FORMULACIN Y NOMENCLATURA DE LA QUMICA INORGNICA
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FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA ================================================= CONCEPTOS FUNDAMENTALES. Antes de proceder al estudio de las reglas de formulación es preciso conocer perfectamente los símbolos y los nombres de los diferentes elementos químicos, base de esta forma de expresión. Una memorización previa de todos ellos resulta, pues, imprescindible. Tabla periódica La tabla periódica está dividida en elementos metálicos (a la izquierda y abajo) y no metálicos (a la derecha y arriba) separados por una “escalera”. Números de oxidación (valencias) De forma general y a efectos de formulación, a cada elemento dentro de un compuesto se le asigna un número positivo o negativo denominado índice o número de oxidación (también se le suele llamar valencia, aunque es menos correcto). Dicho número sirve para deducir con facilidad las fórmulas de las diferentes combinaciones posibles. En la tabla adjunta se muestran los números de oxidación que se asignan a los elementos de más importancia. Cuando se analiza con detenimiento se advierte la existencia de ciertas relaciones entre el número de oxidación de un elemento y su posición en la tabla periódica de modo que es posible deducir las siguientes reglas básicas: a) Los elementos metálicos tienen números de oxidación positivos. b) Los elementos no metálicos pueden tener números de oxidación tanto positivos como negativos. c) El número de oxidación positivo de un elemento alcanza como máximo el valor del grupo (columna) al que pertenece dentro del sistema periódico. En el caso de que tome otros valores, éstos serán más pequeños, soliendo ser pares o impares según el grupo en cuestión sea par o impar. d) El número de oxidación negativo de un elemento viene dado por la diferencia entre ocho y el número del grupo al que pertenece dentro del sistema periódico. * Anomalías del Cromo y del Manganeso: El cromo y el manganeso tienen distintos números de oxidación dependiendo de que actúen como metales o como no metales. - Actúan como metales en los óxidos, hidruros, sales binarias, hidróxidos y oxisales. - Actúan como no metales cuando son el elemento central en los oxoácidos y en las oxisales. Cr 2 y 3 : cuando actúa como metal 3 y 6 : cuando actúa como no metal Mn 2 y 3 : cuando actúa como metal 4, 6 y 7 : cuando actúa como no metal Formulación. Al escribir la fórmula de un compuesto binario se coloca a la izquierda el elemento más metálico (electropositivo) y a la derecha el menos metálico (electronegativo). Para fijar el orden de más electronegativo a menos, la I.U.P.A.C. ha tomado como base la siguiente secuencia de elementos: Página 1 de 16 El número de oxidación del primer elemento, prescindiendo de su signo, se coloca como subíndice del símbolo del segundo elemento y viceversa, es decir “se intercambian” los numeros de oxidacion. Por ejemplo: nº oxidación del Al = +3 nº oxidación del O = -2 por tanto se escribirá Al2O3 Si uno de ellos o ambos coinciden con la unidad, es decir vale 1, no se escribe. Ejemplo: K2O Si uno es múltiplo del otro se dividen ambos por el menor, es decir se simplifican. Por ejemplo: nº oxidación del C = 4 nº de oxidación del O = 2 por tanto será C2O4 que se simplificará hasta CO2 Nomenclatura. Para leer una fórmula de un compuesto binario se empieza de derecha a izquierda: primero se lee el menos metal y después el más metal. Por tanto observamos que se lee al contrario que se escribe. Tipos de nomenclatura: a) Sistemática (I.U.P.A.C.): Puede ser de tres tipos (según las últimas normas de 2005) * Estequiométrica o de composición: A su vez se puede expresar de tres formas para número de oxidación: - con prefijos multiplicadores. En ella se dice el número de átomos de cada elemento mediante los prefijos mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, exa-, hepta, etc. para los números 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, etc. Por ejemplo: Fe2O3 Trióxido de dihierro - con números romanos. De forma general podemos decir que en ella se cita en primer lugar y en forma abreviada el elemento situado a la derecha en la fórmula, terminado en -uro (excepto los óxidos, que se dice óxido), después se cita