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I.B. “Alonso de Covarrubias”

Departamento de Física y Química. 3º de ESO (24/05/13)

Hoja 1

1 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA

En química utilizamos fórmulas para representar elementos y compuestos. La IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) es el organismo que coordina las normas que permiten formular y nombrar las sustancias químicas.

1.1 Valencia de un elemento

Las distintas posibilidades de combinación de los elementos químicos están determinadas por la valencia. La valencia se ha definido tradicionalmente por la capacidad de combinación de un elemento, más concretamente el nº de átomos de hidrógeno con los que se une un átomo de ese elemento o a los que sustituye si no se une directamente al hidrógeno. Así, la valencia del O es 2 porque forma H2O. El Magnesio tiene valencia 2 y, por tanto, es capaz de sustituir a 2 hidrógenos del agua, dando lugar al MgO.

Valencias de los elementos más importantes:

Para facilitar su aprendizaje he dividido las valencias de los no metales en 2 grupos, aquellas que emplean con el oxígeno y la que emplea con el hidrógeno o con un metal. Ésta última siempre es una de las primeras (por ejemplo, el Cl, Br y I tienen 1,3,5 y 7 con el oxígeno y sólo la 1 con el H y el resto de los metales)

NO METALES

Elemento Valencias con el oxígeno Valencia con el hidrógeno o un metal

H 1 1

HALÓ

GN

EOS F

Cl, Br, I

1

1 3 5 7

1

ANFÍ

GEN

OS O

S, Se, Te

2

2 4 6

2

NIT

ROG

ENO

IDEO

S

N, P, As, Sb

1 3 5 (el N también usa la 2 y la 4)

3

CARM

ON

OID

EOS C, Si

2 4 (El Silicio sólo la 4, en realidad)

4

METALES Elemento Valencia Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag, NH4

+ 1 Be, Mg, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd 2 Cu, Hg 1 2 Al 3 Au 1 3 Fe, Co, Ni, Cr, Mn 2 3 Sn, Pb, Pt 2 4



Hoja 2

Normas generales de formulación y nomenclatura de compuestos binarios (2 elementos distintos):

• Formular un compuesto es hallar su fórmula dado el nombre. • Nombrar un compuesto es dar su nombre conociendo su fórmula.

Como su propio nombre indica, un compuesto binario es un compuesto formado por dos elementos. De forma general, se siguen las siguientes:

a) Se escriben los elementos, primero el metal y después el no metal. Si ambos son no metales, se escriben según su orden en la tabla periódica, primero el que esté más abajo a la izquierda y luego el que esté más arriba a la derecha. El orden entre los no metales es:

Resumiendo: Metales, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F

Como puedes ver es fácil de aprender. El Fluor el que siempre va a la izquierda, luego el O, y luego el resto de los halógenos (Cl, Br, I) y los anfígenos (S, Se, Te), a continuación intercalamos el H y luego proseguimos con la familia del nitrógeno (N, P, As, Sb) y la del carbono (C, Si) y partir de ahí los metales (los menos electronegativos). No es importante clasificar como se combinan los metales, pues entre ellos no se combinan, sino que se mezclan haciendo aleaciones de composición variable (no son compuestos).

Así, si combinamos Mg con Cl el orden será MgCl, si combinamos N con H será NH y si combinamos O con H será HO

b) Para formular se intercambian las valencias, simplificándose entre ellas si es posible. Recuerda que cuando de un elemento hay un átomo en la fórmula de una molécula no se escribe, el propio símbolo ya representa que hay al menos 1 átomo.

c) Para nombrarlos, se comienza a nombrar por la derecha y se le acaba en “uro” (salvo el oxígeno que es “oxido”) y se termina por el de la izquierda. Las posibilidades para indicar qué valencia utiliza un elemento en un compuesto (cuando pueda usar varios. No hay que trabajar de más) son varias: • Nomenclatura Sistemática: utiliza prefijos que nos indican el número de átomos de cada elemento

(el mono-, normalmente se obvia. Ojo, se indica el nº de átomos, no la valencia). Es importante entender que se debe dar la información con los prefijos (que indican el número de átomos: mono-, di-, tri_ tetra-…) de tal forma que no haya lugar a duda: ej: El CdO no hace falta llamarle monóxido de monocadmio, ya que como no se puede confundir con ningún otro (el Cd sólo forma un óxido), pues se le llama oxido de cadmio y ya está. Sin embargo, si decimos oxido de hierro no decimos cuál de los 2 (FeO o Fe2O3) estamos nombrando. El primero será monóxido de hierro (no es necesario decir monohierro) y el segundo trióxido de dihierro.

