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Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 1/16 NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN EN QUÍMICA INORGÁNICA INTRODUCCION La comunicación en el campo de la Química está mediatizada por el conocimiento del lenguaje propio de la misma. El lenguaje químico es universal, de suerte que a través de el podemos comunicarnos con personas de cualquier nacionalidad. Es difícil progresar en Química sin unos conocimientos mínimos de formulación, como los que se imparten en bachillerato. Estos breves apuntes tienen el propósito de determinar el nivel de conocimientos que deberán tener los alumnos de la E.T.S.I. de Minas de Madrid para seguir con aprovechamiento las enseñanzas de Química de primer curso, así como ayudar a aquellos alumnos que a su entrada en la misma no tengan el nivel adecuado. El alcance de estos apuntes es muy reducido dentro de lo que es el contexto de la formulación, que como cualquier materia tiene actualmente un desarrollo complejo. Esta complejidad deriva del hecho de la necesidad de dar nombre inequívoco a decenas de miles de sustancias. A veces hay 2 o más sustancias con iguales fórmulas empíricas. Otras veces, a la vez que se nombra una sustancia se pretende dar información sobre como están dispuestos y/o unidos los átomos entre ellos. Todo esto supone usar reglas precisas y complejas, en general tanto más complejas cuanto mayor es el número de átomos que componen la sustancia. Con los contenidos de estos apuntes sólo podemos preparamos para nombrar una pequeña parte de los compuestos existentes, pero que son los más simples y de utilización más extendida y los que nos interesan en este curso. Estos apuntes no pretender sustituir los contenidos más completos de los libros de formulación que pueden encontrarse en el mercado. Aparte de los libros, los alumnos pueden ayudarse de diversos contenidos presentes en Internet, entre otras en las siguientes direcciones: http://www.alonsoformula.com/ http://users.servicios.retecal.es/tpuente/cye/formulacion/formulacion.htm http://www.eis.uva.es/~qgintro/nomen/nomen.html UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 2/16 1. ELEMENTOS Y GENERALIDADES Existen en la actualidad unos 111 elementos químicos conocidos. A los efectos que aquí perseguimos nos conformaremos con conocer los símbolos de los elementos que se exponen en la tabla del siguiente apartado. El símbolo de un elemento (por ejemplo Fe para el hierro) es el equivalente al símbolo de una letra para la escritura -en el alfabeto español existen 27 símbolos de letras mientras que en el alfabeto químico existen 111 símbolos- y por ello es la base de la escritura química. El símbolo de un átomo (X) puede tener cuatro modificadores (A, B, C y D) –todos ellos números enteros- que dan la siguiente información: A denota el número de carga, que puede ser positivo o negativo: +, 2+, 3+,…, -, 2-…. B denota el número de átomos del mismo elemento contenidos en esa entidad C denota el número atómico (numero de protones del núcleo) D denota el número másico (número de nucleones del núcleo). 12C, 14C 2. VALENCIA Y NUMERO DE OXIDACIÓN Según la IUPAC es “el máximo número de átomos univalentes (originalmente átomos de hidrógeno o de cloro) que pueden combinarse con un átomo del elemento bajo consideración, o con un fragmento, o por los que puede sustituirse un átomo de dicho elemento”. Representa la capacidad que tiene un átomo para combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos. Este término ha sido reemplazado por el de número de oxidación. El número de oxidación de un átomo X en un compuesto X-Y es la carga que presentaría dicho átomo si los electrones de su enlace con Y estuvieran totalmente desplazados hacia el elemento más electronegativo de los dos. Es un número entero, positivo o negativo (tiene el valor cero en moléculas homonucleares como N2, O3, S8, ….). Se representa por números romanos. Número de oxidación y valencia no son sinónimos pero los utilizaremos indistintamente. 