno el número de átomos de azufre
introducidos se indica mediante prefijos numerales griegos.
H2SO4 +S2-, -O2Ac sulfúrico
H3PO4
Ac fosfórico
H2S2O3
ac tiosulfúrico
+S2-, -O2-
H3PO3S
ac monotiofosfórico
+2S2-, -2O2+3S2-, -3O2-
H3PO2S2
H3POS3
ac ditiofosfórico
ac tritiofosfórico
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Peroxoácidos
Son oxoácidos en los que se ha sustituido un oxígeno (O2-) por un grupo peroxo (O22-)
Se nombran anteponiendo al nombre del ácido el prefijo peroxo
H2SO4 + O22-, - O2Ac sulfúrico
H2SO3(O2) = H2SO5
ac peroxosulfurico
Derivados funcionales de los ácidos
Resultan de la sustitución de grupos OH de los ácidos por otros átomos o grupos de
átomos (F, Cl, Br, NH2, etc.,)
H2SO4 +Cl-,-OHAc sulfúrico
HSO3Cl
ac clorosulfurico
H2SO4 +NH2-,-OHHSO3NH2
Ac sulfúrico
ac amidosulfúrico
7.2. NOMENCLATURA SISTEMATICA
La nomenclatura sistemática de los oxoácidos es consecuencia de la nomenclatura de
los compuestos de coordinación. Sin embargo, podemos utilizarla aquí aplicando la
siguiente norma:
El nombre del ácido se obtiene indicando el número de átomos de oxígeno (oxo) con
prefijos numerales griegos; a continuación, el nombre del átomo central (X) terminado
en “ato” y el número de oxidación del átomo central mediante la notación de Stock; el
nombre finaliza con la expresión de hidrógeno.
HClO4 tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno
Analicemos el nombre:
Tetraoxo, porque la molécula contiene cuatro átomos de oxígeno. Clorato, porque el
nombre del cloro debe terminar en “ato”. (VII), porque el número de oxidación del cloro
es 7+
HBrO3 trioxobromato(V) de hidrógeno
Análisis del nombre:
Trioxo, porque la molécula contiene tres átomos de oxígeno. Bromato, porque el
nombre del bromo debe terminar en “ato”. (V), porque el número de oxidación del
bromo es 5+.
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Tioácidos
Se nombran con los mismos criterios que venimos aplicando, indicando el número de
átomos de azufre(tio) con prefijos numerales griegos.
H3PO2S2
dioxoditiofosfato(V)
ditiofosfórico)
de
hidrógeno
(nomenclatura
clásica,
ac
Peroxoacidos
Se nombran siguiendo las mismas normas, pero indicando el número de grupos peroxo
existentes
H2SO5 ó H2SO3(O2)
perooxosulfúrico)
trioxoperoxosulfato(VI) de hidrógeno (en clasica, ac
Oxoácidos de los metales de transición
El elemento central de oxoácido es un metal de transición, de los grupos 5, 6 y 7 del
sistema periódico, que presentan sus números de oxidación mas altos
Num de oxidación
5+
6+
6+
formula
H3VO4
H2CrO4
H2MnO4
nombre
ac ortovanádico
ac crómico
ac mangánico
Oxoacidos que contienen carbono y nitrógeno
HOCN
HNCO
HONC
ac ciánico
ac isociánico
ac fulmínico
7.3.NOMENCLATURA SISTEMATICA FUNCIONAL
Es semejante a la nomenclatura sistemática, tratada en el apartado anterior, con las
siguientes diferencias:
1. Se suprime la terminación de hidrógeno y se incluye el nombre genérico ácido
2. Se sustituye la terminación “ato” por “ico” en el nombre del átomo central
HClO4
HBrO3
ac tetraoxoclórico(VII)
ac trioxobrómico(V)
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SALES
Son compuestos que están formados por la unión de un catión y un anión. Este último
procede generalmente de un ácido que ha perdido, total o parcialmente, sus hidrógenos.
Vamos a tratar en este capítulo, los siguientes tipos de sales:
Sales neutras
Sales ácidas
Sales dobles, triples, etc
Oxisales e hidroxisales
9.1 SALES NEUTRAS
El anión de estas sales procede de un ácido que ha perdido todos sus hidrógenos.
Catión
Anión
Fe3+
Ffluoruro férrico
Cu2+
Icúprico
Fórmula
FeF3
Nombre
fluoruro de hierro(III), o trifluoruro de hierro o
CuI2
Yoduro de cobre(II), o diyoduro de cobre o yoduro
9.2. SALES ACIDAS
En este tipo de sales el anión conserva algún hidrógeno del ácido de procedencia; por
tanto, sólo forman sales ácidas los ácidos que contienen dos o mas hidrógenos.
Fórmula
KHSO4
potasio
NaHCO3
sodio
Cation Anion
K+
HSO4Na+
Nombres
hidrógenosulfato de potasio, o hidrogenotetraoxosulfato(VI) de
HCO3- hidróegenocarbonato de sodio, o hidrogenotrioxocarbonato (IV) de
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9.3. SALES DOBLES, TRIPLES,...
