INTRODUCCIÓN
La fórmula química es la representación de los elementos que forman un compuesto y la proporción en que se encuentran (número de átomos que forman una molécula). También nos informa de cómo se han unido esos átomos (enlace químico). Para nombrarlos se emplean reglas de NOMENCLATURA QUÍMICA propuestas por la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), un organismo internacional creado, por ej., para unificar la forma de nombrar el ingente número de compuestos orgánicos (compuestos de carbono) que se fue descubriendo en la primero mitad del siglo XX:
La unión entre átomos: el enlace químico.
Sabemos que los átomos son neutros (igual número de protones en el núcleo que átomos en la corteza). Sin embargo, esto no significa que esa sea su forma más estable. Salvo los gases nobles, todos los elementos tienen tendencia a ganar o perder electrones, para lo cual se unen a otros átomos, formando moléculas o redes cristalina. Dicha tendencia a ganar o perder electrones es la de completar la última capa del átomo (conseguir "el octete electrónico" como un gas noble) consiguiendo así mayor estabilidad.
CLASIFICACIÓN:
La mayoría de compuestos que nos rodean se pueden clasificar en:
Sabemos que los átomos son neutros (igual número de protones en el núcleo que átomos en la corteza). Sin embargo, esto no significa que esa sea su forma más estable. Salvo los gases nobles, todos los elementos tienen tendencia a ganar o perder electrones, para lo cual se unen a otros átomos, formando moléculas o redes cristalina. Dicha tendencia a ganar o perder electrones es la de completar la última capa del átomo (conseguir "el octete electrónico" como un gas noble) consiguiendo así mayor estabilidad.
CLASIFICACIÓN:
La mayoría de compuestos que nos rodean se pueden clasificar en:
1) Compuestos binarios: Formados por dos elementos químicos o átomos distintos.
Distinguimos:
A) Óxidos (O2-).
- Haluros de oxígeno (F, Cl, Br, I)
B) Hidruros: Combinaciones con el hidrógeno.
B1) Hidruros metálicos (MH- ) En los que M = metal y el hidrógeno actúa con valencia -1
B2) Hidruros no metálicos (HN o H2N) En los que N = no metal (halógeno, anfígeno) y el hidrógeno actúa con valencia +1.
C) Sales Binarias. Surgen de los hidruros no metálicos (de sustituir H por un M) o de combinarse dos no metales.
D) Peróxidos. Combinaciones con el ion peróxido del oxígeno.
D) Peróxidos. Combinaciones con el ion peróxido del oxígeno.
2) Compuestos ternarios: Formados por tres elementos químicos.
A) Hidróxidos: M(OH)m, donde el grupo hidróxido OH- actúa con valencia -1. M= Metal y m su valencia.
B) Oxoácidos: HaXbOc Donde X = No metal; a, b y c, no son las valencias.
C) Sales Ternarias: A efectos de formulación surgen de sustituir los H de los oxoácidos por un metal.
3) Combinaciones cuaternarias: Las sales ácidas.
3) Combinaciones cuaternarias: Las sales ácidas.
Valencia (estado de oxidación) de los elementos:
Número
de carga (valencia) y número de oxidación
Valencia
de un elemento es la carga iónica y se escribe en números arábigos
(n+/n-). Informa sobre el número de electrones que puede
aceptar-ceder (valencia iónica) o compartir (valencia covalente).
-
Los metales (o
elementos metálicos) tienen tendencia a desprenderse de electrones
de su última capa y formar iones de carga positiva (cationes). Por
tanto, se considera que la valencia de los metales es positiva.
(valencia iónica). Ej: Fe2+
-
Los no metales,
sin embargo, tienen tendencia a ganar electrones de un átomo
metálico (formando iones negativos o aniones) o los comparten con
otro no metal. Distinguimos:
-
Enlace iónico (Metal + no metal) si se une a un metal (valencia
iónica). Ej: Na+ y Cl-
- Enlace covalente (no metal + no metal) compartiendo electrones de la última capa (valencia covalente).
El
número o estado de oxidación de un elemento químico es el
número de electrones un átomo recibe (signo menos) o cede (signo
más) al formar una sustancia compuesto. Se expresa en número
romanos.
A
pesar de lo que acabamos de comentar, en internet y en muchos libros
siguen confindiéndose ambos términos y se escribe el número de
oxidación con números arábigos, o no se escribe primero el número
y luego el signo, etc. A la hora de aprender las "valencias"
viene bien la siguiente tabla:
NOTA: Según Recomendaciones 2005 para la Nomenclatura de la IUPAC, la carga sobre un ion debe representarse primero con el número y luego con el signo. Así, se debe escribir que la valencia del ion óxido es 2- , en lugar de -2.
TABLA PERIÓDICA con estados de oxidación
De forma resumida (Nivel ESO):
PROFUNDIZACIÓN: Si quieres consultar una Tabla Periódica (o Sistema Periódico) más completo: Aquí
NOMENCLATURAS:
Actualmente
la IUPAC acepta la nomenclatura de composición o estequiométrica
con prefijos multiplicadores (antigua nomenclatura sistemática) o
con número romanos (antiguamente llamada "stock"), la
nomenclatura de sustitución (que no estudiaremos) y la
nomenclatura tradicional (para nombrar ácidos):
* Nomenclatura de composición:
a) Nomenclatura SISTEMÁTICA o estequiométrica consiste en leer la fórmula de derecha a izquierda incluyendo prefijos que indican el número de átomos.
b) Nomenclatura de STOCK entre paréntesis y en número romanos se indica el estado de oxidación que actúa el elemento. En el caso que el elemento tenga un solo e.o., se omite
* Nomenclatura TRADICIONAL. También se lee de derecha a izquierda pero incluye prefijos y sufijos específicos.
a) Nomenclatura SISTEMÁTICA o estequiométrica consiste en leer la fórmula de derecha a izquierda incluyendo prefijos que indican el número de átomos.
b) Nomenclatura de STOCK entre paréntesis y en número romanos se indica el estado de oxidación que actúa el elemento. En el caso que el elemento tenga un solo e.o., se omite
* Nomenclatura TRADICIONAL. También se lee de derecha a izquierda pero incluye prefijos y sufijos específicos.
