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Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica Adaptado a las normas de la IUPAC 2005 Repaso 2º bachillerato 2016

Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica · PDF fileAsignación de los números de oxidación • 1.Elnºo.detodosloselementoslibresescero,encualquier formaenquesepresenten:Al,He,N2,O3,etc

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Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica

Adaptado a las normas de la IUPAC 2005

Repaso 2º bachillerato

2016

Conceptos básicos

Valencia: nº entero que expresa la capacidad decombinación de un átomo con otros npara formar uncompuesto.

Nº Oxidación de un elemento en un

compuesto: es la carga eléctrica que poseería un átomode dicho elemento si todo el compuesto de que forma parteestuviese formado por iones positivos y negativos.

Metales: nº de oxidación positivos.

No metales: nº de oxidación positivos, negativos o cero.

Asignación de los números de oxidación

• 1. El nº o. de todos los elementos libres es cero, en cualquierforma en que se presenten: Al, He, N2 , O3, etc.

• 2. El nº o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los nºo . del S2–, Cl– y Fe2+ son, respectivamente, –2, –1, +2.

• 3. El nº o. del H en sus compuestos es +1, excepto en loshidruros metálicos, que es –1. Así, en el CH2Cl2: el nºoxidación del C es 0 y del H es +1.

• 4. El nº o. del O en sus compuestos es –2, excepto en losperóxidos, que es –1

• 5. El nº o. de los metales alcalinos (Grupo 1) es siempre +1.• 6. El nº o. de los metales alcalinotérreos (Grupo 2) es

siempre +2.• 7. La suma algebraica de los nº o. de los átomos de una

molécula es cero, y de un ión , igual a la carga del ión.

Nº de oxidaciónNo metales

El O usa el nº o. +2 con el F; el N forma óxidos y ácidos solamente

con los nº de o, +1, +3 y +5.

Elementos Número de oxidación

H -1, +1

F

Cl, Br, I

-1

-1, +1, +3, +5, +7

O

S, Se, Te

-2, +2 (-1 en peróxidos)

-2, +2, +4, +6

N

P

As, Sb, Bi

-3, +1, +2, +3, +4, +5,

-3, +1, +3, +5

-3, +3, +5

B -3, +3

C

Si

-4, +2, +4

-4, +4

Nº de oxidaciónMetalesElementos Número de oxidación

• Alcalinos: Li, Na, K, Rb,

Cs

• Ag

+1

• Alcalinotérreos: Be, Mg,

Ca, Sr, Ba, Ra

• Zn, Cd

+2

• Cu, Hg +1, +2

• Al +3

• Au +1, +3

• Fe, Co, Ni +2, +3

• Sn, Pb, Pt, Pd +2, +4

• Cr +2, +3, +4, +5, +6

• Mn +2, +3, +4, +5, +6, +7

Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC

• Nomenclatura sistemática: Proporcionaninformación sobre la composición y la estructura delcompuesto. Son de composición, sustitución y adición.

• Nomenclatura tradicional: En general, sonnombres no sistemáticos o semisistemáticos usadostradicionalmente para nombrar los compuestos inorgánicos.

Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC

Nomenclaturas IUPAC

Sistemáticas

Sustitución Adición Composición o estequiométrica

Con prefijos multiplicadores

Con números romanos que

expresan el nº de oxidación

Tradicional

Compuestos

Com

puesto

s

Binarios

Óxidos

Hidruros

Peróxidos

Sales

Ternarios

Hidróxidos

Oxoácidos

Oxosales neutras

Sales ácidas de hidrácidos

Otros Oxosales ácidas

Compuestos binarios

Bin

arios

Óxidos

Óxidos metálicos

Óxidos no metálicos

Peróxidos

Con metales alcalinos y alcalinotérreos principalmente

Sales neutras

Hidruros

Hidruros metálicos

Hidruros no metálicos

Con elementos grupos 13, 14 y 15

Con elementos grupos 16 y 17.

