FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS QUÍMICOS

FORMULACIÓN Y
NOMENCLATURA
DE COMPUESTOS
QUÍMICOS
MODELO SENCILLO DEL ATOMO
electrones (‐)
núcleo
neutrones (0)
protones (+)
Un átomo neutro tiene igual número de p(+) que de e(-)
Partículas subatómicas
Partícula
Masa (g) Carga (Coulombs) Carga unitaria
Electrón 9.10939 10-28
-1.6022 10-19
-1
1.67262 10-24
+1.6022 10-19
+1
Neutrón 1.67493 10-24
0
0
Protón
¿Cuál es el tamaño de un átomo?
Volumen ocupado por electrones
cargados negativamente.
Aproximadamente 10‐10 m
Protón
(carga positiva)
Neutrón
(sin carga)
Aproximadamente 10‐15 m
1Å =10‐10 m =10‐8 cm
¿Cuál es la masa de un átomo?
Unidad de masa atómica
uma = 1,67 x 10‐24 g
Partícula
Masa (g)
Electrón 9.10939 10-28
Masa
(uma)
5.486 x 10-4
Carga
(Coulombs)
Carga
unitaria
-1.6022 10-19
-1
+1
Protón
1.67262 10-24
1.0073 +1.6022 10-19
Neutrón
1.67493 10-24
1.0087
0
El núcleo concentra el 99,97 % de la masa
0
Número de protones presentes en el núcleo de un átomo.
Define al elemento químico.
Elemento:
Z = nº p(+)
Un átomo neutro
tiene igual número
de p(+) que de e (-).
Número de protones más neutrones presentes en el núcleo
de un átomo. Define la masa del elemento.
A = nº p(+) + nº n(0)
A=Z+N
12
6
C
Número másico : A
Número atómico: Z
14
6
12
6
C
C
Átomos de un mismo elemento con diferente número de neutrones en el núcleo.
Tienen igual Z pero diferente A
Núcleos de los isótopos del hidrógeno
Hidrógeno Deuterio
1 protón
1 protón
1 neutrón
Tritio
1 protón
2 neutrones
1 protón
1 neutrón
1 protón
Isótopos del hidrógeno
Hidrógeno
1 protón
Helio
2 protones
Litio
3 protones
Ordenamiento de los elementos de acuerdo a su número atómico creciente
Metales
No metales
METALES
NO METALES
Aspecto brillante
Sin brillo
Maleables y dúctiles
Duros y quebradizos
Buenos conductores
del calor y electricidad
Malos conductores
del calor y la electricidad
Forman óxidos iónicos
y básicos
Forman óxidos covalentes
y ácidos
Forman cationes
en agua
Forman oxoaniones
en agua
Semimetales
Metales alcalinos
Metales alcalinotérreos
Halógenos
Gases nobles
Los elementos se unen entre sí para formar MOLÉCULAS.
MOLÉCULA: Menor porción de sustancia que puede existir libre
(conserva las propiedades de esa sustancia).
Sustancia simple: formada por moléculas que contienen átomos
un mismo elemento. Se presentan mediante el símbolo del elemento con un subíndice para indicar el número de átomos.
Los gases nobles son monoatómicos: He, Xe, Rn, etc.
Las moléculas de algunas sustancias que en condiciones de T y P ambiente se presentan en estado gaseoso: N2, H2, F2, O2, Cl2, etc.
Los elementos que presentan estados alotrópicos (agrupación de distinto nro. de átomos): S8.
Los metales se representan simplemente mediante el símbolo: Cu, Zn, Fe, Ag, etc.
Los elementos se unen entre sí para formar MOLÉCULAS.
MOLÉCULA: Menor porción de sustancia que puede existir
libre (conserva las propiedades de esa sustancia).
Compuesto: formado por moléculas que contienen átomos
de elementos distintos. Ej.: HCl, H2O, Na2SO4, etc.
Algunos compuestos están formados por IONES.
CATIÓN: átomo con carga (+).
IÓN: átomo con carga
ANIÓN: átomo con carga (-).
Metales alcalinos
(+1)
Metales alcalinotérreos
(+2)
Halógenos
(‐1)
NÚMERO DE OXIDACIÓN: carga asignada a un átomo que
forma parte de una molécula.
Reglas :
1.El número de oxidación de un elemento en una sustancia
simple es CERO. Ej: Na, H2, O2, P4, etc.
2.El hidrógeno combinado con otros elementos generalmente
tiene número de oxidación +1, excepto en los hidruros
metálicos, en los que le corresponde el estado -1.
3.El oxígeno, cuando está combinado, por lo general tiene
número de oxidación -2, excepto en los peróxidos, en los que
le corresponde el estado -1.
Reglas :
4.Los metales, cuando están combinados, siempre tienen
número de oxidación positivos.
5.El número de oxidación de un ión monoatómico es igual
a su carga.
