Nomenclatura Inorgánica Básica.

I. Objetivos:

Conocer el lenguaje de la química como se nombran y escriben los diferentes compuestos inorgánicos.

Clasificar los diferentes compuestos, de acuerdo a sus funciones químicas.

II. Introducción

Química Orgánica e inorgánica.

Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada).

Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo.

Una función química es la tendencia de una sustancia a reaccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo, los compuestos ácidos tienen propiedades características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion H+1; y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH-1 presente en estas moléculas. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.

Iones, aniones y cationes.

Un ion, es una partícula cargada constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que a partir de un estado neutro se han ganado o perdido electrones, y este fenómeno se conoce como ionización.

Los iones cargados negativamente, producidos por la ganancia de electrones, se conocen como aniones y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes.

Ejemplos

H+ ion hidrógenoLi+ ion litioCu+ ion cobre (I) o ion cuprosoCu2+ ion cobre (II) o ion cúpricoNH4+ ion amonioH3O+ ion oxonio.H- ion hidruro.Cl- ion cloruro.S2- ion sulfuro.N3- ion nitruro.

Concepto de Valencia

La valencia o número de oxidación es el número que expresa la capacidad de combinación de un átomo con otros para crear un compuesto.Se trata de una medida de la cantidad de enlaces químicos que forman los átomos de un elemento químico.Existen distintos tipos de valencia.La valencia positiva máxima es el número positivo que expresa la máxima capacidad de combinación de un átomo y que coincide con su grupo en la Tabla Periódica de Elementos.La valencia negativa, en cambio, es el número negativo que refleja la capacidad del átomo para combinarse con otro que esté actuando con valencia positiva.La valencia se conoce también como número de oxidación.

Ejemplos:

NaCl El sodio esta actuando con la valencia +1 y el cloro con la valencia -1, para formar una sal neutra llamada cloruro de sodio.

HCl El hidrógeno esta con una valencia +1 y el cloro con una valencia -1. El compuesto se llama ácido clorhídrico.

NH3 El nitrógeno tiene valencia -3 y el hidrógeno +1 (multiplicado por 3, por que son 3 átomos de hidrogeno los que tiene la fórmula del amoniaco).

CH4 El carbono posee valencia -4 y el hidrógeno valencia +1. El compuesto se llama metano.

FeO El oxígeno posee valencia -2 y el fierro valencia +2. El compuesto se llama óxido de fierro II u óxido ferroso.

Fe2O3 El oxígeno posee valencia -2 y el fierro valencia +3. El compuesto se llama óxido de fierro III u óxido férrico.

Observaciones:

1. Todos los compuestos tienen carga neutra. Es decir la suma de sus valencias es 0.2. Elementos como el hidrógeno y el sodio tienen una valencia, en el ejemplo son +1.3. Existen elementos que pueden actuar con distintas valencias, en el ejemplo el fierro puede

estar en compuestos donde su valencia es +2 y en otros es +3.4. El oxígeno actúa con valencia -2.

VALENCIAS MÁS FRECUENTES DE ELEMENTOS QUÍMICOS MÁS CONOCIDOS

NO METALES Nombre del Elemento Símbolo ValenciasFlúor F -1Nitrógeno N -3 +1, +2, +3, +4, +5Cloro, Bromo, Yodo, Astato Cl, Br, I, At -1 +1, +3, +5, +7

Fósforo Arsénico Antimonio Bismuto

P As Sb Bi -3 +3, +5

Oxígeno O -2Carbono C -4 +2, +4Azufre, Selenio, Teluro S Se Te -2 +2, +4, +6Silicio Si -4 +4Hidrógeno H -1, +1Boro B -3 +3

METALESNombre delElemento

Símbolo Valencias

Litio, Sodio, Potasio, Rubidio, Cesio, Francio

Li Na K Rb Cs Fr +1

Berilio, Magnesio, Calcio, Estroncio, Bario, Radio

Be Mg Ca Sr Ba Ra +2

Mercurio, Cobre Hg Cu +1, +2Cinc, Cadmio Zn Cd +2Estaño, Plomo, Platino, Paladio

Sn Pb Pt Pd +2, +4

Hierro, Cobalto, Níquel Fe Co Ni +2, +3Oro Au +1, +3Manganeso * Mn +2, +3, +4, +6, +7Plata Ag +1Cromo ** Cr +2, +3, +6Aluminio Al +3

* El Manganeso actúa con valencias +4, +6, +7 cuando actúa como No Metal** El Cromo actúa con valencia +6 cuando actúa como No Metal

Tipos de Nomenclatura

Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para nombrar compuestos químicos inorgánicos:

Nomenclatura sistemática o estequiométrica: Este sistema de nomenclatura se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad (número de átomos) de cada uno de los elementos presentes en la molécula.