Son sales en las que hay varios aniones y/o varios cationes.
Se formulan y se nombran como las sales simples, pero ordenando alfabéticamente los
cationes y los aniones, tanto en la fórmula como en el nombre. En la fórmula debe
tenerse en cuenta las letras del símbolo, por lo que el orden puede resultar distinto en la
fórmula y en el nombre.
FeKNaS2
KMgCl3
K6BrF(SO4)2
sulfuro (triple) de hierro(II)-potasio-sodio
cloruro (doble) de magnesio-potasio
bromuro-fluoruro-bis(sulfato) de potasio
9.4. OXISALES E HIDROXISALES
De acuerdo con la IUPAC se les llama también sales óxidos y sales hidróxidos.
Son sales dobles que contienen los aniones O2- y OHSe nombran y formulan siguiendo las mismas normas empleadas en las sales dobles,
pues realmente son un caso particular de aquéllas. En español pueden utilizarse también
los prefijos oxi e hidroxi.
MgCl(OH)
BiClO
cloruro-hidróxido de magnesio o hidroxicloruro de magnesio
cloruro-oxido de bismuto, u oxicloruro de bismuto
OXIDOS E HIDROXIDOS DOBLES
Son óxidos e hidróxidos que contienen mas de un tipo de catión en su estructura. Para
nombrar estos compuestos y escribir sus fórmulas se siguen las mismas normas
empleadas en las sales dobles; es decir, se ordenan alfabéticamente los cationes, tanto
en el nombre como en la fórmula. Los subíndices se indican mediante prefijos
numerales griegos.
MgTiO3
K2Pb(OH)6
trioxido(doble)de magnesio-titanio(IV)
hexahidroxido (doble) de plomo(IV) dipotasio
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COMPUESTOS DE COORDINACIÓN
Los compuestos de coordinación o complejos son compuestos formados por un átomo o
ión central, generalmente un metal de transición, unido mediante enlaces covalentes
coordinados a moléculas o iones llamados ligandos.
PETERSON :
Se engloban bajo el título de compuestos de coordinación o complejos todas aquellas
sustancias que están constituidas por grupos de moléculas y/o iones –llamados ligandosenlazados a un átomo central; una parte o la totalidad de estos grupos o ligandos que
rodean a ión central suelen estar unidos a él mediante enlaces “covalente-coordinados”.
En este caso el ión cobalto(III) es el ión central, y está unido mediantes enlaces iónicos
a los dos Cl- y mediantes enlaces “covalentes-dadores” al amoniaco (enlace formado por
cesión del par de electrones libres del amoníaco).
Esta definición de complejo es en sí bastante amplia, por lo que permite que muchos
compuestos que se han visto en capítulos anteriores puedan incluirse aquí sin ningún
reparo y puedan nombrase por el mismo sistema de nomenclatura empleado para los
que podríamos llamar “auténticos” compuestos de coordinación”.
Los complejos pueden ser catiónicos, aniónicos o neutros, según la carga resultante de
la especie. Así, de los tres complejos indicados a continuación, el primero está formado
por un ión cromo(III), un ión cloruro y 5 moléculas de amoníaco, con lo que la carga
global del complejso es 2+:
[CrCl(NH3)5]2+ ≡ Cr3+ + Cl- + 5 NH3
El segundo está formado por el ión Co2+ y seis iones CN-, lo que explica que su carga
resultante sea 4[Co(CN)6]4- ≡ Co2+ + 6 CNEl tercer compuesto, en cambio, es neutro, ya que las dos cargas del ión Cu2+ se
“compensa” con los dos iones Br-, y la molécula de amoníaco es neutra.
[CuBr2(NH3)2]
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Reglas de formulación
Para escribir la fórmula de los complejos se colocarán priemro el símbolo del átomo o
ión central, y a su derecha se escribirán los ligandos:
1º) los ligandos aniónico
2º) los neutros y los catiónicos
Ahora bien, los ligandos aniónicos se disponen de acuerdo con el siguiente orden:
HO2OHOtros iones simples
Aniones inorgánicos poliatómicos
Aniones orgánicos en orden alfabético
También se ha acordado que los ligandos neutros y catiónicos deben escribirse y citarse
en el orden:
NH3
H2O
Otros ligandos inorgánicos
Ligandos orgánicos en orden alfabético
Los siguientes ejemplos ilustran lo que se acaba de comentar:
[Fe(CN)5(H2O)]2[NiCl3(ClO4)]2-
los iones CN- antes que una molécula neutra como el agua
Cl- antes que ClO4-, por ser el primero un anión monoatómico
[CrClF2(H2O)(NH3)]
Cl- antes que F-, según la secuencia ya conocida para los no
metales; agua antes que amoníaco
[CrF4(NH3)(NO)]-
el amoníaco antes que cualquier otro ligando neutro o catión
Nomenclatura de los complejos aniónicos
Para nombrar los complejos aniónico se citan primero los ligandos en el mismo orden
en que se escriben.
