5 NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA CPU

NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA ING. WILLIAM ESCRIBANO SIESQUÉN

INTRODUCCIÓN A LA NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA  • FUNCIONES

QUÍMICAS INORGÁNICAS

. Hidruros (H –1) . Óxidos (O –2) . Hidróxidos (OH) –1 . Ácido (H+1) . Sales: Propiedades similares • VALENCIA H

H

H

H

N

H

H O

Ι

H

C

H

Ι

H

• ESTADO

DE OXIDACIÓN (E.O.) Grupo IA: E.O. = +1 Grupo IV IVA: A: –2, +2, +4 Grupo IIA: E.O. = +2 Grupo VA: –3, +3, +5 Grupo IIIA: E.O. = +3 Grupo VIA: –2, +2, +4, +6 Grupo VIIA: –1, +1, +3, +5, +7; excepto F que solo actúa con –1 H: +1  Ácidos  – 1  Hidruros

O: –2  Óxidos  –1  Peróxidos

Σ (E.O. de un compuesto) = 0

Hallar el estado de oxidación del elemento subrayados en: H2SO4: Sabemos que el H actúa con +1 y el oxígeno con –2, entonces: H

1

2

X

S O

-2 4

2(1) + 1(X) + 4( –2) = 0 2 + X – 8 = 0 X = +6

Σ (E.O. de un ión) = carga del ión

(NO3) –1: Ahora se trata de un ión, entonces la sumatoria debe igualarse a la carga del ión. Así tenemos:



N

X

-2

O 3



1

1(X) + 3( –2) = –1 X – 6 = –1 X = +5

PRINCIPALES CATIONES METÁLICOS 



Metales con un estado de oxidación (E.O.) Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag: +1 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Cd, Zn: +2 Al, Bi : +3 Recuerda: Cuando un elemento actúa con un solo E.O. se denomina con ión seguido del nombre del elemento. Por ejemplo: Na+1  ión sodio Ca+2  ión calcio Al+3  ión aluminio

Metales con dos estados de oxidación (E.O.) Fe, Co, Ni, (Cr, Mn): +2; +3 Pt, Sn Pb: +2; +4 Cu, Hg: +1; +2 Au: +1; +3 Catión No Metálico: (NH4)1+  ión amonio Recuerda: Cuando el elemento posee dos estados de oxidación (E.O.), según la nomenclatura tradicional, para el menor E.O. se usa la terminación OSO y para el mayor E.O. se usa la terminación ICO. Según la nomenclatura STOCK se nombra al elemento y se le añade el E.O del elemento en números romanos.

ÓXIDOS METÁLICOS Obtención: M + O2 Por el método de iones: Formulación

n M

 

Óxido

Catión Metálico + ión óxido (O –2)

 –2

O

 

Óxido platínico: Pt+4 + O –2  Pt2O4  PtO2 Stock: Óxido de platino (IV) IUPAC: Dióxido de platino Óxido auroso: Au+1 + O –2  Au2O Stock: Óxido de oro (I) IUPAC: Monóxido de dioro FeO  Fe+2 + O –2  Óxido ferroso óxido de hierro (II) / Monóxido de hierro Cu2O  Cu+1 + O –2  Óxido cuproso óxido de cobre (I) / Monóxido de dicobre

M2On

E.O (O) = –2 E.O (M) = n

TIPOS DE ÓXIDOS METÁLICOS 







OXIDOS BÁSICOS: ÓXIDO BÁSICO + AGUA  HIDRÓXIDO Ejemplo: Na2O, CaO, etc. OXIDOS NEUTROS: Llamados así porque no reaccionan con el agua. Ejemplo: CuO, PbO ÓXIDOS ANFÓTEROS: Se comportan como óxidos básicos y óxidos ácidos, entre estos tenemos: Al2O3, BeO, ZnO, Cr2O3, PbO2, SnO2 entre otros. ÓXIDOS DOBLES: Tienen la estructura M3O4, en donde el metal tiene E.O.: +2,+3 o +2, +4. Ejm: Fe3O4 Oxido doble ferroso-férrico Oxido salino de hierro Tetroxido de trihierro Magnetita o Imán natural NOMBRES COMUNES CaO: óxido de calcio  Cal viva Fe2O3: óxido férrico  Hematita Al2O3: óxido de aluminio  Alumina