Ejemplo: H2O que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno presentes en la molécula

La forma de nombrar los compuestos es prefijo-nombre genérico + prefijo-nombre específico.

Prefijos griegos Número de Atomos

mono- 1

di- 2

tri- 3

tetra- 4

penta- 5

hexa- 6

hepta- 7

octa- 8

nona- (o eneá) 9

deca- 10

Ejemplos:

CrBr3 = tribromuro de cromoCO = monóxido de carbono CO2= dióxido de carbono

Nomenclatura Stock: Este sistema de nomenclatura se basa en nombrar a los compuestos escribiendo al final del nombre con números romanos la valencia atómica del elemento con “nombre específico”, anteponiendo a este número, encerrado entre paréntesis, se escribe el nombre genérico y el específico del compuesto de esta forma: nombre genérico + de + nombre del elemento específico + el No. de valencia.

Ejemplos:Fe2

+3S3-2. sulfuro de hierro (III) [se ve la valencia III del hierro en el subíndice o

atomicidad del azufre].CO2= óxido de carbono (IV)

Nomenclatura tradicional o clásica o funcional: En este sistema de nomenclatura se indica la valencia del elemento de nombre específico con una serie de prefijos y sufijos griegos.

1. Cuando el elemento sólo tiene una valencia, se usa el sufijo –ico o simplemente se coloca el nombre del elemento precedido de la sílaba “de”. 2. Cuando tiene dos valencias diferentes se usan los sufijos -oso e -ico. -oso cuando el elemento usa la valencia menor.-ico cuando el elemento usa la valencia mayor.Ejemplo:

Fe+2S-2, hierro con la valencia +2, óxido ferroso Fe2

+3S3-2, hierro con valencia +3, óxido férrico

3. Cuando tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y sufijos hipo - … - oso (para la valencia inferior) … -oso (para la valencia intermedia) … -ico (para la valencia superior).4. Cuando tiene cuatro distintas valencias se usan los prefijos y sufijos hipo - … - oso.

… -oso. … -ico.

per - … - ico.

Ejemplos: Mn2+7O7

-2 óxido permangánico.CO2= Anhídrido carbónico u óxido carbónico.

III. Clasificación Inorgánica.

1. Los Óxidos.

Son compuestos químicos inorgánicos diatómicos o binarios formados por la unión del oxígeno con otro elemento diferente de los gases nobles. Según si este elemento es metal o no metal serán óxidos básicos u óxidos ácidos. El oxígeno siempre tiene valencia -2 con excepción en los peróxidos (ion peróxido enlazado con un metal) donde el oxígeno utiliza valencia “-1”.

a) Óxidos básicos (metálicos).

Son aquellos óxidos que se producen entre el oxígeno y un metal cuando el oxígeno trabaja con un número de valencia -2. Su fórmula general es:

Metal + O.

Ejemplos:

Fórmula Stock Tradicional estequiométricaFeO óxido de hierro (II) óxido ferroso monóxido de hierroFe2O3 óxido de hierro (III) óxido férrico trióxido de dihierroCu2O óxido de cobre (I) óxido cuproso monóxido de dicobreCuO óxido de cobre (II) óxido cúprico monóxido de cobreCaO óxido de calcio óxido cálcico monóxido de calcioPbO2 óxido de plomo (IV) óxido plúmbico Dióxido de plomo

b) Óxidos no metálicos.

La nomenclatura estequimétrica y Stock es idéntica a la de los óxidos metálicos. La nomenclatura tradicional utiliza el nombre de anhídridos para estos óxidos usando las terminaciones oso e ico. Si el no metal tiene más de dos valencias se usan a su vez prefijos hipo y per.Para un no metal con cuatro valencias

Valencia más pequeña hipo...oso…oso…ico

Valencia mayor per...ico

No Metal + O.

Fórmula Stock tradicional EstequiométricaSO2 óxido de azufre (IV) anhídrido sulfuroso Dióxido de azufre

SO3 Óxido de azufre (VI) anhídrido sulfúrico Trióxido de azufre

Cl2O Óxido de cloro (I) anhídrido hipocloroso Óxido de dicloroCl2O3 óxido de cloro (III) anhídrido cloroso Trióxido de dicloroCl2O3 óxido de cloro (V) anhídrido clórico Pentaóxido de dicloroCl2O7 óxido de cloro (VII) anhídrido perclórico Heptaóxido de dicloroCO2 óxido de carbono

(IV)anhídrido carbónico Dióxido de carbono

N2O5 óxido de nitrógeno (V)

anhídrido nítrico Pentaóxido de dinitrógeno

Nota : El azufre al mezclarse con oxígeno funciona con las valencias 4 y 6.

c. Peróxidos.

En este caso el oxigeno actúa de dos en dos y con valencia 2 (estado de oxidación -2). El anión peróxido sería O2.

