El Lenguaje Quimico

Es complicado hacerse entender por otras personas si no se posee un lenguaje común a

través del cual poder comunicar las ideas que tenemos.

Con ese mismo problema se toparon químicos como Jhon Dalton, quien al observar que

existían diferentes formas para expresarse de la misma cosa, trató de unificar los

diferentes símbolos químicos que utilizaban los científicos. El objetivo era lograr que

con una sola representación se pudiera entender a que químico se hacia referencia.

Aún cuando fue John Dalton quien empezó con la unificación de los símbolos químicos,

fue Jöns Berzlius quien propuso los símbolos químicos que se usan en la actualidad.

Para lograr su propósito, Berzalius, tomó una o dos letras del nombre del elemento en

idioma latín o alemán.

Entonces, es posible encontrar algunos pocos elementos químicos con un símbolo de

una sola letra y y otros elementos químicos de tres letras. La gran mayoría de los

símbolos químicos se símbolos químicos se representan a partir de dos letras. Algunos

ejemplos con el calcio (Ca) y el cromo (Cr). Generalmente, vamos a encontrar que el

nombre en latín está muy relacionado con el nombre del elemento químico en español,

pero este no va a ser siempre el caso. Por ejemplo el hierro tiene por símbolo químico

"Fe" y el sodio "Na".

Si observamos con cuidado el nombre de algún elemento químico podremos observar

algunos números que lo acompañan. Estos números suelen ser muy importantes. El

significado de ellos son la masa atómica (A), el número atómico (Z), el numero de

cargas eléctricas y el número de átomos enlazados.

La masa atómica (A) se refiere al número de protones más neutrones que tiene un

elemento en su núcleo. Se encuentra ubicado en la parte superior izquierda del símbolo

químico, 40Ca

El número atómico (Z), es el número de protones que el elemento químico tiene en su

núcleo. Este número es único para cada elemento. Este número se escribe abajo y a la

izquierda del símbolo del elemento químico,20Ca.

El número de cargas eléctricas, es el número de cargas positivas o negativas que

tienen los átomos ionizados de un elemento químico. Este número se encuentra

colocado en la esquina superior derecha del elemento químico, Ca2.

El número de átomos enlazados indica la cantidad de átomos que se encuentran unidos

en un compuesto. Este número se coloca en la parte inferior derecha del elemento

químico, H2O.

El número de átomos enlazados indica la cantidad de átomos que se encuentran unidos

en un compuesto. Este número se coloca en la parte inferior derecha del elemento

químico.

Aunque muchas veces se utilizan los símbolos químicos para representar elementos,

con frecuencia, es necesario representar sustancias compuestas, las cuales están

formadas por varios elementos.

A fin de representar las sustancias compuestas se utiliza una simbología denominada

fórmula química.

La fórmula química puede ser considerada como un resumen de las características de

la composición de una sustancia. Mediante una fórmula química se puede obtener

información respecto al tipo de elementos que conforman el compuesto químico,

también es posible saber la relación de combinación de los elementos del compuesto

químico y cual es el tipo de compuesto que se representa con la fórmula química.

Existen diferentes tipos de fórmulas químicas. Estas son las siguientes: fórmula

molecular, fórmula empírica y fórmulas estructurales.

En el caso de la fórmula molecular se representa el número real de los átomos que

forman la molécula de un compuesto dado.

Por otro lado, en la fórmula empírica solo se representa el número relativo de átomos

perteneciente a cada elemento que se encuentra presente en un compuesto. Un

ejemplo bastante común de este tipo de fórmula es la utilizada para el azúcar, la cual

tiene por fórmula molecular C6H12O6 y por fórmula empírica CH2O.

En el caso de fórmula estructural se indica la unión entre los átomos de una molécula.

Es una especie de representación gráfica de una molécula.