Pb3O4  2PbO + PbO2  Óxido plumboso – plúmbico (Tradicional) Óxido de plomo II – plomo IV (Stock) Minio de plomo (Común)

HIDRÓXIDOS O BASES Por el método de iones: Formulación General

Catión Metálico + ión hidróxido (OH) –1

 –1 +x M (OH)



M(OH)x

(x = E. O. del metal ―M‖)

Hidróxido plumboso:

Pb+2 + (OH) –1  Pb(OH)2

Hidróxido de amonio:

(NH4)+1 + (OH) –1  NH4OH

LiOH: Li+1 + (OH) –1 

Hidróxido de litio

Fe(OH)2: Fe+2 + (OH) –1  Hidróxido ferroso o Hidróxido de Hierro(II) NOMBRES COMUNES DE ALGUNOS HIDRÓXIDOS 1.NaOH: hidróxido de sodio  soda cáustica 2.KOH: hidróxido de potasio  sosa o potasa cáustica 3.Mg(OH)2: hidróxido de magnesio  leche de magnesia 4.Ca(OH)2: hidróxido de calcio  cal apagada o lechada de cal 5.Al(OH)3: hidróxido de aluminio  Mylanta (componente principal)

HIDRUROS METÁLICOS Obtención: M + H2

 

Hidruro

Por el método de iones: Catión metálico + ión Hidruro (H—1) Formulación

Hidruro manganoso:

n  –1 M + H  

MHn

Mn+2 + H –1  MnH2

Hidruro platínico: Pt4+ + H –1  PtH4 CaH2: Ca+2 + H –1  Hidruro de calcio / Dihidruro de calcio CuH2: Cu+2 + H –1  Hidruro de Cobre (II) o Hidruro cúprico KAlH4: K+1 + Al+3 + H –1  Hidruro de potasio y aluminio

•COMPUESTOS ESPECIALES DEL HIDRÓGENO

(Grupos IIIA al VA)

Fórmula

Nomenclatura

Fórmula

Nomenclatura

BH3

Borano

N2H4

Hidrazina

CH4

Metano

PH3

Fosfina o fosfamina

SiH4

Silano (monosilano) AsH3

Arsina o Arsenamina

GeH4

Germano

SbH3

Estibina o estibamina

NH3

Amoniaco

B 2 H6

Diborano

PERÓXIDOS Por el método de iones: Catión Metálico + ión Peróxido: Formulación

n M

2

O2

 

2

O2

M2O2n

Al formular los peróxidos de los metales con E.O. de +1, los subíndices finales NO se simplifican Peróxido de bario:

Ba+2 +

Peróxido de potasio: K+1 + 2

Ca+2 +

O2

Na+1 +

O2

2

2

O2

2

O2

 

BaO2

K2O2



CaO2 : Peróxido de calcio



Na2O2: Peróxido de sodio (oxilita) 2

Además, en los peróxidos el ión es , pero la carga del oxígeno en forma individual es –1, ya que al sumar los E.O. de los elementos, nos debe dar cero. O2

PRINCIPALES CATIONES NO METÁLICOS

ELEM. B C, Si P, As, Sb S, Se, Te

Cl, Br, I

E. O. +3 +2 +4 +3 +5 +2 +4 +6 +1 +3 +5 +7

N. TRADICIONAL ... ICO ... OSO ... ICO ... OSO ... ICO HIPO... OSO ... OSO ... ICO HIPO... OSO ... OSO ... ICO (HIPER) PER…ICO

CASOS ESPECIALES ELEM. E. O. N. TRADICIONAL Cr +6 ... ICO V +5 ... ICO Bi +5 ... ICO +4 ... OSO +6 ... ICO Mn +7 (HIPER) PER…ICO +1 Se usa +2 preferentemente +4 la nomenclatura N IUPAC +3 ... OSO … ICO +5

ÓXIDOS ÁCIDOS Obtención: E + O2   Por el método de iones: Formulación

n E

Óxido Ácido (E = No metal)

Catión No Metálico + ión óxido (O –2)

 –2

O

 

E2On

E.O (O) = –2 E.O (E) = n

Anhídrido hipocloroso: Cl+1 + O –2  Cl2O Monóxido de dicloro (IUPAC) Anhídrido selenioso: Se+4 + O –2  Se2O4  SeO2 Dióxido de selenio (IUPAC) CO2  C+4 + O –2 

anhídrido carbónico (Tradicional) Dióxido de carbono (IUPAC)