0. SUSTANCIAS SIMPLES
Consideramos sustancias simples a aquellas moléculas constituidas por átomos del mismo elemento. Se formulan con el símbolo del elemento correspondiente (Ej: Hierro, Fe), aunque existen excepciones:
- Moléculas diatómicas: dioxígeno o, simplemente, oxígeno, O2; Hidrógeno o dihidrógeno, H2; Nitrógeno o dinitrógeno, N2 ; Flúor o diflúor, F2; Cloro o dicloro, Cl2
- El ozono (O3)
- El octoazufre (S8)
1. COMPUESTOS BINARIOS
A) ÓXIDOS:
- Son combinaciones binarias de un elemento y el oxígeno. Exactamente, con el ión óxido (O2-)
- El oxígeno se escribe a la derecha, salvo con los halógenos (HALUROS DE OXÍGENO). Ej: OF2 se considera una sal de flúor porque el flúor es el elemento más electronegativo del Sistema Periódico.
- Si el elemento es un metal, tenemos los llamados óxidos metálicos y si se trata de un no metal tenemos los óxidos no metálicos (antiguamente llamados anhidros, denominación desaconsejada por la IUPAC).
- El oxígeno se escribe a la derecha, salvo con los halógenos (HALUROS DE OXÍGENO). Ej: OF2 se considera una sal de flúor porque el flúor es el elemento más electronegativo del Sistema Periódico.
- Si el elemento es un metal, tenemos los llamados óxidos metálicos y si se trata de un no metal tenemos los óxidos no metálicos (antiguamente llamados anhidros, denominación desaconsejada por la IUPAC).
FORMULACIÓN:
La fórmula se simplifica si la valencia del elemento que se combina con el oxígeno es par.
NOMENCLATURA:
Mono-: Para cuando hay "1 átomo" de elemento.
Di-: 2 átomos.
Tri-: 3 átomos.
Tetra-: 4 átomos.
Penta-: 5 átomos.
Hexa-: 6 átomos.
Hepta-: 7 átomos.
Octa-: 8 átomos.
Nona-: 9 átomos.
Deca-: 10 átomos.
- Se lee de derecha a izquierda.
Ejemplos de óxidos básicos o metálicos (Metal + Oxígeno):
-----------------Nomenclatura de composición o estequiométrica
Fórmula
|
Con prefijos multiplicadores
|
Con números romanos
|
Al2O3
|
Trióxido de dialuminio
|
Óxido de aluminio
|
PtO2
|
Dióxido de platino
|
Óxido de platino (IV)
|
HgO
|
Monóxido de mercurio
|
Óxido de mercurio (II)
|
Li2O
|
(Mon)óxido de dilitio
|
Óxido de litio
|
CaO
|
Óxido de calcio
|
Óxido de calcio
|
Au2O3
|
Trióxido de dioro
|
Óxido de oro (III)
|
Fe2O3
|
Trióxido de dihierro
|
Óxido de hierro (III)
|
FeO
|
Monóxido de hierro
|
Óxido de hierro (II)
|
PRACTICA: Formulación interactiva de ÓXIDOS 1 y 2
Nota: Anteriormente los óxidos no metálicos recibían el nombre de anhídridos.
Ejemplos de óxidos ácidos o no metálicos (No metal + Oxígeno): HALUROS DE OXÍGENO
--------------Nomenclatura de composición o estequiométrica
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NEW! Según las recomendaciones IUPAC 2005 los halógenos (todos, y no solo el Flúor) son considerados más electronegativos que el oxígeno, luego se escribirán a la derecha de la fórmula y se nombrarán como una sal binaria: Ej: O5Cl2 (dicloruro de pentaoxígeno).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ACTIVIDADES:
1. Nombra los siguientes compuestos: CuO; N2O5; HgO y Hg2O
2. Formula y nombra todos los óxidos que pueden formarse los siguientes metales: el níquel, el cobalto, la plata, el platino, el oro, el cínc, el cromo y el cadmio.
3. Formula y nombra todos los óxidos que pueden formarse con los siguientes no metales: el boro, el silicio, el carbono, el azufre y el bromo.
4. Nombra todos los halogenuros del cloro.
B) HIDRUROS:
B1) Con "metales": HIDRUROS METÁLICOS (Metal-H)
- Son combinaciones binarias de un metal e hidrógeno.
- El hidrógeno actúa con la "valencia" -1.
- El metal siempre tiene estado de oxidación positivo (neutralidad).
- Se escribe a la derecha de la fórmula.
- Se forman mediante enlace iónico y son sólidos cristalinos.
FORMULACIÓN:
NOMENCLATURA:
* Con prefijos multiplicadores: prefijo de cantidad-Hidruro + de + prefijo de cantidad-elemento
Ejemplo: FeH3: Trihidruro de hierro
- El prefijo "mono-" se omite.
