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Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos José Luis Casado González IES Julián Marías. Valladolid - 1 - FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA. 1.-INTRODUCCIÓN. La Química tiene un lenguaje propio para nombrar a las sustancias puras, sean simples o compuestos. Este lenguaje constituye la nomenclatura química. Se completa con una forma abreviada de escribir dichos nombres, que nos informa, además, de la composición de la sustancia y constituye la notación o formulación química. El lenguaje químico se ha ido formando a medida que la Química se desarrollaba. La nomenclatura actual se encuentra sistematizada mediante reglas propuestas por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Sin embargo, junto con estas reglas, se emplean nombres más antiguos, nombres comerciales o vulgares que resultan difíciles de desarraigar. Nosotros indicaremos ambos tipos de nomenclatura: sistemática (IUPAC) y funcional (tradicional). 2.-LOS ELEMENTOS QUÍMICOS. Se conocen 105 elementos diferentes. Cada elemento se representa por un símbolo que está formado por la primera letra del nombre con mayúscula o dos letras si hay varios elementos que comienzan con la misma letra. Esta segunda letra se escribe con minúscula (H, hidrógeno; Co, cobalto). Hay elementos, conocidos desde muy antiguo, cuyo símbolo deriva del nombre griego o latino (Fe, hierro; Na, sodio). Los elementos se ordenan, teniendo en cuenta sus propiedades químicas, en la Tabla Periódica. En esta tabla, las columnas reciben el nombre de grupos y las filas el de períodos. Además se clasifican en metales y no metales. Los metales son elementos que tienen gran tendencia a perder electrones formando iones positivos y los no metales, a ganarlos, dando iones negativos. El carácter metálico aumenta en la Tabla Periódica al desplazarnos hacia la izquierda y hacia abajo. Se suele tomar coma línea de separación entre metales y no metales, la marcada en la tabla, de forma que la mayoría (unos 80) se les considera metales. A los elementos que están cerca de la línea de separación se les llama semimetales (Si, Ge, As,...) porque tienen propiedades de metales y de no metales. En la página siguiente escribimos los elementos más corrientes con sus símbolos y valencias. Valencia es un número entero que indica la capacidad de combinación de un átomo en relación con el átomo de hidrógeno u otro monovalente. Las valencias más corrientes de algunos elementos son las que aparecen en la página siguiente. - 2 - TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS Metales alcalinos Metales alcalinoterreos Térreos Ia IIa IIIa H 1º 5º 6º 7º Va 1 Halógenos Gases nobles VIa VIIa VIII a He 2 0 3 Helio Be +2 Litio Berilio 11 Mg +2 Magnesio Ca +1 +2 Potasio Calcio Rb Sr 37 20 38 Sc Nb Cs Ba La 39 57 +1 +2 Cesio Bario Lantano Fr Ra Ac +2 Francio Radio 23 Zr Ytrio +1 V Y Estroncio 88 22 Vanadio +2 87 Ti Titanio Rubidio 56 21 Escandio +1 55 C 6 N 7 O -3 +1+3+5 -2 +3–3 ±4+2 Boro Carbono Nitrógeno Si P Al Metales de transición Sodio 5 8 F 9 Ne -1 0 Flúor Neón 10 +2+4 12 +1 19 B 4 +1 K 4º IVa Anfígenos Hidrógeno Na 3º Nitrogenoideos +1 -1 Li 2º Carbonoideos 40 41 Circonio Niobio Hf Ta 72 Hafnio Tántalo 104 89 73 Cr 24 Mn 25 Fe +2+3 +6 +2+4 +6+7 +2+3 Cromo Manganeso Hierro Tc Ru Mo 42 43 26 44 Co 30 Aluminio Silicio Fósforo Azufre Ga Ge As Se 31 32 33 Cloro 34 +3 +4+2 Cobalto Cobre Cinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Rh Pd Sn Sb Te I Os Ir 45 77 Iridio 46 Ag 47 Cd 48 In 49 50 51 -2 +2+4 +6 -1 +1+3 +5+7 +1 +2 +3 +4+2 Paladio -3 +1+3 +5 Plata Cadmio Indio Estaño Animonio Teluro Pt Au Bi Po 78 Platino 79 Hg 80 Tl 81 Pb 82 83 52 58 Pr 59 60 +1+2 +3 +4+2 +1+3 +5 +2+4 +6 Mercurio Talio Plomo Bismuto Polonio Astato 68 Tm 69 Yb 70 Lu 71 Lantánidos Cerio Th 90 Praseodimio Neodimio Promecio Samario Pa Np Pu 91 U 92 93 Europio 94 Am 95 Gadolinio Terbio Cm Bk 96 97 Disprosio Holmio Cf Es 98 Erbio 99 Tulio Iterbio Lutecio Fm 100 Md 101 No 102 Lr 103 Actínidos Torio Proactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio - 3 - At Oro Er Californio Einstenio Fermio Fermio Nobelio 53 Xe Xenón +1+3 67 Criptón 0 84 Lawrencio 36 0 Iodo 105 Nd Kr -1 +1+3 +5+7 -1 +1+3 +5+7 Metales de transición interna Pm 61 Sm 62 Eu 63 Gd 64 Tb 65 Dy 66 Ho Argón 35 -2 +2+4 +6 Actinio Ce Br +2 Re Osmio Zn +1+2 W Renio 29 Niquel Rodio Wolframio Cu +2+3 Rutenio 76 28 ±4+2 15 S 16 Cl 17 Ar 18 -3 -2 -1 +1+3+5 +2+4 +1+3 0 +6 +5+7 +2+3 Tecnecio 75 Ni +3 14 -3 +1+3 +5 Molibdeno 74 27 13 Oxígeno 85 Rn 0 Radón 54 86 3.