Formulación y nomenclatura inorgánica

Elementos químicos. Iones: Cationes y aniones. Hidruros, óxidos, peróxidos, hidróxidos, ácidos, oxoácidos, sales

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INTRODUCCION

La Química Inorgánica es el campo de la Química que estudia las reacciones y propiedades de los elementos químicos y sus compuestos. Históricamente la Química Inorgánica empezó con el estudio de los minerales y la búsqueda de formas de extracción de los metales a partir de los yacimientos.

La Química Inorgánica resulta demasiado heterogénea para constituir una materia de estudio adecuada. En algunas ocasiones es confundida con la Química General. Al estudiar la Química Inorgánica se pueden aprender conceptos como: Valencia, Ionización, Reactividad, Átomo, etc. Se le presta una atención especial a las propiedades y reacciones de las sustancias en disoluciones acuosas.

Una mayor comprensión del comportamiento químico de los elementos y de los compuestos inorgánicos ha permitido desarrollar una gran variedad de técnicas de sintetización y ha posibilitado el descubrimiento de nuevas sustancias inorgánicas.

La Química Inorgánica moderna se entrecruza con otros campos científicos como la Bioquímica, la Metalurgia, la Mineralogía, la Química Orgánica, la Química Física y la Física del estado sólido.

Los metales, los halógenos y el silicio han sido tradicionalmente objeto de estudio de los químicos inorgánicos. Desde la II Guerra Mundial, la Química del boro ha tenido un rápido desarrollo por su similitud con el carbono y el silicio. Por ejemplo, el boro forma enlaces covalentes consigo mismo y con otros elementos determinados, de modo muy semejante a como lo hacen el carbono y el silicio.

Algunas ramas de la Química Inorgánica son la Química del estado sólido, que se ocupa, entre otras materias, de la química de los semiconductores; la Química de la cerámica; la Química de alta temperatura y presión; la Geoquímica y la Química de los elementos transuránicos, de los actínidos y de los lantánidos.

IONES

Son partículas químicas formadas por uno o más elementos y que tienen carga eléctrica debido a la pérdida o ganancia de electrones en su último nivel de energía.

IONES POSITIVOS O CATIONES: Son partículas químicas con carga positiva generalmente formada por metales, algunas por no metales y muy pocas por más de un elemento.

ELEMENTO

SIMBOLO

CATION

NOMBRE TRADICIONAL

NOMBRE DE

LA IUPAC

Hidrógeno

H

H+1

Litio

Li

Li+1

Ion lítico

Ion de litio

Sodio

Na

Na+1

Ion sódico

Ion de sodio

Potasio

K

K+1

Ion potásico

Ion de potasio

Rubidio

Rb

Rb+1

Ion rubídico

Ion de rubidio

Cesio

Cs

Cs+1

Ion césico

Ion de cesio

Plata

Ag

Ag+1

Ion plata

Ion de plata

Berilio

Be

Be+2

Ion berílico

Ion de berilio

Magnesio

Mg

Mg+2

Ion magnésico

Ion de magnesio

Calcio

Ca

Ca+2

Ion cálcico

Ion de calcio

Estroncio

Sr

Sr+2

Ion estróncico

Ion de estroncio

Bario

Ba

Ba+2

Ion bárico

Ion de bario

Zinc

Zn

Zn+2

Ion zinc

Ion de zinc

Cadmio

Cd

Cd+2

Ion cádmico

Ion de cadmio

Aluminio

Al

Al+3

Ion alumínico

Ion de aluminio

Escandio

Sc

Sc+3

Ion escándico

Ion de escandio

Itrio

Y

Y+3

Ion ítrico

Ion de itrio

Boro

B

B+3

Ion bórico

Ion de boro

Hafno

Hf

Hf+4

Ion háfnico

Ion de hafnio

Vanadio

V

V+5

Ion vanádico

Ion de vanadio

Niobio

Nb

Nb+5

Ion nióbico

Ion de niobio

Tantalio

Ta

Ta+5

Ion tantálico

Ion de tantalio

Molibdeno

Mo

Mo+6

Ion molibdénico

Ion de molibdeno

Volframio

W

W+6

Ion volfrámico

Ion de volframio

Hierro

Fe

Fe+2

Ion ferroso

Ion de fierro (II)

Fe+3

Ion férrico

Ion de fierro (III)

Cobre

Cu

Cu+1

Ion cuproso

Ion de cobre (I)

Cu+2

Ion cúprico

Ion de cobre (II)

ELEMENTO

SIMBOLO

CATION

NOMBRE TRADICIONAL

NOMBRE DE

LA IUPAC

Mercurio

Hg

Hg+1

Ion mercuroso

Ion de mercurio (I)

Hg+2

Ion mercúrico

Ion de mercurio (II)