* Con números romanos: Hidruro de + Elemento (entre paréntesis el estado de oxidación del elemento en números romanos). Recuerda que sólo se indica el número romano cuando hay más de una valencia.
Ejemplos de hidruros metálicos:
FeH3: Hidruro de hierro (III)
AlH3: Hidruro de aluminio NO HACE FALTA INDICAR número de oxidación porque el aluminio solo actúa con el estado de oxidación +3 ("solo tiene una valencia").
- Son combinaciones binarias de un metal e hidrógeno.
- El hidrógeno actúa con la "valencia" -1.
- El metal siempre tiene estado de oxidación positivo (neutralidad).
- Se escribe a la derecha de la fórmula.
- Se forman mediante enlace iónico y son sólidos cristalinos.
FORMULACIÓN:
NOMENCLATURA:
* Con prefijos multiplicadores: prefijo de cantidad-Hidruro + de + prefijo de cantidad-elemento
Ejemplos de hidruros metálicos:
FeH3: Hidruro de hierro (III)AlH3: Hidruro de aluminio NO HACE FALTA INDICAR número de oxidación porque el aluminio solo actúa con el estado de oxidación +3 ("solo tiene una valencia").
B2) Con "no metales": HIDRUROS NO METÁLICOS
- Son combinaciones binarias de un no metal e hidrógeno.
- El hidrógeno actúa estado de oxidación +1
- Se escribe a la izquierda o derecha de la fórmula según la electronegatividad de los "participantes".
- Se forman mediante enlace covalente dando lugar a moléculas.
- Distinguimos:
a) Los hidruros de los grupos 13, 14 y 15 (IIIA, IVA y VA, respectivamente): -3, -4
b) Los hidruros de los anfígenos (grupo 16 ó VIA) y halógenos (grupo 17 ó VIIA): HIDRÁCIDOS. (El hidrógeno se escribe a la izquierda). -1, -2
a) Grupos 13 ó IIIA, 14 ó IVA y 15 ó VA.
FORMULACIÓN:
NHn
No metal (N) = N P As Sb Bi B C Si
- Son combinaciones binarias de un no metal e hidrógeno.
- El hidrógeno actúa estado de oxidación +1
- Se escribe a la izquierda o derecha de la fórmula según la electronegatividad de los "participantes".
- Se forman mediante enlace covalente dando lugar a moléculas.
- Distinguimos:
a) Los hidruros de los grupos 13, 14 y 15 (IIIA, IVA y VA, respectivamente): -3, -4
NHn
NOMENCLATURA:
* Nomenclatura de sustitución:
Grupo 14 ó IVA:
C, Si, Con valencia 4-
|
Grupo 15 ó VA:
N, P, Ar, Sb Con valencia 3-
| ||
Fórmula
|
Nombre
|
Fórmula
|
Nombre
|
CH4
|
Metano
|
NH3
|
Amoníaco o Azano
|
SiH4
|
Silano
|
PH3
|
Fosfano
|
Grupo 13 ó IIIA
BH3 Borano
|
AsH3
|
Arsano
| |
SbH3
BiH3
|
Estibano
Bismutano
| ||
* IUPAC: (di, tri ...)hidruro de (no metal)
Ejemplo: CH4 Tetrahidruro de carbono.
* IUPAC: (di, tri ...)hidruro de (no metal)
Ejemplo: CH4 Tetrahidruro de carbono.
Ejemplo: CH4 Tetrahidruro de carbono.
No se nombran expresando números de oxidación en números romanos (antigua nomenclatura Stock).
b) Ácidos hidrácidos: Grupos 16 ó VIA y 17 ó VIIA.
- El hidrógeno actúa con número de oxidación +1.
- Se coloca a la izquierda en la fórmula, ya que son combinaciones con los elementos más electronegativos del S.P.
- El no metal actúa con número de oxidación negativo -1 (halógeno: F, Cl, Br, I) o -2 (anfígeno: S, Se, Te).
FORMULACIÓN:
- El hidrógeno actúa con número de oxidación +1.
- Se coloca a la izquierda en la fórmula, ya que son combinaciones con los elementos más electronegativos del S.P.
- Se coloca a la izquierda en la fórmula, ya que son combinaciones con los elementos más electronegativos del S.P.
- El no metal actúa con número de oxidación negativo -1 (halógeno: F, Cl, Br, I) o -2 (anfígeno: S, Se, Te).
FORMULACIÓN:
No metal (N) = F Cl Br I S Se Te
NOMENCLATURA:
Según el estado, se nombran:
- En estado gaseoso: elemento-uro de hidrógeno (recuerda: de dcha a izqda)
- En estado líquido: Ácido raíz del elemento-hídrico
En la siguiente tabla se recogen los hidruros no metálicos:
Fórmula | En estado gaseoso
Preferida IUPAC
| En estado líquido (aq)
Nombres importantes tradicionalmente
|
Grupo 16 ó VIA : O, S, Se, Te Con valencia -2 | ||
H2O
|
Agua
| |
H2S
|
Sulfuro de hidrógeno
|
Ácido sulfhídrico
|
H2Se
|
Seleniuro de hidrógeno
|
Ácido selenhídrico
|
H2Te
|
Telururo de hidrógeno
|
Ácido telurhídrico
|
Grupo 17 ó VIIA : F, Cl, Br, I Con valencia -1
| ||
HF
|
Fluoruro de hidrógeno
|
Ácido fluorhídrico
|
HCl
|
Cloruro de hidrógeno
|
Ácido clorhídrico
|
HBr
|
Bromuro de hidrógeno
|
Ácido bromhídrico
|
HI
|
Yoduro de hidrógeno
|
Ácido yodhídrico/iodhídrico
|
* No se nombran por nomenclatura Stock.
