Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos · PDF fileFORMULACIÓN INORGÁNICA IES “ISLA VERDE” ©Francisco Iglesias Rodríguez DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y

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  • Formulacin y nomenclatura

    de los compuestos inorgnicos

    IUPAC 2005

    DEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA

    IES ISLA VERDE

  • FORMULACIN INORGNICA IES ISLA VERDE

    Francisco Iglesias Rodrguez

    DEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA 2

    1. NMEROS DE OXIDACIN

    Cada tomo de un compuesto se caracteriza por un estado de oxidacin,

    debido a los electrones ganados o perdidos (totalmente en los compuestos inicos o

    parcialmente en los covalentes) con respecto al tomo aislado. El nmero que indica

    este estado se llama nmero de oxidacin del elemento en dicho compuesto. El

    nmero de oxidacin (n.o) se define como la carga elctrica formal (puede que no

    sea real) que se asigna a un tomo en un compuesto.

    Para asignar el n.o. a cada tomo en una especie qumica se emplea un conjunto de

    reglas, que se pueden resumir del modo siguiente:

    1. El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se

    presenten: Ca metlico, He, N2, P4, etc. (En molculas con tomos iguales, N2, H2, etc.,

    los electrones del enlace estn compartidos equitativamente y no se pueden asignar

    a ninguno de los tomos).

    2. El n.o. de cualquier in monoatmico es igual a su carga elctrica. As, los n.o. del S-

    2, Cl-, Na, K+ y Zn2+ son, respectivamente, -2, -1, 0, +1 y +2, que coinciden con sus

    respectivas cargas elctricas (reales).

    3. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metlicos, que es -1.

    4. El n.o. del O en sus compuestos es -2, excepto en los perxidos, que es -1.

    5. El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1.

    6. El n.o. de los metales alcalinotrreos es siempre +2.

    7. El n.o. del F en sus compuestos es siempre -1. El n.o de los dems halgenos vara

    desde 1 a +7, siendo positivo cuando se combina con el O con otro halgeno ms

    electronegativo.

    8. La suma algebraica de los n.o. de los tomos de una molcula es cero, y si se trata

    de un ion, igual a la carga del ion.

    Con estas reglas se puede calcular fcilmente el n.o. de cualquier elemento en una

    especie qumica. As, en NH3 y ClO3-. Los n.o. son: N = -3, H = +1, Cl = +5 y O = -2.

    Conviene insistir que, en general, el n.o. no representa la carga elctrica real de un

    tomo en un compuesto. Por ejemplo, en NO y CaO el n.o. del O es -2 en ambos

    compuestos; pero en NO no existe realmente una carga de -2 en el tomo de O, ni de

    +2 en el de nitrgeno, pues se trata de un compuesto covalente (dbilmente polar).

    En cambio, en CaO s ocurre esto, porque es inico. ste ltimo compuesto (CaO) se

    encuentra simplificado.

    Ca2+ O2- Ca2O2 CaO

    Estado de oxidacin y valencia

    La valencia de un elemento es el nmero de tomos de hidrgeno que se combinan

    con un tomo de dicho elemento. Tambin es el nmero de electrones perdidos o

    ganados por el elemento (valencia inica) o el nmero de electrones compartidos

    (valencia covalente) por el elemento en un compuesto.

    El concepto de valencia resulta til en la formulacin de compuestos binarios, mientras

    que el nmero de oxidacin lo es en compuestos de tres o ms elementos.

    Es importante distinguir entre n.o. y valencia. Consideremos, por ejemplo, los siguientes

    compuestos del carbono:

    -4 -2 0 +4

    CH4 CH3Cl CH2Cl2 CCl4

    En todos ellos el carbono presenta invariablemente su valencia de 4, mientras que su

    n.o. es distinto en cada compuestos (se indica encima del smbolo).

    Conviene advertir que, en compuestos con ms de un tomo de un mismo elemento,

    el n.o. puede incluso alguna vez resultar fraccionario.

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    Grupo Elementos del grupo Valencias

    Alcalinos Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb) Cesio (Cs),Francio (Fr) 1+

    Alcalinotrreos Berilio (Be), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba), Radio (Ra) 2+

    Trreos Boro (B) 3+, 3-

    Aluminio (Al), Galio (Ga) 3+

    Carbonoideos Carbono (C), Silicio (Si) , Germanio (Ge) (2+), 4+,(4-)

    Estao (Sn), Plomo (Pb) 2+, 4+

    Nitrogenoideos Nitrgeno (N) 1+, 2+, 3+, 4+, 5+, 3-

    Fsforo (P), Arsnico (As), Antimonio (Sb) 3+, 5+, 3-

    Anfgenos Oxgeno (O) 2-

    Azufre (S), Selenio (Se), Teluro (Te) 2+, 4+, 6+, 2-

    Halgenos Flor (F) 1-

    Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I) 1+, 3+, 5+, 7+, 1-

    E. de transicin

    Hierro (Fe), Cobalto (Co), Nquel (Ni) 2+, 3+

    Cromo (Cr) 2+, 3+, 6+

    Manganeso (Mn) 2+, 3+, 4+, 6+, 7+

    Oro (Au) 1+, 3+

    Paladio (Pd), Platino (Pt), Iridio (Ir) 2+, 4+

    Hidrgeno (H) 1+, 1-

    Mercurio (Hg), Cobre (Cu) 1+, 2+

    Plata (Ag) 1+

    Cinc (Zn), Cadmio (Cd) 2+

    2. ORDEN DE ESCRITURA DE LOS ELEMENTOS EN LA FRMULA

    A efectos de formulacin el orden de electronegatividad decreciente que se sigue no

