En esta notas sobre la
formulación y nomenclatura inorgánica se intenta dar una visión casi completa para los estudios de secundaria y
bachillerato, será el profesor el que en cada curso indique lo que debe conocer el alumnado. Con todo, debe
tenerse en cuenta que algunas de las afirmaciones que se hacen son aproximadas y se modificarán en
cursos superiores. En la actualidad se
sigue un procedimiento basado en las normas de la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada)
[International Union Pure and Applied Chemistry], pero subsisten algunos nombres de una nomenclatura
tradicional, actualmente en desuso, debido a su uso por la comunidad científica.
- NOMBRE Y SÍMBOLO DE LOS ÁTOMOS
El nombre se escribe con minúscula, su símbolo está formado
por una o dos letras (la primera mayúscula
y la segunda minúscula). Se establece
un símbolo de tres letras con el
siguiente criterio: 0 = nil 1 = un 2 =
bi 3 = tri 4 = quad 5 = pent 6 = hex 7 = sept 8 = oct 9 = enn
Ejemplos: Z = 105; Su símbolo es Unp y el nombre es
unnilpentio
En ocasiones se quiere dar más información, como el número
másico (A), el atómico (Z), la carga eléctrica
(x ±) y el número de átomos que forma la especie (n). En este caso su símbolo
es el siguiente: Sin tanto detalle se nombran los diferentes isótopos: 12C sería
carbono–12. En el caso del hidrógeno, se
admiten nombres identificativos: hidrógeno–1, 1 H es el protio, el hidrógeno –
2, 2 H es el deuterio y el hidrógeno –
3, 3 H, es el trítio
Son números positivos o negativos que representan la carga
que quedaría en el átomo o grupo de
átomos si los pares electrónicos de cada enlace qué forma se asignaran al
miembro más electronegativo del par de
enlace. Convencionalmente se toma que:
Elemento libre no combinado: Su estado de oxidación es cero.
Se incluyen los elementos poli atómicos
tales como H2, O2, etc.
Iones monoatómicos simples: El número de oxidación corresponde
al elemento del que deriva dicho ion.
Iones poli atómicos: Se corresponde con la suma de los
números de oxidación de cada elemento. Compuestos
neutros: En todos la suma de los números de oxidación es cero. Esta regla
permite deducir el número de oxidación
de algún elemento si no lo conocemos previamente
-
ELEMENTOS: Como norma general su fórmula es el símbolo del
elemento, formado por una o dos letras (la
primera mayúscula y la segunda minúscula).
COMPUESTOS BINARIOS
Cuando se quiere
escribir la fórmula se tiene en cuenta lo siguiente:
1. Si se unen un
metal y un no metal, elemento metálico se coloca a la izquierda y el no
metálico a la derecha.
2. Si los dos son no metales, el orden de mayor a menor
carácter metálico es el siguiente:
F, O, Cl, Br, I, S, Se Te H, N, P, As, Sb, C, Si, B
3. Una vez escritos los símbolos, se les ponen como
subíndices las valencias intercambiadas. Cuando
la valencia de un elemento es "1", no es necesario escribir el
subíndice correspondiente.
4. Siempre que se pueda, se simplificarán estas fórmulas,
excepto en los casos particulares que se
indicarán. Para nombrar a estos compuestos el elemento no metálico siempre
se nombra terminando en – URO, excepto en los óxidos, y el menos
electronegativo se cita a continuación por su nombre.
La indicación de las proporciones de los constituyentes puede
hacerse por dos procedimientos: FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA
Método de Stock: consiste en expresar el número de oxidación
del elemento entre paréntesis, en números
romanos, a la derecha del mismo. Si el elemento actúa con una sola valencia no
se pone. Método estequiométrico:
consiste en anteponer prefijos griegos (mono, di, tri, …), que indican las proporciones en que se encuentran los
elementos. Si resulta innecesario, el sufijo "mono" puede suprimirse.