-
-
Como es obvio, si estos ligandos son aniones su nombre terminará en –ato, -ito o
–uro según el anión de que se trate (H-, hidruro; ClO4- perclorato; HSO3-,
hidrogenosulfito; etc…,). Hay unos cuantos aniones a los que se dan nombres
algo modificados o que no siguen esa regla; éstos son : F- , fluoro; Cl-, cloro; Br, bromo; I-, yodo; O2-, oxo; OH- hidroxo, O22- , peroxo; HS-, tiolo; CN-, ciano
Para los ligandos neutros o catiónicos se utiliza su nombre corriente, excepto
para los ligandos H2O y NH3, a los que se les lama “aquo” y “amin” o “amino”.
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Los grupos NO, NS, CO y CS –nitrosilo, tionitrosilo, carbonilo y tiocarbonilo, o
nitrosil, tinitrosil, etc…,- se consieran ligandos neutros
Finalmente, cuando ya se han nombrado todos los ligando, se cita el átomo central
añadiéndole la termición –ato e indicando su estado de oxidación entre paréntesis.
[FeF6]3ión hexafluoroferrato(III)
[AlH4]
ión tetrahidruroaluminato
[OsNCl5]2ión nitruropentacloruroosmiato(VI)
[Mn(SCN)4(H2O)2]2ión tetratiociantonitrosilvanadato(0)
Un último detalle a tener en cuenta es que hay algunos ligandos que son capaces de
unirse al átomo central de dos formas distintas. Los dos ejemplos más significativos son
el NO2 y el SCN. El primero puede unirse a través del oxígeno (-ONO, ión nitrito) o a
través del nitrógeno (-NO2); en este último caso se llma nitro. El SCN puede unirse por
el azufre o por el nitrógeno: si se enlaza por el azufre lo llamamos ión tiocianato (SCN); si se enlaza por el nitrógeno (-NCS) se llama isotiociantao.
Nomenclatura de complejos neutros y catiónicos
Se nombran primeramente los ligandos, como en los complejos aniónicos, y se nombra
también el át0mo central al final, pero no se la añade ningún sufijo.
Sales derivadas de los complejos
Como es lógico, los complejos aniónico y catiónicos se aíslan en forma de sales. Estas
sales se nombran como tales, pero con la peculiaridad de que aquí el anión o catión (o
ambos) son iones complejos.
Ejemplos de sales de aniones complejos :
K4[Fe(CN)6] hexacianoferrato(II) de potasio
Mg2[Ni(NCS)6]
hexaciano tiociantocobalto(II de magnesio
Ca[ICl4]2
tetracloroyodato(III) de calcio
Ejemplos de sales de cationes complejos :
[Co(H2O)6]Cl2
cloruro de hexaaquocobalto(II)
[FeN3(H2O)(NH3)4](NO3)2
nitrato de azidoaquotetraaminhierro(III)
[Cu(NH3)]4(SO4)
sulfato de tetraamincobre(II)
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Ejemplos
Na[Al(CN)2H2]
La parte compleja es el anión y deberá terminar en “ato” el nombre del átomo central
(aluminato)
El átomo central es el aluminio con número de oxidación 3+, ya que está unido a dos
ligandos hidruro (H-) y dos ligandos ciano (CN-), y el anión complejo tiene carga 1-.
Como los ligandos deben citarse en orden alfabético, resulta.
Dicianodihidruroaluminato(III) de sodio
K2[Cr(CN)2O2(O2)(NH3)]
El anión complejo, de carga total 2-, está formado por el átomo central Cr y los ligandos
siguientes: dos ligandos ciano (CN-), dos ligandos oxo (O2-), un ligando peroxo (O22-) y
un ligando amina (NH3).
La suma de los números de oxidación de los ligandos es
2(1-) + 2(2-) + 1(2-) + 1(0)= 8por tanto el número de oxidación del Cr es 6+.
Puesto que los ligandos deben citarse en orden alfabético, el nombre es
Ammimadiacianodioxoperoxocromato(VI) de potasio
[Co(N3)(H2O)5]SO4
La carga del catión complejo es 2+, puesto que está unido a un ión sulfato (SO4)2-.
Como el único ligando iónico es el ión azida (N3-), el número de oxidación del cobalto
es 3+. El nombre es
Sulfato de pentaaquaazidocobalto(III)
[Cr(NH3)6][Co(C2O4)3]
Tanto el anion como el catión son complejos
El anión consta de tres ligandos oxalato (C2O42-) y el átomo central Co, con número de
oxidación 3+.
El catión consta de seis ligandos ammina (NH3) y el átomo central Cr, con número de
oxidación 3+.
El nombre es : Trioxalatocobaltato(III) de hexaammincromo(III)