• Sistema de Stock: indica la valencia (no el nº de átomos, ojo) entre paréntesis y números romanos, si existe más de una posibilidad. Ej: los óxidos anteriores serian oxido de hierro (II) y oxido de hierro (III) y el primero óxido de cadmio (sólo hace falta dar el mínimo de información, no hace falta poner el II en el cadmio ya que sólo tiene esa valencia)

• Nomenclatura Tradicional: la más antigua y desaconsejada por la IUPAC, aunque es de uso común para ciertos compuestos ternarios muy importantes, los ácidos. Usa prefijos y sufijos, dependiendo de la valencia utilizada por el átomo (mayor o menor):

H C N O F Si P S Cl As Se Br Sb Te I



Hoja 3

o Si sólo tiene una valencia (sea la que sea, pero sólo una), terminación –ico o Si tiene 2 valencias, -oso para la menor e –ico para la mayor. o Si tiene 3 valencias, hip- -oso para la menor, -oso para la intermedia y –ico para la mayor. o Si tiene 4 valencias, hip- -oso, -oso, -ico y per- -ico, en ese orden

Ejemplo: Combinaciones del Cl y el O. hay 4

Sistemática Stock Tradicional (seran “anhídridos”, no óxidos)

Cl2O Oxido de dicloro Oxido de cloro (I) Anhídrido hipocloroso Cl2O3 Trioxido de dicloro Oxido de cloro (III) Anhídrido cloroso Cl2O5 Pentóxido de dicloro Oxido de cloro (V) Anhídrido clórico Cl2O7 Heptóxido de dicloro Oxido de cloro (VII) Anhídrido perclórico

Vamos a dar un repaso a los compuestos más importantes, aplicando las reglas anteriores

1.2 Combinaciones binarias con el oxígeno 1.2.1 Óxidos

Formulación: Si representamos por X el símbolo de un elemento y por n su valencia, la fórmula de un óxido es: X2On (Estos subíndices se simplifican cuando sea posible y si el subíndice es la unidad se omite)

Nomenclatura: se utiliza la palabra óxido seguida de la preposición “de” y del nombre del elemento. Si un elemento forma más de un óxido, para diferenciarlos podemos emplear cualquiera de las tres nomenclaturas anteriores:

• Stock: Ejemplos: a) CuO, Óxido de cobre (II) y b) Fe2O3, óxido de hierro (III) • Sistemática: Ejemplos: a) SO2, dióxido de azufre y b) Cl2O5, pentaóxido de dicloro • Tradicional: Lo único reseñable en este caso es que, por tradición, si se usa esta nomenclatura se usa la

palabra “anhídrido” en vez de “óxido” para las combinaciones oxigeno+ no metal. Ver estos ejemplos: Ejemplo: a) CaO, óxido de calcio u óxido cálcico. Ejemplo: a) Hg2O, óxido mercurioso y b) HgO, óxido mercúrico. Ejemplos: a) As2O3, anhídrido arsenioso y b) As2O5, anhídrido arsénico Ejemplos: a) SO, anhídrido hiposulfuroso; b) SO2, anhídrido sulfuroso y c) SO3, anhídrido

sulfúrico Ejemplos: a) Cl2O, anhídrido hipocloroso; b) Cl2O3, anhídrido cloroso; c) Cl2O5, anhídrido

clórico y d) Cl2O7 , anhídrido perclórico

Ejercicio 3 Formula los siguientes óxidos:

óxido de potasio óxido cúprico óxido de cobre (II) óxido de plata óxido de cadmio Trióxido de dialuminio óxido ferroso óxido de yodo (V)


óxido de azufre (IV) trióxido de dicromo pentaóxido de difósforo óxido de sodio óxido de níquel (II) pentaóxido de diarsénico óxido férrico óxido cuproso




Hoja 4

anhídrido clórico heptaóxido de dicloro óxido de bario anhídrido sulfuroso óxido de plomo (IV) óxido de bromo (III) dióxido de estaño óxido de manganeso (IV)

Ejercicio 6 Nombra los siguientes óxidos usando la nomenclatura de Stock:

I2O Cu2O Au2O Br2O5 Bi2O5 MgO SO2 TeO2

Ejercicio 7 Nombra los siguientes óxidos usando la nomenclatura Sistemática:

Au2O3 Bi2O5 Cl2O3 N2O CrO3 B2O3 CaO SiO2

Ejercicio 8 Nombra los siguientes óxidos usando la nomenclatura Tradicional:

Br2O7 N2O3 SO2 As2O3 P2O3 I2O5 N2O3 P2O5

1.2.2 Peróxidos

Formulación: se formulan como los óxidos metálicos. La diferencia entre las fórmulas del peróxido y del óxido radica en que el peróxido tiene un oxígeno más. la valencia del oxígeno en el peróxido es 1 y el subíndice 2 del grupo peróxido (el O2) no se puede simplificar.