la palabra “de” y por último se nombra el elemento de la izquierda. En el caso de que dicho elemento pueda actuar con distintos índices de oxidación, el índice con el que actúa se escribirá a continuación en números romanos y entre paréntesis (sin signo). Por ejemplo: Fe2O3 Óxido de hierro (III) - con números árabes seguidos de signo. Es igual a la anterior, pero en lugar de indicar el número de oxidación en números romanos se hace en números árabes seguidos de su signo correspondiente. Por ejemplo: Fe2O3 Óxido de hierro (3+) * De sustitución: se basa en la idea de un hidruro progenitor que se modifica al sustituir los átomos de hidrógeno por otros átomos y/o grupos. Por ejemplo: CF4: tetrafluorometano (deriva de la sustitución de los hidrógenos del metano, CH4, por flúor) * De adición o coordinación: considera que un compuesto o especie es una combinación de un átomo central con ligandos asociados. Por ejemplo: PCl3 triclorurofósforo Página 2 de 16 b) Tradicional aceptada: Se utilizan prefijos y sufijos para indicar el número de oxidación del elemento. Está en desuso y se recomienda no utilizarla. Sólo se admite en oxoácidos y en oxisales, además de casos concretos como agua o amoniaco. Notas: > La nomenclatura de Stock no está aceptada actualmente por la IUPAC. Lo que ocurre es que la nomenclatura sistemática con números romanos coincide con la nomenclatura Stock en los compuestos binarios (no así en los oxoácidos u oxisales). > Las terminaciones –oso e –ico para indicar el número de oxidación de los metales tampoco es aceptada ya por la IUPAC. Por ejemplo: Óxido férrico. Solamente se admiten dichas terminaciones en la formulación tradicional aceptada de los oxoácidos. 1.- ELEMENTOS MOLECULARES (Xn) Se nombran con los prefijos di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- ,etc. seguidos del nombre del elemento. Por ejemplo: N2 : dinitrógeno O3 : trioxígeno S8 . octaazufre 2.- ÓXIDOS ( X2Ox) Son compuestos formados por la unión de un elemento (X), ya sea metálico o no, y el oxígeno (el cual actúa siempre con número de oxidación -2). Nomenclatura a) De composición con prefijos multiplicadores: (Mono,di,tri,...)-óxido de (di,tri...)-elemento Fe2O3 Trióxido de dihierro SO2 Dióxido de azufre * El prefijo “mono” solo se suele utilizar cuando hay confusión, es decir cuando el elemento tiene varios números de oxidación. Por ejemplo: CO se nombra como Monóxido de carbono para diferenciarlo del CO2 que es Dióxido de carbono. Si al CO lo llamásemos óxido de carbono existiría confusión * Las vocales finales de los prefijos numéricos no deben suprimirse (con la excepción de “monoxido”). Ejemplos: pentaóxido de dinitrógeno y no pentóxido de dinitrógeno. b) De composición con números romanos: Óxido de elemento (nº oxid) Fe2O3 Óxido de hierro(III) SO2 Óxido de azufre(IV) * Cuando el elemento tiene un solo número de oxidación éste no se pone (está mal ponerlo). Por ejemplo: El CaO se nombra como óxido de calcio y estaría mal llamarlo óxido de calcio(II). Página 3 de 16 * Según hemos visto, los halógenos son considerados, por convenio, más electronegativos que el oxígeno. Por tanto, las combinaciones binarias de un halógeno con el oxígeno se nombrarán como haluros de oxígeno y no como óxidos, y el halógeno se escribirá a la derecha. Por ejemplo: OCl2 dicloruro de oxígeno ( estaría mal: Cl2O óxido de dicloro) O3Cl2 dicloruro de trioxígeno ( estaría mal: Cl2O3 trióxido de dicloro) Formulación Se escribe a la izquierda el símbolo del elemento y a la derecha el símbolo del oxígeno, a continuación se intercambian los números de oxidación y finalmente se simplifican, si es posible. Ejemplo: Óxido de azufre (VI) => S2O6 que se simplifica y queda SO3 Hay que tener en cuenta que cuando el elemento tiene de número de oxidación 1 éste no se escribe. Ejemplo: Óxido de plata => Ag2O (no se pone al oxigeno el subíndice 1 correspondiente a la plata) Ejercicios: Nombrar: O5I2 NiO Cu2O MgO CO N2O N2O5 SeO3 O7Br2 Cr2O3 Formular: Dicloruro de heptaoxígeno Dibromuro de trioxígeno Óxido de cobre (II) Monóxido de cobre Trióxido de diniquel Dióxido de selenio Dióxido de silicio Óxido de mercurio(I) Óxido de oro (III) Óxido de zinc 3.