NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE COMPUESTOS INORGÁNICOS 2012_13.doc

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NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE COMPUESTOS INORGÁNICOS En el estudio de la Química Inorgánica es necesario establecer un lenguaje específico que nos permita identificar y diferenciar los numerosísimos compuestos existentes !ara ello nos basaremos en los t"rminos ya estudiados en cursos anteriores como# átomo$ i%n$ is%topo$ elemento compuesto$ mol"cula$ etc"tera

SÍMBOLO ATÓMICO &' másico

()

*+

,arga i%nica

&' at%mico

.

El símbolo at%mico es el conjunto de una$ dos o a lo sumo tres letras que se utili/an seg0n con1enio para representar un átomo Siendo la primera letra may0scula y el resto min0sculas 2al como se aprecia en el esquema$ un símbolo at%mico mediante subíndices y superíndices puede dar más informaci%n sobre el elemento representado

FORMULACIÓN DE SUSTANCIAS SIMPLES: ESPECIES HOMOATÓMICAS 3as sustancias simples son aquellas que están constituidas por átomos de un mismo elemento Estos elementos se pueden subdi1idir en# Elementos

Monoat%micos# 4e$ Ar  5iat%micos# -+$ &+ !oliat%micos# S.$ !6 5e estructura indefinida# 7orman redes como los metales y otros

3as 3as sust sustan anci cias as simp simple less se form formul ulan an medi median ante te el símb símbol oloo del del elem elemen ento to acompa8ado de un subíndice$ en el caso de ser la unidad no se escribe En el caso de elementos de estructura indefinida se puede utili/ar informaci%n sobre su estado físico o el subíndice n Ejemplo 7e 9s%lido:$ Sen

Nomencla!"a #$#em%$ca # Se a8ade al nombre del elemento el prefijo num"rico correspondiente correspondiente Ejemplos#  &ombre com0n &ombre sistemático sistemático  ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;  ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;  ;;;;;;;;;;;  4e# 4elio ;;;;;;;;;;; 4elio ,l+# ,loro ;;;;;;;;;;; 5icloro !6# 7%sforo 9?.>+?(@

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S. # A/ufre  ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; -ctaa/ufre Al& Al&""o'o# o'o#:: Se deno al&"o'o# o (o"ma# (o"ma# alo"&'$c alo"&'$ca# a# a las distint denomi mina nann al&"o'o# distintas as estructuras que puede formar un mismo elemento Mirar en la tabla anterior el a/ufre Ejemplos que hay que conocer y reconocer en este curso# las formas alotr%picas del oxigeno y del carbono# -+# oxígeno -B# o/ono

dioxígeno trioxígeno

,9diamante: # ,arbono > diamante ,9grafito:# ,arbono > grafito

N)me"o *e o+$*ac$&n El n0mero de oxidaci%n de un átomo en un compuesto i%nico o molecular$ es una carga el"ctrica formal con #! #$,no 9no tiene por que ser real: que se le supone a un átomo concreto del compuesto a estudiar 3a asignaci%n del n0mero de oxidaci%n ha seguir las siguientes reglas# El n0mero de oxidaci%n de los elementos sin combinar es cero Ejemplo# Al$ 7e$ ! 6$ -+$ etc"tera En el caso de un i%n de un solo átomo 9monoat%mico: es igual a la carga que soporta El n0mero de oxidaci%n del - *+$ es *+C !bD6$ es D6 



!ara poder calcular el n0mero de oxidaci%n de un átomo concreto necesitamos conocer ciertas referencias de los elementos más frecuentes 

 

 

 