    es el establecido por Pauling sino otro ms simple (por convenio): grupo 17 hacia

    abajo, grupo 16 hacia abajo, hidrgeno, grupo 15 hacia abajo, etc. Esto supone la

    gran novedad de considerar a todos los halgenos como ms electronegativos que el

    oxgeno, lo que implica cambios en el nombre de los compuestos que forman el

    oxgeno con los halgenos y en la colocacin de los smbolos

    HCl H2O NaCl H2S OCl2

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    3. TIPOS DE NOMENCLATURA (formas de nombrar una sustancia)

    3.1 Nomenclatura tradicional, clsica o funcional.

    Solo aceptada en compuestos ternarios

    Este es el mtodo ms ambiguo y su uso nicamente se debe a estar establecido por

    la costumbre. Se basa en los prefijos PER- e HIPO- y en los sufijos -ICO y -OSO. Estos afijos

    indican cual de los nmeros de oxidacin posibles de un elemento es el que se debe

    tener en cuenta.

    Para un elemento NO hay unos nmeros de oxidacin nicos y universalmente

    aceptados. Adems requiere un esfuerzo memorstico para recordarlos. Se le asigna

    al elemento el sufijo ICO si el elemento acta con la valencia mayor, y el sufijo OSO

    si acta con la menor. La valencia o nmero de oxidacin queda determinada segn

    el siguiente esquema:

    Si hay una nica valencia: -ICO.

    Si hay dos valencias: -ICO; -OSO.

    Si hay tres valencias: -ICO; -OSO; HIPO-... -OSO.

    Si hay cuatro valencias: PER-... ICO; -ICO; -OSO; HIPO-... OSO;

    3.2 Recomendada por la IUPAC. NOMENCLATRA DE COMPOSICIN

    Tiene en cuanta la composicin qumica del compuesto y no su estructura. La

    proporcin atmica se puede indicar de varias formas:

    3.2.1 Nomenclatura estequiomtrica (antigua sistemtica); en donde las proporciones

    en que se encuentran los elementos en una frmula puede indicarse por medio de

    prefijos griegos: mono(1), di(2), tri(3), tetra(4), penta(5), hexa(6), hepta(7), etc. y

    hemi(1/2) y sesqui(3/2). el prefijo mono solo es necesario para recalcar la

    estequiometria de un compuesto en relacin con otros relacionados (por ejemplo,

    para el NO, N2O,) y no se usa para el segundo elemento. As, NO ser monxido de

    nitrgeno, N2O se nombra monxido de dinitrgeno y NO2, dixido de nitrgeno.

    CO Monxido de carbono

    CO2 Dixido de carbono

    S2Cl2 Dicloruro de diazufre.

    Fe2O3 Trixido de dihierro

    3.2.2 Nomenclatura con nmeros romanos (antigua Stock); el n de oxidacin del

    elemento ms a la izquierda se indica en nmeros romanos y entre parntesis

    inmediatamente despus del nombre. Si en el compuesto interviene un elemento cuyo

    n de oxidacin es cte., es innecesario indicarlo.

    FeCl2 Cloruro de hierro(II)

    FeCl3 Cloruro de hierro(III)

    V2O3 xido de vanadio(III)

    NiS Sulfuro de Nquel(II)

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    3.2.3 Nomenclatura Ewens-Bassett; se indica el nombre del metal, seguido de un

    parntesis sin espacio, donde se indique el valor de la carga en nmeros arbigos

    seguido de su signo, cuando pueda actuar con distintos valores.

    FeCl2 Cloruro de hierro(2+)

    FeCl3 Cloruro de hierro(3+)

    V2O3 xido de vanadio(3+)

    NiS Sulfuro de Nquel(2+)

    3.3 Recomendada por la IUPAC. NOMENCLATRA DE ADICIN. No la vamos a usa en la

    prctica.

    Como norma general, vamos a usar la nomenclatura de composicin estequiomtrica

    (antigua sistemtica) o con nmeros romanos (coincide con la Stock) en compuestos

    binaros y la tradicional aceptada en compuestos ternarios.

    Consultar las orientaciones de selectividad al respecto en el siguiente enlace:

    https://www.dropbox.com/s/sbfc8ozd9nj637u/guia_formulaci%C3%B3n_ponenecia_20

    11_12.pdf

    4. SUSTANCIAS SIMPLES

    Se llaman sustancias simples a las que estn constituidas por tomos de un mismo

    elemento.

    Formulacin:

    Se representan mediante el smbolo del elemento con un subndice para indicar el

    nmero de tomos.

    . Los gases nobles son monoatmicos: He, Xe, Rn, etc.

    . La molcu