-SUSTANCIAS PURAS. TIPOS: SUSTANCIAS SIMPLES O ELEMENTOS Y COMPUESTOS. En la naturaleza es poco corriente encontrarse con sustancias puras, lo normal es encontrarlas mezcladas. Es tarea de los químicos obtener, a partir de las mezclas, las sustancias puras que las forman. Sustancia pura es una porción de materia homogénea cuya composición y propiedades son características e invariables. Llamamos molécula a la cantidad más pequeña de una sustancia pura que conserva las propiedades de la misma. Las moléculas se forman por la unión (enlace químico) de átomos de los diferentes elementos. La fórmula de una sustancia suele indicar la composición de sus moléculas; así el agua, H2O, está formada por moléculas que son la unión de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Algunas sustancias puras son simples o sustancias elementales y otras son compuestos. Las moléculas de las primeras están formadas por un solo tipo de átomos, mientras en los compuestos hay átomos de varias clases, como por ejemplo el agua. Sustancias elementales. Sus moléculas están formadas por agrupaciones de átomos del mismo elemento. Las moléculas de los gases nobles son monoatómicas. Su nombre y símbolo son los mismos que los de los átomos: Helio(He), Neón(Ne), Argón(Ar), Kriptón(Kr), Xenón(Xe) y Radón(Rn), y su valencia es cero. Los elementos que forman redes atómicas de enlace metálico o covalente pueden representarse también como si estuviesen formados por moléculas monoatómicas. Son los metales, el Carbono y el Silicio. Ej.: Na, K, Fe, Ag, C, Si,... Los gases más corrientes tienen sus moléculas diatómicas: Hidrógeno(H2), Oxígeno(O2), Nitrógeno(N2), Flúor(F2), Cloro(Cl2), Bromo(Br2) y Iodo(I2). El Oxígeno también forma moléculas triatómicas O3 en el compuesto "ozono". El Azufre presenta varias formas moleculares o formas alotrópicas: en estado vapor (S2), rómbico (S8), amorfo (Sn). Las sustancias simples tetraatómicas son: Fósforo blanco (P4), Arsénico (As4) y Antimonio (Sb4). Sustancias compuestas o simplemente compuestos. Sus moléculas están constituidas por unión de dos o más tipos de elementos. Así podemos clasificarlos en compuestos binarios, ternarios o cuarternarios. 4.-COMPUESTOS BINARIOS. Son aquellos compuestos formados por dos clases de átomos. - 4 - Para formular los compuestos binarios se escriben los símbolos de los átomos y después se pone como subíndice de cada uno la valencia del otro, simplificando los subíndices cuando sea posible. El elemento que posee carácter metálico figura en primer lugar. Si ninguno de los elementos es metálico, se coloca en primer lugar el menos electronegativo. El orden creciente de electronegatividad en los no metales es el siguiente: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F La condición para que la fórmula de un compuesto esté bien escrita es que, la suma de los productos del número de átomos de un elemento por su valencia (con su signo) debe ser nula. Esta regla está basada en que las sustancias deben ser eléctricamente neutras. El elemento más electronegativo actúa con valencia negativa, y el otro u otros, con positiva. 4.1.-COMBINACIONES BINARIAS DEL OXÍGENO: ÓXIDOS. Son combinaciones de cualquier elemento con el oxígeno. El oxígeno se combina con todos los elementos químicos, excepto con los gases nobles. Para nombrar estos compuestos hay varios sistemas: 4.1.1.-Normas de la IUPAC: a) Notación de STOCK: Se nombran con la palabra óxido seguida de la del elemento que lo forma y a continuación, si tiene varias valencias, se pone la valencia del elemento entre paréntesis y con números romanos. Ejemplos: Li2O BeO Cr2O3 Oxido de litio Oxido de berilio Oxido de cromo (III) FeO PbO2 SrO Oxido de hierro (II) Oxido de plomo (IV) Oxido de estroncio b) Nomenclatura con prefijos: Las proporciones en que se encuentran los elementos en una fórmula pueden indicarse también por medio de prefijos griegos (mono-, di-, tri-, tetra-, pent-, hexa-, hepta-, etc...). Si resulta innecesario, el prefijo mono puede omitirse. Ejs.: trióxido de dihierro dióxido de carbono monóxido de carbono Fe2O3 CO2 CO Pentóxido de difósforo heptóxido de dicloro monóxido de mercurio P2O5 Cl2O7 HgO 4.1.2.