El n0mero de oxidaci%n del hidr%geno en sus combinaciones con no metales es D($ cuando lo hace con metales 9hidruros metálicos: es *( Ejemplo# 4,l$ el hidr%geno en este caso tiene el n' de oxidaci%n 9D(:C 3i4 en este segundo caso *(F -bs"r1ese la posici%n del hidr%geno en la mol"cula cuando está actuando con el n0mero de oxidaci%n D(F9 a la i/quierda: y cuando lo hace con *(F 9a la derecha: 4ay exce excepc pcio ione ness a esta esta regl reglaa como como el &4 B y !4B Aunque como 1eremos no es importante El n0mero de oxidaci%n del oxígeno es *+$ excepto en los per%xidos que es *( 9- +*+: 2odos los n0meros de oxidaci%n de todos los metales son positi1os En el caso de los no metales$ al menos un n0mero de oxidaci%n ha de ser negati1o 3os metales alcalinos alcalinos solo forman compuestos con el el n0mero de oxidaci%n D( 3os metales alcalino*t"rreos solo forman compuestos con el n0mero de oxidaci%n D+ El 7 solo forma compuestos con el n0mero de oxidaci%n *( ,uando en la f%rmula de un compuesto el 0ltimo elemento es un hal%geno su n0mero de oxidaci%n es *( 3a suma algebraica de los n0meros de oxidaci%n de una mol"cula heteronuclear es siempre cero 3a suma algebraica de los n0meros de oxidaci%n de un i%n es igual a la carga 9con su signo: del i%n

E-e"c$c$o .: En la# #$,!$ene# e#'ec$e# /!0m$ca#1 2alla lo# n)me"o# *e o+$*ac$&n *e ca*a elemeno: 4+S$ ,a4+$  &+-G $  &i+-B $ ?.>+?(@

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Sin profundi/ar excesi1amente en la formulaci%n inorgánica que puede resultar  compleja$ 1amos formular y nombrar en los sistemas aceptados por la ponencia de las comisiones encargadas de elaborar las !ruebas de Acceso a la Jni1ersidad$ basadas en las recomendaciones de la IJ!A, 9Jni%n Internacional de Química !ura y Aplicada: del a8o +??G

NUMEROS DE O3IDACIÓN MÁS FRECUENTES 4No o*o#5 Metales A3,A3I&-S# 46.5 **** 3i$ &a  Kb$ ,s$ 7r$ ** &46D 9i%n amonio: Metales A3,A3I&A3,A3I&- L 2KKE-S# 9D+: *** nom9"e *e a*$c$&n7: Se nombra en primer lugar el n0mero de hidr%genos del ácido con el t"rmino hidr%xido 9-4*: con los prefijos num"ricos indicati1os 9di$tri$ tetra\: y a continuaci%n lo que reste de ácido 9al eliminar estos grupos: como elemento o bien como %xido Ejemplos# 4a7 < >*7 #e '!e*e "e*!c$" En importante en las construcci%n de sales el i%n resultante de un ácido cuando pierde los hidr%genos para formar sales considerando su n0mero de oxidaci%n 9D(:$ a este i%n se le suele llamar raí/ del ácido# HaMe9Oc [ pierde aF 4D [ 4Me9Oc 5;a En las sales$ incluso en la raí/ del ácido$ se cambian las terminaciones del ácido$ no así los prefijos$ seg0n el siguiente esquema#  

S!#$!$mo# la e"m$nac$&n OSO *el %c$*o 'o" ITO en la #al S!#$!$mo# la e"m$nac$&n ICO *el %c$*o 'o" ATO en la #al

!or lo tanto las sales del ácido cloroso$ serán cloritosC las del ácido sulf0rico$ serán sulfatosC las del ácido nitroso$ nitritosC las del ácido permangánico$ permanganatoC etc"tera

Nomencla!"a: Se nombra en primer lugar la raí/ del ácido con los prefijos y terminaciones 9ato L ito: que determinen su n0mero de oxidaci%n y a continuaci%n el metal o grupo metálico indicando entre par"ntesis y con n0meros romanos su n0mero de oxidaci%n Ejemplo# Al9&-B:B Siempre hemos de tener presente la f%rmula general de las sales Ma 4Me9Oc5* $ conocemos M X Al$ Me X &$ aF X (C bFX(C cF X B y dFX B 2enemos dos posibilidades al intentar nombrar esta sal#

5epartamento de 7ísica y Química  FGA

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

,onocemos el ácido del que deri1a$ es el ácido nítrico 4&- B$ tiene un solo hidr%geno que ha sido sustituido por el Al$ y el aluminio solo tiene un n0mero de oxidaci%n que es DB$ por lo tanto será n$"ao  9de ácido nítrico# 4&- B: *e al!m$n$o  &o conocemos el ácido$ o no estamos seguros En este caso hayamos el n0mero de oxidaci%n del elemento central 9nitr%geno:$ sabemos el n0mero de oxidaci%n del Al$ obtenemos un n0mero de oxidaci%n igual a DG$ esto implica que su terminaci%n es icoF en el ácido$ por lo tanto terminaci%n atoF en la sal Será entonces$ n$"ao *e al!m$n$o 