* Se puede npmbrar con de dihidrógeno o hidrógeno.
Aunque el no metal puede tener varias valencias covalentes, en estos compuestos SOLO actúan con una, la que coincide con su valencia iónica, la positiva.
PRACTICA: Actividad interactiva de hidruros y aquí (Hidruros metálicos)
ACTIVIDADES:
5. Nombra lo siguientes hidruros de todas las formas posibles:
SbH3, CuH, AsH3, NH3, AlH3, LiH, BaH2, H2Se, HCl, AgH, GaH3, CH4, AuH3, HBr, SiH4 , CrH2, , H2Te, CoH3 , FeH3, HF, SnH2, RbH, H2S, VH5, HF, PH3, CaH2, MgH2, BeH2, CsH, NaH, GeH4, SnH4, HI, ZnH2
6. Formula los siguientes hidruros:
Compuesto
|
Fórmula
|
Compuesto
|
Fórmula
| |
Hidruro de magnesio
|
Hidruro de titanio (III)
| |||
Hidruro de manganeso (IV)
|
Hidruro de hafnio (IV)
| |||
Hidruro de calcio
|
Dihidruro de bario
| |||
Trihidruro de hierro
|
Trihidruro de nitrógeno
| |||
Ácido yodhídrico
|
Sulfuro de dihidrógeno
| |||
Tetrahidruro de carbono
|
Ácido sulfhídrico
| |||
Tetrahidruro de molibdeno
|
Dihidruro de rodio
| |||
Hidruro de cromo (III)
|
Hidruro de platino (III)
| |||
Dihidruro de níquel
|
Hidruro de cobre (I)
| |||
Dihidruro cobalto
|
Hidruro de cadmio
| |||
Cloruro de hidrógeno
|
Hidruro de zinc
| |||
Trihidruro de cobalto
|
Hidruro de sodio
| |||
Telururo de hidrógeno
|
Hidruro de indio (III)
| |||
Pentahidruro de vanadio
|
Hidruro de aluminio
| |||
Ácido bromhídrico
|
Ácido telurhídrico
|
7. Formula según su nombre vulgar:
Compuesto
|
Fórmula
|
azano
| |
fosfano
| |
arsano
| |
estibano
| |
metano
| |
silano
|
C) SALES BINARIAS:
- Las sales son compuestos que pueden considerarse formados por la unión de aniones y cationes. O, a efectos de formulación, como si surgieran de sustituir en los hidruros los hidrógenos por un metal.
- Se escribe a la derecha el elemento más electronegativo, como siempre.
FORMULACIÓN:
a) SALES METAL - NO METAL: A efectos de formulación, de sustituir metal por hidrógeno de hidrácido. Actúan con valencias iónicas: positivas para el metal y negativas para el no metal.
Ejemplos:
Ej: La formación del FeS podemos verla de dos formas:
(1) Por iones que intercambian valencia (OJO: se simplifican las fórmulas): Fe (II) + S (II) - FeS
(2) En el sulfuro de hidrógeno, el metal (hierro (II), en este caso) sustituye al hidrógeno.
Ej: Pb (IV) + Te (II) - PbTe2
Se simplifican las valencias.
b) SALES NO METAL - NO METAL: Son compuestos covalentes, con diversas propiedades. Se debe colocar a la derecha de la fórmula el elemento más electronegativo (a la dcha de la siguiente secuencia):
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F (+EN)
Como puedes ver, los elementos más electronegativos son átomos pequeños y están situados a la dcha y arriba del S.P.
NOMENCLATURA: IUPAC - Nomenclatura estequiométrica o de composición:
Añadir el sufijo -uro a la raíz del nombre del elemento halógeno (precedido de di, tri, ... si fuera necesario) que queda a la derecha de la fórmula, éste entra siempre con la valencia más pequeña.
Los nombres terminados en -URO pueden ser: BORURO, CARBURO, SILICIURO, NITRURO, FOSFURO, ARSENIURO, ANTIMONIURO, SULFURO, SELENIURO, TELURURO, FLUORURO, CLORURO, BROMURO, YODURO.
Ejemplos:
a) Metal - No metal:
Fórmula
|
Con Prefijos multiplicadores
|
Con números romanos
|
FeCl3
|
Tricloruro de hierro
|
Cloruro de hierro (III)
|
LiF
|
Fluoruro de litio
|
Fluoruro de litio
|
Al2Se3
|
Triseleniuro de dialuminio
|
Seleniuro de aluminio
|
PbBr4
|
Tetrabromuro de plomo
|
Bromuro de plomo (IV)
|
b) No metal - no metal: Existen menos, nombrar por prefijos multiplicadores.
Con Prefijos multiplicadores
CCl4 Tetracloruro de carbono
PF5 Pentafluoruro de fósforo
BN Nitruro de boro
Aclaración prefijo MONO-: El prefijo MONO- obligatoriamente debe ir en: Compuestos del tipo: FeO, CuO, CO, ... Combinaciones del oxígeno con elementos de la tabla que tengan más de una valencia y la fórmula quede en una relacion 1:1
D) PERÓXIDOS:
Son combinaciones de un elemento metálico (del grupo 1 y 2) con el ion peróxido, de valencia 2-:
También se forman con metales como la plata (1+), el cobre (1+, 2+),...
NOMENCLATURA:
Grupo 1: Alcalinos ¡LA FÓRMULA NO SE SIMPLIFICA!