Estaño

Sn

Sn+2

Ion estañoso

Ion de estaño (II)

Sn+4

Ion estáñico

Ion de estaño (IV)

Plomo

Pb

Pb+2

Ion plumboso

Ion de plomo (II)

Pb+4

Ion plúmbico

Ion de plomo (IV)

Oro

Au

Au+1

Ion auroso

Ion de oro (I)

Au+3

Ion áurico

Ion de oro (III)

Titanio

Ti

Ti+3

Ion titanioso

Ion de titanio (III)

Ti+4

Ion titánico

Ion de titanio (IV)

Zirconio

Zr

Zr+3

Ion zirconioso

Ion de zirconio (III)

Zr+4

Ion zircónico

Ion de zirconio (IV)

Cromo

Cr

Cr+2

Ion cromoso

Ion de cromo (II)

Cr+3

Ion crómico

Ion de cromo (III)

Galio

Ga

Ga+1

Ion galioso

Ion de galio (I)

Ga+3

Ion gálico

Ion de galio (III)

Cobalto

Co

Co+2

Ion cobaltoso

Ion de cobalto (II)

Co+3

Ion cobáltico

Ion de cobalto (III)

Rodio

Rh

Rh+3

Ion rodioso

Ion de rodio (III)

Rh+4

Ion ródico

Ion de rodio (IV)

Iridio

Ir

Ir+3

Ion iridioso

Ion de iridio (III)

Ir+4

Ion irídico

Ion de iridio (IV)

Paladio

Pd

Pd+2

Ion paladioso

Ion de paladio (II)

Pd+4

Ion paládico

Ion de paladio (IV)

Indio

In

In+1

Ion indioso

Ion de indio (I)

In+3

Ion índico

Ion de indio (III)

Talio

Tl

Tl+1

Ion talioso

Ion de talio (I)

Tl+3

Ion tálico

Ion de talio (III)

Cloro

Cl

Cl+1

Ion hipocloroso

Ion cloro (I)

Cl+3

Ion cloroso

Ion de cloro (III)

Cl+5

Ion clórico

Ion de cloro (V)

Cl+7

Ion perclórico

Ion de cloro (VII)

Bromo

Br

Br+1

Ion hipobromoso

Ion de bromo (I)

Br+3

Ion bromoso

Ion de bromo (III)

Br+5

Ion brómico

Ion de bromo (V)

Br+7

Ion perbrómico

Ion de bromo (VII)

I

I

I+1

Ion hipoyodoso

Ion de yodo (I)

I+3

Ion yodoso

Ion de yodo (III)

I+5

Ion yódico

Ion de yodo (V)

I+7

Ion peryódico

Ion de yodo (VII)

Manganeso

Mn

Mn+2

Ion hipomanganoso

Ion de manganeso (II)

Mn+3

Ion manganoso

Ion de manganeso (III)

Mn+5

Ion manganésico

Ion de manganeso (V)

Mn+7

Ion permanganésico

Ion de manganeso (VII)

IONES NEGATIVOS O ANION: Son partículas químicas con carga negativa formadas por no metales y muchas veces por metales con oxígeno y también pueden tener hidrógeno.

IONES ACIDOS:

Son el resultado de la sustitución parcial de los hidrógenos de un ácido que tenga dos o más hidrógenos. Si el ácido tiene 2H y pierde 1 resultará un ion con un hidrógeno y carga de -1 debido al hidrógeno que se perdió.