Haluros de hidrógeno

Características de los compuestos binarios

• Están formados por dos elementos. 1º se coloca el menoselectronegativo y después el más electronegativo, salvo enlos compuestos con halógenos, que por convenio conIUPAC 2005, los halógenos se consideran más EN que eloxígeno (EN Cl=3 EN O=3,5) y se nombran como halurosde oxígeno y no como óxidos. El halógeno se escribirá a laderecha. Así, se escribe: OCl2

• Se intercambian las valencias.• El prefijo “mono” sólo se usa en caso de ambigüedad y en

proporciones de 1:1. Se puede decir: monóxido de bario(BaO), para no confundirlo con el peróxido.

• Siempre que sea posible se simplifica: Fe2S2� FeS

Óxidos• Son combinaciones del oxígeno con un metal o no metal.• Se nombran según la nomenclatura de composición con

prefijos multiplicadores o expresando el nº de o. con nºromanos.

• Se nombran con la palabra “óxido” salvo los compuestoscon halógenos que se nombran : halógeno + uro + deoxígeno.

• Se intercambian las valencias o los números de oxidaciónsin el signo.

M (+n) O (-2)

M2On

Ejemplos de óxidosNomenclatura de composición

Fórmula Con prefijos multiplicadores Expresando el nº o

con números romanos

BaO Monóxido de bario Óxido de bario

Cr2O

3Trióxido de dicromo Óxido de cromo (III)

SO2

Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV)

OCl2

Dicloruro de oxígeno -----------

CO Monóxido de carbono Óxido de carbono (II)

Fe2O

3Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III)

Cs2O Óxido de dicesio Óxido de cesio

Cu2O Óxido de dicobre Óxido de cobre (I)

O7Cl

2Dicloruro de heptaoxígeno -------------

N2O Óxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (I)

O5Br

2Dibromuro de pentaoxígeno -----------

Peróxidos• Son combinaciones del oxígeno y algunos metales como

alcalinos, alcalinotérreos, Cu, Ag entre otros.• No se pueden simplificar ya que forman el grupo peroxo:

-O-O-. Es (O2)2-

• El número de oxidación del oxígeno es -1.• La fórmula general de los peróxidos es:

X2(O

2)n

(donde X es el elemento metálico, O es oxígeno y n es lavalencia del metal.

Ejemplos de peróxidos

Nomenclatura de composición Tradicional

Fórmula Con prefijos

multiplicadores

Expresando el nº o

con números

romanos

Ag2O

2Dióxido de diplata Peróxido de plata ------------

H2O

2Dióxido de dihidrógeno Peróxido de

hidrógenoAgua

oxigenada

BaO2

Dióxido de bario Peróxido de bario

CuO2

Dióxido de cobre Peróxido de cobre (II)

Sales neutras

• Formadas por un metal y un no metal. Se nombranañadiéndole la terminación “uro” al no metal + de +nombre metal.

• El metal se coloca a la izquierda. Su nº de oxidación espositivo. El no metal tiene nº oxidación negativo.

• Se intercambian las valencias. El no metal actúa con lavalencia menor de su grupo.

• Su fórmula general es

M = metalX = No metalm = Valencia del metalx = Valencia del no metal

Mx X

m

Ejemplos de sales neutrasNomenclatura de composición

Fórmula Con prefijos

multiplicadores

Expresando el nº o con

números romanos

HgBr2

Dibromuro de mercurio

Bromuro de mercurio (II)

LiI Yoduro de litio Yoduro de litio

K2S Sulfuro de dipotasio Sulfuro de potasio

Al2S

3Trisulfuro de dialuminio

Sulfuro de aluminio

Pb S2

Disulfuro de plomo Sulfuro de plomo (IV)

BeS Sulfuro de berilio Sulfuro de berilio

Hidruros• Son combinaciones del hidrógeno con otro elemento.• Los hidruros metálicos son combinaciones con un metal. El

nº de oxidación del hidrógeno es -1.• Los h. metálicos se nombran con las palabras “hidruro de” y

el nombre del metal.• Los hidruros no metálicos son combinaciones del hidrógeno

con elementos de los grupos 13, 14, 15, 16 y 17. El nº deoxidación del hidrógeno en estos casos es de +1.

• En la unión con elementos de los grupos 16 y 17, elhidrógeno se coloca a la izquierda. Estos compuestos endisolución acuosa tienen carácter ácido y se llaman ácidoshidrácidos.

• En la unión con elementos de los grupos 13, 14 y 15, elhidrógeno se coloca a la derecha.