Tradicional / Con prefijo multiplicador
H2O2 Peróxido de hidrógeno / Dióxido de dihidrógeno (Agua oxigenada)
Li2O2 Peróxido de litio / Dióxido de dilitio
Na2O2 Peróxido de sodio / Dióxido de disodio
...
Grupo 2: Alcalino térreos.
Tradicional / Con prefijo multiplicador
BeO2 Peróxido de berilio / Dióxido de berilio
MgO2 Peróxido de magnesio / Dióxido de magnesio
CaO2 Peróxido de calcio / Dióxido de calcio
...
Como has visto, se nombran igual que los óxidos pero cambiando la palabra óxido por peróxido.
ACTIVIDADES:
8A. Nombra las siguientes sales.
LiI, Sc2S3, AgCl, AuBr3, CrF2, Co2Te3, FeCl3, MnI2, V2Se5, NaF, ZnS, Li2Se, CaTe, BaS, AlF3, CrCl3, BaF2, CuI, Ga2Te3, SnS2, GeCl4, BeS, CsF, MgCl2, NaI, AlI3
8B. Formula las siguientes sales:
9. Formula y nombra todos los peróxidos del grupo 1 y 2.
LiI, Sc2S3, AgCl, AuBr3, CrF2, Co2Te3, FeCl3, MnI2, V2Se5, NaF, ZnS, Li2Se, CaTe, BaS, AlF3, CrCl3, BaF2, CuI, Ga2Te3, SnS2, GeCl4, BeS, CsF, MgCl2, NaI, AlI3
8B. Formula las siguientes sales:
Compuesto
|
Fórmula
|
Compuesto
|
Fórmula
| |
Ioduro de cobre (I)
|
Bromuro de titanio (III)
| |||
Cloruro de manganeso (IV)
|
Cloruro de hafnio (IV)
| |||
Sulfuro de calcio
|
Difluoruro de bario
| |||
Trifluoruro de hierro
|
Sulfuro de hierro (III)
| |||
Bromuro de hierro (II)
|
Telururo de iridio (II)
| |||
Sulfuro de bismuto (III)
|
Seleniuro de wolframio
| |||
Ditelururo de molibdeno
|
Dibromuro de rodio
| |||
Seleniuro crómico
|
Cloruro de platino (III)
| |||
Fluoruro niqueloso
|
Cloruro de cobre (II)
| |||
Bromuro cobáltico
|
Ioduro de cadmio
| |||
Sulfuro de cobalto (III)
|
Ioduro de zinc (II)
| |||
Triioduro de cobalto
|
Sulfuro de sodio
| |||
Ioduro de magnesio
|
Yoduro de Indio (III)
| |||
Pentasulfuro de divanadio
|
Telururo de aluminio
| |||
Telururo de lantano (III)
|
Sulfuro de molibdeno (II)
|
9. Formula y nombra todos los peróxidos del grupo 1 y 2.
Compuestos ternarios: Formados por tres elementos químicos.
A) Hidróxidos: M(OH)m, donde el grupo hidróxido OH- , ion hidróxido, actúa con valencia 1- y M = Metal
B) Oxoácidos u oxácidos: HaXbOc Donde X = No metal; a, b y c, no son las valencias.
C) Sales ternarias u oxosales: A "efectos de formulación" surgen de sustituir los H de los oxoácidos por un metal.
Combinaciones cuaternarias: las sales ácidas.
Combinaciones cuaternarias: las sales ácidas.
2. COMPUESTOS TERNARIOS
A) HIDRÓXIDOS:
M(OH)m
Son combinaciones de un metal (valencia positiva) con un grupo hidróxido (OH) que actúa con valencia -1. Proceden de añadir agua a un óxido básico.
Fórmula
|
Con prefijos multiplicadores
|
Con números
romanos |
LiOH
|
Hidróxido de litio
|
Hidróxido de litio
|
Fe(OH)2
|
Dihidróxido de hierro
|
Hidróxido de hierro (II)
|
CuOH
|
Monohidróxido de cobre*
|
Hidróxido de cobre (I)
|
Co(OH)3
|
Trihidróxido de cobalto
|
Hidróxido de cobalto (III)
|
* Como en los óxidos, como el cobre puede formar 2 compuestos, en la nomenclatura estequiométrica se pone "mono" para distinguirlo del dihidróxido de cobre.
PRACTICA: Actividad interactiva hidróxidos.
ACTIVIDAD 10: Nombra y formula los siguientes hidróxidos:
(Hoy en día la IUPAC en sus últimas recomendaciones permite escribir las valencias, además de con números romanos, con el número y el signo. No obstante, utilizaremos números romanos)
SOLUCIÓN:
B) ÁCIDOS OXOÁCIDOS:
HaXbOc
H - No metal (X) - O
Hidrógeno con +1, No metal con valencia positiva , Oxígeno con -2
NOMENCLATURA:
La IUPAC reconoce la nomenclatura tradicional (además de la de adición y de hidrógeno, que no desarrollaremos).
Se nombran de la siguiente manera:
1º.- La palabra ácido.
2º- Hay que reconocer qué tipo de ácido es (meta -que no se indica-, di/piro u orto)
3º- Calcular la valencia con la que actúa el no metal y ver su correspondiente prefijo-sufijo
La IUPAC reconoce la nomenclatura tradicional (además de la de adición y de hidrógeno, que no desarrollaremos).
Se nombran de la siguiente manera:
1º.- La palabra ácido.