- PERÓXIDOS [M2(O2)m] Los peróxidos los suelen formar los metales de las columnas 1, 2, 11 y 12 de la tabla periódica. Se forman al unirse un metal con el ión peroxo (O22-), e intercambiar sus números de oxidación, siendo el del peroxo siempre -2 (cada oxígeno actúa con número de oxidación -1). El ión peroxo no se puede romper, por lo cual las fórmulas de los peróxidos a veces no se pueden simplificar totalmente. La fórmula es simplificable, siempre que se respete la agrupación (O2) Nomenclatura a) De composición con prefijos multiplicadores: HgO2 Dióxido de mercurio Se nombran como los óxidos normales Na2O2 Dióxido de disodio b) De composición con números romanos: Peróxido de metal(nº oxid.) HgO2 Peróxido de mercurio(II) Na2O2 Peróxido de sodio Formulación Se escribe a la izquierda el símbolo del elemento y a la derecha el peroxo (O2), a continuación se intercambian los números de oxidación y finalmente se simplifican, si es posible. Por ejemplo: peróxido de cobre (I) => Cu2(O2)1 se quita el paréntesis => Cu2O2 y no se puede simplificar Página 4 de 16 Otro ejemplo: peróxido de cobre(II) => Cu2(O2)2 se quita el paréntesis => Cu2O4 se simplifica => CuO2 (se ha podido simplificar porque no se ha roto el O22-, es decir, porque no se ha quedado un número impar de átomos de oxígeno). * Un peróxido muy conocido es el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada: H2O2. Ejercicios: Nombrar: BaO2 Cs2O2 CdO2 K2O2 ZnO2 Ag2O2 Formular: Peróxido de litio Peróxido de magnesio Peróxido de calcio Peróxido de mercurio(I) Peróxido de rubidio Peróxido de oro (III) 4.- HIDRUROS ( MHm ó HnN ) Son compuestos formados por la unión de un elemento y el hidrógeno (siempre con nº de oxidación 1). Vamos a distinguir tres tipos de hidruros: 4.1.- HIDRUROS METÁLICOS (MHm). Están formados por un metal (M) e hidrógeno. Nomenclatura a) De composición con prefijos multiplicadores: (Mono, di,tri,...)-hidruro de meta PbH4 Tetrahidruro de plomo b) De composición con números romanos: Hidruro de metal (nº oxid.) PbH4 Hidruro de plomo(IV) Formulación Se escribe a la izquierda el metal y a la derecha el hidrógeno y se pone el número de oxidación del metal como subíndice del hidrógeno. (El número de oxidación del hidrógeno no se pone al metal, al ser 1). 4.2.- HIDRUROS NO METÁLICOS DE LOS GRUPOS 16 Y 17 (HnN). Están formados por un no metal (S, Se, Te, F, Cl, Br o I) e hidrógeno. También se llaman haluros de hidrógeno. Observamos que en éstos a la izquierda se coloca el hidrógeno y a la derecha el elemento. El no metal actúa siempre con el número de oxidación negativo (que coincide con el menor) Nomenclatura a) De composición: No metal-uro de hidrógeno HI Yoduro de hidrógeno Página 5 de 16 * Cuando tiene dos hidrógenos no se dice: “de dihidrógeno”. Por ejemplo: H2S se nombra como sulfuro de hidrógeno y no como sulfuro de dihidrógeno b) Tradicional aceptada: A estos hidruros se les denominaba tradicionalmente ácidos hidrácidos, por tener propiedades ácidas cuando se disuelven en agua. Ácido no metal-hídrico HI Ácido yodhídrico * Hemos de conocer un ácido muy importante: el ácido cianhídrico o cianuro de hidrógeno: HCN Formulación Se escribe a la izquierda el hidrógeno y a la derecha el no metal y se pone el número de oxidación del no metal (recuerda que siempre es el negativo) como subíndice del hidrógeno. 4.3.- HIDRUROS NO METALICOS DE LOS GRUPOS 13, 14 Y 15. Son los hidruros de los elementos B, C, Si, N, P, As, Sb y O. El no metal actúa con el número de oxidación negativo. Nomenclatura a) De composición con prefijos multiplicadores: (Di,tri,...)-hidruro de no metal CH4 Tetrahidruro de carbono b) Nombres especiales admitidos: H2O (agua u oxidano) CH4 (metano) SiH4 (silano) BH3 (borano) NH3 (amoniaco o azano) PH3 (fosfano) AsH3 (arsano) SbH3 (estibano) * No son admitidos los nombres fosfina, arsina o estibina. Formulación Se escribe a la izquierda el no metal y a la derecha el hidrógeno e intercambian los números de oxidación. Ejercicios: Nombrar: LiH BaH2 SnH4 CoH2 HgH2 AuH3 H2Se HCl HBr Formular: Dihidruro de calcio Hidruro de potasio Trihidruro de fósforo Hidruro de plomo (II) Hidruro de cobre (I) Monohidruro de oro Hidruro de platino(IV) Trihidruro de manganeso Página 6 de 16 Tetrahidruro de silicio Fluoruro de hidrógeno Telururo de hidrógeno Yoduro de hidrógeno 5.