-Nomenclatura antigua o funcional: Distingue entre óxidos (metal + O) y anhídridos (no metal + O). Se nombran con la palabra 'óxido' (o 'anhídrido') seguida del nombre del metal (o no metal). Si éste tiene varias valencias, se hace terminar el nombre del metal (o no metal) en -oso o en -ico, según actúe con la menor o con la mayor valencia, respectivamente. Si tiene más de dos valencias, se emplean los prefijos hipo- para la menor y per- para la mayor. Ejs.: Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 anhídrido anhídrido anhídrido anhídrido hipocloroso cloroso clórico perclórico Fe2O3 FeO MnO3 ZnO - 5 - óxido óxido óxido óxido férrico ferroso mangánico de zinc Fórmula Notación con prefijos Notación de Stock Nomenclatura funcional FeO monóxido de hierro óxido de hierro(II) óxido ferroso Fe2O3 trióxido de dihierro óxido de hierro(III) óxido férrico N2O óxido de dinitrógeno óxido de nitrógeno(I) óxido nitroso NO monóxido de nitrógeno óxido de nitrógeno(II) óxido nítrico N2O3 trióxido de dinitrógeno óxido de nitrógeno(III) anhídrido nitroso NO2 dióxido de nitrógeno óxido de nitrógeno(IV) dióxido de nitrógeno N2O4 tetróxido de dinitrógeno óxido de nitrógeno(IV) tetróxido de nitrógeno N2O5 pentóxido de dinitrógeno óxido de nitrógeno(V) anhídrido nítrico CuO monóxido de cobre óxido de cobre(II) óxido cúprico Cu2O óxido de dicobre óxido de cobre(I) óxido cuproso PtO2 dióxido de platino óxido de platino(IV) óxido platínico SO2 dióxido de azufre óxido de azufre(IV) anhídrido sulfuroso Peróxidos.Son óxidos en los que interviene el anión peróxido O2= (-O-O-). El número de oxidación del oxígeno es -1, no -2 como ocurre en los óxidos (hay dos cargas negativas para dos oxígenos, luego corresponde una a cada uno de ellos). Para formular los peróxidos basta sustituir un átomo de oxígeno por el grupo O2, es decir, aumentar en uno el número de átomos de oxígeno en el óxido de valencia máxima. Ejs.: BaO H2O K2O BaO2 H2O2 K2O2 peróxido de bario peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) H-O-O-H peróxido de potasio - 6 - Como hemos dicho que es O2= el grupo característico de estos compuestos, no podemos simplificar la fórmula porque romperíamos la unión -O-O- y, al hacerlo, desaparecerá el grupo peróxido. 4.2.-COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO : HIDRUROS. Son los compuestos binarios formados por la unión de un elemento cualquiera y el hidrógeno. Se formulan de acuerdo con las normas generales anteriormente expuestas y teniendo en cuenta el orden en las combinaciones binarias entre no metales. 4.2.1.-HIDRUROS METÁLICOS. Compuestos formados por la unión de un metal y el hidrógeno. El hidrógeno actúa con valencia –1, porque es más electronegativo que los metales que actúan con positiva. a) Nomenclatura sistemática. Se nombran con la palabra genérica hidruro seguida del nombre del elemento. Las proporciones de los constituyentes se pueden especificar, bien mediante la notación de Stock, o bien mediante prefijos numerales. Ejs.: LiH RbH BaH2 AlH3 BeH2 GeH4 MgH2 hidruro hidruro hidruro hidruro hidruro hidruro hidruro de de de de de de de litio rubidio bario(II), dihidruro de bario aluminio(III), trihidruro de aluminio berilio(II), dihidruro de berilio. germanio(IV), tetrahidruro de germanio magnesio(II), dihidruro de magnesio b) Nomenclatura funcional. Mediante la palabra hidruro, seguida de la raíz del nombre del elemento con la terminación -ico u –oso para indicar la valencia: KH FeH2 hidruro potásico hidruro ferroso SrH2 GeH4 hidruro estróncico hidruro germánico 4.2.2.-HIDRUROS NO METÁLICOS. Compuestos formados por la unión de un elemento no metálico y el hidrógeno. Hay que distinguir entre los no metales de los grupos IIIa, IVa y Va, en los que el no metal actúa con valencia positiva, que los de los grupos VIa y VIIa, en que el no metal es negativo. a) Nomenclatura sistemática. 1.