2º- Hay que reconocer qué tipo de ácido es (meta -que no se indica-, di/piro u orto)
3º- Calcular la valencia con la que actúa el no metal y ver su correspondiente prefijo-sufijo
ácido + (meta)/di (o piro)/orto- prefijo - raíz nombre NM -sufijo
2º- TIPO DE ÁCIDO.
Existen varios tipos de oxoácidos: los meta, los di o piro y los orto. Los reconoceremos por el número que va con el hidrógeno.
meta: 1 o 2 hidrógenos en la fórmula. Ej: HClO, H2TeO3,
orto: más de 2 hidrógenos en la fórmula. Ej: H3PO4 , H4SeO4
di/piro: en el elemento central (NM) aparece un 2. Ej: H2Cr2O7
Los ácido meta son la mayoría por eso al nombrarlos, salvo alguna excepción que veremos más adelante, se omite el prefijo. Así, decimos: ácido hipocloroso (y no ácido metahipocloroso)
3º- Sufijos y prefijos de Tradicional: Según el número de valencias que posea el elemento, se colocan estos prefijos antes y después de la raíz del nombre del elemento.
- Con una valencia: el sufijo que se utiliza es -ico
- Con dos valencias: -ico para la mayor; -oso para la menor.
- Con tres valencias:
* hipo- elemento- oso para la menor:
* -oso para la 2ª;
* -ico para la mayor
- Con cuatro valencias:
* hipo- elemento- oso para la menor;
* -oso para la 2ª;
* -ico para la 3ª;
* per - elemento - ico para la mayor.
El cromo (Cr) y el manganeso (Mn) pueden también formar ácidos con sus valencias covalentes (no metal): +6 para el cromo y +4,+6, y +7 para el manganeso.
Cromo solo actúa con valencia +6 (no metal): -ico.
Manganeso: +4 -oso; +6 -ico; +7 per- -ico (EXCEPCIÓN)
Ácidos META:
Nomenclatura tradicional: ácido + elemento (con los prefijos y sufijos de la nomenclatura tradicional) Ej.: HClO: ácido hipocloroso
H2SO4: ácido sulfúrico
Calculo de la valencia o del estado de oxidación: Para nombrarlos debemos conocer la valencia del no metal, una forma rápida de obtener la valencia es hacer el balance de cargas nulo (ya que el compuesto es neutro):
En el ácido teluroso H2TeO3
La valencia del teluro es x = 3.2 - 2.1 = 6 - 2 = +4
La valencia del teluro es la que cumple que el compuesto resultante sea eléctricamente neutro (O -2 y H +1); 2.(+1) + x + 3.(-2) = 0;
x= 4 (la valencia del no metal)
x= 4 (la valencia del no metal)
Fórmula
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Tradicional
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H2TeO3
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Ácido teluroso
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Es un metal. El teluro actúa con estado de oxiación +4. El teluro tiene +2 +4 +6 .
A +4 le correspondo -oso |
H2CO3
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Ácido carbónico
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HBO2
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Ácido metabórico
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HBrO4
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Ácido perbrómico
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Fórmula | Tradicional | |
Cromo (Cr) en los ácidos sólo con +6 | ||
H2CrO4
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Ácido crómico
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E.O. +6 del cromo. Como no metal solo actúa con E.O. +6. Luego: -ico
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Manganeso en los ácidos con +6 y +7 | ||
H2MnO4
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Ácido mangánico
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Recuerda que el manganeso como no metal
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HMnO4
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Ácido permangánico
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actúa con +4.+6 y +7 (oso, ico, per-ico)
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Nitrógeno en los ácidos sólo con +1, +3, +5 | ||
HNO
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Ácido hiponitroso
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Tienen bastante importancia industrial
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HNO2
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Ácido nitroso
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HNO3
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Ácido nítrico
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Además, el Carbono (C) y el Silicio usan sólo (Si) el E.O. +4
H2CO3 Ácido carbónico
H2CO3 Ácido carbónico
Como puedes comprobar, se cumple que si el elemento no metálico que se combina tiene valencia par, hay dos hidrógenos. Si la valencia es impar, queda un solo hidrógeno.
Ácidos ORTO:
Fórmula
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Tradicional
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H3NO3
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Ácido ortonitroso
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H4SeO4
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Ácido ortoselenioso
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H3BrO4
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Ácido ortobrómico
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H3IO5
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Ácido ortoperyódico
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Recuerda un truco para reconocer los ácidos orto: hay más de dos hidrógenos en el ácido.
Excepciones con el boro (B), fósforo (P), arsénico (As) y silicio (Si)
Hay excepciones y a los ácidos orto siguientes se les quita el prefijo orto al nombrarlos. Sin embargo, el prefijo meta debe permanecer.
Fórmula |
Tradicional
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Con el Fósforo (P), se especifica meta y no orto | ||
HPO3
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Ácido metafosfórico
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No se omite el prefijo meta
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H3PO4
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Ácido fosfórico
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Se omite el prefijo orto
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HPO2
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Ácido metafosforoso
|
No se omite el prefijo meta
|
H3PO3
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Ácido fosforoso
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Se omite el prefijo orto
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Con el Arsénico (As) igual que con el fósforo | ||
HAsO3
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Ácido metarsénico
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No se omite el prefijo meta
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H3AsO4
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Ácido arsénico
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Se omite el prefijo orto
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HAsO2
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Ácido metarsenioso
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No se omite el prefijo meta
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H3AsO3
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Ácido arsenioso
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Se omite el prefijo orto
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Con el Silicio (Si) y el Boro (B) se especifican las dos – meta y orto- | ||
H2SiO3
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Ácido metasilícico
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No se elimina el prefijo meta
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H4SiO4
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Ácido ortosilícico
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HBO2
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Ácido metabórico
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No se elimina el prefijo meta
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H3BO3
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Ácido ortobórico
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Ácidos DI (o piro)
Se distinguen fácilmente pues en la fórmula el no metal tiene un 2 como subíndice
Fórmula
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Tradicional
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H2Se2O5
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Ácido diselenioso
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Practica calculando el número de oxidación.