6.La suma algebraica de los números de oxidación de los
átomos de un compuesto es CERO.
7.La suma algebraica de los números de oxidación de un
ión poliatómico es igual a la carga del ión.
FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA
La parte más positiva se escribe primero, pero se nombra última
FORMULACIÓN
FÓRMULA MOLECULAR: Representación que indica los tipos
de átomos y número de cada uno en una molécula.
FORMULACIÓN DE COMPUESTOS BINARIOS
En los compuestos formados solo por dos elementos, uno de los componentes actuará con estado de oxidación negativo y el otro lo hará con estado positivo, combinados en relación numérica tal que el compuesto sea neutro. Esto se indica en las fórmulas, colocando como subíndice de cada símbolo, el número de oxidación del otro elemento, escribiendo en primer término, el símbolo del que actúa con estado de oxidación positivo.
FORMULACIÓN DE COMPUESTOS BINARIOS
Escribir las fórmulas de los compuestos que forman los siguientes pares de elementos, cada uno actuando con el número de oxidación que se indica entre paréntesis.
a) Hierro (+3) con azufre (‐2)
b) Sodio (+1) con oxígeno (‐2)
c) Cobre (+2) con azufre (‐2)
d) Aluminio (+3) con nitrógeno (‐3)
e) Cromo (+6) con oxígeno (‐2)
f) Fósforo (+5) con cloro (‐1)
Se utilizan prefijos numéricos griegos que indican el número de átomos de cada elemento presente en la molécula.
Prefijo
mono‐
di‐
tri‐
tetra‐
penta‐
hexa‐
hepta‐
octa‐
nona‐
deca‐
Nº de át.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Se utiliza el nombre genérico y al final, entre paréntesis se coloca el número de oxidación del elemento.
Se agrega la terminación “oso” o “ico” al elemento según actúe con el menor o con el mayor estado de oxidación, respectivamente.
Nro de oxidación
FÓRMULA
NOMBRE
+1
+3
HClO
HClO2
Ácido hipocloroso
+5
HClO3
Ácido clórico
+7
HClO4
Ácido perclórico
Ácido cloroso
NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS
El elemento con estado de oxidación negativo se nombra primero aunque se coloca último en la fórmula del compuesto. En el caso de los compuestos binarios, se coloca la terminación “uro” al nombre del elemento. Excepto cuando se trata del oxígeno, en cuyo caso se indica como “óxido”. Luego se nombra el otro elemento colocando la preposición “de” entre ambos.
EJERCICIO: nombrar los compuestos binarios formulados en el problema 1.
Compuesto Sistemática
Stock
Tradicional
Fe2S3
Trisulfuro de
dihierro
Sulfuro de hierro
(III)
Sulfuro férrico
Na2O
monóxido de
disodio
Óxido de sodio
Óxido de sodio
CuS
Sulfuro de cobre
Sulfuro de cobre (II) Sulfuro cúprico
SnO2
Dióxido de estaño
Óxido de estaño
(IV)
Óxido estánnico
AlN
Nitruro de aluminio
Nitruro de aluminio
(III)
Nitruro de aluminio
CrO3
Trióxido de cromo
Óxido de cromo
(VI)
Óxido crómico
PCl5
Pentacloruro de
fósforo
Cloruro de fósforo
(V)
Cloruro fosfórico
Compuesto Sistemática
Stock
Tradicional
K2O
Óxido de potasio u
óxido de dipotasio
Óxido de potasio (I) Óxido potásico u
u óxido de potasio
óxido de potasio
Fe2O3
trióxido de dihierro
óxido de hierro (III)
óxido férrico
FeO
monóxido de hierro
óxido de hierro (II)
óxido ferroso
SnO2
dióxido de estaño
óxido de estaño
(IV)
óxido estánnico
Cl2O
óxido de dicloro o
monóxido de
dicloro
óxido de cloro (I)
anhídrido
hipocloroso
SO3
trióxido de azufre
óxido de azufre (VI) anhídrido sulfúrico
Cl2O7
heptóxido de
dicloro
óxido de cloro (VII)
anhídrido perclórico
Los compuestos binarios donde el elemento electropositivo lo constituye el hidrógeno se nombran colocando la terminación “uro”,
HBr bromuro de hidrógeno H2S sulfuro de hidrógeno
HCl cloruro de hidrógeno HI yoduro de hidrógeno Cuando estos compuestos están en solución acuosa se comportan como “ácidos” por lo cual se nombra agregando la terminación “hídrico” al nombre del elemento electronegativo.
SISTEMÁTICA
HIDRÁCIDOS (en disolución acuosa)
HF fluoruro de hidrógeno HF(aq)
HCl cloruro hidrógeno
HCl(aq)
HBr bromuro de hidrógeno HBr(aq)
HI yoduro de hidrógeno
HI(aq)
H2S sulfuro de hidrógeno
H2S(aq)
ácido fluorhídrico
ácido clorhídrico
ácido bromhídrico ácido yodhídrico
ácido sulfídrico
Los siguientes hidruros no metálicos (covalentes) poseen nombres propios que no se ajustan a ningún sistema de nomenclatura.