2-. Solo existen peróxidos metálicos. Para formularlos basta añadir al óxido de procedencia un oxígeno por cada oxígeno que haya en el óxido. Se nombran como peróxidos del metal correspondiente.

Ejemplos:Li2O2 peróxido de litioNa2O2 peróxido de sodioH2O2 peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)BaO2 peróxido de barioCuO2 peróxido de cobre (II)

2. Combinaciones binarias del hidrógeno.

Los compuestos derivados de la combinación del hidrógeno con los restantes elementos son muy dispares, a veces es la parte mas electropositiva, y otras la más electronegativa. Por ello sus combinaciones pueden clasificarse en distintos tipos.

Hidrácidos.

Las combinaciones del hidrógeno con F, Cl, Br, I, S, Se, y Te se denominan hidrácidos, en razón de que tales compuestos al disolverse en agua dan soluciones ácidas.En estos compuestos el hidrógeno se coloca a la izquierdapor ser el elemento menos electronegativo. Se formulan mediante el intercambio de valencia y se nombran añadiendo la terminación uro al elemento que se une al hidrógeno seguido de hidrógeno (también se les puede nombrar con su nombre en solución acuosa como ácido ...hídrico en la nomenclatura estequiométrica).

Ejemplos:

Fórmula Tradicional EstequiométricaHF fluoruro de hidrógeno ácido fluorhídrico

HCl cloruro de hidrógeno ácido clorhídrico

H2S sulfuro de hidrógeno ácido sulfhídrico

La terminación uro se añade en cualquier combinación binaria, detrás del nombre abreviado o de la raíz latina del elemento que se debe escribir a la derecha.La I.U.P.A.C. recomienda en cualquier combinación binaria entre no metales colocar más a la izquierda de la fórmula al elemento que va antes en la siguiente lista:B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F

Hidrógeno con otros no metales.Estos elementos se clasifican aparte por no tener carácter ácido. En estos la

terminación uro es para el hidrógeno (ver lista anterior).En general suelen se conocidos por nombres comunes.

Ejemplos:Fórmula Nombre común EstequiométricaNH3 Amoníaco trihidruro de nitrógenoPH3 Fosfina trihidruro de fósforoAsH3 Arsina trihidruro de arsénicoSbH3 Estibina trihidruro de antimonioCH4 MetanoSiH4 Silano tetrahidruro de silicio

Obsérvese que en los nombres estequiométricos se ponen prefijos para indicar el número de átomos de cada elemento.En cualquier combinación binaria del hidrógeno con un nometal, el no metal lleva la valencia menor.

Hidruros metálicosEn estos se pone más a la izquierda el nombre del metal enla formulación, y se nombran como hidruros del metalcorrespondiente.

Ejemplos:LiH hidruro de litioKH hidruro de potasioMgH2 hidruro de magnesioAlH3 hidruro de aluminio

En general cuando al formular cualquier compuesto binario el metal puede actuar con más de una valencia, se suele poner entre paréntesis y en números romanos la valencia con la cual actúa al final de nombre.

3. No metales con metales.

El metal lo escribiremos a la izquierda al formularlo. Para nombrar al no metal se le añadirá el sufijo -uro. En estos compuestos el no metal siempre actúa con la valencia menor. Así los halógenos actúan con la valencia 1, los anfígenos con la valencia 2, y los nitrogenados con la valencia 3.

Ejemplos:

Fórmula Stock TradicionalCaF2 fluoruro de calcio fluoruro cálcicoFeCl2 cloruro de hierro (II) cloruro ferroso

CuBr2 bromuro de cobre (II) bromuro cúprico

Mg3N2 nitruro de magnesio nitruro magnésico

Na2S sulfuro de sodio sulfuro sódico

5. No metal con no metal.

Estas combinaciones se nombran del mismo modo que las anteriores: añadiendo la terminación uro al elemento mas electronegativo. Debe por tanto colocarse a la izquierda de la fórmula el elemento que este delante en la tabla de la página 2 y añadir el sufijo uro al nombre del elemento que quede a la derecha.B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F

Ejemplos:

Fórmula Stock estequiométricoBrF fluoruro de bromo (I) fluoruro de bromoBrF5 fluoruro de bromo (V) pentafluoruro de bromo

SF4 fluoruro de azufre (IV) tetrafluoruro de azufre

BP fosfuro de boro fosfuro de boro

NCl3 cloruro de nitrógeno (III) tricloruro de nitrógeno

6. Ácidos.