- Hidruros de los elementos de los grupos IIIa, IVa y Va: El hidrógeno actúa can –1 y el no metal con valencia positiva. Se suele llamar hidruros volátiles. Se nombran como los metálicos empleando - 7 - preferentemente la proporciones. Ejs.: BH3 B2H6 SiH4 CH4 notación con prefijos trihidruro de boro hexahidruro de diboro tetrahidruro de silicio tetrahidruro de carbono NH3 PH3 AsH3 SbH3 numerales trihidruro trihidruro trihidruro trihidruro para de de de de indicar las nitrógeno fósforo Arsénico antimonio 2.- Hidruros de los elementos de los grupos VIa y VIIa: Al ser dichos elementos más electronegativos que el hidrógeno, éste será la parte positiva (+1) del compuesto y el no metal la parte negativa. Por lo tanto se nombran con la raíz del nombre del elemento con la terminación -uro y la palabra de hidrógeno: H2Se H2S H2Te H2F2 seleniuro de hidrógeno sulfuro de hidrógeno telururo de hidrógeno fluoruro de hidrógeno HCl HBr HI cloruro de hidrógeno bromuro de hidrógeno ioduro de hidrógeno b) Nomenclatura funcional. 1.- Hidruros de los elementos de los grupos IIIa, IVa y Va: Reciben los nombres usuales siguientes: BH3 B2H6 CH4 SiH4 borano diborano metano silano NH3 PH3 AsH3 SbH3 amoníaco fosfamina o fosfina arsenamina o arsina estibamina o estibina 2.- Hidruros de los elementos de los grupos VIa y VIIa (ácidos hidrácidos): Dado que sus disoluciones acuosas tienen fuerte carácter ácido, han recibido el nombre genérico de ácido y el uso de la terminación -hídrico, que puede mantenerse para sus disoluciones acuosas. A la vista de los conocimientos actuales sobre el carácter ácido (no es necesario estar disuelto en agua), esta distinción es totalmente artificial. Ejs.: H2S H2Se H2Te H2F2 ácido ácido ácido ácido sulfhídrico selenhídrico telurhídrico fluorhídrico HCl HBr HI ácido clorhídrico ácido bromhídrico ácido iodhídrico 4.3.- OTRAS COMBINACIONES BINARIAS: NO METAL-METAL. Son sales haloideas neutras. Se nombran con la palabra del elemento menos metálico terminada en -uro seguida del nombre del otro elemento metálico. Las proporciones se pueden expresar mediante la notación de Stock, o mediante prefijos. Ejs. Fórmula CaF2 FeCl3 CuBr MnS2 Notación con prefijos difluoruro de calcio tricloruro de hierro monobromuro de cobre disulfuro de manganeso N. de Stock fluoruro de calcio cloruro de hierro(III) bromuro de cobre(I) sulfuro de manganeso(IV) - 8 - Nombre funcional fluoruro cálcico cloruro férrico bromuro cuproso sulfuro mangánico Ni2Si siliciuro de diniquel siliciuro de niquel(II) siliciuro niquelo- so 5.-COMPUESTOS TERNARIOS. 5.1.- HIDROXIDOS O BASES. Son compuestos constituidos por hidrógeno, oxígeno y un elemento metálico. El hidrógeno y el oxígeno forman el grupo hidróxido OH- que actúa con valencia -1. Para formular los hidróxidos se escribe el símbolo del metal y a continuación el grupo hidróxido entre paréntesis y un subíndice que corresponde a la valencia del metal. Si el metal es monovalente, se omite el paréntesis. Ej.: Fórmula LiOH Ba(OH)2 Fe(OH)2 Cr(OH)3 NH4OH Sn(OH)4 N. de Stock hidróxido de hidróxido de hidróxido de hidróxido de hidróxido de hidróxido de litio bario hierro(II) cromo(III) amonio estaño(IV) Notación con prefijos hidróxido de litio dihidróxido de bario dihidróxido de hierro trihidróxido de cromo hidróxido de amonio tetrahidróxido de estaño Nombre funcional hidróxido de litio hidróxido bárico hidróxido ferroso hidróxido crómico hidróxido amónico hidróxido estánnico 5.2.- ÁCIDOS OXOÁCIDOS. Las combinaciones binarias del hidrógeno con elementos no metálicos de los grupos VIa y VIIa muestran propiedades ácidas cuando están en disolución acuosa: son los hidrácidos ya estudiados. Ahora vamos a considerar aquellos compuestos con propiedades ácidas que contienen oxígeno, hidrógeno y un no metal, en general, aunque a veces puede ser un metal de transición en estado de oxidación elevado. En su fórmula contienen: H + No metal + oxígeno El hidrógeno actúa con +1, el oxígeno con –2 y el no metal con alguna de sus valencias positivas. Para aprender a formularlos, podemos considerar que están formados por adición de agua al anhídrido correspondiente, si bien hay que tener en cuenta que ésto solo es un método para aprender a formular, y no una verdadera reacción química que ocurra en la realidad siempre. Para nombrar los oxácidos utilizaremos primero la nomenclatura funcional (en -oso e -ico), que está admitida por la IUPAC. Los oxácidos se nombran como los anhídridos de que derivan, cambiando 'anhídrido' por 'ácido'. Si el mismo anhídrido origina varios