Combinaciones del
hidrógeno con un metal
Reciben el nombre
general de hidruros. El estado de oxidación del hidrógeno es – I. La fórmula general es MHm, siendo M un metal de número de
oxidación + m
Fórmula Método de Stock Método estequiométrico
NaH hidruro de sodio hidruro de sodio
CaH2 hidruro de calcio dihidruro de calcio
GaH3 hidruro de galio trihidruro de galio
UH3 hidruro de uranio (III) trihidruro de uranio
Combinaciones del hidrógeno con un no metal
El hidrógeno está
situado entre los no metales. En las combinaciones con los elementos: F, O, Cl,
Br, I, At, S, Se, Te, el hidrógeno funciona con número de oxidación + I y, por tanto se escribe en
primer lugar. En disolución acuosa los compuestos tienen propiedades ácidas y se denominan ácidos
hidrácidos excepto para el oxígeno En
estos compuestos el número de oxidación de F, Cl, Br, I es – I, y para O, S, Se
y Te es – II. La fórmula general es HxX,
siendo X un elemento no metálico de valencia –x
Fórmula Método de
Stock Método estequiométrico Disolución acuosa
HF fluoruro de hidrógeno fluoruro de hidrógeno ácido
fluorhídrico
HCl cloruro de hidrógeno cloruro de hidrógeno ácido
clorhídrico
HBr bromuro de hidrógeno bromuro de hidrógeno ácido
bromhídrico
HI yoduro de hidrógeno yoduro de hidrógeno ácido yodhídrico
H2O agua AGUA AGUA
H2S sulfuro de hidrógeno sulfuro de dihidrógeno ácido
sulfhídrico
H2Se seleniuro de hidrógeno seleniuro de dihidrógeno ácido
selenhídrico
H2Te telururo de hidrógeno telururo de dihidrógeno ácido
telurhídrico
Para los elementos N, P, As, Sb, C, Si, B, el hidrógeno se
escribe detrás del no metal, todos tienen
nombre común (que es el que se usa), en el método estequiométrico se nombran
iniciándolo por hidruro. Se forman
muchos, pero los más comunes están en la tabla que sigue: La fórmula general es XHx, siendo X un elemento
no metálico de valencia –x
Fórmula Método estequiométrico Nombre común
NH3 trihidruro de nitrógeno amoniaco
PH3 trihidruro de fósforo fosfano(1)
AsH3 trihidruro de arsénico arsano(2)
SbH3 trihidruro de antimonio estibano(3)
CH4 tetrahidruro de carbono metano
SiH4 tetrahidruro de silicio silano
BH3 trihidruro de fósforo borano
(1) En muchos textos: fosfina, actualmente en desuso
(2) En muchos textos: arsina, actualmente en desuso
(3) En muchos textos: estibina, actualmente en desuso
- Combinaciones del
oxígeno
a. Óxidos
El estado de oxidación del oxígeno es – II. La fórmula
general es M2Om, siendo M un metal de número
de oxidación + m, si se puede debe simplificarse la fórmula.
Fórmula Método de
Stock Método estequiométrico
CaO óxido de calcio óxido de calcio
TiO2 oxido de titanio (IV) dióxido de titanio
Fe2O3 óxido de hierro (III) trióxido de dihierro
SO2 óxido de azufre (IV) dióxido de azufre
Cl2O7 óxido de cloro (VII) heptaóxido de dicloro
PtO2 óxido de platino (IV) dióxido de platino
Peróxidos
Es el grupo O2
2 –
. La fórmula general es M2(O2)m siendo M un metal de número
de oxidación + m.
Se puede simplificar la fórmula pero manteniendo siempre
intacto el grupo (O2)
Fórmula Nombre
CaO2 peróxido de calcio
Na2O2 peróxido de sodio
Combinaciones de un metal con un no metal
El metal se escribe a la izquierda de la fórmula y el no
metal a la derecha de la fórmula. El no metal
se termina en –URO. Su fórmula general es MxXm, siendo X un no metal de número
de oxidación x y M un metal de número de
oxidación + m
Fórmula Método de
Stock Método estequiométrico
FeCl2 cloruro de hierro (II) dicloruro de hierro
MnS sulfuro de manganeso (II) monoosulfuro de manganeso
Mg3P2 fosfuro de magnesio difosfuro de trimagnesio
NaCl cloruro de sodio cloruro de sodio
CaBr2 bromuro de calcio dibromuro de calcio
Ni2Se3 seleniuro de níquel (III) triseleniuro de diníquel
Combinaciones de un
no metal con un no metal
De nuevo hay que tener en cuanta cual es el más metálico
F, O, Cl, Br, I, S, Se Te H, N, P, As, Sb, C, Si, B
Se termina en –URO el que esté más a la derecha en esta
serie y, por tanto, primero se escribe el más metálico (más a la izquierda) y
luego el menos metálico (más a la derecha) Su fórmula general es YxXy, siendo X e Y dos no metales de números