Ejemplos de hidruros metálicos

Nomenclatura de composición

Fórmula Con prefijos multiplicadores Expresando el nº o con

números romanos

AlH3

Trihidruro de aluminio Hidruro de aluminio

SnH4

Tetrahidruro de estaño Hidruro de estaño (IV)

RbH Hidruro de rubidio Hidruro de rubidio

MgH2

Dihidruro de magnesio Hidruro de magnesio

AuH3

Trihidruro de oro Hidruro de oro (III)

Ejemplos de hidruros no metálicos

Nomenclatura de

composición

N. de

sustitución

N.

tradicional

Fórmula Con prefijos

multiplicado

res

Expresando el

nº o con

números

romanos

AsH3

Trihidruro de arsénico

------------ Arsano ------------

PH3

Trihidruro de fósforo

------------ Fosfano ------------

NH3

Trihidruro de nitrógeno

------------ Azano Amoníaco

BH3

Trihidruro de boro

------------ Borano ------------

H2O ------------ ------------ Oxidano Agua

Ejemplos de hidruros no metálicos

Nomenclatura de composición N. de sustitución

Fórmula Con prefijos

multiplicadores

Expresando el nº

o con números

romanos

CH4

----------- ------------ Metano(sigue reglas f.o.)

HF Fluoruro de hidrógeno

------------ ------------

H2S Sulfuro de

dihidrógeno sulfuro de hidrógeno

------------ ------------

HBr Bromuro de hidrógeno

------------ ------------

Compuestos ternarios

Ternarios

Hidróxidos

Oxoácidos

Oxosales neutras

Sales ácidas de

hidrácidos

Hidróxidos

• Combinaciones de un metal con el grupo (OH- )

• Su fórmula general es: M (OH)m

siendo “m” lavalencia del metal.

• Se nombran con la palabra hidróxido + de + nombre delmetal.

• Las normas de la IUPAC recomiendan colocar al grupohidróxido entre paréntesis.

• El número de oxidación del metal coincide con el númerode iones OH-.

Ejemplos de HidróxidosNomenclatura de composición

Fórmula Con prefijos

multiplicadores

Expresando el nº o con números

romanos

Fe(OH)3

Trihidróxido de hierro

Hidróxido de hierro (III)

Al(OH)3

Trihidróxido de aluminio

Hidróxido de aluminio

Cs(OH) Hidróxido de cesio

Hidróxido de cesio

Fe(OH)2

Dihidróxido de hierro

Hidróxido de hierro (II)

Pb(OH)4

Tetrahidróxido de plomo

Hidróxido de plomo (IV)

Oxoácidos• Son aquellos compuestos formados por hidrógeno, no metal

(principalmente) y oxígeno. Se llaman oxácidos uoxoácidos.

• Su fórmula general es: HaXbOc , donde “X” es un nometal o metal de transición con nº oxid. alto. El nº deoxidación del oxígeno en estos compuestos es -2, delhidrógeno es +1 y del no metal +n.

• Según las orientaciones de la ponencia de Química deAndalucía para la PAU, se utilizaran nombres tradicionalesaceptados por la IUPAC para este tipo de compuestos,principalmente, aunque también son aceptados lanomenclatura de adición y la del hidrógeno.

• A la hora de formularlos se puede hacer usando los nº deoxidación y añadiendo unos sufijos según la valencia del nometal correspondiente. Poe eso hay que conocer losnúmeros de oxidación con los que los no metales puedenactuar.

Oxoácidos• Los sufijos dependen del nº de valencias o nº de oxidación

que tenga el no metal y del grupo de éste.

Número de valencias o n.o. Prefijos y/o sufijos

Si tiene una ico

Si tiene dos oso: la menor ico: la mayor

Si tiene tres Hipo…. oso: la menoroso: la de en medio ico: la mayor

Si tiene cuatro Hipo…. oso: la menoroso: la de en medio ico: la de en medio Per…ico: la mayor

Oxoácidos

• Hay una forma más antigua de formularlos que esañadiendo una molécula de agua al óxido del no metalcorrespondiente simplificado y dependiendo del nº deoxidación con la que éste actúa, tendrá una terminación uotra. Las terminaciones vienen recogidas en la diapositivaanterior. Hay anomalías a esto con algunos elementos delos grupos 13, 14 y 15.

