Formulación Inorgánica

Repaso de la Formulación de los Compuestos de la Química Inorgánica
Valencias de los Elementos Químicos
1
2
3
1;2
1;3
2;3
2;4
1
3
4
3;5
2;4;6
1;3;5, 7
Li
Be
Al
Cu
Au
Fe
Ge
H
B
C
N
O*
F*
Na
Mg
Ga
Hg
Co
Sn
Si
P
S
Cl
K
Ca
Ni
Pb
As
Se
Br
Rb
Sr
Pt
Sb
Te
I
Cs
Ba
V 2,3,4,5
Fr
Ra
Cr 2,3,6
Ag
Zn, Cd
Mn 2,3,4, 6,7
*
solo la menor
Formulación Inorgánica
Sustancias elementales
Compuestos binarios
Hidruros: Metálicos, volátiles y ácidos
Óxidos: Metálicos, y no metálicos
Peróxidos
Sales Binarias
Compuestos ternarios
Hidróxidos.
Oxoácidos
Oxoaniones
Oxisales
En todas las fórmulas se sitúan los elementos en orden creciente de electronegatividad:
Metales, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F.
SUSTANCIAS ELEMENTALES: Las sustancias simples o elementales están formadas por
átomos de un solo elemento. Se representan y nombran igual que el elemento. Si la molécula está formada
por varios átomos se indica su número con prefijos: mono-; di-; tri-; etc.
dioxígeno
O3
trioxígeno (ozono)
O2
Iones monoatómicos: pueden tener carga positiva (cationes) o negativa (aniones). Los cationes se
nombran como el elemento anteponiendo la palabra ion. Si hay posibilidad de varias tipos, se indica la
valencia. Los aniones se nombran con la terminación –uro. Los forman los no-metales casi
exclusivamente con su menor valencia.
ion sodio
Ca2+ ion calcio
Na+
─
H
ion hidruro
S2 ─
ión sulfuro
COMPUESTOS : Están formados por la combinación de dos o más elementos en una
proporción fija determinada. Pueden ser sustancias neutras, sin carga eléctrica neta, o iones, en los que
hay carga eléctrica residual que puede ser positiva (cationes) como el ión amonio: NH4+, y negativa
(aniones) como SO42─ ión sulfato.
1.- HIDRUROS: Son combinación del hidrógeno y otro elemento. Se clasifican en tres grupos:
metálicos, volátiles y ácidos.
Hidruros metálicos: Formados por un metal y el hidrógeno. MHx : hidruro de …. (metal).
NaH hidruro de sodio
FeH2 hidruro de hierro (II)
Hidruros volátiles: Formados por hidrógeno y B, C, Si, N, P, As ó Sb. Tienen nombres
tradicionales que suelen excluir el uso del nombre sistemático,
borano
NH3 amoníaco
CH4
metano
BH3
fosfina
SiH4 silano
AsH3 arsina
PH3
SbH3 estibina.
H2O agua
Hidruros ácidos: Con no-metales, el no-metal actúa con su menor valencia. Estos hidruros son
gases a temperatura ambiente y al disolverse en agua forman el correspondiente ácido hidrácido.
HxX.: no-metal-uro... de hidrógeno
sulfuro de hidrógeno
HF
fluoruro de hidrógeno
H2S
ácido sulfhídrico
ácido fluorhídrico
2.- ÓXIDOS Y PERÓXIDOS:
Compuestos de oxígeno y otro elemento pueden ser de tres tipos:
óxidos metálicos, óxidos no-metálicos y peróxidos.
Oxidos metálicos: el oxígeno con un metal. Si el metal puede tener varias valencias se indica la
del compuesto entre paréntesis (método de STOCK). MxOy: óxido de .... (metal).
NiO
óxido de niquel (II)
K2O óxido de potasio
Óxidos no-metálicos: El no metal puede actuar con valencias muy variadas, por lo que lo más
aconsejable es nombrarlo de modo sistemático, indicando con prefijos griegos el número de átomos de O
y de no-metal en la fórmula. XxOy (prefijo)óxido de .... (prefijo-no metal)
CO
monóxido de carbono
P2O5 pentaóxido de difósforo
Peróxidos: El oxígeno forma el ión Peroxo O22 - actuando solamente con el hidrógeno y los
metales de la izquierda de la tabla. No se simplifica nunca el 2 del oxigeno. MxO2 peróxido de .... (metal)
Na2O2 peróxido de sodio
H2O2 peróxido de hidrógeno
3.-
SALES BINÁRIAS: Combinaciones de un metal y un no-metal. En ellas el no-metal actúa
siempre con su menor valencia. Es frecuente nombrar estos compuestos de modo sistemático (subíndices),
aunque es preferible la forma de stock. MxXy: No metal-uro de metal (valencia)
FeCl3 cloruro de hierro (III)
MnI2 yoduro de manganeso (II)
Existen compuestos de dos no-metales con la misma forma que las sales binarias, en estos se
prefiere la nomenclatura sistemática: XxXY:
PCl5 pentacloruro de fósforo
SCl4 tetracloruro de azufre
4.-
HIDRÓXIDOS: Combinaciones de un ión metálico y el ión hidróxido OH0.:
NaOH
M(OH)x: hidróxido de ....(metal, valencia)
hidróxido de sodio
Fe(OH)2
hidróxido de hierro (II)
5.-
OXOÁCIDOS: Son combinaciones de hidrógeno, un no-metal y oxígeno. HxXyOz.