- OTROS COMPUESTOS BINARIOS (XnNx) Son los compuestos formados por un no metal (N) con cualquier otro elemento (X) que no sea O ó H. El no metal actúa siempre con el número de oxidación negativo. Nomenclatura a) De composición con prefijos multiplicadores: (Mono,di,tri...)-no metal-uro de (di,tri...)-elemento FeCl3 Tricloruro de hierro N2S3 Trisulfuro de dinitrógeno b) De composición con números romanos: No metal-uro de elemento (nº oxid.) FeCl3 Cloruro de hierro (III) N2S3 Sulfuro de nitrógeno (III) Formulación Se coloca a la izquierda el elemento más metálico y a la derecha el menos metálico y se intercambian sus números de oxidación. Recuerda que el que termina en –uro es el que tiene el número de oxidación negativo y es el que va a la derecha. Ejercicios: Nombrar: CaF2 CuBr Cr2S3 Mg3N2 SF4 PBr5 B2S3 SiC NH4Cl Formular: Sulfuro de manganeso (II) Nitruro de litio Dibromuro de cobre Siliciuro de dihierro Cloruro de yodo (VII) Cloruro de selenio (IV) Bromuro de níquel (III) Trisulfuro de dihierro Sulfuro de amonio 6.- HIDRÓXIDOS [ M(OH)m ] Son los compuestos formados por un metal (M) y tantos grupos hidroxilo (OH─) como indique el número de oxidación con el que actúe dicho metal. El grupo hidroxilo forma una sola unidad y su número de oxidación es -1. Debido a sus propiedades básicas reciben también el nombre de bases. Nomenclatura a) De composición con prefijos multiplicadores: (Mono,di,tri,...)-hidróxido de metal Sn(OH)4 Tetrahidróxido de estaño b) De composición con números romanos: Hidróxido de metal (nº oxid.) Sn(OH)4 Hidróxido de estaño(IV) Página 7 de 16 * Cuando el número de oxidación del metal es 1 no se escribe el paréntesis. Por ejemplo: Hidróxido de oro(I) se escribe como AuOH y estaría mal escribir Au(OH) Formulación Se coloca a la izquierda el metal y a la derecha el grupo OH. Si el número de oxidación del metal es mayor de 1 se pone paréntesis al grupo OH y se escribe como subíndice del mismo el número de oxidación con el que actúa el metal. Ejercicios: Nombrar: Pt(OH)2 Mn(OH)3 KOH Formular: Dihidróxido de cobalto Hidróxido de cromo(II) HgOH Pb(OH)4 Zn(OH)2 Hidróxido de sodio Hidróxido de mercurio(II) Trihidróxido de aluminio Hidróxido de amonio 7.- OXOÁCIDOS ( HaXbOc ) Son compuestos con hidrógeno, un no metal central (también pueden ser Cr o Mn) y oxígeno. En ellos el oxígeno actúa con número de oxidación -2 y el hidrógeno con +1, por lo que conocida la fórmula y teniendo en cuenta que el número de oxidación resultante para una sustancia neutra ha de ser nulo, resulta sencillo determinar el número de oxidación correspondiente al elemento central X, que será siempre positivo. Por ejemplo: H2SO4 Hay 4 átomos de O, luego en total: 4 x (-2) = -8 -8 + 2 = -6 Hay 2 átomos de H, luego en total; 2 x (+1) = +2 Para que en total nos salga 0 y la molécula sea neutra, el S actúa con +6 a) Nomenclatura tradicional aceptada: Ácido (hipo,per)-elemento-(oso,ico) HNO3 Ácido nítrico HClO Ácido hipocloroso Se escribe la palabra ácido seguida del nombre del elemento central terminado en –oso o en –ico y con los prefijos hipo- o per- si fuese necesario. Para saber qué prefijos y sufijos utilizar hemos de tener en cuenta cuantos números de oxidación posee el elemento central y con cuál de ellos está actuando. Si el elemento central tiene: - Dos números de oxidación se utiliza: la terminación -oso para el menor la terminación -ico para el mayor. - Tres números de oxidación se utiliza: hipo-elemento-oso para el menor la terminación -oso para el intermedio la terminación -ico para el mayor * Existe una excepción cuando el elemento que actúa como no metal es el manganeso: Cuando el número de oxidación es 4 el ácido se llama manganoso. Cuando el número de oxidación es 6 el ácido se llama mangánico. Cuando el número de oxidación es 7 el ácido se llama permangánico. Página 8 de 16 - Cuatro números de oxidación se utiliza: hipo- elemento -oso para el menor la terminación -oso para el inmediato superior la terminación -ico para el siguiente per- elemento -ico para el mayor. Formulación Uno de los métodos para formularlos es “suponer” que se obtienen añadiendo una molécula de agua al óxido de igual nombre. Por ejemplo: Ácido nítrico = óxido nítrico + agua N2O5 + H2O → H2N2O6 se simplifica → HNO3 Ácido hipocloroso = óxido hipocloroso + agua Cl2O + H2O→ H2Cl2O2 → HClO * Algunos ácidos "no salen" añadiendo