Nomenclatura: su nombre se forma con el vocablo peróxido seguido de la preposición de y del nombre del elemento (metal). Ejemplos:

a) Óxido de litio: Li2O; Peróxido de Litio: Li2O2 b) Óxido de calcio: CaO; Peróxido de calcio: CaO2 c) Óxido de plata: Ag2O; Peróxido de plata: Ag2O2 d) Agua: H2O; Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada): H2O2

1.3 Combinaciones binarias del hidrógeno 1.3.1 Combinaciones del hidrógeno con los metales

Formulación: se escribe a la derecha el símbolo del hidrógeno y a la izquierda el del metal, poniendo como subíndices sus valencias intercambiadas.

Nomenclatura: se usa el vocablo hidruro seguido de la preposición “de” y del nombre del elemento. Se utilizan las nomenclaturas de Stock y sistemática con las mismas consideraciones hechas para los óxidos.

Ejemplos: a) KH, hidruro de potasio; b) SnH 4, hidruro de estaño (IV)

Ejercicio 9 Formula los siguientes hidruros:



Hoja 5

tetrahidruro de estaño hidruro de estaño (IV) trihidruro de aluminio hidruro de boro hidruro de berilio hidruro de bismuto (III) hidruro de potasio hidruro de sodio

Ejercicio 10 Nombra los siguientes hidruros:

PbH4 AgH CsH CdH2 SrH2 AlH3 PbH 4 LiH

1.3.2 Combinaciones del hidrógeno con los no metales de los grupos 13, 14 y 15

Se trata de combinaciones en las que el hidrógeno es el que se escribe más a la derecha el otro no metal Por tanto

Formulación: se escribe a la derecha el símbolo del hidrógeno y a la izquierda el del no metal, poniendo como subíndice del hidrógeno la valencia del otro no metal.

Nomenclatura: se usa el vocablo hidruro seguido de la preposición “de” y del nombre del elemento. Se utilizan las nomenclaturas de Stock y Sistemática con las mismas consideraciones hechas para los óxidos. Algunos hidruros de elementos no metálicos tienen nombres tradicionales admitidos: ejemplo: NH3 (amoniaco)

Fórmula N. STOCK N. SISTEMÁTICA N. TRAD.

NH3 Hidruro de Nitrógeno Trihidruro de nitrógeno Amoníaco

PH3 Hidruro de fósforo Trihidruro de fósforo Fosfina

AsH3 Hidruro de arsénico Trihidruro de arsénico Arsina

SbH3 Hidruro de antimonio Trihidruro de antimonio Estibamina

CH4 Hidruro de carbono Tetrahidruro de carbono Metano

SiH4 Hidruro de silicio Tetrahidruro de silicio Silano

BH3 Hidruro de boro Trihidruro de boro Borano

Combinaciones del hidrógeno con los no metales de los grupos 16 (anfígenos) y 17 halógenos)

Se trata de combinaciones en las que el otro no metal es el que se escribe a la derecha, por lo que no tendrán el nombre de “hidruros”.

Formulación: se escribe a la derecha el símbolo del no metal y a la izquierda el del hidrógeno, poniendo como subíndice del hidrógeno la valencia del metal.

Nomenclatura: se nombran añadiendo la terminación –uro al nombre del no metal (suprimiendo la “o” final del elemento) seguido de la preposición “de” y del vocablo hidrógeno. Si el elemento es el azufre, adquiere el nombre de sulfuro. Debido a que las disoluciones acuosas de estos compuestos tienen carácter ácido, también pueden nombrarse con la palabra ácido, seguida del nombre del no metal acabado en –hídrico. Ejemplo: HBr, cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico.

Ejercicio 11 Formula los siguientes compuestos:



Hoja 6

Ácido clorhídrico hidruro de litio Hidruro de azufre hidruro de estroncio Ácido yodídrico cloruro de hidrógeno Dihidruro de magnesio Ácido sulfhídrico

Ejercicio 12 Nombra los siguientes compuestos:

NH3 KH HBr PH3 H2Te ZnH2 HF SiH4

1.3.3 Combinaciones metal – no metal

Formulación: se escribe a la derecha el símbolo del no metal y a la izquierda el del metal, poniendo como subíndices sus valencias intercambiadas.