2.1. NUMEROS DE OXIDACION MAS FRECUENTES DE LOS ELEMENTOS MÁS IMPORTANTES DEL SISTEMA PERIÓDICO 2.1.1. METALES Nº oxidación 1 Litio Sodio Potasio Rubidio Cesio Francio Plata Amonio Nº oxidación 1, 2 Cobre Mercurio Nº oxidación 2, 4 Platino Plomo Estaño Nº oxidación 2 Berilio Be Magnesio Mg Calcio Ca Estroncio Sr Zinc Zn Cadmio Cd Bario Ba Radio Ra Nº oxidación 1, 3 Oro Au Talio Tl Li Na K Rb Cs Fr Ag NH4 Cu Hg Nº oxidación 2, 3, 6 Cromo Cr Pt Pb Sn Nº oxidación 3 Aluminio Al Nº oxidación 2, 3 Níquel Ni Cobalto Co Hierro Fe Nº oxidación 2, 3, 4, 6, 7 Manganeso Mn Nº de oxidación más frecuentes de otros metales polivalentes: U 4+, 6+; Ti: 4+; W: 6+; Mo: 4+, 6+ UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 3/16 2.1.2. NO METALES Nº oxidación -1 Flúor F Nº oxidación +/-2, 4, 6 Azufre S Selenio Se Teluro Te Nº oxidación +/- 4, (+/-2) Carbono C Nº oxidación -2, (-1) Oxígeno O VALENCIAS +/- 1, 3, 5, 7 Cloro Cl Bromo Br Yodo I Nº oxidación +/- 4 Silicio Si Nº oxidación +3 Boro B Nº oxidación +/- 3, 5 Fósforo P Arsénico As Antimonio Sb Nº oxidación 1, 2, +/- 3, 4, 5 Nitrógeno N 2.1.3. HIDRÓGENO: se considera la base de comparación de las valencias Nº oxidación +/-1 Hidrógeno H 3. NOMENCLATURAS UTILIZADAS Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada). Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura de Stock y la nomenclatura tradicional. 3.1. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA La que aquí denominamos Nomenclatura sistemática es en realidad una de las varias nomenclaturas IUPAC existentes. Su nombre correcto es Nomenclatura binaria. El adjetivo binaria proviene de considerar a toda sustancia, como formada por una(s) parte(s) electropositiva(s) y otra(s) electronegativa(s), que se suponen disociables o separables. El orden de escritura prescrito es citar a los elementos por orden de electronegatividad creciente: primero los más electropositivos y luego los mas electronegativos. Para ello se estipula el orden dado en la tabla 1. Así se escribe NaCl y no ClNa. Tabla 1: secuencia de los elementos Cuando hay más de un átomo del mismo elemento, se utilizan los prefijos: Nº átomos 1 2 3 4 5 Fe2O3 H3BO3 UPM prefijo mono di tri tetra penta Nº átomos 6 7 8 9 10 prefijo hexa hepta octa nona deca Trióxido de dihierro Trioxoborato de trihidrógeno ETSIMinas DIQYC ANI Nº átomos 11 12 13 20 21 prefijo undeca dodeca trideca icosa henicosa Nº átomos 22 23 30 40 50 prefijo docosa triosa triaconta tetraconta pentaconta Na2S Sulfuro de disodio 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 4/16 Cuando se sabe que un conjunto de átomos están enlazados -como es el caso de S y O en el CaSO4-, estos elementos se agrupan en la fórmula, pudiéndoseles dar un nombre específico. Por ejemplo al SO42- se le denomina sulfato, o tetraoxosulfato(2-) o tetraoxosulfato(VI). En estos grupos atómicos, se pone en primer lugar el elemento que se considera central y a continuación los átomos subsidiarios. Es decir se escribe SO42- y no O4S2-. Cuando la sustancia está formada solamente por elementos electronegativos (más electronegativos que el Al), no se utiliza el orden del esquema de la tabla 1, sino el siguiente: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F. PCl3O OF2 óxido tricloruro de fósforo difluoruro de oxígeno 3.2. NOMENCLATURA DE STOCK En este tipo de nomenclatura, cuando algún elemento de la fórmula puede tener más de un Nº de oxidación, el valor concreto del estado de oxidación que presenta, se especifica con números romanos y entre paréntesis inmediatamente (sin espacio) después: Fe(OH)2 Hidróxido de hierro(II) Fe(OH)3 Hidróxido de hierro(III) En cualquier especie (tanto sea neutra o iónica) la suma de los números de oxidación de todos los átomos que la forman, es igual a la carga de la especie. Este axioma nos ayuda a completar las fórmulas tipo Stock. 