B2O3  B+3 + O –2  anhídrido bórico (Tradicional) Trióxido de diboro (IUPAC)

N+1 + O –2  N2O N+2 + O –2  NO N+4 + O –2  NO2

Monóxido de dinitrógeno (IUPAC) (Óxido nitroso o gas hilarante) Monóxido de nitrógeno (IUPAC) (Óxido nítrico) DIóxido de nitrógeno (IUPAC)

N+3 + O –2  N2O3

Trióxido de dinitrógeno (IUPAC) Anhídrido nitroso (Tradicional) N+5 + O –2  N2O5 Pentaóxido de dinitrógeno (IUPAC) Anhídrido nítrico (Tradicional) Mn+6 + O –2  MnO3 Trióxido de manganeso (IUPAC) Anhídrido mangánico (Tradicional) Mn+7 + O –2  Mn2O7 Heptaóxido de dimanganeso (IUPAC) Anhídrido permangánico (Tradicional)

OXIDOS NEUTROS: No reaccionan con el agua. Para nombrarlos se emplea la nomenclatura sistemática de prefijos. Ejemplo: CO = monóxido de carbono Cl O2 = Dióxido de Cloro Br2 O8 = Octóxido de dibromo

NOMBRES COMUNES SiO2: Anhídrido silícico  Sílice, cuarzo N2O: Monóxido de dinitrógeno  Gas hilarante

 ÁCIDOS OXÁCIDOS: HXE Y OZ Obtención: Formulación General

Anhídrido + H2O   Ácido oxácido EYOn + H2O  H2EYOn+1

N2O3 + H2O Anhídrido Nitroso CO2 + H2O Anhídrido Carbónico





(Si es posible se simplifica)

H2N2O4  HNO2 Ácido Nitroso H2CO3 Ácido Carbónico

Ácido hipobromoso  Br+1 + O –2  Br2O + H2O  H2Br2O2  HBrO Ácido perclórico  Cl+7 + O –2  Cl2O7 + H2O  H2Cl2O8  HClO4 H2SeO4: Sabemos que el H actúa con +1 y el oxígeno con –2, entonces: 2(1) + 1(X) + 4( –2) = 0  2 + X – 8 = 0  X = +6 El E.O. +6 es el mayor del Se, termina en ICO, por lo que es el Ácido Selénico. HIO

 

X = 7, entonces el Ácido Periódico

Oxácidos Polihidratados: Son ácidos que provienen de la reacción de los anhídridos con una, dos, tres moléculas de agua, se identifican con los prefijos. Meta, piro, orto. ANHÍDRIDO + n H2O ÁC. POLIHIDRATADO n = 1, 2, 3…

Prefijo

E.O. Par del Elemento

E.O. Impar del Elemento

Meta…..

1 anh + 1 H2O

1 anh + 1 H2O

Piro…...

2 anh + 1 H2O

1 anh + 2 H2O

Orto..….

1 anh + 2 H2O

1 anh + 3 H2O

NOMENCLATURA IUPAC O SISTEMÁTICA DE  ACIDOS OXÁCIDOS Nomenclatura sistemática estequiométrica: [PREFIJO NUMERAL(C)] OXO [PREFIJO NUMERAL (B)] ATO [E.O. NO METAL EN ROMANOS] DE HIDRÓGENO

H2SO4 Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno  HNO3 Trioxonitrato (V) de hidrógeno  H3PO4 Tetraoxofosfato (V) de hidrógeno  HClO2 Dioxoclorato (III) de hidrógeno  H4B2O5 Pentaoxodiborato (III) de hidrógeno 

Nomenclatura sistemática funcional: ACIDO [PREFIJO NUMERAL(C)] OXO [PREFIJO NUMERAL (B)] [NOMBRE DEL NO METAL CENTRAL] ICO [E.O. NO METAL EN ROMANOS] 









H2SO4 Ácido tetraoxosulfúrico (VI) HNO3 Ácido trioxonítrico (V) H3PO4 Ácido tetraoxofosfórico (V) HClO2 Ácido dioxoclórico (III) H4B2O5 Ácido pentaoxodibórico (III)

SALES HALOIDEAS Por el método de iones: Catión Metálico + Anión URO Formulación

+n M

 –a

X

 

MaXn

M = Metal X = Anión URO

Bromuro de plata: Ag+1 + Br –1  AgBr Bromuro argéntico Fluoruro manganoso: Mn+2 + F –1  MnF2 Fluoruro de manganeso II KI  PbS2 