Ejercicio# nombra las siguientes sales  +Mn-6 AuIAg,l-+ 7e+9S-B:B 3i&-+ ,oAs-6 Sn+Sb+-G 9&46:6!+-@ 4g,-B 4+,r-6

Con#"!cc$&n *e !na #al !$l$Kan*o la nomencla!"a "a*$c$onal Ejemplo# Sulfato de hierro 9II: 4ay numerosas formas de hallar la formula de las sales a partir de la nomenclatura tradicional$ una de ellas podría ser la que utili/a de referencia el ácido correspondiente# Sulfato ferroso# sulfato 9sal: [ sulf0rico 9ácido: [ 4 +S-6 C por otra parte$ hierro 9II: es la 1alencia del 7e XD+ X dF: Sustituimos los + 4 9aF: del ácido por 7e [ siguiendo la f%rmula general Ma4Me9Oc5* [ 7e+ 9S-6:+ reducimos 7e+ 9S-6:+ y nos queda FeSO Ejercicio# formula las siguientes sales# ,arbonato de calcio 4iposulfito de oro 9I: fosfato de amonio Sulfito de berilio 5epartamento de 7ísica y Química  FGA

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 &itrato de platino 9II: 9$#7 Si d X B$ se nombra con el prefijo >"$#7 Si d X 6$ se nombra con el prefijo >e"a/!$#7



y a continuaci%n la raí/ del ácido En el caso que dF sea distinto de uno se pondrá  par"ntesis antes de nombrar la raí/ del ácido Kaí/ de ácido# se inicia con la palabra oxidoF 9oxígeno: indicando su n0mero 9c: con un prefijo num"rico 9mono$ di$ tri$:$ a continuaci%n 9sin separaci%n: se nombra el elemento central con la terminaci%n atoF$ indicando su n0mero 9b: con un prefijo num"rico 9di$ tri$ si es mono no se pone:$ a continuaci%n con un prefijo num"rico 9di$ tri$ tetra$\: 9D(: 9x: 9*+:

Ejemplo# &a+,-B # ,omo el &a siempre tiene el n' de oxidaci%n 9D(: y el - 9*+:$ calculamos el n' de oxidaci%n del ,$ que resulta ser 9 x X D6: !or lo tanto esta sal se  puede nombrar como trioxidocarbonato de disodio Ejercicio# nombra las siguientes sales#  &a+S-+ !tSe-B 5epartamento de 7ísica y Química  FGA

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Sr9&-+:+ ,s,l-6  +,-B Au9?.>+?(@

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Ej# 4S# deri1a del ácido sulfhídrico# 4 +S !or lo tanto 4idrogenosulfuro de potasio Ejercicio# &ombra o formula# Al942e:B Au4Se

; SALES DOBLES Uamos a estudiar dos posibilidades$ con 1arios cationes o con 1arios aniones$ la tercera posibilidad con 1arios aniones y cationes$ se deduce fácilmente de las anteriores

CON 8ARIOS CATIONES Se originan al sustituir los iones hidr%geno de un ácido por más de un cati%n 9metal o grupo metálico:

Nomencla!"a < (o"m!lac$&n: "a*$c$onal1 #$#em%$ca < *e Soc Se nombran igual que las sales neutras colocando inmediatamente despu"s del nombre del ani%n y entre par"ntesis la palabra doble$ triple$ etc 9en muchos casos no se  pone:$ seg0n el n0mero de cationes distintos 9metales: y colocando al final el nombre de los mismos en orden alfab"tico$ con prefijos numerales 9 di$ tri$ etc: antepuestos a los nombres de los cationes que tienen subíndices 9+$ B$ etc: en la f%rmula En "sta$ se escriben$ en primer lugar$ los cationes en o"*en al(a9=$co  9el orden alfab"tico es por el nombre no por el símbolo: Ejemplos# En las formulaciones más usuales &aS-6 tetraoxidosulfato de potasio y sodio>>tetraoxidosulfato 9+*: de potasio y sodio sulfato 9doble: de potasio y sodio ,a&a+9Mn-6:+ tetraoxidomanganato de calcio y disodio >>tetraoxidomanganato 9+*: de calcio L sodio >> Sulfato de calcio y sodio Mg&46As-6 Kb&aBS+ ,r&469S-6:+ ,o&a!- 6 Mg,lB ,aMg9,-B:+ cloruro de diamonio y sodio tetraoxidofosfato 9B*: de litio$ potasio y sodio Sulfato de aluminio y calcio 5epartamento de 7ísica y Química  FGA