Nomenclatura química

Actualmente existen tres tipos de nomenclatura: la Stock en honor al químico Alemán

Alfred Stock, la nomenclatura tradicional y la establecida por la I.U.P.A.C. (Unión

Internacional de Química Pura y Aplicada), llamada también funcional o sistemática, con el

tiempo se espera que esta última sustituya el uso de los otros sistemas de nomenclatura.

Para aplicar los sistemas de nomenclatura es importante conocer los grupos de compuestos

donde ésta será aplicada. En este tema se estudiará la nomenclatura de los compuestos

inorgánicos.

Compuestos inorgánicos: Los compuestos inorgánicos se agrupan en funciones químicas, las

cuales se caracterizan por un átomo o grupo de átomos que siempre está presente.

(Explora el Flujograma)

Existen algunos convencionalismos que han sido adoptados para escribir la fórmula de las

diferentes funciones químicas:

1. Para escribir la fórmula de los óxidos, ácidos

y sales se acostumbra a escribir los símbolos

de los elementos de los componentes en orden,

según su electronegatividad el más

electronegativo siempre va a la derecha, como

en los siguientes ejemplos donde el átomo más

electronegativo es el O2- y el Cl-:

2. Escribir a la izquierda el ión positivo o

catión y a la derecha el ión negativo o

anión, como se observa en el siguiente

ejemplo:

Los cationes corresponden a elementos metálicos, tienen un número de oxidación positivo

(+) y los aniones corresponden a los no metales, con un número de oxidación negativo (-). La

carga eléctrica aparece en la parte superior derecha del símbolo y corresponde al número

de oxidación de cada elemento. Los números de oxidación permiten escribir las fórmulas

químicas, la predicción de las propiedades de los compuestos y son de ayuda en el balanceo

de ecuaciones de óxido reducción.

- Ejemplo de algunos cationes

Cationes

Nombre Símbolo Nombre Símbolo

Hidrógeno Aluminio

Litio Cobre (I) o cuproso

Sodio Cobre (II) o cúprico

Potasio Hierro (II) o ferroso

Calcio Hierro (III) o férrico

Magnesio Plomo (II) o plumboso

Cinc Plomo (IV) o plúmbico

Bario

Mercurio (I) o

mercurioso

Plata

Mercurio (II) o

mercúrico

Estroncio

. Ejemplo de algunos aniones.

Aniones

Nombre Símbolo

Fluoruro

Cloruro

Bromuro

Yoduro

Sulfuro

Oxígeno

Compuestos inorgánicos binarios: Los compuestos binarios contienen dos elementos

distintos y corresponden a las funciones de óxido metálico, óxido no metálico, ácido

hidrácido y sal binaria. A continuación se presenta cómo se forma cada una de estas

funciones:

Óxido Metálico: se forma al combinarse un

metal con el oxígeno

Óxido No metálico: se forma al

combinarse un no metal con el oxígeno

Sal Binaria: se forma al combinarse un metal

con un no metal:

Ácido Hidrácido: Se forma al combinarse

un a molécula de Hidrógeno con un no

metal.

Para nombrar los óxidos se utiliza la palabra óxido, seguida del nombre específico del

metal, por ejemplo óxido de aluminio.

Cuando un elemento presenta un número de oxidación variante como por ejemplo el cobre

pueden aplicarse diferentes normas como se observa en el siguiente cuadro donde se

aplican los 3 sistemas de nomenclatura:

Compuesto Nomenclatura Stock Nomenclatura

sistemática Nomenclatura tradicional

óxido de cobre (I) monóxido de dicobre óxido cuproso

óxido de cobre (II) monóxido de cobre óxido cúprico

En el sistema Stock se escribe el nombre

genérico, en este caso óxido, seguido por la

preposición de y el nombre del elemento.

Adicionalmente, entre paréntesis se escribe en

número romanos el número de oxidación del

elemento unido al oxígeno. Si el elemento tiene

un solo número de oxidación, se omite el

número romano dentro de un paréntesis.