K+1 + I –1 Pb+4 + S –2

Ioduro de potasio  Sulfuro plúmbico / Sulfuro de plomo IV 

NOMBRES COMUNES PbS: Sulfuro plumboso  Galena ZnS: Sulfuro de zinc  Blenda o esfarelita HgS: Sulfuro mercúrico  Cinabrio FeS2: Disulfuro de hierro  Pirita Ag2S: Sulfuro de plata  Argentita

1

IONIZACIÓN DE ÁCIDOS HXE  x H+1 + E –x

E = Anión URO u Oxianión

IONIZACIÓN COMPLETA: H2CO3  2H+ + Ácido Carbónico HNO2  Ácido Nitroso

H+

+

IONIZACIÓN INCOMPLETA: H2CO3  H+ + Ácido Carbónico

H3PO4  Ácido fosfórico

H+

+

CO3 –2 Carbonato NO2 –1 Nitrito HCO3 –1 Hidrogeno carbonato Carbonato ácido Bicarbonato H2PO4 –1 Dihidrógeno fosfato Fosfato diácido

PRINCIPALES OXIANIONES Cl, Br, I (XO)1 – Hipo … ito (XO2)1 – … ito … ato (XO3)1 – (XO4)1 – Per … ato

S, Se, Te (XO3)2 – (XO4)2 –

C, Si (XO3)2 –

P, As, (XO3)3 – o –… ito (XO4)3 – o –… ato El Bi y V también forma el segundo oxianión B (BO2)1 – m –… ato (BO3)3 – o –… ato

… ato

Cr CrO42 – cromato Cr2O72 – dicromato Be (BeO2)2 – belirato

… ito … ato

N (NO2)1 – (NO3)1 –

… ito … ato

Mn (MnO4)2 – … ato (MnO4)1 – Per … ato

Mo (MoO4)2 –

Molibdato

SALES OXISALES Por el método de iones: Catión Metálico + Oxianión +a  –b Formulación M + (ExOy)   Mb(ExOy)a M = Metal Selenito cúprico: Selenito de cobre (II) Fosfato niqueloso: Fosfato de níquel (II) Na2CO3  Pb(TeO4)2 

Cu+2 + (SeO3) –2  Cu2(SeO3)2  CuSeO3 Ni+2 + (PO4) –3  Ni3(PO4)2

Na+1 + (CO3) –2  Carbonato de sodio Carbonato sódico Pb+4 + (TeO4) –2 Telurato de plomo (IV) (Stock) Telurato plúmbico (Tradicional)

NOMBRES COMUNES BaSO4: Sulfato de bario  Baritina o barita SrSO4: Sulfato de estroncio  Celestina Ca3(PO4)2: Fosfato de calcio  Fosforina CaCO3: Carbonato de calcio  Caliza, mármol

NOMENCLATURA IUPAC O SISTEMÁTICA DE SALES OXISALES Nomenclatura sistemática estequiométrica: [PREF MULTIPLICATIVO] {[PREF NUM] OXO [PREF NUM] [NOMBRE DEL NO METAL CENTRAL] ATO [E.O. NO METAL EN ROMANOS]} DE [PREF NUM INDICATIVO DEL N°ÁTOMOS DEL METAL] [NOMBRE DEL METAL]

Fe2(SO4)3 Tris {tetraoxosulfato(VI)} de dihierro  Sn(SO4)2 Bis {tetraoxosulfato(VI)} de estaño  AlPO4 Tetraoxofosfato(V) de aluminio  Cu(ClO)2 Bis {oxoclorato(I)} de cobre  Al2(B4O7)3 Tris {heptaoxotetraborato(III)} de dialuminio 

Nomenclatura sistemática funcional: [PREF NUM] OXO [PREF NUM] [NOMBRE DEL NO METAL CENTRAL] ATO [E.O. NO METAL CENTRAL EN ROMANOS] DE [NOMBRE DEL METAL] [E.O. NO METAL]

Fe2(SO4)3 Tetraoxosulfato(VI) de hierro (III)  Sn(SO 4)2 Tetraoxosulfato(VI) de estaño (IV)  AlPO4 Tetraoxofosfato(V) de aluminio  Cu(ClO)2 Oxoclorato(I) de cobre (II)  Al2(B4O7)3 Heptaoxotetraborato(III) de aluminio 