Óxido no metálico simplificado + Agua = Oxoácido

Ejemplo: SO3 + H2O = H2SO

4

Óxido de azufre (VI) + agua = Ácido sulfúrico

• Se nombran con la palabra ácido + elemento +terminación correspondiente.

Ejemplos de oxoácidosGrupo/Elementos

nº oxidación

Fórmula Nomenclatura tradicional aceptada por

la IUPAC

Grupo 17 salvo el FCl, Br, I

(+1, +3, +5, +7)

HClOHClO

2

HClO3

HClO4

Ácido hipoclorosoÁcido clorosoÁcido clóricoÁcido perclórico

Grupo 16 salvo el OS, Se, Te

(+2, +4, +6)

H2SO

2

H2SO

3

H2SO

4

Ácido hiposulfurosoÁcido sulfurosoÁcido sulfúrico

Grupo 15N

(+1, +3, +5)

HNOHNO

2

HNO3

Ácido hiponitrosoÁcido nitrosoÁcido nítrico

Grupo 15P

(+1, +3, +5)

H3PO

3 (+3)

H3PO

4 (+5)

HPO3

(+5)

Ácido fosforoso (+ 3 moléculas de H2O)

Ácido fosfórico (+ 3 moléculas de H2O)

Á. metafosfórico (+ 1 moléculas de H2O)

Grupo 15As, Sb (+3, +5)

H3SbO

3

H3AsO

4

Ácido antimonosoÁcido arsénico

Ejemplos de oxoácidosGrupo/Ele

nº oxidaci

Fórmula Nomenclatura tradicional aceptada por la

IUPAC/ nombre de hidrógeno

Grupo 14C , Si (+4)

H2CO

3

H4SiO

4

H2SiO

3

Ácido carbónico (+ 1 moléculas de H2O)

Ácido silícico (+ 2 moléculas de H2O)

Ácido metasilícico (+ 1 moléculas de H2O)

Grupo 13B

(+3)

H3BO

3

HBO2

Ácido bórico (+ 3 moléculas de H2O)

Ácido metabórico (+ 1 moléculas de H2O)

Grupo 6Cr(+6)

H2CrO

4

H2Cr

2O

7

Ácido crómico (+ 1 moléculas de H2O)

Ácido dicrómico (2 moléculas de CrO3

+ 1 moléculas de H2O)

Grupo 7Mn

(+4, +6, +7)

H2MnO

4 (+6)

HMnO4 (+7)

Ácido mangánico /dihidrogeno(tetraoxidomanganato)Ácido permangánico

Iones más comunes• Catión: Átomo que ha cedido electrones.• Anión: Átomo que ha cedido electrones.• Los metales, en general, forman cationes y los no metales,

aniones.• Los iones pueden ser: A) Monoatómico: formado por un

solo átomo. Su carga coincide con su nº de oxidación.B) Poliatómico: Formado por un conjunto de átomos. Sucarga coincide con la suma de todos los números deoxidación de los elementos que lo forman.

• Para formarlos, Se cambia la terminación del oxoácido porotras, nombrándose como anión, en vez de ácido.

Iones más comunes• En la nomenclatura tradicional, algunas de las

terminaciones para el caso de oxoaniones (provienen de lapérdida de hidrógenos de los oxoácidos) son:

Nombres de algunos ionesmás comunes

• Sólo se escriben los aceptados por la IUPAC para la PAU.Fórmula Nomenclaturas aceptadas por la IUPAC No aceptadas

ClO3

- clorato

NH4

+ azanio, amonio

H3O+ oxonio, oxidano (no hidronio)

OH- ión hidróxido

CrO4

2- cromato

MnO4

- ión permanganato

Fe3+ hierro (3+)

H+ hidrón

HS- hidrogeno(sulfuro)(1-)

Cl- cloruro(1-) o cloruro

Nombres de algunos ionesmás comunes

Fórmula Nomenclaturas aceptadas

por la IUPAC

No aceptadas

O2- óxido(2-) u óxido

S2- sulfuro(2-) o sulfuro

Cr2O

4

2- dicromato

H‒ hidruro(1-) o hidruro

O2

2- peróxido

–HSO4

- ion hidrogenosulfato

Oxosales neutras

• Son los derivados de sustituir todos los hidrógenos de losoxoácidos por cationes metálicos, o no metálicos como elNH4

+ (amonio).• Se escribe en primer lugar el símbolo del metal y a

continuación la fórmula del anión.• También se les llama oxisales neutras.