una sola molécula de agua al óxido correspondiente, y se denominan ácidos polihidratados, pues para obtener su fórmula se deben añadir 2 o 3 moléculas de agua. Su nomenclatura tradicional está basada en los prefijos meta- (sumar 1 molécula de agua), piro- (sumar 2 moléculas de agua) y orto- (sumar 3 moléculas de agua, con el fósforo no se ponía prefijo) y está en desuso, por lo cual no la vamos a utilizar. No obstante debemos de conocer los más importantes, como son: - Ácido metafosfórico (HPO3). Se obtiene añadiendo una molécula de agua al óxido fosfórico. - Ácido fosfórico (H3PO4). Se obtiene añadiendo 3 moléculas de agua, que antes se admitía llamarlo ácido ortofosfórico, pero actualmente no se admite. Ejercicios: Nombrar: H2SO3 HIO HNO HBrO3 HCrO2 HBrO2 H2SeO4 Formular: Ácido sulfúrico Ácido hipocloroso Ácido selenioso Ácido peryódico Ácido carbónico Ácido bromoso Ácido crómico Ácido nitroso Ácido permangánico b) Nomenclatura de adición: (Di,Tri...)-hidroxido-(di,tri...)-oxido-no metal HNO2 → NO(OH) Hidroxidooxidonitrógeno H2CrO4 → CrO2(OH)2 Dihidroxidodioxidocromo Es una nomenclatura estructural. Por regla general un oxoácido está formado por un átomo central unido a grupos llamados ligandos, que pueden ser hidróxido (–OH) o bien óxido (=O). Por ejemplo, el ácido sulfúrico (H2SO4) tiene la estructura de la izquierda. Aquí vemos que el azufre está unido a dos ligandos hidróxido y a dos ligandos óxido, es decir H2SO4 realmente tiene la estructura SO2(OH)2 y por tanto lo debemos nombrar en este tipo de nomenclatura estructural como “dihidroxidodioxidoazufre”. Para el caso del ácido nítrico (HNO3), la estructura sería la que aparece aquí, y por tanto tiene como ligandos un hidróxido y dos óxidos: NO2(OH). Su nombre será entonces “hidroxidodioxidonitrogeno” De estos ejemplos podemos sacar como conclusión que los oxoácidos tendrán tantos ligandos OH como número de hidrógenos tenga la fórmula del ácido. El número de ligandos óxido lo podemos calcular restando el número de átomos de oxígeno menos el número de átomos de hidrógeno que aparezcan en la fórmula. Página 9 de 16 Formulación Se escriben tantos grupos OH y tantos átomos de oxígeno como indique el nombre y a continuación se suman y se ponen siempre en el orden siguiente: a la izquierda los átomos de hidrógeno, en el centro los átomos del no metal y a la derecha los átomos de oxígeno: HxNyOz Por ejemplo: Trihidroxidooxidofósforo → tres hidroxidos ( 3 OH) + un oxigeno (O ) + un fosforo (P) → H3PO4 Hidroxidooxidobromo → un hidróxido (OH) + un oxígeno (O) + un bromo (Br) → HBrO2 c) Nomenclatura de hidrógeno: (Di,tri...)-hidrogeno-((di,tri...)-oxido-(di,tri...)no metal-ato) HNO2 Hidrogeno(dioxidonitrato) H2Cr2O7 Dihidrogeno(heptaoxidodicromato) Se escribe: prefijo-hidrogeno(prefijo-oxido-prefijo-no metal-ato). Es decir, primero el número de hidrógenos que tenga la fórmula y a continuación, entre paréntesis, el resto. Dentro del paréntesis se indica el número de oxígenos y unido a ellos el número de átomos de no metal, terminando siempre el nombre del no metal en –ato. Formulación Se escriben el número de hidrógenos, el número de átomos de no metal y el número de átomos de oxígeno que nos dice el nombre, y siempre en este orden: HxNyOz Por ejemplo: Tetrahidrogeno(heptaoxidodifosfato) → 4 hidrogenos + 2 fosforos + 7 oxigenos → H4P2O7 Ejercicios: Nombrar: H2CO3 H2S2O5 H2SO3 H4SiO4 Formular: Hidrogeno(dioxidoclorato) Dihidrogeno(trioxidocarbonato) Hidrogeno(tetraoxidoyodato) Dihidrogeno(pentaoxidodiseleniato) H4P2O7 HClO HMnO4 HIO3 Dihidrogeno(trioxidoseleniato) Dihidrogeno(heptaoxidodisulfato) Trihidrogeno(tetraoxidofosfato) Dihidrogeno(pentaoxidodisulfato) 8.