En la nomenclatura sistemática para los

óxidos se utiliza el prefijo numeral mono,

di, tetra, penta, hexa, etc., para designar

el número de oxígenos, seguido de la

palabra óxido y el número de átomos del

otro elemento.

La nomenclatura tradicional, utiliza los sufijos

ico y oso y los prefijos hipo y per de la

siguiente manera: si el elemento presenta dos

números de oxidación, se utiliza ico para el

mayor número de oxidación del elemento que

acompaña el oxígeno y oso para el menor.

(Observa el ejemplo de la derecha)

Función hidrácido: Estos ácidos se forman

por la combinación de los halógenos (F, Cl,

Br, I) o el azufre (S) con el Hidrógeno.

Para nombrar a estos compuestos se antepone la palabra ácido, luego el nombre específico

del no metal y sustituyendo la última vocal del compuesto por el sufijo hídrico. (ver tabla)

H+

F- HF Ácido fluorhídrico

Cl- HCl Ácido clorhídrico

Br- HBr Ácido Bromhídrico

I- HI Ácido iodhídrico

S2- H2S Ácido sulfhídrico

Función sal binaria: Se forman por la

combinación de un ácido hidrácido más un

metal (catión) el cual reemplaza al

hidrógeno del ácido hidrácido.

La mayoría de estos compuestos tienen un

metal o un no metal. Para nombrarlos se

menciona el nombre del no metal agregando el

sufijo uro seguido del nombre del metal.

Compuestos ternarios: Estos compuestos están formados por 3 elementos químicos: un

catión (H2 o un no metal) un ión negativo poliatómico que corresponde a las funciones de

hidróxido o base, ácido oxácido y una sal ternaria neutra.

Para dar el nombre al compuesto ternario se menciona primero el grupo poliatómico

(radical) negativo y en seguida se menciona el nombre del catión. Para nombrar estos

compuestos es necesario conocer el nombre de los iones poliatómicos.

Función hidróxido o base: Se forman por la combinación de un ión (OH-) con un catión

metálico. Los iones (OH-) son llamados oxidrilos, hidroxilos o hidróxidos.

Los hidróxidos provienen de reacciones entre

un óxido metálico con el agua dando origen a

una base constituida por un metal y el grupo

hidroxilo.

En la siguiente tabla se presentan ejemplos de hidróxidos y su nombre usando los tres

sistemas de nomenclatura. (ver tabla)

Fórmula Stock Sistemática Tradicional

Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio

Hidróxido de plata Hidróxido de plata Hidróxido de plata

Hidróxido de calcio Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio

Hidróxido de aluminio Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio

Hidróxido de hierro (III) Trihidróxido de hierro Hidróxido férrico

La nomenclatura Stock, utiliza el nombre

genérico (hidróxido) y el nombre del

metal, colocando adicionalmente entre

paréntesis en números romanos el número

de oxidación del elemento unido al OH-,

cuando se trata de elementos con más de

un número de oxidación. Esto se omite

cuando el elemento tiene un solo número

de oxidación.

El sistema tradicional comienza con el nombre

del hidróxido y luego va la terminación oso si

se trata del menor número de oxidación e ico si

se trata del mayor número de oxidación. Si el

elemento tiene un solo número de oxidación,

simplemente se utiliza el número del metal.

La nomenclatura sistemática utiliza los

prefijos di, tri, tetra, etc., si la fórmula

presenta dos, tres o cuatro grupos OH-

respectivamente y así sucesivamente en

caso de presentar más. Las normas

sistemáticas establecidas por la IUPAC

vienen recomendándose para su aplicación

a fin de sustituir progresivamente al

sistema de nomenclatura tradicional.

Función ácido oxácido: Están formados por un

catión H+ unido a un ión poliatómico (radical)

negativo. Los ácidos oxácidos se forman a

partir de la combinación de los óxidos

metálicos con el agua.