Existen dos tipos de ácido, los hidrácidos y los que contienen oxígeno que se llaman oxoácidos y obedecen a la fórmula general de tipo HaXbOc en donde X es normalmente un no metal, pero a veces también puede ser un metal de transición. Para nombrar estos ácidos veremos primero la nomenclatura tradicional en -oso e -ico, nomenclatura que está admitida por la IUPAC y además es la más utilizada.La nomenclatura tradicional parte para nombrar a los ácidosdel anhídrido correspondiente a ese ácido. Si añadimos unamolécula de agua al anhídrido y simplificamos los Subíndices, si es necesario, obtenemos el ácido correspondiente que se nombra simplemente sustituyendo la palabra anhídrido por la palabra ácido. En algunas ocasiones el anhídrido adiciona más de una molécula de agua. Ejemplo Cl2O + H2O H2Cl2O2 Simplificando obtenemos HClOAl provenir del anhídrido hipocloroso se llamará ácido hipocloroso.

En el caso de que un anhídrido pueda adicionar más de una molécula de agua se utilizan los prefijos meta, piro y orto si el anhídrido adiciona una, dos o tres moléculas de agua respectivamente.

Ejemplo: anhídrido del fósforo.P2O5+1 H2O ==== P2O6H2 = HPO3 ácido metafosfóricoP2O5+2 H2O ==== H4P2O7 ácido pirofosfóricoP2O5+3 H2O ==== H6P2O8 = H3PO4 ácido ortofosfórico

La valencia del no metal.

Para determinar el estado de oxidación de un no metal en un Ácido, debemos saber que el oxígeno siempre actúa en estos con número de oxidación -2 y el hidrógeno con número de oxidación +1. Por diferencia podremos calcular el estado de oxidación del no metal.

Ejemplo:H2SO4

2 átomos de hidrógeno=2*+1= +24 átomos de oxígeno=4*(-2)=-8-8+2=-6Por lo tanto, la valencia del azufre en el ácido es -6 corresponde al ácido sulfúrico.

La nomenclatura sistemática o de Stock utiliza solo la terminación ico, poniendo entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa el no metal, y como sufijo se utiliza oxo- precedido de un sufijo que indica el número de oxígenos que contiene el ácido.

Ejemplos:Fórmula Stock TradicionalHClO ácido oxoclórico (I) ácido hipoclorosoHClO2 ácido dioxoclórico (III) ácido clorosoHClO3 ácido trioxoclórico (V) ácido clóricoHClO4 ácido tetraoxoclórico (VII) ácido perclórico

Ejemplos:

H2SO3 ácido sulfurosoH2SO4 ácido sulfúricoHNO2 ácido nitrosoHNO3 ácido nítricoHPO2 ácido metafosforosoH4P2O5 ácido pirofosforosoH3PO3 ácido ortofosforosoHPO3 ácido metafosfóricoH4P2O7 ácido pirofosfóricoH3PO4 ácido ortofosfóricoH2CO3 ácido carbónicoH3BO3 ácido ortobóricoH2MnO4 ácido mangánicoHMnO4 ácido permangánicoH2CrO4 ácido crómicoH2Cr2O7 ácido dicrómico

7. Hidróxidos.

Son compuestos formados por la combinación del aniónhidróxido (OH) con diversos cationes metálicos. El grupo OHactúa con valencia (-1). Intercambiando las valencias de este y del metal, y simplificando si es necesario obtendremos el hidróxido.

Se nombran como hidróxido del metal correspondiente,poniendo entre paréntesis la valencia del metal si puede actuar con más de una.

Ejemplos:Fórmula Stock EstequiométricaLiOH hidróxido de litio hidróxido de litioBa(OH)2 hidróxido de bario dihidróxido de barioFe(OH)2 hidróxido de hierro(II) dihidróxido de hierro

Fe(OH)3 hidróxido de hierro(III) trihidróxido de hierro

8. Sales.

Son el resultado de la unión de una especie catiónica con una especie aniónica distinta de H-, OH- y O2-. Algunas sales ya se han estudiado en las combinaciones binarias no metal-metal, así por ejemplo el cloruro de potasio (KCl) es una sal. Cuando el anión procede de un oxoácido habrá que utilizar las terminaciones -ito y -ato. Para nombrar las sales bastatomar el nombre del anión y añadirle detrás el nombre de catión.Para formularlas intercambiamos las valencias del anión y del catión poniéndolas como subíndices. Las valencias de los iones son el número de cargas que poseen. También se puede saber la valencia de anión contando el número de hidrógenos que ha perdido el oxoácido.

Ejemplos:

Fórmula Stock EstequiométricaNaClO hipoclorito de sodio monooxoclorato(I) de

sodioNaClO3 clorato de sodio trioxoclorato(V) de sodioFe2(SO4)3 sulfato de hierro(III) tetraoxosulfato(VI) de

hierro(III)Ca(NO3)2 nitrato de calcio tetraoxonitrato(V) de

calcio

También pueden ser llamados hipoclorito sódico, cloratosódico, sulfato férrico y nitrato cálcico respectivamente (nomenclatura tradicional).