ELEMENTO

SIMBOLO

ANION

NOMBRE

Hidrógeno

H

H-1

Hidruro

Flúor

F

F-1

Fluoruro

Cloro

Cl

Cl-1

Cloruro

Bromo

Br

Br-1

Bromuro

Yodo

I

I-1

Yoduro

Azufre

S

S-2

Sulfuro

Teluro

Te

Te-2

Telenuro

Selenio

Se

Se-2

Selenuro

Fósforo

P

P-3

Fosfuro

Nitrógeno

N

N-3

Nitruro

Antimonuro

Sb

Sb-3

Antimonuro

Arsénico

As

As-3

Arsenuro

Carbono

C

C-4

Carbonuro

Oxígeno

O

O-2

Oxido

(O2)-2

Peróxido

Bromo

Br

(BrO3)-1

Bromato

Selenio

Se

(SeO4)-2

Selenato

Carbono

C

(CO3)-2

Carbonato

Silicio

Si

(SiO3)-2

Silicato

Boro

B

(BO3)-3

Borato

Arsénico

As

(AsO4)-3

Arseniato

Cromo

Cr

(CrO4)-2

Cromato

(Cr2O7)-2

Dicromato

Arsénico

As

(AsO2)-1

Arsenito

(AsO3)-1

Arseniato

Bismuto

Bi

(BiO2)-1

Bismutito

(BiO3)-1

Bismutato

Antimonio

Sb

(SbO2)-1

Antimonito

(SbO3)-1

Antimonato

Germanio

Ge

(GeO2)-2

Germanito

(GeO3)-2

Germanato

Estaño

Sn

(SnO2)-2

Estañito

(SnO3)-2

Estañato

ELEMENTO

SIMBOLO

ANION

NOMBRE

Azufre

S

(SO3)-2

Sulfito

(SO4)-2

Sulfato

Níquel

Ni

(NiO2)-2

Niquelito

(NiO3)-2

Niquelato

Paladio

Pd

(PdO2)-2

Paladito

(PdO3)-2

Paladato

Fósforo

P

(PO3)-3

Fosfito

(PO4)-3

Fosfato

Nitrógeno

N

(NO)-1

Hiponitrito

(NO2)-1

Nitrito

(NO3)-1

Nitrato

Manganeso

Mn

(MnO2)-1

Manganito

(MnO3)-1

Manganato

(MnO4)-1

Permanganato

Cloro

Cl

(ClO)-1

Hipoclorito

(ClO2)-1

Clorito

(ClO3)-1

Clorato

(ClO4)-1

Perclorato

Bromo

Br

(BrO)-1

Hipobromito

(BrO2)-1

Bromito

(BrO3)-1

Bromato

(BrO4)-1

Perbromato

Yodo

I

(IO)-1

Hipoyodito

(IO2)-1

Yodito

(IO3)-1

Yodato

(IO4)-1

Peryodato

IONES ACIDOS

ELEMENTO

SIMBOLO

ION

NOMBRE

Boro

B

(H2BO3)-1

Borato diácido

(HBO3)-2

Borato monoácido

Fósforo

P

(HPO4)-1

Fosfato diácido

(HPO3)-2

Fosfito monoácido

(HPO3)-2

Fosfato monoácido

NOMENCLATURA

Por NOMENCLATURA se entiende como un conjunto de reglas y normas que nos permiten clasificar y dar nombre a las cosas.

IONES POSITIVOS O CATIONES:

Cuando los cationes tienen un solo número de oxidación sin importar su valor en la nomenclatura tradicional se escribirá la palabra ion seguida del nombre del elemento con la terminación ICO y en la IUPAC la palabra ion y el nombre del elemento.

Ejemplo:

Na+1

ion sódico

ion de sodio

Para iones metálicos con dos números de oxidación de 4 ó menores, en la tradicional se le agregará al nombre del elemento la terminación OSO cuando trabaje con su menor valor e ICO al trabajar con su mayor valor, en la IUPAC al nombre del elemento se la agregará el número de oxidación escrito en números romanos y entre paréntesis.

Por ejemplo:

Au+1

ion auroso

ion oro (I)

Au+2

ion aurico

ion oro (III)

Para los iones positivos de los no metales con más de dos números de oxidación y para los metales cuyo número de oxidación sea mayor de 4 se aplican las siguientes reglas:

  • Para número de oxidación 1, 2 se pondrá el prefijo HIPO seguido del nombre del elemento con la terminación OSO.

  • Para número de oxidación 3, 4 se escribirá el nombre del elemento con la terminación OSO.

  • Para número de oxidación 5, 6 se pondrá el nombre del elemento con la terminación ICO.

  • Para número de oxidación 7 se escribirá el prefijo PER seguido por el nombre del elemento con la terminación ICO.

Por ejemplo:

Cl+1

Hipocloroso

Cl+3

Cloroso

Cl+5

Clórico

Cl+7

Perclórico

IONES NEGATIVOS O ANIONES:

Cuando los aniones están formados por un solo no metal se nombran escribiendo el nombre del no metal con la terminación URO.

Cuando se forman con un oxígeno y el no metal tiene sólo dos cargas positivas llevarán la terminación ITO para la carga menor del no metal y ATO para la carga mayor.

Por ejemplo:

(PO3)-3

Fosfito

(PO4)-3

Fosfato

En el caso de tener más de dos números de oxidación el no metal o con metales que tengan carga mayor de 4 se nombrará de la siguiente manera:

  • Carga 1, 2 prefijo HIPO seguido el nombre del elemento con la terminación ITO

  • Con valencia 3, 4 el nombre del elemento con la terminación ITO.

  • Con valencia de 5, 6 se escribirá el nombre del elemento con la terminación ATO.

  • Para la valencia 7, el prefijo PER seguido del nombre del elemento con la terminación ATO.

Por ejemplo:

(ClO)-1

Hipoclorito

(ClO2)-1

Clorito

(ClO3)-1

Clorato

(ClO4)-1

Perclorito

IONES ACIDOS:

Si el ácido tiene dos hidrógenos y pierde uno resultara un ion con un hidrógeno y carga de -1 debido al hidrógeno que se perdió, el cual se nombrará agregando al nombre del ion negativo la palabra ácido.