de oxidación respectivos x e y
Fórmula Método de
Stock Método estequiométrico
BrF5 fluoruro de bromo (V) pentafluoruro de bromo
IBr3 bromuro de yodo (III) tribromuro de yodo
SF6 fluoruro de azufre (VI) hexaflururo de azufre
SiC carburo de silicio carburo de silicio
PCl3 cloruro de fósforo (III) tricloruro de fósforo
CS2 Sulfuro de carbono disulfuro de carbono
Las combinaciones de los halógenos con el oxígeno se han
denominado tradicionalmente óxidos del
halógeno, aunque actualmente la IUPAC recomienda que se nombren como haluros de
oxígeno, este procedimiento no está
suficientemente extendido, por lo que usaremos el sistema tradicional
Compuestos pseudobinarios
Se consideran aquellos compuestos químicos que pueden considerarse
binarios, pero la parte negativa o la
positiva no son especies atómicas sino agregados atómicos. Aunque existen
muchos, las especies más comunes son:
Amonio: NH4 + Cianuro:
CN
Fórmula Método de Stock Método estequiométrico
NH4Cl cloruro de amonio cloruro de amonio
(NH4)2S sulfuro de amonio disulfuro de amonio
KCN cianuro de potasio cianuro de potasio
Fe(CN)3 cianuro de hierro (III) tricianuro de hierro
HCN cianuro de hidrógeno*
*En disolución acuosa se denomina ácido cianhídrico
HIDRÓXIDOS: Contienen el anión hidróxido: OH –
unido a un metal o grupo con número de oxidación positivo. Al ser negativo, el hidróxido se escribe a la
derecha y se nombra diciendo hidróxido de (nombre del metal). La fórmula general será M(OH)m, siendo
M un metal de número de oxidación + m
Fórmula Método de Stock Método estequiométrico
Co(OH)3 hidróxido de cobalto (III) trihidróxido de cobalto
Ca(OH)2 hidróxido de calcio dihidróxido de calcio
NH4(OH) Hidróxido de amonio
Hg(OH) Hidróxido de mercurio (I) Hidróxido de mercurio
ÁCIDOS
Ácidos hidrácidos: son combinaciones de no metales con el
hidrógeno (este actúa con valencia +I),
los elementos que forman estos hidrácidos son F, Cl, Br, I, S, Se y Te. También
se incluye el grupo CN – (cianuro). Se nombran acido [nombre no metal]–hídrico
y su fórmula es HxX, siendo x la
valencia del elemento no metálico
Oxoácidos : Son
compuestos con propiedades ácidas (tienen hidrógenos sustituibles y contienen
oxígeno en la molécula. Su fórmula general es HaXbOc , donde X normalmente es
un no metal y tiene número de oxidación
positivo. Se suele usar la nomenclatura
tradicional, pero debe conocerse la estequiométrica. En la tradicional, cuando el elemento X tiene más
de un estado de oxidación, el menor se indica con la terminación –oso y la mayor –ico; si hay tres
números de oxidación, al mayor se le asocia per–( elemento)–ico. Si hay cuatro números de
oxidación, al menor de todos se le asocia hipo–(elemento)– oso. En la estequiométrica se pone un prefijo que
indica el número de átomos de cada especie,
terminando el central en – ato y cerrando el nombre con de prefijo–
hidrógeno (Prefijo)–oxo–[No metal]– ato
de (prefijo)–hidrógeno
Fórmula Método
tradicional Nomenclatura estequiométrica
HClO Ácido hipocloroso Monoxoclorato(I) de hidrógeno
HClO2 Ácido cloroso Dioxoclorato(III) de hidrógeno
HClO3 Ácido clórico Trioxoclorato(V) de hidrógeno
HClO4 Ácido perclórico Tetraoxoclorato(VII) de hidrógeno
El bromo y el yodo forman los mismos ácidos que el cloro
H2SO3 Ácido sulfuroso Trioxosulfato(IV) de hidrógeno
H2SO4 Ácido sulfúrico Tetraoxosulfato(VI) de hidrógeno
El selenio y teluro forman los mismos ácidos que el azufre
HNO2 Ácido nitroso Dioxonitrato(III) de hidrógeno
HNO3 Ácido nítrico Trioxonitrato(V) de hidrógeno
HPO3 Ácido metafosfórico Trioxofosfato(V) de hidrógeno
H3PO3 Ácido fosforoso Trioxofosfato(III) de hidrógeno
H3PO4
Ácido fosfórico
Ácido ortofosfórico Tetraoxofosfato(V) de hidrógeno
El arsénico forma los mismos ácidos que el fósforo
H2CO3 Ácido carbónico Trioxocarbonato(IV) de hidrógeno
H4SiO4 Ácido silícico Tetraoxosilicato(IV) de hidrógeno
Existe otro grupo de ácidos diácidos o piroácidos estos pueden
formarse fácilmente tomando dos
moléculas del ácido de referencia y eliminando una molécula de agua. Ácido disulfúrico = 2(Ácido sulfúrico) – agua.