3.3. NOMENCLATURA TRADICIONAL En esta nomenclatura para poder distinguir con qué Nº de oxidación funcionan los elementos en un compuesto, se utilizan una serie de prefijos y sufijos: 1 Nº oxidación _ico CaO : óxido cálcico 2 Nos oxidación _oso FeO : óxido ferroso _ico Fe2O3 : óxido férrico 3 Nos oxidación Hipo _oso SO : anhídrido hiposulfuroso _oso SO2 : anhídrido sulfuroso _ico SO3 : anhídrido sulfurico 4 Nos oxidación hipo _oso _oso _ico per _ico HClO HClO HClO HClO : ácido hipocloroso : ácido cloroso : ácido clórico : ácido perclórico 4. ELEMENTOS CON FORMULA MOLECULAR Aparte de la nomenclatura tradicional, se aplica la nomenclatura sistemática, indicando el número de átomos presentes, mediante prefijos. Ejemplos: N2 dinitrógeno (tradicional: nitrógeno (se sobreentiende a 25 ºC en cuyo caso es N2 y no N)) O3: trioxígeno (tradicional: ozono) S6: hexaazufre (tradicional: ε-azufre). UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 5/16 5. ÓXIDOS Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y el oxígeno con nº de oxidación -2. LOS Nº DE OXIDACIÓN DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES. Si el Nº de oxidación del otro elemento es par, se simplifica dividiendo ambos subíndices por 2. 5.1. ÓXIDOS BÁSICOS Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. Su fórmula general es: M 2O X donde M es un metal y x el Nº oxidación del metal (el 2 corresponde al Nº oxidación del oxígeno). Se dan algunos ejemplos en la siguiente tabla. Nº oxdc I II III IV Fórmula N. sistemática N. Stock Na2O Ca2O2 = CaO Fe2O2 = FeO Fe2O3 Pb2O4 = PbO2 Monóxido de disodio Monóxido de calcio Monóxido de hierro Trióxido de dihierro Dióxido de plomo Óxido de sodio Óxido de calcio Óxido de hierro(II) Óxido de hierro(III) Óxido de plomo(IV) (la más frecuente) N. tradicional Óxido sódico Óxido cálcico Óxido ferroso Óxido férrico Óxido plúmbico 5.2. ÓXIDOS ÁCIDOS (antiguamente ANHÍDRIDOS) Son compuestos binarios formados por un no metal y oxígeno. Su fórmula general es: Y2OX donde Y es un no metal y x el Nº de oxidación del no metal (el 2 se refiere al Nº de oxidación del oxígeno). Se dan algunos ejemplos en la siguiente tabla. Nº oxdc I II III IV V VI VII Fórmula N. sistemática F2O Cl2O SO I2O3 SO2 Br2O5 SO3 I2O7 Difluoruro de oxígeno Monóxido de dicloro Monóxido de azufre Trióxido de diodo Dióxido de carbono Pentaóxido de dibromo Trióxido de azufre Heptaóxido de diodo (la más frecuente) N. Stock Fluoruro de oxígeno(II) Óxido de cloro(I) Óxido de azufre(II) Óxido de iodo(III) Óxido de carbono(IV) Óxido de bromo(V) Óxido de azufre(VI) Óxido de iodo(VII) N. tradicional (no usarla) ---------------------------- Anhídrido hipocloroso Anhídrido hiposulfuroso Anhídrido iodoso Anhídrido carbónico Anhídrido brómico Anhídrido sulfúrico Anhídrido periódico La nomenclatura tradicional de los óxidos de nitrógeno es un tanto especial Nº oxdc I II IV III V UPM Fórmula N2O N. sistemática * óxido de dinitrógeno N. Stock * óxido de nitrógeno(I) NO NO2 N2O3 N2O5 óxido de nitrógeno dióxido de nitrógeno trióxido de dinitrógeno pentóxido de dinitrógeno óxido de nitrógeno(II) óxido de nitrógeno(IV) óxido de nitrógeno(III) óxido de nitrógeno(V) ETSIMinas DIQYC ANI N. tradicional protóxido de nitrógeno, óxido nitroso óxido nítrico dióxido de nitrógeno anhídrido nitroso anhídrido nítrico 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 6/16 EJERCICIO 1. COMPLETA LA TABLA Fórmula F2O I2O7 As2O5 CaO Fe2O3 PbO2 Al2O3 SnO N2O5 Au20 N. sistemática N. Stock N. tradicional Óxido aúrico Óxido cuproso Óxido de azufre(IV) Óxido ferroso 6. HIDRUROS Son compuestos binarios formados por un metal e hidrógeno. Su fórmula general es: Donde M es un OXIDACIÓN -1. Nº oxdc I II III IV MHX metal y x el Nº de oxidación del metal. Fórmula N. sistemática N. Stock NaH FeH2 FeH3 SnH4 Monohidruro de sodio Dihidruro de hierro Trihidruro de hierro Tetrahidruro de estaño Hidruro de sodio Hidruro de hierro(II) Hidruro de