NH3: amoníaco
H2O: agua
SiH4: silano
AsH3: arsina
B2H6: borano
CH4: metano
SbH3: estibina
N2H4: hidrazina
PH3: fosfina
Son compuestos cuya porción negativa la constituye el ión OH‐ (oxidrilo o hidroxilo) el cual se combina con un catión metálico.
Sistemática
Stock
Tradicional
LiOH
hidróxido de litio
hidróxido de litio
(I) o hidróxido de
litio
hidróxido de litio
Pb (OH)2
dihidróxido de
plomo
hidróxido de
plomo (II)
hidróxido
plumboso
Al (OH)3
trihidróxido de
aluminio
hidróxido de
aluminio (III)
hidróxido de
aluminio
Compuesto
Los oxácidos son compuestos formados por un elemento no metálico en estado de oxidación positivo, combinado con el oxígeno y el hidrógeno.
En general, los elementos formadores de oxácidos poseen más de un estado de oxidación positivo, por lo cual la nomenclatura de estos compuestos debe indicar unívocamente de cuál se trata en cada caso.
En el sistema de nomenclatura tradicional se escribe la palabra “ácido” seguido del nombre del elemento al que se le agrega la terminación “oso” o “ico” según actúe en su estado de oxidación inferior o superior.
Nro de oxidación
FÓRMULA
NOMBRE
+4
+6
H2SO3
H2SO4
Ácido sulfuroso
+3
HNO2
Ácido nitroso
+5
HNO3
Ácido nítrico
Ácido sulfúrico
Compuesto
H2SO4
HClO4
H2SO2
Sistemática
ácido
tetraoxosulfúrico
(VI)
ácido
tetraoxoclorato o
tretraoxoclorato de
hidrógeno
ácido dioxosulfato
o dioxosulfato de
hidrógeno
Stock
Tradicional
sulfato (VI) de
hidrógeno
ácido sulfúrico
clorato (VII) de
hidrógeno
ácido perclórico
sulfato (II) de
hidrógeno
ácido hiposulfuroso
ANIONES PROVENIENTES DE LOS OXOÁCIDOS
Se considera que el anión proviene de un ácido entonces se cambia la palabra “ácido” por ión y las terminaciones “oso”, “ico” e “hídrico” por ito, ato y uro, respectivamente. Si el anión contiene H se antepone la palabra hidrógeno, dihidrógeno, etc.
‐OSO 
‐ICO 
‐HÍDRICO
‐ITO
‐ATO
‐URO
ANIONES PROVENIENTES DE LOS OXOÁCIDOS
Compuesto
Sistemática
Tradicional
SO4=
tetraoxosulfato (VI)
sulfato
SO3=
trioxosulfato (IV)
sulfito
ClO4-
Tetraoxoclorato (VII)
perclorato
Las sales son el producto de la unión que se establece entre un catión (excepto el H+) y un anión (excepto el O2‐, HO‐ y H‐). Se nombra primero el anión y luego el catión, interponiendo la preposición “de”.
En algunos casos el anión proveniente de un oxoácido
puede contener uno o más hidrógenos. Las sales formadas por estos aniones hidrogenadas se denominan sales ácidas. Anteriormente, se las nombraba anteponiendo el prefijo “bi” al nombre del anión (‐HCO3, bicarbonato). Actualmente, se coloca la palabra “hidrógeno”antepuesta al nombre de la sal.
SALES PROVENIENTES DE HIDRÁCIDOS
Compuesto Sistemática
Stock
Tradicional
CaF2
difluoruro de calcio fluoruro de calcio
fluoruro cálcico
FeCl3
tricloruro de hierro
cloruro de hierro
(III)
cloruro férrico
FeCl2
dicloruro de hierro
cloruro de hierro
(II)
cloruro ferroso
CoS
monosulfuro de
cobalto
sulfuro de cobalto
(II)
sulfuro cobaltoso
SALES PROVENIENTES DE OXOÁCIDOS
Compuesto
Sistemática
Tradicional
Na2SO3
Trioxosulfito (IV) de sodio
Sulfito de sodio
CuSO4
Tetraoxosulfato (IV) de
cobre (II)
Sulfato cúprico
NaClO
Monoxoclorato (I) de
sodio
hipoclorito de
sodio
NaClO3
Trioxoclorato (V) de sodio
Clorato de sodio
NaHSO4
hidrógeno tetraoxosulfato
(VI) de sodio
Hidrógeno sulfato
de sodio
KH2PO4
Dihidrógeno
tetraoxofosfato (V) de
potasio
dihidrógeno
fosfato de potasio
Ca(HCO3)2
Hidrógeno
trioxocarbonato(IV) de calcio
Bicarbonato de
calcio