2·( H2SO4) – H2O) = H2S2O7 Algunos de
los ácidos citados realmente no existen pero si sus sales, por tanto, es
conveniente citarlos para poder formar
las correspondientes sales:
Ácido mangánico: H2MnO4 ; Ácido crómico: H2CrO4 [formalmente
son como el ac. sulfúrico]
Ácido permangánico: HMnO4 [formalmente como el ac.
perclórico]
Ácido dicrómico: H2Cr2O7
SALES
Sales neutras: Puede
considerarse que se forman por reacción química entre un ácido y un hidróxido. Ya
se han visto las sales binarias (derivadas de los ácidos hidrácidos) (apartado
6.5) que corresponden a compuestos
binarios de un metal y un no metal
Las oxosales se derivan de los oxoácidos. No obstante, en ocasiones
no existen los ácidos correspondientes pero
si las sales que originan. Para hallar
la fórmula se escribe primero el catión (derivado del hidróxido) y después el
anión (derivado del ácido)
intercambiando los números de oxidación y simplificando tal como se ha
comentado previamente.
Para nombrarlo, tanto en el método de Stock como en el
estequiométrico se nombran primero el anión
y después el catión (con los correspondientes prefijos en el método
estequiométrico). Puesto que en la
actualidad, la práctica habitual en la comunidad científica es usar el método
de Stock, sólo usaremos este. [anión(–uro) (– ito) (–ato)] de [catión (nº
oxidación en romanos)]
Sales ácidas
Se forman cuando no se sustituyen todos los hidrógenos del
ácido poliprótico precursor. Se nombran
como la correspondiente sal indicando la presencia de hidrógenos de dos
modos a. anteponiendo la palabra
hidrógeno con el prefijo griego que indica el número de hidrógenos (se omite si sólo puede haber uno) hidrogenosulfuro de sodio: NaHS
dihidrógenofosfato de potasio: KH2PO4
b. poniendo la palabra ácido después de la palabra que
indica el anión con el prefijo indicativo
del número de hidrógenos presentes
sulfuro ácido de sodio: NaHS fosfato diácido de potasio: KH2PO4
Existen algunos casos donde se usa, por costumbre, la
nomenclatura tradicional. Se antepone el
prefijo bi– a la palabra que reconoce el anión: bicarbonato de sodio: NaHCO3 bisulfito de
potasio: NaHSO3
Fórmula Nombre Fórmula Nombre
Fe(NO3)3 nitrato de hierro(III) NH4ClO4 perclorato de amonio
Fe3(PO4)2 fosfato de hierro(II) PbSO4 sulfato de plomo(II)
(NH4)2SO4 sulfato de amonio K2Cr2O7 dicromato de potasio
K2CO3 carbonato de potasio ZnSO3 sulfito de cinc
FePO4 fosfato de hierro(III) CuNO2 nitrito de cobre(I)
Fe(NO2)3 nitrito de hierro(III) Ni(NO3)2 nitrato de
níquel(II)
Mg(NO2)2 nitrito de magnesio Cr2(SO4)3 sulfato de cromo(III)
Al(NO3)3 nitrato de aluminio LiNO3 nitrato de litio
Ba(NO3)2 nitrato de bario Li2SO3 sulfito de litio
NiSO4 sulfato de níquel(II) Na2Cr2O7 dicromato de sodio
Sr(ClO4)2 perclorato de estroncio KNO2 nitrito de potasio
KClO3 clorato de potasio K3PO4 fosfato de potasio
Fe2(SO3)3 sulfito de hierro(III) NH4MnO4 permanganato de
amonio
KNO3 nitrato de potasio CuCrO4 cromato de cobre(II)
BaCrO4 cromato de bario FeSO4 sulfato de hierro(II)
Na3PO4 fosfato de sodio NH4BrO3 bromato de amonio
K2SO4 sulfato de potasio ZnCO3 carbonato de cinc
NaNO2 nitrito de sodio Co(NO3)2 nitrato de cobalto(II)
Ca3(PO4)2 fosfato de calcio Cd3(PO3)2 fosfito de cadmio
Ba(NO2)2 nitrito de bario NaClO hipoclorito de sodio
Ba(ClO2)2 clorito de bario Ba3(PO4)2 fosfato de bario