• Su fórmula general es: MaXbOc M= metal

• Para su formulación se siguen las mismas reglas que paralos ácidos de los que provienen pero cambiando lasterminaciones y manteniendo los prefijos.

Oxosales neutras• Según las orientaciones de la ponencia de Química de

Andalucía para la PAU, se utilizaran nombres tradicionalesaceptados por la IUPAC en las recomendaciones del 2005para este tipo de compuestos, principalmente, aunquetambién son aceptados la nomenclatura de adición y la decomposición.

• Para nombrarlos se nombran el oxoanión + “de” + elnombre del catión (generalmente un metal) indicando entreparéntesis el número de oxidación del metal si fueranecesario.

Oxosales neutras• Las terminaciones son:

Número de

valencias o n.o.

Prefijos y/o sufijos

del oxoácido

Prefijos y/o sufijos

de la oxosal

Si tiene una ico ato

Si tiene dos oso: la menor ico: la mayor

ito: la menor ato: la mayor

Si tiene tres Hipo…... oso: la menoroso: la de en medio ico: la mayor

Hipo……. ito: la menorito: la de en medio ato: la mayor

Si tiene cuatro Hipo….. oso: la menoroso: la de en medio ico: la de en medio Per….…ico: la mayor

Hipo……. ito: la menorito: la de en medio ato: la de en medio Per……ato: la mayor

Ejemplos de oxosalesneutras

Fórmula Nomenclatura tradicional aceptada

por la IUPAC

Cu3(PO

4)2

Fosfato de cobre (II)

K2CO

3Carbonato de potasio

AlPO4

Fosfato de aluminio

Ba(IO2)2

Yodito de bario

K2Cr

2O

7Dicromato de potasio

KIO4

Peryodato de potasio

Sn(NO2)4

Nitrito de estaño (IV)

Al2(SO

4)3

Sulfato de aluminio

AuClO Hipoclorito de oro (I)

Sales ácidas de hidrácidos• Son las derivadas de sustituir parte de los hidrógenos de

los ácidos hidrácidos por cationes metálicos ,o no metálicoscomo el NH4

+(amonio). Cuando se sustituyen todos loshidrógenos se forman las sales neutras y cuando sólo sesustituye alguno de los hidrógenos las sales ácidas.

• Se nombran igual que las sales neutras añadiendo losprefijos hidrógeno delante del nombre de la sal neutracorrespondiente. Terminan en “uro”.Hidrógeno”no metal” +uro +de+ metal

• Se nombran con la nomenclatura tradicional aceptada porla IUPAC.

Ejemplos de sales ácidas de hidrácidos

Fórmula Nomenclatura tradicional aceptada por la

IUPAC

KHS Hidrógenosulfuro de potasio

Fe(HS)2

Hidrógenosulfuro de hierro (II)

Au(HS)3

Hidrógenosulfuro de oro (III)

NH4HS Hidrogenosulfuro de amonio

Oxosales ácidas• Están formados estos compuestos por más de tres átomos.• Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico

(más de un hidrógeno) por metales o iones como elamonio, principalmente.

• Se nombran igual que las sales neutras añadiendo losprefijos hidrógeno o dihidrógeno delante del nombre de lasal neutra correspondiente.

• Para formularlos se escribe el anión y tras la palabra “de”se indica el nombre del catión indicando entre paréntesis lavalencia si es necesario.

Ejemplos de oxosalesácidas

Fórmula Nomenclatura tradicional

aceptada por la IUPAC

NaHCO3

Hidrogenocarbonato de sodio

KH2PO

4 ( Pierde 1 H el H

3PO

4) Dihidrógenofosfato de potasio

K2HPO

4 ( Pierde 2 H el H

3PO

4) Hidrógenofosfato de potasio o

monohidrógenofosfato de potasio

Fe(HSO3)3

Hidrógenosulfito de hierro (III)

Ba(H2PO

4)2

Dihidrógenofosfato de bario

Mg(HSO3)2

Hidrógenosulfito de magnesio

Li(HSO4) Hidrógenosulfato de litio