- OXISALES NEUTRAS [ Ma(XbOc)m ] Las sales resultan de sustituir, total o parcialmente, hidrógeno de un ácido por metales. Vamos a estudiar dos tipos de oxisales: - Sales neutras: Se sustituyen todos los hidrógenos por un metal. - Sales ácidas: Se sustituyen parcialmente los hidrógenos por un metal. Las sales neutras, al igual que las sales binarias, son compuestos iónicos. Las sales binarias, como por ejemplo el cloruro de sodio, están formadas por un ión negativo de un no metal (el ión cloruro, Cl-) y un ión positivo del metal (el ión sodio, Na+), que al unirse forman el NaCl, neutro (-1 + 1 = 0) Página 10 de 16 En las oxisales neutras el ion positivo o catión es también un ion monoatómico metálico, pero a diferencia de aquéllas, el ion negativo o anión es un ion poliatómico, esto es, una agrupación de átomos con exceso de carga negativa. Por ejemplo, el nitrato de sodio está formado por el ión Na+ y el ión NO3-. Si a efectos de formulación y nomenclatura dicho ion negativo se considera como si fuera un solo elemento, las cosas se simplifican mucho, pues se procede prácticamente como si se tratara de un compuesto binario del catión y del anión. a) Nomenclatura tradicional aceptada: (hipo,per)-no metal-(ito,ato) de metal(nº de oxid.) Cu(NO3)2 Nitrato de cobre(II) AgIO Hipoyodito de plata Como podemos ver se nombra primero el ión negativo (anión) a continuación la palabra “de” y después el nombre del ión positivo (catión). Para saber el nombre del anión hemos de conocer el nombre del ácido del que proviene y cambiar la terminación -oso o -ico del ácido por –ito o –ato, respectivamente. En el ejemplo Cu(NO3)2 vemos que está formado por el anión NO3-(sabemos que la carga del anión es 1 porque en la fórmula el subíndice del Cu es 1) y el catión Cu2+ (sabemos que la carga del catión es 2 porque en la fórmula el subíndice del NO3 es 2) y que hay dos aniones por cada catión, para que así la suma de sus cargas sea 0. Pero ¿cómo se llama el NO3-?. Hemos de tener en cuenta que al tener una carga negativa dicho ión proviene de un ácido con un átomo se hidrógeno, por lo cual será el HNO3 NO3-+ H+ → HNO3 que como sabemos es el ácido nítrico. Por lo que el anión se llamará nitrato. El nombre del catión Cu2+ es cobre (II), por tanto el nombre final de la oxisal será nitrato de cobre(II). Formulación Para formular las oxisales se escribe primero el símbolo del elemento metálico y a continuación el anión (sin carga). Seguidamente se escriben como subíndices los respectivos números de oxidación intercambiados, como si se tratara de un compuesto binario (se considera como número de oxidación del anión su carga eléctrica). La fórmula del anión se obtiene haciendo perder a la del ácido sus átomos de hidrógeno y asignándole por consiguiente igual número de cargas negativas como átomos de hidrógeno ha perdido. Por ejemplo: Peryodato de cinc. Hemos de escribir el cinc y el peryodato e intercambiar sus números de oxidación. Sabemos que el número de oxidación del cinc es +2 ¿pero cuál es el del peryodato? Para averiguarlo nos fijamos en el prefijo per- y en la terminación –ato, lo cual nos indica que el ácido del que proviene dicho ión es el ácido peryódico, que como sabemos es el HIO4. Por tanto el ión peryodato se obtendrá al quitarle todos los hidrógenos a dicho ácido, es decir será IO4-(hemos puesto carga -1 al ión porque hemos quitado 1 hidrógeno al ácido). Ya podemos intercambiar los números de oxidación de los iones y obtendremos la fórmula: Zn(IO4)2 Ejercicios: Nombrar: Formular: NaClO3 Ag2SO4 Pb(PO2)4 AgBrO Carbonato de bario Sulfito de oro (III) Be(BrO3)2 Zn(PO3)2 Ni3(PO4)2 Ba(ClO4)2 AuIO Na2CO3 Cr2(CO3)3 Co(IO)3 Hipoclorito de hierro(III) Cromato de platino(IV) Página 11 de 16 KMnO4 NH4AsO3 Fosfato de cinc Dicromato de potasio Perbromato de manganeso(II) Carbonato de zinc Sulfato de cobalto(II) Nitrato de cromo(III) Silicato de cobre(I) Permanganato de calcio Perclorato de sodio Peryodato de cadmio Nitrito de amonio Sulfato de potasio Telurito de plata Nitrito de platino(II) b) Nomenclatura estequiométrica: (Bis,tris,tetraquis…)((di,tri...)-oxido-(di,tri)-no metal-ato) de (di,tri…)metal Cu(NO3)2 Bis(trioxidonitrato) de cobre Ag2SO4 Tetraoxidosulfato de diplata Esta nomenclatura se basa en nombrar de derecha a izquierda y con prefijos (di-, tri-, tetra-, etc.) cada uno de los átomos que participan en el compuesto. Si la fórmula tiene paréntesis hemos de indicar el número que lleva el paréntesis mediante los prefijos: Bis (2), Tris (3), Tetraquis (4), Pentaquis (5), Hexaquis (6), etc. Por otra parte observemos como el nombre del no metal siempre se hace terminar en –ato. Formulación Para escribir la fórmula cuando nos dan el nombre, únicamente hay que escribir tantos átomos de cada tipo como nos indiquen los prefijos del nombre, recordando que se escribe al contrario que se lee, es decir se escribe de derecha a izquierda. Los prefijos