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H2S2O5
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Ácido disulfuroso
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Ej: H2Se2O5
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H2S2O7
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Ácido disulfúrico
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5x2 - 2 = 8 8/2 = 4
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H2C2O5
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Ácido dicarbónico
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+4 es el número de oxidación del Selenio
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Fórmula
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Tradicional
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H4As2O5
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Ácido diarsenioso
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Siempre se deja el prefijo DI
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H4P2O7
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Ácido difosfórico
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el prefijo PIRO indica lo mismo que el DI
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H4P2O5
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Ácido difosforoso
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FORMULACIÓN
Forma "clásica" o sumándole moléculas de agua.
Forma "clásica" o sumándole moléculas de agua.
Con la siguiente regla podrás formular todos los tipos de oxácidos: los meta, los di (o piro) y los orto. Actualmente no se suele enseñar así
VALENCIA
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ACIDO META
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ACIDO DI,
TRI, TETRA ...
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ACIDO ORTO
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IMPAR
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ÓXIDO + 1H2O
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ÓXIDO
+ 2 (3, 4, ...) H2O
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ÓXIDO + 3H2O
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PAR
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ÓXIDO + 1H2O
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2ÓXIDO + 1H2O
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ÓXIDO + 2H2O
|
Los oxoácidos provienen de la reacción de un anhídrido (como antiguamente se llamaban a los óxidos no metálicos) al disolverse en agua:
ÓXIDO + AGUA = ÁCIDO
Así, en el caso meta (el prefijo meta se omite al nombrarlos), el caso más sencillo, su fórmula la podemos construir sumando una molécula de agua.
CO2 + H2O → H2CO3 (ácido carbónico)
SO3 + H2O → H2SO4 (ácido sulfúrico)
N2O5 + H2O → 2HNO3 (ácido nítrico)
Forma 1:
Forma 2: Por balance de carga. "clásica"
o sumándole moléculas de agua.
Hay quien prefiere una forma más rápida y sencilla para los ácido meta. Ej: Imaginad que nos piden formular el ácido sulfúrico.
1º- -ico corresponde a número de oxidación +6
2º- Se colocan los elementos según fórmula del oxoácido: H S O
3º- Le colocamos un 2 al hidrógeno porque la valencia es par.
4º- Conocemos que en los oxoácidos el hidrógeno actúa con +1 y el oxígeno con -2, luego realizamos el cálculo del coeficiente estequiométrico (número) que debe ir bajo el azufre para que el compuesto sea neutro (balance de carga cero).
PRACTICA: Formulación interactiva de oxoácidos (ejemplos sencillos)
ACTIVIDADES
11. Formula los siguientes oxoácidos: Ácido brómico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido perclórico, ácido sulfuroso, ácido hipoyodoso, ácido manganoso, ácido dicrómico, ácido metabórico y ácido selénico.
12. Nombra los siguientes oxoácidos:
13. Formula o nombra, según corresponda:
C) SALES TERCIARIAS (OXOSALES):
A efectos de formulación, surgen de sustituir un metal en el hidrógeno del ácido.
FORMULACIÓN
Dos maneras:
Dos maneras:
(1) POR IONES.
Para hacerlas eliminamos el/los hidrógeno/s obteniendo un grupo cargado negativamente (que actuará como un elemento) que podremos combinar con un metal.
Para hacerlas eliminamos el/los hidrógeno/s obteniendo un grupo cargado negativamente (que actuará como un elemento) que podremos combinar con un metal.
Es decir, H2SO4, sustraemos los hidrógenos, (SO4)2- y obtenemos el oxoanión, un grupo que podremos combinar con un metal.
Como puedes comprobar, al oxoanión le faltarán tantas cargas como hidrógenos tenía el ácido (si el ácido tenía dos hidrógenos, el ión tiene índice negativo, 2-)
Ejemplo: Ión sultato (SO4)2- con hierro de valencia 3+ : Fe2(SO4)3
Cuando hay más de dos grupos de ácidos,
el grupo se coloca entre paréntesis y el subíndice fuera
Se cumple: ÁCIDO + METAL forman SAL + HIDRÓGENO
1) Cationes metálicos (Izquierda y centro de la tabla periódica): Se nombran con el nombre del elemento y entre paréntesis en números romano su valencia (cuando hay más de una): Catión o ion calcio, ión hierro (II), ion cromo (III), etc.
2) Aniones:
- De no metales: sufijo -uro (recuerda los hidruros no metálicos):
- Oxoaniones: ito/ato. Ver la siguiente tabla.
Otros iones de interés son el ión óxido, el ión hidróxido, el ión peróxido, el ión amonio, el ion oxonio (hidronio), etc.
TABLAS con los oxoaniones más comunes:
.
(2) SUSTITUCIÓN Sustituyendo el hidrógeno del ácido por el metal sin olvidar de multiplicar todo el ion ( ) por la valencia del metal.
Ej: Fe2(SO4)3 El 3 es la valencia del hierro.
Se simplifican. Así, FeSO4 es la sal que surge entre el ion sulfato y el catión hierro (II).
NOMENCLATURA Nomenclatura tradicional (IUPAC)
Ej: Fe2(SO4)3 El 3 es la valencia del hierro.