Pb(CO3)2 carbonato de plomo(IV) HgNO3 nitrato de mercurio(I)
LiNO2 nitrito de litio NaClO3 clorato de sodio
Hg2SO3 sulfito de mercurio(I) CuSO4 sulfato de cobre(II)
Mg(ClO4)2 perclorato de magnesio Ni(NO3)3 nitrato de
níquel(III)
Ca(ClO2)2 clorito de calcio Na2SO4 sulfato de sodio
Sr(NO2)2 nitrito de estroncio Ti(NO3)2 nitrato de
titanio(II)
FeCO3 carbonato de hierro(II) Na2CrO4 cromato de sodio
K2MnO4 manganato de potasio Na2SO3 sulfito de sodio
NaMnO4 permanganato de sodio HgSO3 sulfito de mercurio(II)
KBrO hipobromito de potasio Hg2CrO4 cromato de mercurio(I)
Pb(HCO3)2 hidrogenocarbonato de plomo(II) Cr(HSO4)3
hidrogenosulfato de cromo(III)
NaH2PO4 dihidrógenofosfato de sodio Fe(HS)2 hidrogenosulfuro
de hierro(II)
10. COMPUESTOS DE ADICIÓN
Son compuestos (sólidos la mayoría) que en su estructura
incorporan sustancias distintas. Se nombran
citando las dos sustancias y al final, entre paréntesis, se pone una fracción
que indica la proporción en que
intervienen. Si una de las sustancias es
agua se termina en monohidrato, dihidrato, etc.
IONES: Son especies
cargadas eléctricamente por pérdida o ganancia de electrones. No existen aisladamente sino en asociación de iones de
signo opuesto
Cationes: Son
especies mono o poliatómicas con carga positiva, M n+, donde M es una especie
con tendencia a peder electrones
(metales). Se nombran indicando ion nombre (n+) o también catión nombre (carga
en nº romanos). Cuando la carga del ion no ofrece dudas se puede prescindir de
ella.
Fórmula Nombre
Na + ion sodio catión sodio
Cr 3 + ion cromo(+3) catión cromo(III)
Cu 2 + ion cobre(+2) catión cobre(II)
Al 3 + ion aluminio catión aluminio
NH4 + ion amonio
catión amonio
H3O + ion oxónio
catión oxónio
Existen muchos más cationes poliatómicos, pero no son objeto
de estudio en este curso
Aniones: Son especies mono o poliatómicas con carga negativa,
X x–
Fórmula Nombre
CaCl2·8NH3 cloruro de calcio – amoniaco (1/8)
BiCl3·3PCl5 cloruro de bismuto(III) – cloruro de fósforo(V)
(1/3)
BF3·2H2O Fluoruro de boro–agua (1/2) ; fluoruro de boro
dihidratao
CuSO4·5H2O Sulfato de cobre(II)–agua (1/5) ; sulfato de
cobre(II) pentahidratado
Aniones monoatómicos: Se nombran indicando ion o anión y
reemplazando la terminación del elemento por –URO, excepto para el oxígeno. En algunos casos se
usan contracciones de los nombres. Muchos
pueden considerarse como derivados de los ácidos hidrácidos.
Fórmula Nombre Fórmula Nombre
H – anión hidruro S 2
– anión sulfuro
F – anión fluoruro Se
2 – anión seleniuro
Cl – anión cloruro N 3 – anión nitruro
Br – anión bromuro P 3 – anión fosfuro
I – anión yoduro As 3
– anión arseniuro
O 2 – anión óxido C 4 – anión carburo
O2 2 – anión peróxido
Aniones poliatómicos
: Existe un gran número de aniones poliatómicos, entre ellos estudiaremos algún
caso especial y los derivados de los
ácidos. Casos particulares: Entre los
muchos casos que existen destacaremos los siguientes, estos se tratan como si fuesen monoatómicos
Anión hidróxido: OH –
Anión cianuro: CN –
Derivados de ácidos: Como norma general se cambian las
terminaciones de los ácidos de acuerdo con la siguiente regla:
Ácido anión
– ico – ato
– oso – ito
Muchos pueden
hallarse a partir de los correspondientes ácidos quitando de la fórmula iones H + y generando tantas
cargas negativas como H + se quitan.