En el siguiente cuadro se observan algunos ácidos oxácidos y su nombre en los 3 sistemas

de nomenclatura: (ver tabla)

Fórmula Stock Ácido Oxácido Sistemática Ácido Oxácido Tradicional Ácido

Oxácido

Oxoclórico I Oxoclorato I de hidrógeno hipocloroso

Dioxoclórico III Dioxoclorato III de hidrógeno cloroso

Trioxoclórico V Trioxoclórato V de hidrógeno clórico

Tetraoxoclórico VII

Tetraoxoclorato VII de

hidrógeno perclórico

La nomenclatura Stock adiciona la palabra

ácido, el prefijo respectivo según la

cantidad de oxígeno (Di, Tri, Tetra, etc),

seguido de la palabra oxo y la raíz del

nombre correspondiente del elemento no

metálico diferente del hidrógeno y del

oxígeno con la terminación ico y su número

de oxidación en números romanos.

Para determinar el número de oxidación en los oxácidos se siguen los siguientes passos:

1. Se escriben números de oxidación conocidos, que no varían: en este caso del

hidrógeno y del oxígeno. El número del cloro es el desconocido (x) puesto que puede variar.

2. Se multiplican los subíndices por el número de oxidación de los elementos que no varían:

3.

4. Se despeja

7 es el número de oxidación del cloro, porque la suma de las cargas iónicas es igual a cero,

equivale a decir que tiene que haber tantas cargas positivas como negativas. Por eso

el aparece en la nomenclatura Stock con un número VII para indicar el número de

oxidación del cloro.

En la nomenclatura sistemática se da el

nombre del ión y luego se complementa con la

expresión de hidrógeno.

En la nomenclatura tradicional se el

compuesto se nombrará con la palabra

ácido y se hace uso de los sufijos oso o ico

y de los prefijos hipo o per, si existen más

de dos oxácidos de ese elemento.

En el siguiente cuadro se muestra la nomenclatura cuando el cloro actúa con sus

diferentes valencias.

(ver tabla)

Valencia del

Cloro Compuesto Nomenclatura

+1

Ácido

hipocloroso

+3

Ácido cloroso

+5

Ácido clórico

+7

Ácido perclórico

Función Sal: existen cuatro tipos:

Las sales básicas que pueden obtenerse cuando:

a) Se sustituye el grupo hidroxilo (OH-) de una base, total o parcialmente.

b) Se sustituyen parcialmente los átomos metálicos de una sal neutra por grupos hidroxilo

(OH-).

Sales ácidas: se forman cuando los elementos

metálicos no reemplazan la totalidad de los

hidrógenos catiónicos.

Sales dobles: se forman cuando más de un

elemento

metálico (catión) sustituye a los hidrógenos del

ácido.

Sales neutras: se forman al reemplazar los

hidrógenos catiónicos de los ácidos por

elementos metálicos.

Nomenclatura de las sales neutras: El nombre que recibe una sal neutra deriva del ácido

del cual se origina, cambiando sus terminaciones como se indica en la tabla. (ver tabla)

Nombre del Ácido

Nombre de la sal neutra

Ácido Hipocloroso Hipo -ito

-oso -ito

-ico -ato

Per -ico Per -ato

La nomenclatura tradicional continúa teniendo una amplia difusión en cuanto a las sales

neutras, en el campo de la industria y los productos comerciales.(tabla difusión)

Fórmula Nomenclatura

tradicional Nomenclatura moderna

Hg2SO4 Sulfato mercurioso TetrosulfatoVI de mercurio

Na2SO3 Sulfito de sodio TriosulfitoVI de sodio

CuNO3 Nitrato cuproso TrioxonitratoV de cobre

Ahora que ya conoces los diferentes sistemas de nomenclatura y las diferentes funciones

químicas de los compuestos inorgánicos busca un producto de aseo personal tal como

shampoo, una crema dental y lee en la etiqueta los ingredientes trata de identificar si

existen entre los componentes de este producto algunas de las funciones inorgánicas que

se han mencionado en este tema y trata de determinar de que tipo de nomenclatura se

trata. Discútelo con tu clase.