Se simplifican. Así, FeSO4 es la sal que surge entre el ion sulfato y el catión hierro (II).
NOMENCLATURA Nomenclatura tradicional (IUPAC)
- Si el ácido acaba en –oso en las sales ternarias utilizaremos el sufijo –ito.
Ej: Fe (II) con (SO3)2- (que proviene del H2SO3, ácido sulfuroso)
FeSO3 sulfito de hierro(II)
- Si el ácido acaba en –ico en las sales binarias utilizaremos el sufijo -ato
Ej: Fe (II) con (ClO3)- (que proviene del HClO3, ácido clórico)
Fe(ClO3)2 (clorato de hierro(II))
- Cuando tenemos un ácido con los prefijos hipo- y per- mantenemos estos prefijos en la sal binaria.
Ej: Ni(BrO4)2 perbromato de niquel(II); K2TeO3 telurito de potasio
Actualmente, en la nomenclatura tradicional, los sufijos oso e ico no se permiten para referirnos al metal. No se dice clorato ferroso, sino, clorato de hierro (II)
Fórmula
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Tradicional
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Al2(SO3)3
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Sulfito de aluminio (III)
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CaSO4
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Sulfato de calcio
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Pb(ClO)2
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Hipoclorito de plomo (II)
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Ca3(PO3)2
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Fosfito de calcio
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Fe2(Cr2O7)3
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Dicromato de hierro (III)
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PRACTICA: Formulación interactiva oxisales
ACTIVIDADES
14. Formula o nombra los siguientes iones.
3) COMBINACIONES CUATERNARIAS:
SALES ÁCIDAS:
- Tradicional: como las sales ternarias pero añadiendo el prefijo hidrógeno (o dihidrógeno).
Ejemplos: Primero sistemática, luego tradicional.
Se prefiere la nomenclatura de la forma:
(di)hidrógenoNOMETALito/ato de METAL
Ej: hidrógenocarbonato de sodio, y no bicarbonato de sodio.
Los hidrácidos que contienen dos átomos de hidrogeno en su fórmula, pueden perder un H+ y dar lugar a la formación de un anión que contiene hidrogeno.
Estos aniones se nombran: “hidrogeno” +nombre del elemento“-uro”.
Cuando estos aniones se combinan con cationes metálicos, originan sales acidas y se nombran de acuerdo a las reglas de los compuestos binarios.
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Fórmula |
anión |
nombre anión |
nombre sal ácida |
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KHS |
HS- |
hidrogeno sulfuro |
hidrogeno sulfuro de potasio |
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NH4HS |
HS- |
hidrogeno sulfuro |
hidrogeno sulfuro de amonio |
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Ca(HSe)2 |
HSe- |
hidrogeno seleniuro |
hidrogeno seleniuro de calcio |
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Cu(HTe)2 |
HTe- |
hidrogeno telururo |
hidrogenotelururo de cobre(II) |
ACTIVIDAD 15. FORMULA O NOMBRA DE TODAS LAS FORMAS POSIBLES:
Fe de erratas:
- Potásico: de potasio.
-Sodio no tiene tilde, ni bario.
- Estano es estaño.
AUTOEVALUACIÓN
PRACTICA con la formulación interactiva: AQUÍ
OJO: Los oxoácios y las oxosales nombrar solamente por la tradicional.
REFUERZO:
Errores comunes al formular:
- No saber los símbolos que corresponden a cada elemento
- Utilizar mal los prefijos, sufijos y las raíces de los nombres de los elementos
- Utilizar mal las valencias
- Poner a la izquierda el elemento que tiene que ir a la derecha, y viceversa
- Escribir con mayúscula el nombre del elemento: Sería incorrecto escribir óxido de Hierro (II). Lo correcto sería: Óxido de hierro (II).
- Más sobre los símbolos de los elementos químicos:
- El símbolo de muchos elementos proviene de su nombre en latín, no de su nombre castellano. Así, es un error común que al hierro (cuyo símbolo es Fe, del latín ferrum) se le asigne el símbolo H (que corresponde al hidrógeno), o incluso Hi (que ni siquiera es un símbolo químico).
- Los elementos que suelen confundirse son: Fósforo (P), flúor (F), sodio (Na), azufre (S), cobre (Cu), mercurio (Hg), plata (Ag), oro (Au), potasio (K), magnesio (Mg) y manganeso (Mn), antimonio (Sb),...
H2CO3 = aćido carbónico
CoH2 = hidruro de cobalto (II)
- Hay que vigilar las raíces de los nombres de los elementos:
- Hay que vigilar las raíces de los nombres de los elementos:
Algunos elementos cambian la raíz de su nombre para adaptarles un sufijo (y a veces, un prefijo). lo cual suele ser fuente de errores. Como ejemplos clásicos tenemos el "ácido azúfrico" (en vez de sulfúrico) o el "óxido plomoso" (en lugar de plumboso). Los elementos más importantes a los que hay que cambiar su raíz para nombrar sus compuestos son (ejemplo entre paréntesis):
- Azufre: sulfur- (sulfuroso) o sulf- (sulfhídrico)
- En la "antigua" nomenclatura tradicional (ya no permitida en óxidos, hidruros, sales): Hierro: ferr- (ferroso, férrico); Oro: aur- (aúrico); Plata: argent- (argéntico); Plomo: plumb- (plúmbico), Estaño: estánn- (estánnico); Cobre: cupr- (cúprico).
IMPORTANTE: Un enlace para practicar la tabla periódica y las valencias
BIBLIOGRAFÍA:
Para saber más:
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