hierro(III) Hidruro estaño(IV) EL HIDRÓGENO TIENE Nº N. tradicional (la más frecuente) Hidruro sódico Hidruro ferroso Hidruro férrico Hidruro estánnico 6.1. HIDRUROS DE NO METALES Hay no metales como el nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, carbono, silicio y boro que forman compuestos con el hidrógeno y que reciben nombres especiales. Nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y el boro funcionan con la Nº oxidación 3, mientras que el carbono y el silicio lo hacen con Nº oxidación 4. Nº oxdc -III -III -III -III -III -IV -IV UPM Fórmula N. tradicional NH3 PH3 AsH3 SbH3 BH3 CH4 SiH4 Amoniaco Fosfina Arsina Estibina Borano Metano Silano ETSIMinas DIQYC (la más usada) ANI N. sistemática Trihidruro de nitrógeno Trihidruro de fósforo Trihidruro de arsénico Trihidruro de antimonio Trihidruro de boro Tetrahidruro de carbono Tetrahidruro de silicio 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 7/16 EJERCICIO 2. COMPLETA LA TABLA Fórmula AuH3 LiH N. sistemática N. Stock N. tradicional Hidruro de plomo(II) Hidruro de plata Fosfina Metano Trihidruro de arsénico N2O3 NO Pentaóxido de dinitrógeno Trióxido de azufre Óxido ferroso Hidruro niquélico PbO2 Óxido de bromo(VII) Hidruro de calcio 6.2. ÁCIDOS HIDRÁCIDOS Son compuestos binarios formados por determinados no metales e hidrógeno. Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes: • Flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con Nº de oxidación -1) • Azufre, selenio, teluro (funcionan con Nº de oxidación -2). Su fórmula general es: HxY Donde Y es el no metal y x su Nº de oxidación. El hidrógeno funciona con Nº de oxidación 1. Nº oxdc -I -I -I -I -II -II -II Fórmula* HF HCl HBr HI H2S N. tradicional * (cuando está en disolución) Ácido fluorhídrico Ácido clorhídrico N. tradicional * (cuando está en estado puro) Fluoruro de hidrógeno Cloruro de hidrógeno Ácido sulfhídrico Sulfuro de hidrógeno Seleniuro de hidrógeno Ácido telurhídrico *Completa los datos de la tabla 7. HIDRÓXIDOS Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). Su fórmula general es: M(OH)X Donde M es un metal y x su Nº de oxidación. EL GRUPO -OH TIENE VALENCIA -1. Se dan algunos ejemplos en la siguiente tabla. UPM Nº oxdc Fórmula N. sistemática N. Stock I II II III IV NaOH Ca(OH)2 Ni(OH)2 Al(OH)3 Pb(OH)4 Hidróxido de sodio Dihidróxido de calcio Dihidróxido de níquel Trihidróxido de aluminio Tetrahidróxido de plomo Hidróxido de sodio Hidróxido de calcio Hidróxido de níquel (II) Hidróxido de aluminio Hidróxido de plomo (IV) ETSIMinas DIQYC ANI (la más frecuente) N. tradicional Hidróxido sódico. Hidróxido cálcico Hidróxido niqueloso Hidróxido alumínico Hidróxido plúmbico 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 8/16 EJERCICIO 3. COMPLETA LA TABLA Fórmula Fe(OH)3 Cr(OH)2 N. sistemática N. Stock N. tradicional Hidróxido de talio(I) Hidróxido de mercurio(II) Dihidróxido de cadmio Hidróxido estannoso K(OH) Hidróxido estánnico Óxido de plomo(II) Anhídrido carbónico Óxido de platino(IV) NiH3 Óxido ferroso Ag(OH) H2Se Ácido bromhídrico 8. ÁCIDOS OXÁCIDOS Son compuestos ternarios formados por un no metal, oxígeno e hidrógeno. Formalmente se obtienen a partir de un óxido ácido (o anhídrido) que adiciona una o varias moléculas de agua. Su fórmula general es: nH2O + Y2Ox = HaYbOc donde H es el hidrógeno, Y el no metal y O el oxígeno. Los hidrógenos de los oxácidos van unidos al oxígeno, por lo que podría (y a veces así se hace) considerarse tantos grupos OH como H existan. Por ejemplo H2SO4 también puede escribirse como SO2(OH)2, como se hace en la nomenclatura de coordinación. Dentro de las varias nomenclaturas sistemáticas sólo utilizaremos la de tipo Stock. En ella se nombra al anión terminado en ato seguido del indicador del número de oxidación del átomo central y la palabra hidrógeno. La utilización otras nomenclaturas sistemáticas suele quedar reducida a la formulación de sustancias complejas, que nosotros no abordaremos.1 