ácidos, porque al hidratarse admite varias moléculas de agua (una, dos o tres), cada ácido resultante se distingue por un prefijo: - 9 - Se usan los ácidos Se usan no metales los prefijos meta- (1 H2O), piro- (2 H2O) y orto- (3 H2O) para de los no metales trivalentes y pentavalentes. los prefijos meta- (1 H2O) y orto- (2 H2O) para los ácidos de los tetravalentes. Los ácidos que resultan de la máxima hidratación de los anhídridos, pueden nombrarse también sin el prefijo orto-. Ejemplos: ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido hipocloroso: cloroso: clórico: perclórico: hiposulfuroso: sulfuroso: sulfúrico: nitroso: nítrico: metafosforoso: metafosfórico: pirofosforoso: pirofosfórico: ortofosforoso: ortofosfórico: metabórico: tetrabórico: ortobórico: carbónico: metasilícico: ortosilícico: Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 SO SO2 SO3 N2O3 N2O5 P2O3 P2O5 P2O3 P2O5 P2O3 P2O5 B2O3 2B2O3 B2O3 CO2 SiO2 SiO2 + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + H2O + 2H2O + 2H2O + 3H2O + 3H2O + H2O + H2O + 3H2O + H2O + H2O + 2H2O H2Cl2O2 H2Cl2O4 H2Cl2O6 H2Cl2O8 H2SO2 H2SO3 H2SO4 H2N2O4 H2N2O6 H2P2O4 H2P2O6 H4P2O5 H4P2O7 H6P2O6 H6P2O8 H2B2O4 H2B4O7 H6B2O6 H2CO3 H2SiO3 H4SiO4 HClO HClO2 HClO3 HClO4 HNO2 HNO3 HPO2 HPO3 H3PO3 H3PO4 HBO2 H3BO3 El arsénico y el antimonio forman los mismos ácidos que el fósforo. Nomenclatura sistemática de los oxácidos.Además de la nomenclatura funcional que hemos visto, y que está reconocida por la IUPAC, este organismo ha ideado una nomenclatura más sistematizada para este tipo de ácidos. Para nombrar un oxácido se considera a éste como la unión de un grupo negativo (anión), formado por los átomos de no metal y oxígeno, y una parte positiva (catión), que es el hidrógeno. Así, en el ácido nítrico (HNO3), el anión es el NO3- y el catión es el H+. Se nombra la partícula 'oxo' precedida de un prefijo que indica el número de oxígenos, a continuación el nombre del no metal acabado en '-ato' y si tuviese varios átomos precedido de un numeral que lo indique; se indica la valencia del no metal entre paréntesis y en numeros romanos, y se - 10 - termina con 'de hidrógeno'. Se puede suprimir el prefijo 'mono' siempre que no sea necesario. También se pueden nombrar con la palabra ácido seguida de otra que comienza con un prefijo que indica el número de oxígenos, el término 'oxo' y el nombre del no metal acabado en 'ico', con la valencia entre paréntesis y en números romanos. Ejemplos: Fórmula HClO HClO2 HBrO3 HIO4 HNO2 H4SiO4 H2SeO3 H4P2O7 N. funcional Nomenclatura sistemática ac. hipocloroso ácido oxoclórico(I) u oxoclorato(I) de hidrógeno ac. cloroso ácido dioxoclórico(III) o dioxoclorato(III) de hidróg. ac. brómico ácido trioxobrómico(V) o trioxobromato(V) de hidrógeno ac. periódico ácido tetraoxoiódico(VII) o tetraoxoiodato(VII) de " ac. nitroso ácido dioxonítrico(III) o dioxonitrato (III)de hidróg. ac. ortosilícico ácido tetraoxosilícico(IV)o tetraoxosilicato(IV) de " ac. selenioso ácido trioxoselénico(IV) o trioxoseleniato(IV) de " ac. pirofosfórico ácido heptaoxofosfórico(V)o heptaoxofosfato(V) de " A continuación se dan las fórmulas de unos ácidos especiales, formados por un metal de transición, oxígeno e hidrógeno. Estos ácidos no se han podido aislar puros o son muy inestables a temperatura ambiente, pero tienen gran importancia, a pesar de ésto, por las sales que forman. Los forman el Cr y el Mn en los estados de oxidación más altos, y son: H2MnO4 HMnO4 H2CrO4 H2Cr2O7 ácido ácido ácido ácido mangánico permangánico crómico dicrómico ácido ácido ácido ácido tetraoxomangánico(VI) tetraoxomangánico(VII) tetraoxocrómico(VI) heptaoxodicrómico(VI) 5.3.-SALES OXOSALES. Algunas sales ya se estudiaron cuando se vieron las combinaciones binarias metal-no metal. Estas sales se suelen llamar haloideas. Ej.: KCl cloruro potásico; Na2S sulfuro sódico. Sales son los compuestos formados por la unión de una especie negativa derivada de un ácido, llamada anión, con una especie positiva llamada catión que suele ser un metal, aunque hay otros como el catión amonio NH4+. Así el KCl contiene el catión K+ y el anión Cl-; el Na2S contiene dos cationes Na+ por cada anión S-2. Vamos a estudiar ahora las sales cuyo anión proviene de un oxoácido y que llamamos oxosales. Las sales resultan en la práctica de la reacción entre un ácido y un metal, óxido o hidróxido. Su formulación resulta sencilla, sabiendo que puede derivarse de los ácidos por sustitución, en los mismos, de los átomos de hidrógeno por átomos metálicos. 