Nomenclatura: se nombran añadiendo la terminación –uro al nombre del no metal (suprimiendo la “o” final) seguido de la preposición “de” y del nombre del metal. Se utilizan las nomenclaturas de Stock (la más empleada) y Sistemática con las mismas consideraciones hechas para los óxidos. Ejemplos: a) NaCl, cloruro de sodio; b) FeCl2, cloruro de hierro (II) o dicloruro de hierro

Algunos no metales a los que se les añade la terminación –uro no siguen la norma general, resultando los siguientes nombres: boro (boruro), carbono (carburo), nitrógeno (nitruro), fósforo (fosfuro) y azufre (sulfuro)


Cloruro de calcio sulfuro de plata cloruro de cinc cloruro de cobre (II) bromuro de potasio yoduro de potasio bromuro de bario yoduro de estroncio


MgBr2 CdSe NaI CuCl PbCl2 CaBr2 Fe2S3 Ag2Te

2 Combinaciones no metal – no metal

Formulación: se escribe a la derecha el elemento situado en un lugar posterior en la serie: Si, C, Sb, As, P, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, y F.

Nomenclatura: se nombran añadiendo la terminación –uro al nombre del elemento escrito a la derecha (suprimiendo la “o” final) seguido de la preposición “de” y del nombre del elemento escrito a la izquierda. El elemento situado a la derecha actúa con la valencia que usa con el hidrógeno. Se utilizan las nomenclaturas de Stock y Sistemática (la más empleada) con las mismas consideraciones hechas para los óxidos.

Ejemplo: a) PF5, pentafluoruro de fósforo o fluoruro de fósforo (V); b) BCl3; tricloruro de boro o cloruro de boro; c) SF 6, hexafluoruro de azufre o fluoruro de azufre (VI)



Hoja 7


cloruro de calcio pentacloruro de fósforo óxido de hierro (II) tetracloruro de carbono óxido de plata telururo de hidrógeno amoniaco ácido yodhídrico


bromuro de sodio ácido bromhídrico óxido de cinc tetracloruro de platino tricloruro de antimonio yoduro de cromo (III) sulfuro de hierro (II) nitruro de litio


P2O5 SnCl2 PbI 2 SeF6 CaO PbO HCl MnI2


CsBr Al2S3 CO2 BeBr2 NaH AsI3 PCl3 HgS

EJEMPLOS DE COMPUESTOS BINARIOS (2)

Nº. FÓRMULA N. STOCK N. SISTEMÁTICA

1 Ni2O3

2 Óxido de estaño (II)

3 Pentaóxido de difósforo

4 Óxido de boro

5 Cl2O7

6 Óxido de plomo (IV)

7 Óxido de dibromo

8 Óxido de carbono (II)



Hoja 8

NOMENCLATURA Y FORMULACION

Bromuro de hidrógeno NH3 Trihidruro de hierro SnO2 Hidruro de cinc CO Sulfuro de hidrógeno SO2 Acido sulfhídrico CuH Acido clorhídrico GeH4 Bromuro de cinc BeH2 Sulfuro de plata CuOH Cloruro de sodio Li3N Tricloruro de aluminio CuI2 Cloruro de hierro (III) MnS Oxido de cromo (II) CrCl3 Hidruro de potasio NH4Cl Arsina P2O5 Trioxido de azufre As2O3 Oxido de cobalto (II) SeO3 Monoxido de carbono Br2O5 Pentaoxido de dicloro Br2O Difluoruro de oxígeno CuO Dióxido de azufre NiO Monóxido de hierro CO2 Amoniaco I2O5 Hidruro de estaño (IV) PbO2 Tricloruro de cromo SbH3 Sulfuro de manganeso H2S Carburo de aluminio HCl Tetracloruro de carbono NaH Difluoruro de calcio CH4 Oxido de mercurio (II) HI Anhídrido sulfuroso CaH2 Anhídrido cloroso SnH4 Anhídrido nítrico Cl2O5 Anhídrido carbónico N2O3 Anhídrido hiposulfuroso PH3 Anhídrido clórico Cl2O7 Acido fluorhídrico FeO Acido clorhídrico HF Acido selenhídrico NaCl Óxido de arsénico (V) HgS

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