A nuestro nivel, la nomenclatura tradicional es la más ampliamente utilizada, por lo que será descrita para todos los ácidos de nuestro interés. Los ácidos se suponen provenientes de la reacción de un óxido ácido con el agua, lo cual es formalmente cierto. S forma 3 oxácidos con los Nº de oxidación 2, 4 y 6 Nº ox II IV VI Fórmula SO + H2O = H2SO2 S2O + H2O = H2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 N. tradicional Ácido hiposulfuroso Ácido sulfuroso Ácido sulfúrico N. sistemática Dioxosulfato(II) de hidrógeno Trioxosulfato(IV) de hidrógeno Tetraoxosulfato(VI) de hidrógeno 1 La nomenclatura sistemática aditiva es la más completa y compleja, consiste en nombrar consecutivamente todos los átomos o grupos realmente presentes en la molécula. En el caso de los ácidos más simples queda: nº-degrupos-hidróxido + nº-grupos-óxido + nº-átomos-del-elemento-base. Ejemplo: dihidróxidodioxidoazufre H2SO4 = [SO2(OH)2] Para otros ácidos más complejos se requieren conocimientos adicionales difíciles de adquirir. Ejemplo: H4P2O7 µ-oxido-bis(dihidróxidooxidofósforo) UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 9/16 Cl, Br, y I forman 4 oxácidos con los Nº de oxidación 1, 3, 5 y 7 Nº ox I III V VII Fórmula Cl2O + H2O = 2 HClO Cl2O3 + H2O = 2 HClO2 Cl2O5 + H2O = 2 HClO3 Cl2O7 + H2O = 2 HClO4 N. tradicional Ácido hipocloroso Ácido cloroso Ácido clórico Ácido perclórico N. sistemática Oxoclorato(I) de hidrógeno Dioxoclorato(III) de hidrógeno Trioxoclorato(V) de hidrógeno Tetraoxoclorato(VII) de hidrógeno N forma dos oxácidos, con Nº de oxidación 3 y 5. Nº ox III V Fórmula N2O3 + H2O = 2 HNO2 N2O5 + H2O = 2 HNO3 N. tradicional Ácido nitroso Ácido nítrico N. sistemática Dioxonitrato(III) de hidrógeno Trioxonitrato(V) de hidrógeno P, As y Sb forman ácidos con Nº de oxidación 3 y 5, al unirse los óxidos precursores con tres moléculas de agua, obteniéndose los ácidos ORTO Nº ox III V III V III V Fórmula P2O3 + 3H2O = 2 H3PO3 P2O5 + 3H2O = 2 H3PO4 As2O3 + 3H2O = 2 H3AsO3 As2O5 + 3H2O = 2 H3AsO4 Sb2O3 + 3H2O = 2 H3SbO3 Sb2O5 + 3H2O = 2 H3SbO4 N. tradicional Ácido ortofosforoso Ácido ortofosfórico Ácido ortoarsenioso Ácido ortoarsénico Ácido ortoantimonioso Ácido ortoantimónico N. tradicional Acido fosforoso Acido fosfórico Acido arsenioso Acido arsénico Acido antimonioso Acido antimónico Adicionalmente consideraremos, para el P con Nº de oxidación 5, los ácidos META (adición de 1 H2O), y PIRO (adición de 2 H2O): Nº ox V V Fórmula P2O5 + H2O = 2 HPO3 P2O5 + 2H2O = H4P2O7 N. tradicional Ácido metafosfórico Ácido pirofosfórico N. tradicional ----------------------Acido difosfórico Otros ácidos: algunos metales, como Cr y Mn, también forman ácidos: Nº ox VI VI Fórmula CrO3 + H2O = H2CrO4 Cr2O6 +H2O = H2Cr2O7 N. tradicional Ácido crómico Ácido dicrómico N. sistemática aditiva Tetraoxocromato(VI) de hidrógeno ------------------------------------------ Nº ox VI VII Fórmula MnO3 + H2O = H2MnO4 Mn2O7 + H2O = 2 HMnO4 N. tradicional Ácido mangánico Ácido permangánico N. sistemática aditiva Tetraoxomanganato(VI) de dihidrógeno Tetraoxomanganato(VII) de hidrógeno Otros ácidos cuyas sales se utilizan frecuentemente, y por lo tanto son de especial interés: Fórmula H3BO3 HBO2 H2CO3 H2C2O4 HCN HSCN H2S2O3 H2S2O8 H4SiO4 H2SiO3 H6Si2O7 UPM ETSIMinas N. tradicional Acido bórico Acido metabórico Ácido carbónico Ácido oxálico Ácido cianhídrico Ácido sulfocianhídrico o tiocianhídrico Ácido tiosulfúrico Ácido persulfúrico Ácido silícico, ácido ortosilícico Ácido metasilícico Ácido disilícico DIQYC ANI Otras nomenclaturas Tioxoborato(III) de trihidrógeno Dioxoborato(III) de hidrógeno trioxocarbonato(IV) de dihidrógeno ---------------------------------------Cianuro de hidrógeno Sulfocianuro de hidrógeno ------------------------------------------------------------------------------Tetraoxosilicato(IV) de tetrahidrógeno Trioxosilicato(IV) de dihidrógeno ---------------------------------------2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 