bis, tris, etc., si existen en el nombre, nos indicarán que hay que poner paréntesis y el número adecuado que le corresponde como subíndice al mismo. Por ejemplo: Tris(trioxidocarbonato) de dihierro. Este nombre nos dice que hay que escribir un paréntesis con subíndice 3. Dentro de él, y siempre de derecha a izquierda, hay que poner tres oxígenos y un carbono. Y a la izquierda de ese paréntesis hay que escribir dos átomos de hierro. Por tanto: Fe2(CO3)3 Ejercicios Nombrar: Ag4B2O5 CaS2O7 MgSi2O5 Mn(NO3)3 Formular: Dioxidoclorato de mercurio Heptaoxidodiarseniato de diplomo Oxidobromato de amonio Tetraoxidofosfato de aluminio AuSbO3 CsBrO3 Fe(IO4)2 Bis(tetraoxidoclorato) de cinc Tetraquis(trioxidonitrato) de iridio Tris(tetraoxidomanganato) de oro Heptaoxidodifosfato de diniquel 9.- SALES ÁCIDAS [ M(HN)m ó MaHbNcOd ] Resultan al sustituir parcialmente los hidrógenos de los ácidos (oxoácidos o hidrácidos) por un metal, y los ácidos deben tener dos o más hidrógenos para poder formar sales ácidas. 9.1.- SALES DE LOS OXOÁCIDOS (MaHbNcOd). a) Nomenclatura tradicional aceptada: (Di,tri)-hidrógeno-no metal-(ito,ato) de metal(nº de oxid.) Fe(HSO3)3 Hidrogenosulfito de hierro(III) Página 12 de 16 Procederemos igual que con las oxisales neutras, salvo que escribiremos delante la palabra hidrógeno, o dihidrógeno, trihidrógeno, etc. según los átomos de hidrógeno que existan en la fórmula. Para saber el nombre del anión (lo que hay entre paréntesis) hemos de conocer el nombre del ácido del que proviene y cambiar las terminaciones -oso o -ico por –ito o –ato, como ya conocemos. Tomando nuestro ejemplo: Fe(HSO3)3 vemos que está formado por el anión HSO3- (sabemos que la carga del anión es -1 porque en la fórmula el subíndice del Fe es 1) y el catión Fe3+ (sabemos que la carga del catión es 3 porque en la fórmula el subíndice del HSO3 es 3). Pero ¿cómo se llama el HSO3-? Hemos de tener en cuenta que al tener una carga negativa dicho ión proviene de un ácido que contiene un hidrógeno más que los que forman el anión, es decir, tiene dos átomos de hidrógeno, por lo cual será el H2SO3 ( HSO3- + H+ → H2SO3 ) que como sabemos es el ácido sulfuroso. Por lo que el anión se llamará hidrógenosulfito. El nombre del catión Fe3+ es hierro (III), por tanto el nombre final de la sal será: Hidrogenosulfito de hierro(III). Formulación Para formular las oxisales ácidas el proceso también es similar al caso de las neutras. Se escribe primero el símbolo del elemento metálico y a continuación el anión (sin carga). Seguidamente se intercambian los números de oxidación de ambos iones y se ponen como subíndices. La fórmula del anión se obtiene haciendo perder a la del ácido todos los átomos de hidrógeno, excepto los que diga el nombre del compuesto y asignándole una carga negativa igual al número de hidrógenos que se han quitado. Por ejemplo: Dihidrógenofosfato de oro(III). Hemos de escribir el oro y el dihidrógenofosfato e intercambiar sus números de oxidación. Sabemos que el número de oxidación del oro es 3 pero ¿qué fórmula tiene y cuál es el número de oxidación del dihidrógenofosfato?. Para averiguarlo nos fijamos en la terminación –ato, lo cual nos indica que el ácido del que proviene dicho ión es el ácido fosfórico, que como sabemos es el H3PO4. Por tanto el ión dihidrógenofosfato se obtendrá al dejar dos átomos de hidrógeno a dicho ácido, por lo que hemos de quitarle uno, es decir será H2PO4-. Ya podemos intercambiar los números de oxidación de los iones y obtendremos la fórmula: Au(H2PO4)3 * En la nomenclatura de las sales ácidas no se admite utilizar términos antiguos como: - Anteponer el prefijo “bi”, como el caso de bicarbonato potásico o bisulfito de calcio - Intercalar la palabra “ácido”, como el caso de carbonato ácido de sodio o sulfito ácido de litio. b) Nomenclatura estequiométrica: (Bis, tris…)[(di,tri…)-hidrógeno((di,tri...)