5.3.1.-Sales neutras. - 11 - Derivan de los ácidos en que todos los hidrógenos han sido sustituidos por cationes. El no metal junto con los oxígenos constituye el 'anión' y su valencia negativa es igual al número de hidrógenos que tenía el ácido. Estos aniones se nombran como el ácido, sustituyendo la terminación -oso por -ito y la terminación -ico por -ato. Para nombrar una sal se nombra primero el anión del ácido terminado en 'ito' o en 'ato' según corresponda y después se nombra el metal terminado en 'oso' o en 'ico' según actúe con la valencia menor o mayor (nomenclatura funcional), o bien se indica la valencia del metal entre paréntesis (nomenclatura de la IUPAC) Ácido Fórmula hipocloroso bromoso fluórico periódico hiposulfuroso selenioso telúrico nítrico metafosforoso piroarsénico antimónico carbónico metasilícico ortosilícico crómico dicrómico mangánico permangánico HClO HBrO2 HFO3 HIO4 H2SO2 H2SeO3 H2TeO4 HNO3 HPO2 H4As2O7 H3SbO4 H2CO3 H2SiO3 H4SiO4 H2CrO4 H2Cr2O7 H2MnO4 HMnO4 Valencia del átomo central +1 +3 +5 +7 +2 +4 +6 +5 +3 +5 +5 +4 +4 +4 +6 +6 +6 +7 Anión ClOBrO2FO3IO4SO2SeO3TeO4NO3PO2As2O7-4 SbO4-3 CO3-2 SiO3-2 SiO4-4 CrO4-2 Cr2O7-2 MnO4-2 MnO4- Valencia del anión -1 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -1 -1 -4 -3 -2 -2 -4 -2 -2 -2 -1 Nombre del anión hipoclorito bromito fluorato peryodato hiposulfito selenito telurato nitrato metafosfito piroarseniato antimoniato carbonato metasilicato ortosilicato cromato dicromato manganato permanganato Veamos algunos ejemplos de sales con la nomenclatura funcional, que es la que más se usa, y la sistemática: Sal NaClO K2SO3 FeSO4 Mg(MnO4)2 Cu(NO3)2 N.funcional hipoclorito de sodio sulfito potásico sulfato ferroso o de hierro(II) permanganato de magnesio nitrato cúprico o de cobre(II) Nombre sistemático monoxoclorato(I) de sodio trioxosulfato(VI) de potasio tetraoxosulfato(VI) de hierro(II) ditetraoxomanganato(VII) de magnesio ditrioxonitrato(V) de cobre(II) 6.-COMPUESTOS CUATERNARIOS. 6.1.-Sales ácidas.Las sales ácidas resultan de la sustitución parcial de los hidrógenos de un ácido por metales. Están formadas por un anión que todavía contiene hidrógeno y el metal. Estos aniones se nombran añadiendo el prefijo - 12 - hidrógeno, dihidrógeno, trihidrógeno, etc., al nombre del anión neutro. Por lo demás se nombran como las sales neutras. También se pueden nombrar intercalando la palabra ácido en el nombre de la sal, precedida de un prefijo (mono, di, tri, etc...) para indicar el número de hidrógenos que quedan sin sustituir. Hay una nomenclatura más antigua, que hoy se considera incorrecta, para el caso en que se sustituyan la mitad de los hidrógenos del ácido. Consiste en nombrar la sal como si fuera neutra, anteponiendo en prefijo 'bi-'. Fórmula NaHSO4 Nombres de la IUPAC sulfato ácido de sodio, hidrógenosulfato sódico Nom. vulgar bisulfato sódico NaH2PO4 fosfato diácido de sodio, dihidroógenofosfato sódico Al2(HPO4)3 fosfato monoácido de aluminio, monohidrógeno fosfato de aluminio LiHCO3 carbonato ácido de litio, hidrógeno carbonato de litio bicarbonato lítico 6.2.- Hidroxisales o sales básicas. Pueden considerarse derivadas de la sustitución de parte de los OH- de un hidróxido por aniones ácidos. Se nombran igual que las neutras, añadiendo al nombre del anión las palabras monobásico, dibásico, etc., para indicar el número de grupos OHque hay en la sal. Ejemplos: Al(OH)2NO3 Al(OH)(NO3) FeOHSO4 nitrato dibásico de aluminio nitrato monobásico de aluminio sulfato básico férrico En la nomenclatura sistemática se nombran como las neutras pero indicando con un prefijo la presencia de los grupos OH- (hidroxi-, dihidroxi-, etc.). Ejemplos: Al(OH)2NO3 Al(OH)(NO3) FeOHSO4 dihidroxinitrato de aluminio hidroxinitrato de aluminio hidroxisulfato de hierro(III) - 13 - APÉNDICE I.- TABLA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Z Nombre S. Masa A. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Hidrógeno Helio Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Fluor Neón Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Niquel Cobre Cinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón Rubidio Estroncio Itrio Circonio Niobio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Telurio Yodo Xenón H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 1,0079 4,0026 6,939 9,0122 10,811 12,011 14,006 15,999 18,998 20,183 22,989 24,312 26,981 28,086 30,973 32,064 35,453 39,948 39,102 40,08 44,956 47,90 50,942 51,996 54,938 55,847 58,933 58,70 63,54 65,37 69,72 72,59 74,922 78,96 79,909 83,80 85,47 87,62 88,905 91,22 92,906 95,94 98 101,07 102,90 106,4 107,87 112,40 114,82 118,69 121,75 127,60 126,90 131,30 Conf. electrónica Año Investigador y nacionalidad 1s1 1s2 (He)2s1 (He)2s2 (He)2s2 2p1 (He)2s2 2p2 (He)2s2 2p3 (He)2s2 2p4 (He)2s2 2p5 (He)2s2 2p6 (Ne)3s1 (Ne)3s2 (Ne)3s2 3p1 (Ne)3s2 3p2 (Ne)3s2 3p3 (Ne)3s2 3p4 (Ne)3s2 3p5 (Ne)3s2 3p6 (Ar)4s1 (Ar)4s2 (Ar)3d1 4s2 (Ar)3d2 4s2 (Ar)3d3 4s2 (Ar)3d5 4s1 (Ar)3d5 4s2 (Ar)3d6 4s2 (Ar)3d7 4s2 (Ar)3d8 4s2 (Ar)3d10 4s1 (Ar)3d10 4s2 (Ar)3d10 4s2 4p1 (Ar)3d10 4s2 4p2 (Ar)3d10 4s2 4p3 (Ar)3d10 4s2 4p4 (Ar)3d10 4s2 4p5 (Ar)3d10 4s2 4p6 (Kr)5s1 (Kr)5s2 (Kr)4d1 5s2 (Kr)4d2 5s2 (Kr)4d4 5s1 (Kr)4d5 5s1 (Kr)4d5 5s2 (Kr)4d7 5s1 (Kr)4d8 5s1 (Kr)4d10 5s0 (Kr)4d10 5s1 (Kr)4d10 5s2 (Kr)4d10 5s2 5p1 (Kr)4d10 5s2 5p2 (Kr)4d10 5s2 5p3 (Kr)4d10 5s2 5p4 (Kr)4d10 5s2 5p5 (Kr)4d10 5s2 5p6 1766 1894 1817 1797 1808 a.J.C. 1772 1774 1771 1898 1807 1808 1927 1823 1669 a.J.C. 1774 1894 1898 1808 1879 1791 1830 1797 1774 a.J.C. 1735 1751 a.J.C. Henry Cavendish (Inglaterra) Willian Ramsay (Inglaterra) Johan Arfvedson (Suecia) Louis N. Vauquelin (Francia) Humphry Davy (Inglaterra) Edad antigua Daniel Rutherford (Inglaterra) Joseph Priestley (Inglaterra) Carl W. Scheele (Suecia) Ramsay y Travers (Inglaterra) Humphry Davy (Inglaterra) Humphry Davy (Inglaterra) Friedrich Woler (Alemania) Jons Berzelius (Suecia) Henning Brand (Alemania) Edad antigua Carl W. Scheele (Suecia) Rayleigh y Ramsay (Inglaterra) Ramsay y Travers (Inglaterra) Humphry Davy (Imglaterra) Lars Freik Nilson (Suecia) Willian Gregor (Inglaterra) Nils Sefstrom (Suecia) Louis N. Vauquelin (Francia) Johann Gahn (Suecia) Prehistoria Georg Brandt (Suecia) Axel Cronstedt (Suecia) Prehistoria 1875 1885 1250 1817 1826 1898 1860 1870 1794 1789 1801 1778 1937 1844 1803 1803 a.J.C. 1817 1836 a.J.C. 1450 1782 1811 1898 Paul de Boisbausdran (Francia) Clemens Winkler (Alemania) Alberto Magno (Alemania) Jons Berzelius (Suecia) Antoine Balard (Francia) Ramsay y Travers (Inglaterra) Bunsen y Kirchhoff (Alemania) A. Crawford (Inglaterra) Johann Gradolin (Finlandia) Martin Klaporth (Alemania) Charles Hatchett (Inglaterra) Carl Scheele (Suecia) Pirrier y Segre (EE.UU) Carl Klaus (Rusia) Willian Wollaston (Inglaterra) Willian Wollaston (Inglaterra) Prehistoria Friedrich Stromeyer (Alemania) Reich y Richter (Alemania) Prehistoria B. Valentino (Alemania) Franz Muller (Rumania) Bernard Courtois (Francia) Ramsay y Travers (Inglaterra) - 14 - 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 Cesio Bario Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Prometio Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio Hafnio Tantalio Volframio Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio Talio Plomo Bismuto Polonio Astato Radón Francio Radio Actinio Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berquelio Californio Einstenio Fermio Mendelevio Nobelio Laurencio Kurchatovio Hahnio Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw Ku Ha 132,90 137,34 180,94 140,12 140,90 144,24 147 150,35 151,96 157,25 158,92 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04 174,97 178,49 180,94 183,85 186,2 190,2 192,2 195,09 196,96 200,59 204,37 207,19 208,98 210 210 222 223 226 227 232,03 231 238,03 237 242 243 247 247 249 254 253 256 254 257 260 261 (Xe)6s1 (Xe)6s2 (Xe)5d1 6s2 (Xe)4f2 5d0 6s2 (Xe)4f3 5d0 6s2 (Xe)4f4 5d0 6s2 (Xe)4f5 5d0 6s2 (Xe)4f6 5d0 6s2 (Xe)4f7 5d0 6s2 (Xe)4f7 5d1 6s2 (Xe)4f9 5d0 6s2 (Xe)4f10 5d0 6s2 (Xe)4f11 5d0 6s2 (Xe)4f12 5d0 6s2 (Xe)4f13 5d0 6s2 (Xe)4f14 5d0 6s2 (Xe)4f14 5d1 6s2 (Xe)4f14 5d2 6s2 (Xe)4f14 5d3 6s2 (Xe)4f14 5d4 6s2 (Xe)4f14 5d5 6s2 (Xe)4f14 5d6 6s2 (Xe)4f14 5d7 6s2 (Xe)4f14 5d9 6s1 (Xe)4f14 5d10 6s1 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Xe)4f14 5d10 6s2 (Rn)7s1 (Rn)7s2 (Rn)6d1 7s2 (Rn)5f0 6d2 7s2 (Rn)5f2 6d1 7s2 (Rn)5f3 6d1 7s2 (Rn)5f4 6d1 7s2 (Rn)5f6 6d0 7s2 (Rn)5f7 6d0 7s2 (Rn)5f7 6d1 7s2 (Rn)5f9 6d0 7s2 (Rn)5f10 6d0 7s2 (Rn)5f11 6d0 7s2 (Rn)5f12 6d0 7s2 (Rn)5f13 6d0 7s2 (Rn)5f14 6d0 7s2 (Rn)5f14 6d1 7s2 (Rn)5f14 6d2 7s2 (Rn)5f14 6d3 7s2 6p1 6p2 6p3 6p4 6p5 6p6 - 15 - 1860 1808 1839 1803 1885 1885 1945 1879 1901 1880 1843 1886 1879 1843 1879 1878 1907 1923 1802 1783 1925 1803 1803 1735 a.J.C. a.J.C. 1861 a.J.C. 1753 1898 1940 1900 1939 1898 1899 1828 1917 1789 1940 1940 1944 1944 1949 1950 1954 1954 1955 1957 1961 1964 1970 Bunsen y Kirchhoff (Alemania) Humphry Davy (Inglaterra) Carl G. Mosander (Suecia) Morton Klaproth (Alemania) C.Auer von Welsbach (Austria) C.Auer von Welsbach (Austria) Marinsky y Glendenin (EE.UU) Paul de Boisbaudran (Francia) Eugene Demarcay (Francia) Jean de Marignac (Suiza) Carl de Mosander (Suecia) Paul de Boisbaudran (Francia) P.T. Cleve (Suecia) Carl de Mosander (Suecia) P.T. Cleve (Suecia) Jean de Marignac (Suiza) Georges Urbain (Francia) Coster (EE.UU.) y Hevesy (Alem.) Anders Ekeberg (Suecia) Fausto Elhuyar (España) Noddack, Tacke y Berg (Aleman.) Smithson Tennant (Inglaterra) Simithson Tennant (Inglaterra) Antonio de Ulloa (España) Prehistoria Edad Antigua Willian Crookes (Inglaterra) Edad Antigua Claude Geoffroy (Francia) Marie Curie (Polonia) Corson, Mackenzie, Segr (EE.UU.) F. Ersnt Dorn (Alemania) Marguerite Perey (Francia) Pierre (Fran.) y Marie Curie (Pol André Debierne (Francia) Jons Berzelius (Suecia) Hahn (Alemania) y Meitner (Austr. Martin Klaproth (Alemania) McMillan y Abelson (EE.UU.) G.T. Seaborg (EE.UU.) G.T. Seaborg (EE.UU.) Seaborg, James y Ghiorso (EE.UU.) Seaborg, Giorso y Thompson (EE.UU Seaborg, Giorso y Thompson (EE.UU Seaborg, Giorso y Thompson (EE.UU Seaborg, Giorso y Thompson (EE.UU Seaborg, Giorso y Thompson (EE.UU Field y otros (EE.UU.) E.O. Lawrence (EE.UU.) I.W. Kurtschatow (URSS) Universidad de Berkeley (EE.UU.) APÉNDICE II.-NOMBRES VULGARES. Incluimos bajo este título una lista por orden alfabético de nombres especiales que, en la industria, el comercio, la minería, etc., han recibido algunos elementos, compuestos, minerales y mezclas: Aceite de vitriolo Ácido de Caro Ácido murítico Ácido nítrico fumante Ácido sulfúrico fumante Agua carbónica Agua fuerte Agua pesada Agua regia Álcali volátil Alúmina Azoe Barita calcinada Baritina Bauxita Bicarbonato Blanco de zinc Blanco España Blenda Borax Cal Cal apagada Calcita Calcita (piedra) Calomelanos Cal viva Carborundo Cardenillo Casiterita Cianamida Cinabrio Cincita Corindón Criolita Cuarzo Flor de azufre Fluorita Fosforita Fósforo blanco Galena Gas de agua Gas de gasógeno Gas grisú Gas mixto Gas oxhídrico Gas pobre Hematites pardo Hematites roja Hielo seco Lechada de cal Lejía sódica Lejía potásica Limonita Litargirio H2SO4 H2SO5 HCl HNO3 + NO2 Oleum H2O + CO2 HNO3 D2O (D= H 12 ) 3HCl + HNO3 NH3 Al2O3 N2 BaO BaSO4 Al2O3.2H2O NaHCO3 ZnO CaCO3 ZnS Na2B4O7 CaO Ca(OH)2 CaCO3 CaCO3 Hg2Cl2 CaO SiC Cu(CH3COO)2.Cu(OH)2 SnO2 CaCN2 HgS ZnO Al2O3 Na3AlF6 SiO2 S CaF2 Ca3(PO4) P4 PbS CO + H2 CO + N2 aire + CH4 gas alumbrado+gas agua 2H2 + O2 gas de gasógenos Fe2O3.nH2O Fe2O3 CO2 sólido suspensión de Ca(OH)2 NaOH + H2O KOH + H2O Fe2O3.H2O PbO - 16 - Magnesia Magnesita Magnetita Manganesa Mármol Mezcla sulfunítrica Minio Nieve carbónica Nitrato de Chile Nitro Nitrosa Oleum Oligisto Oxilita Pechblenda Permutita Piedra imán Pirita Piroluxita Pólvora negra Polvos de gas Potasa Potasa cáustica Prusiato rojo Prusiato amarillo Sal amoníaco Sal común Sal de cocina Sal de Glauber Sal de Magnus Sal de Mohr Salfumán Sal gema Salitre Schelita Siderita Silex Sílice Silvina Sosa Sosa cáustica Sosa Solvay Talco Tierra de itrio Vidrio corriente Vidrio soluble potásico Vidrio soluble sódico Vitriolo azul Yeso Yeso cocido Zeolita cálcica Zeolita magnésica Zeolita sódica Zincita MgO MgCO3 Fe3O4 MnO2 CaCO3 H2SO4 + HNO3 Pb3O4 CO2 solido NaNO3 KNO3 NOHSO4 SO3 + H2SO4 Fe2O3 Na2O2 UO2.U3O8 Zeolita Fe2O3 FeS2 MnO2 75%KNO3,15%C,10%S CaCl2O K2CO3 KOH K4(Fe(CN)6) K3(Fe(CN)6) NH4Cl NaCl NaCl Na2SO4.10H2O (Pt(NH3)4)PtCl4 FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O HCl NaCl KNO3 CaWO4 FeCO3 SiO2 SiO2 KCl Na2CO3 NaOH Na2CO3 Mg3H2(SiO3)4 Y2O3 Na2O.CaO.6SiO2 K2SiO3 Na2SiO3 CuSO4.5H2O CaSO4.2H2O (CaSO4)2.H2O CaAlH6SiO7 MgAlH6SiO7 NaAlH6SiO7 ZnO - 17 -