Para formular estos ácidos con la nomenclatura tradicional se pueden considerar formados a partir
de los correspondientes óxidos y agua, aunque esto no siempre sea así en la realidad:
Oxido + agua = oxoácido .
En la nomenclatura tradicional la terminación -ico se reserva al ácido en el que el no-metal actúa
con la valencia mayor distinta de siete, la terminación -oso sería la inmediatamente inferior y si hay otra
menor se añade el prefijo hipo a la terminación –oso (ácido hipobromoso) y si se tiene valencia siete se
nombra anteponiendo el prefijo per- a la terminación -ico, así los acidos del cloro son:
valencia
1
3
5
3
óxido
Cl2O + H2O =
Cl2O3 + H2O =
Cl2O5 + H2O =
Cl2O7 + H2O =
H2Cl2O2 =
H2Cl2O4 =
H2Cl2O6 =
H2Cl2O8 =
ácido
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
nombre
ácido hipocloroso
ácido cloroso
ácidoclórico
ácido perclórico
Algunos elementos forman varios ácidos con diferentes relaciones de H2O, tal es el caso del P, As
y Sb, que puede hacer tres ácidos con una, dos o tres moléculas de agua:
ácido metafosfórico
P2O5 + H2O = H2P2O6 = HPO3
ácido pirofosfórico (difosfórico)
P2O5 + 2 H2O = H4P2O7
ácido ortofosfórico o fosfórico.
P2O5 + 3 H2O = H6P2O8 = H3PO4
Para evitarse el calcular cada vez el compuesto, puede ser útil memorizar cinco ácidos y referir a
ellos los demás, según se explica a continuación.
Ácido tipo
elementos equivalentes
(S, Se y Te)
Ácido sulfúrico
H2SO4
(N, Cl, Br y I)
Ácido nítrico
HNO3
(P, As y Sb)
Ácido fosfórico
H3PO4
(C y Si)
Ácido carbónico
H2CO3
Ácido clorhídrico
HCl
hidrácidos
Los ácidos terminados en -oso tienen un oxígeno menos que los -ico, los hipo…-oso dos menos y
los per…-ico tienen uno más que el -ico (véase el caso del cloro expuesto antes)
Los diácidos (piroácidos) proceden de condensar dos ácidos y eliminar una de agua. Así, el ácido
disulfúrico será 2(H2SO4) – H2O = H2S2O7.
Algunos metales forman oxoácidos, tienen importancia especial los de cromo (VI) H2CrO4 ácido
crómico (formula similar al sulfúrico); H2Cr2O7 ácido dicrómico;y manganeso (VI) y (VII). H2MnO4 ácido
mangánico; HMnO4 ácido permangánico.
6.- OXOANIONES: Proceden de la eliminación total o parcial de los hidrógenos de un oxoácido y su
nomenclatura deriva de la del ácido de procedencia sustituyendo la terminación –oso por –ito y la –ico
por –ato. El ión tendrá una carga negativa igual al número de hidrógenos eliminados. El número de
hidrógenos restante se indica con sufijos mono, di, tri…
ClO3─ ión clorato (del ácido clórico)
SO42─ ión sulfato
H2PO3─ ión dihidrógenofosfito
MnO4─ ión permanganato
ClO2─ ión clorito (del ácido cloroso)
HSO42─ión hidrógenosulfato o bisulfato.
(del ácido sulfúrico)
HPO3─ ión hidrogenofosfito
(del ácido fosforoso)
MnO42─ ión manganato.
7.- OXISALES. Se forman por combinación de un catión, normalmente metálico, y un oxoanión
combinados en la proporción conveniente para que la sal resulte neutra. Su nomenclatura se forma con el
nombre del catión y la del anión.
NaHSO4 hidrogenosulfato de sodio.
Na2SO4 sulfato de sodio
Fe2CO3 carbonato de hierro (III)
FeCO3 carbonato de hierro (II)
NaClO hipoclorito de sodio
Ca(NO3)2 nitrato de calcio
8.- OTROS COMPUESTOS. En este breve repaso de la nomenclatura de los compuestos
inorgánicos no nos extenderemos en el estudio de otros compuestos, como peroxoácidos, óxidos dobles,
sales dobles, hidroxisales, oxisales, compuestos de coordinación, etc. Únicamente señalar los hidratos y
tioacidos.
Hidratos: un tipo de compuestos de adición formados por una sal y agua:
CuSO4.5H2O sulfato de cobre (II) pentahidrato
Tioacido: proceden de sustituir en un ácido, un átomo de oxigeno por uno de azufre.
H2S2O3 Tiosulfurico
H2SO4