+6 ((>?.>+?(@

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Silicato 9doble: de hierro9III: y magnesio

; LOS Ó3IDOS E HIDRÓ3IDOS DOBLES Ó3IDOS DOBLES: Existen %xidos en los que el elemento metálico parece hallarse en un estado de oxidaci%n an%malo$ intermedio entre los n0meros de oxidaci%n más usuales del mismo Al in1estigarse la estructura de estos %xidos por difracci%n de rayos T$ se ha obser1ado que la red cristalina está formada por iones metálicos de distinta carga alternados$ por lo que estos compuestos pueden considerarse como una combinaci%n de dos %xidos simples !or ejemplo$ 7e B-6  [ 7e- D 7e+-B 2anto para nombrarlos como para formularlos$ la IJ!A, recomienda seguir el o"*en al(a9=$co  7eB-6 tetra%xido 9doble: de hierro 9II: y dihierro 9III: 9tetra%xido de trihierro: 3i+Hn-+ di%xido 9doble: de dilitio /inc Mg2i-B tri%xido 9doble: de magnesio*titanio

HIDRÓ3IDOS DOBLES: 3os hidr%xidos dobles son la combinaci%n del i%n hidr%xido 9-4 *: con dos o más elementos metálicos Al,a+9-4:@X Al9-4:B D + ,a9-4:+ ; heptahidr%xido 9doble: de aluminio dicalcio  &a+!b9-4:)X + &a-4 D !b9-4: 6 ; hexahidr%xido doble de plomo 9IU:*disodio

EERCICIOS 4allar la f%rmula de los siguientes compuestos (* 2etrafluoruro de a/ufre +* Zcido fosf%rico B* 2iosulfito de berilio 6* 4idrogenosulfuro de litio G* 5isulfuro de carbono )* Amoniaco @* ,loruro mercurioso 5epartamento de 7ísica y Química  FGA

+G ((>?.>+?(@

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.* 2ioarseniato de plata V* Zcido ars"nico (?* xido de cinc y hierro9II: ((* 2riyoduro de nitr%geno (+* &itruro de litio (B* !er%xido de berilio (6* &itrato de amonio (G* 5itiocarbonato de magnesio ()* ,lorito de bario (@* ,ianuro de cobre 9II: (.* !erbromato de amonio (V* Monocarburo de silicio +?* ,loruro de amonio +(* 5ihidrogenoarseniato de plomo 9IU: ++* Estibina +B* !entacloruro de f%sforo +6* 5i%xido de plomo +G* 4idrogenotelururo de aluminio +)* 7luoruro de boro +@* !ermanganato de potasio +.* Zcido selenhídrico +V* bis9trioxidobromato: de hierro B?* 2rihidr%xido de niquel B(*?.>+?(@

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.@* 5ioxido de nitr%geno ..* ,ianuro de amonio .V* Zcido percl%rico V?* ,lorato de aluminio V(* &itruro de calcio V+* cloruro de berilio VB* 4idrogenocarbonato de 1anadio 9U: V6* pentaoxosilicato9+*: de esta8o9II: VG* 5ihidrixidotrioxidoteluro V)* Silicato de aluminio V@* Arseniuro de calcio y potasio V.* Antimoniuro de cobalto 9II: VV* ,romato de oro 9III: (??* &itrito de litio (?(*2rioxidocarbonato de dipotasio (?+* 4eptaoxidodifosfato de platino (?B* 2ris9trioxidocarbonato: de diniquel (?6* Zcido permangánico

EERCICIOS  &ombra los siguientes compuestos utili/ando di1ersas nomenclaturas ( 4,l + 4+S B 4?.>+?(@

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@ Pe46 . 4+2e V 4I (? 47 (( Ag+(+ !+-B (B 7e+-B (6 &+(G !b() ,o(@ ,a(. &i+-B (V S-+ +?