10/16 Nota: en nomenclatura tradicional los oxácidos que comienzan por di (dicrómico, difosfórico, disilícico,…) se consideran formados por la unión de dos moléculas del ácido precursor (sin di), y eliminación de una molécula de H2O. Ejemplo: 2 H2CrO4 → (H4Cr2O8) → H2O + H2Cr2O7 Estos ácidos contienen un grupo peróxido (−O−O−), no admitiendo una nomenclatura aceptable de tipo Stock, y habría que recurrir a la nomenclatura aditiva para nombrarlos. EJERCICIO 4. COMPLETA LA TABLA Fórmula HPO2 H2SO4 HClO4 HBrO3 HIO HBr PH3 SbH3 HBrO2 H2SO2 H4P2O7 N. sistemática ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- N. Stock N. tradicional Ácido carbónico --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Hidróxido de berilio Hidróxido de níquel(III) Hidróxido de plomo(II) EJERCICIO 5. COMPLETA LA TABLA Fórmula N. sistemática N. Stock Hidruro de calcio Hidruro de estroncio Hidruro de aluminio Hidruro de cobalto(II) N. tradicional --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Estibina Ácido sulfhídrico Ácido iodhídrico Ácido hipocloroso Ácido iodoso Ácido periódico Ácido bromoso Ácido sulfuroso Ácido sulfúrico ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Borano Ácido permangánico Ácido metafosforoso Ácido pirofosfórico Ácido ortofosforoso Ácido crómico Ácido dicrómico N2O3 MgO Cl2O UPM ETSIMinas DIQYC ANI ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 11/16 9. SALES DE ÁCIDOS HIDRÁCIDOS Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del ácido hidrácido correspondiente por un metal. Se nombran con el nombre del no metal terminado en –uro seguido del nombre del metal. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal, y al anión proveniente del ácido se le pone como subíndice el nº de oxidación del metal. En la nomenclatura de Stock, si el metal tiene más de un Nº de oxidación se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. En la siguiente tabla se dan algunos ejemplos. Ácido precursor* HF HCl HBr HI H2S H2Se H2Te Fórmula* N. Stock* CaF2 FeCl3 Fluoruro de calcio Cloruro de hierro(III) Bromuro de cadmio Yoduro de cromo(II) (la más común) N. tradicional* Fluoruro cálcico Cloruro férrico Pt2S4 = PtS2 Al2Se3 Telururo aúrico *Completa los datos de la tabla EJERCICIO 6. COMPLETA LA TABLA Fórmula N. Stock Cloruro de estaño(IV) N. tradicional Cloruro sódico Yoduro de plata Bromuro de cobalto(III) Sulfuro de plomo(IV) Seleniuro de cobre(II) Telururo de mercurio(I) 10. SALES DE ÁCIDOS OXÁCIDOS Son compuestos ternarios formados por un metal, un no metal y el oxígeno. Se obtienen a partir de los ácidos oxácidos sustituyendo los hidrógenos de éstos por un metal. Vamos a estudiar dos tipos de sales: las sales neutras y las sales ácidas. 10.1. Sales neutras Se obtienen sustituyendo todos los hidrógenos de un ácido oxácido por un metal. El Nº de oxidación del metal se le pone como subíndice al resto del ácido sin los hidrógenos (ánión). El número de hidrógenos que se le quiten al ácido se le ponen como subíndice al metal. Se nombran sustituyendo los sufijos −oso e –ico del ácido, por los sufijos −ito y −ato respectivamente. Prefijos y sufijos utilizados en los ácidos Prefijos y sufijos utilizados en las sales HIPO-OSO HIPO-ITO -OSO -ITO -ICO -ATO PER-ICO PER-ATO UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 12/16 Puede ayudarte a recordar la equivalencia de sufijos la siguiente frase: Cuando el OSO toca el pITO, perICO toca el silbATO. Algunos ejemplos en la siguiente tabla: Ácido de partida HClO HClO2 HClO3 HClO4 H2SO2 H2SO3 H2SO4 H4P2O7 H3AsO3 Nombre del ácido Ácido hipocloroso Ácido cloroso Ácido clórico Ácido perclórico Ácido hiposulfuroso Acido sulfuroso Acido sulfúrico Ácido pirofosfórico Ácido ortoarsenioso Sal Ca(ClO)2 Ca(ClO2)2 Sn(ClO3)4 LiClO4 Ca2(SO2)2 = Ca(SO2) Pb2(SO3)4 = Pb(SO3)2 Al2(SO4)3 Fe4(P2O7)3 K3(AsO3) Nombre de la sal Hipoclorito de calcio Clorito de calcio Clorato de estaño(IV) Perclorato de litio Hiposulfito de calcio Sulfito de plomo(IV) Sulfato de aluminio Pirofosfato de hierro(III) Ortoarsenito de potasio EJERCICIO 7. COMPLETA LA TABLA Fórmula Otra nomenclatura Nomenclatura Clorato de potasio Hipobromito de calcio Bromato de estaño(IV) Perclorato de mercurio(II) Sulfato de calcio Hiposulfito de cobre (II) Sulfito de cobre(I) Metafosfato de hierro(III) Pirofosfato de calcio Carbonato de sodio Silicato de potasio 10.2. Sales ácidas Son compuestos que se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS HIDRÓGENOS de un ácido oxácido por un metal. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal y el Nº de oxidación del metal se le pone como subíndice al resto del ácido. Se nombran con la palabra hidrógeno -en su caso precedida de los prefijos di (H2), tri (H3)seguido del nombre de la sal correspondiente. Forman sales ácidas los ácidos que tienen más de un hidrógeno sustituible. Ácido de partida* H2SO2 H2SO3 H2SO4 H3AsO3 H4P2O7 Nombre del ácido* Ácido hiposulfuroso Ácido sulfuroso Ácido sulfúrico Ácido ortoarsenioso Ácido pirofosfórico Sal* Ca(HSO2)2 Pb(HSO3)4 Cr(HSO4)3 Sr(H2AsO3)2 Mg(H2P2O7) Nombre de la sal Hidrógeno hiposulfito de calcio Hidrógeno sulfito de plomo(IV) Hidrógeno sulfato de cromo(III) Dihidrógeno ortoarsenito de estroncio Dihidrógeno pirofosfato de magnesio Trihidrógeno pirofosfato de calcio Dihidrógeno ortofosfito de potasio Hidrógeno sulfito de magnesio Hidrógeno carbonato de sodio = bicarbonato sódico *Completa los datos de la tabla UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 13/16 11. PERÓXIDOS Se caracterizan por llevar el grupo PEROXO ( −O−O− ), también representado como O22-. El oxígeno tiene número de oxidación -1. Los podemos considerar como óxidos que contienen más oxígeno del que correspondería por Nº oxdc I I I II II II Fórmula H2O2 Na2O2 K2O2 CaO2 BaO2 SrO2 y no HO y no NaO y no KO Nomenclatura Peróxido de hidrógeno = Agua oxigenada Peróxido de sodio Peróxido de potasio Peróxido de calcio Peróxido de bario Peróxido de estroncio 12. HIDRATOS Son compuestos que se pueden considerar como combinación de una o varias moléculas del compuesto base con un número entero de moléculas de agua. Los hidratos son sólidos de composición homogénea, en los que el agua ocupa lugares perfectamente ordenados y predecibles dentro de la estructura cristalina. No hay que confundir a los hidratos con los “compuestos húmedos” en que la cantidad de agua es una cantidad cualquiera y no un número entero, estando el agua distribuida de forma no homogénea. Estos compuestos se formulan con un punto central “·” entre el compuesto base y el H2O. En la nomenclatura tradicional se nombran como “hidratos”. Para ello se nombra primero el compuesto base y luego “nhidrato”, donde n es el prefijo que indica el numeral (ver apartado 3.1). En la nomenclatura sistemática de adición se nombra primero el compuesto base, luego −agua y entre paréntesis los números de moléculas de ambas especies separadas por /. Compuesto 3CdSO4·8H2O Na2CO3·10H2O Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O BF3·2H2O Nomenclatura tradicional Sulfato de cadmio octahidrato Carbonato sódico decahidrato Sulfato de aluminio, sulfato potásico tetracosahidrato Tifluoruro de boro dihidrato Nomenclatura de adición Sulfato de cadmio—agua (3/8) Carbonato sódico—agua (1/10) Sulfato de aluminio—sulfato potásico—agua (1/1/24) Trifluoruro de boro—agua (1/2) 13. ANIONES Los óxidos, peróxidos, hidróxidos, hidruros, ácidos (tanto hidrácidos como oxácidos) así como todas las sales, pueden considerarse derivados de los respectivos aniones que los forman. En la siguiente tabla se da un listado de todos los aniones que son de interés para este curso. En la citada tabla sólo se han listado los aniones que no contienen ningún H. Por ello, adicionalmente, hay que considerar los aniones derivados de los aquí listados que contengan algún H. Así del fosfato (PO43-), derivan el hidrógenofosfato (HPO42-), y el dihidrógenofosfato (H2PO4-). UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. Fórmula O2O22FClBrIS2Se2Te2HOHClOClO2ClO3ClO4BrOBrO2BrO3BrO4IOIO2IO3IO4SO22SO32SO42S2O32S2O82NO22NO3PO33PO43PO3P2O74AsO33AsO43SbO33SbO43BO33BO2CO32C2O42CNSCNSiO44SiO32Si2O76CrO42Cr2O72MnO42MnO4- UPM ETSIMinas Nombre tradicional óxido peróxido fluoruro cloruro bromuro ioduro sulfuro seleniuro teluluro hidruro hidróxido hipoclorito clorito clorato perclorato hipobromito bromito bromato perbromato hipoiodito iodito iodato periodato hiposulfito sulfito sulfato tiosulfato persulfato nitrito nitrato fosfito, ortofosfito fosfato, ortofosfato metafosfito pirofosfato, difosfato arsenito, ortoarsenito arseniato, ortoarseniato antimonito, ortoantimonito antimoniato, ortoantimoniato borato metaborato carbonato oxalato cianuro sulfocianuro o tiocianato slicato, ortosilicato metasilicato disilicato cromato dicromato manganato permanganato DIQYC ANI 14/16 Nombre sistemático oxoclorato(I) dioxoclorato(III) trioxoclorato(V) tetraoxoclorato(VII) oxobromato(I) dioxobromato(III) trioxobromato(V) tetraoxobomato(VII) oxoiodato(I) dioxoiodato(III) trioxoiodato(V) tetraoxoiodato(VII) dioxosulfato(II) trioxosulfato(IV) tetraoxosulfato(VI) ------------------------------------------------------------------------------dioxonitrato(III) trioxonitrato(V) trioxofosfato(III) tetraoxofosfato(V) trioxofosfato(V) --------------------------------------trioxoarseniato(III) tetraoxoarseniato(V) trioxoantimonito(III) tetraoxoantimoniato(V) tioxoborato(III) dioxoborato(III) trioxocarbonato(IV) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------tetraoxosilicato(IV) trioxosilicato(IV) ---------------------------------------tetraoxocromato(VI) -----------------------------------------tetraoxomanganato(VI) tetraoxomanganato(VII) 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. Formule las siguientes sustancias: 1. Óxido de bario 2. Óxido de sodio 3. Anhídrido sulfuroso 4. Óxido de plata 5. Óxido de aluminio 6. Óxido de níquel(III) 7. Óxido de cloro(VII) 8. Óxido nitroso 9. Anhídrido nitroso 15/16 30. Sulfuro de hierro(II) 31. Ácido nítrico 32. Ácido carbónico 33. Ácido perclórico 34. Ácido fosfórico 35. Ácido metafosfórico 36. Ácido sulfhídrico 37. Ácido sulfúrico 38. Ácido hipoiodoso 39. Hidruro de magnesio 10. Hidruro de litio 40. Ácido silícico 11. Cloruro de cobalto(III) 41. Hidróxido de calcio 12. Hidruro de plata 42. Hidróxido de hierro(III) 13. Ácido bromhídrico 43. Ácido nitroso 14. Ácido sulfhídrico 44. Hidróxido de aluminio 15. Amoniaco 45. Bromuro de cobalto(II) 16. Ácido clorhídrico 46. Hidróxido de potasio 17. Peróxido de bario 47. Sulfato de calcio 18. Hidruro de calcio 48. Cloruro de cobalto(III) 19. Peróxido de sodio 49. Nitrito de litio 20. Óxido de estroncio 50. Carbonato sódico 21. Ácido clorhídrico 51. Cloruro potásico 22. Cloruro de sodio 52. Sulfuro de zinc 23. Fluoruro de calcio 53. Hipoiodito potásico 24. Yoduro de plomo(II) 54. Fosfato cálcico 25. Bromuro potásico 55. Hidrógenocarbonato potásico 26. Arsenamina 56. Hidrógeno sulfato de litio 27. Sulfuro de bario 57. Peróxido de plata 28. tricloruro de arsénico 58. Hidrógenoortoarseniato de potasio 29. Peróxido de litio UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22 Nomenclatura y formulación en Química Inorgánica. 16/16 Nombre las siguientes sustancias: 1. BaO 30. H2CO3 2. Na2O 31. HClO4 3. SO2 32. H3PO4 4. CaO 33. H4P2O5 5. Ag2O 34. HIO 6. NiO 35. H2S 7. Cl2O7 36. MgH2 8. P2O5 37. H2SiO3 9. LiH 38. Ca(OH)2 10. CaO 39. Fe(OH)3 11. AgH 40. HNO2 12. HBr 41. Al(OH)3 13. H2S 42. KOH 14. NH3 43. CaSO4 15. HCl 44. Al2(SiO3)3 16. BaO 45. CoCl2 17. CaH2 46. LiNO2 18. Na2O2 47. Na2CO3 19. PH3 48. Ca3(PO4)2 20. Cs2O 49. KHCO3 21. PbI2 50. ZnCl2 22. KBr 51. Na2CO3 23. AsH3 52. HgO 24. BaS 53. NaOH 25. AlCl3 54. CH4 26. Al2S3 55. KIO 27. Li2O 56. NH4(HSO4) 28. FeS 57. KMnO4 29. HNO3 58. Na2Cr2O7 UPM ETSIMinas DIQYC ANI 2009-09-22