-oxido-(di,tri…)-no metal-ato)] de (di,tri…)metal Fe(HSO3)3 Tris[hidrogeno(trioxidosulfato)]de hierro Como podemos observar se nombran igual que si fuesen oxisales neutras solo que hay que añadir delante del número de oxígenos el número de hidrógenos que tiene la fórmula. Además, si existe paréntesis, hay que indicarlo utilizando los prefijos bis, tris… según corresponda, tal y como se hizo en el caso de las sales neutras. Formulación Para formular también se hace de forma similar a las oxisales neutras, únicamente hay que intercalar el número de hidrógenos que diga el nombre entre el metal y el no metal. Es decir, se escribe primero el símbolo del elemento metálico, a su derecha el número de hidrógenos que diga el nombre, a Página 13 de 16 continuación el número de átomos del no metal y por último el número de átomos de oxígeno que nos indique. Si el nombre tiene corchetes, se encierra entre paréntesis el anión (que contendrá todos los átomos excepto el del metal) y se le pondrá a dicho paréntesis el subíndice que corresponda según el nombre empiece por bis, tris, etc. Por ejemplo: Bis[dihidrogeno(tetraoxidofosfato)] de mercurio. Hemos de escribir en primer lugar el metal, que en nuestro ejemplo es el mercurio. A su derecha escribiremos entre paréntesis lo siguiente: en primer lugar dos hidrógenos, a su derecha un fósforo y por último cuatro oxígenos. Cerramos el paréntesis y le ponemos el subíndice 2 puesto que el nombre empieza por Bis. Con esto nos quedaría finalmente: Hg(H2PO4)2 9.2.- SALES DE LOS HIDRÁCIDOS M(HN)m . Hemos de recordar que sólo pueden formar sales ácidas los hidrácidos que posean 2 átomos de hidrógeno, que en realidad sólo son tres: el H2S, el H2Se y el H2Te. a) Nomenclatura tradicional aceptada Hidrogeno-no metal-uro de metal(nº oxid.) Fe(HS)3 Hidrogenosulfuro de hierro(III) Como vemos, se escribe la palabra hidrógeno seguido (y sin separación) del nombre del no metal terminado en –uro, a continuación la palabra “de” y por último el nombre del metal con su número de oxidación en números romanos entre paréntesis. Para saber el número de oxidación del metal nos fijamos en el subíndice que aparece junto al no metal. Formulación Para formular este tipo de sales hay que escribir primero el símbolo del metal, a continuación el símbolo del hidrógeno y por último el símbolo del no metal. Después se encierran entre paréntesis el hidrógeno y el no metal y a dicho paréntesis se le pone como subíndice el número de oxidación del metal. Hemos de recordar que si el número de oxidación del metal es +1, el paréntesis no se escribe. Por ejemplo: Hidrogenoseleniuro de platino(IV). Escribimos el platino y a su derecha, entre paréntesis, el hidrógeno y el selenio. Por último ponemos al paréntesis el subíndice 4: Pt(HSe)4 b) Nomenclatura estequiométrica (Bis, tris…)(hidrogeno-no metal-uro) de metal Fe(HS)3 Tris(hidrogenosulfuro) de hierro Podemos observar que la diferencia entre esta nomenclatura y la anterior es que en la primera el subíndice del paréntesis se dice con números romanos a la derecha del metal, y en esta se indica mediante prefijos delante de un paréntesis. Formulación La formulación se hace del mismo modo que en el caso de la formulación de oxisales ácidas de los oxoácidos. Por ejemplo: Tetraquis(hidrogenotelururo) de plomo Página 14 de 16 Colocamos en primer lugar el plomo, a su derecha un paréntesis que contiene el hidrógeno y el teluro en este orden y finalmente le colocamos al paréntesis el subíndice 4 (debido al tetraquis): Pb(HTe)4 Ejercicios: Nombrar: Fe(HSO4)2 Cu2HPO4 Ca(H2PO4)2 HgHSO3 K2HPO4 AgHS Au(HCO3)3 Sr(HTe)2 Formular: Dihidrógenofosfato de calcio Hidrógenocarbonato de sodio Hidrógenosulfuro de potasio Hidrógenofosfato de aluminio Hidrógenoseleniuro de oro(III) Hidrógenocarbonato de bario Cd(HSiO3)2 Cu(HSe)2 KHSe MgHPO4 Pb(HS)4 Tris[hidrógeno(trioxidosulfato)] de oro Hidrógeno(tetraoxidosulfato) de amonio Bis(hidrógenosulfuro) de plomo ================================================================================================ Página 15 de 16 NÚMEROS DE OXIDACIÓN DE LOS ELEMENTOS MÁS FRECUENTES H ±1 Li Be B C N O F +1 +2 ±3 2, ±4 +1, ±3,+5 -2 -1 Na Mg Al Si P S Cl +1 +2 +3 ±4 +1, ±3, +5 ±2, +4, +6 ±1,+3, +5, +7 K Ca Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As Se Br +1 +2 +2, +3 +2, +3 +2, +3 +2, +3 +2, +3 +1, +2 +2 ±3, +5 +3, +6 +4 +6 +7 ±2, +4, +6 ±1,+3, +5, +7 Rb Sr Ag Cd Sn Sb Te I +1 +2 +1 +2 +2, +4 ±3, +5 ±2, +4, +6 ±1,+3, +5, +7 Cs Ba Ir Pt Au Hg Pb Bi +1 +2 +2, +4 +2, +4 +1, +3 +1, +2 +2, +4 +3, +5 Fr Ra +1 +2 NH4 +1 + * El N a veces también actúa con número de oxidación +2 y +4 * El O en los peróxidos actúa con número de oxidación -1 Página 16 de 16 METAL NO METAL