Al tener los ácidos tres hidrógenos pueden formarse dos iones ácidos, el primero por la pérdida de un hidrógeno el ion será díácido porque conservará dos hidrógenos. Se nombrará agregándole al nombre del ion negativo la palabra diácido.

Cuando el ácido pierde dos hidrógenos conservando el ion negativo un hidrógeno se nombrará agragándole al ion negativo la palabra monoácido.

Por ejemplo:

(HPO4)-1

Fosfato diácido

(HPO3)-2

Fosfito monoácido

FORMULAS

HIDRUROS METALICOS:

Son compuestos formados por un metal + hidrógeno en los cuales el hidrógeno trabaja con carga de -1. Para nombrarlos se utiliza la palabra hidruro que representa la familia seguido del nombre del metal, ya sea este de acuerdo a la nomenclatura de la IUPAC o conforme a la nomenclatura tradicional.

Por ejemplo:

Mg+2

+

H-1

*

MgH2

Hidruro magnésico

Hidruro de magnesio

Na+1

+

H-1

*

NaH

Hidruro sódico

Hidruro de sodio

FUNCION ANHIDRIDO:

Son compuestos binarios formados por elementos electronegativos o metaloides con el oxígeno. Para nombrarlos en la nomenclatura tradicional se les llama ANHIDRIDOS seguido del nombre correspondiente en la tradicional al no metal. En la IUPAC se llaman ÓXIDOS seguidos del nombre correspondiente en la IUPAC al no metal.

ÓXIDOS BASICOS:

Son compuestos binarios formados por un metal + oxígeno. Para nombrarlos se usa la palabra OXIDO seguido del nombre del ion metálico en el tipo de nomenclatura que se desee utilizar (tradicional o de la IUPAC).

PEROXIDOS:

Son compuestos binarios formados por un metal + oxígeno bajo la forma de ion peróxido, esta forma consiste en la unión de dos oxígenos que comparten un electrón de valencia por lo que a cada oxígeno le falta un electrón escribiéndose el ion peróxido como (O2)-2.

Para nombrar los peróxidos se utiliza la palabra PEROXIDO, seguido del nombre del ion metálico según el tipo de nomenclatura que se desea utilizar.

HIDROXIDOS:

Son compuestos ternarios formados por metal + el ion hidróxido que está formado por oxígeno e hidrógeno (OH)-1. A los hidróxidos también se les conoce como bases. Para nombrarlos se utiliza la palabra HIDROXIDO seguida del nombre del ion metálico de acuerdo a la nomenclatura que se desea utilizar.

Nota: En los hidróxidos el metal nunca lleva subíndice debido a que el hidróxido trabaja con -1 y cuando el metal trabaja con 1 no se escribe el paréntesis. Cuando trabaja con 2 ó más se escribe el paréntesis y un subíndice igual a la carga del metal.

ACIDOS:

Son compuestos que se caracterizan por empezar con hidrógeno y tener un no metal y en ocasiones también oxígeno, además de presentar un solo nombre se dividen en dos tipos que son ACIDOS HIDRACIDOS y ACIDOS OXIOACIDOS.

HIDRACIDOS: Son compuestos binarios formados por hidrógeno y no metal generalmente del grupo VI y VIIA, con excepción del ácido cianhídrico que es terciario. Para nombrarlos se escribe la palabra ACIDO seguida del nombre del anión, pero cambiando la terminación URO por HIDRICO.

Nota: En los ácidos del ion negativo nunca llevara subíndice ni paréntesis y el ácido tendrá un número de hidrógenos igual a la carga del anión.

OXIACIDOS: Son compuestos ternarios formados por hidrógeno, no metal (o metal con valencia mayor de cuatro) + oxígeno. Para nombrarlos se escribe la palabra ACIDO seguida del nombre del anión, pero cambiando las terminaciones ITO por OSO y ATO por ICO.

SALES:

Son compuestos formados básicamente por metal + no metal que en ocasiones contienen oxígeno y en algunos casos también hidrógeno, generalmente se obtienen de la reacción de un ácido con una base formando además agua, también se obtienen de la reacción de un ácido con un metal y en este caso además de la sal se obtiene hidrógeno que se desprende.

Para nombrarlos se escribe el nombre del anión seguida del catión según el tipo de nomenclatura que corresponda (tradicional o IUPAC).

Para su estudio las sales se dividen en tres grupos principales que son:

  • Sales binarias, haloideas o haluros, formadas por metal y no metal (neutras).

  • Oxisales, formadas por metal + no metal + oxígeno (sales básicas).

  • Sales ácidas, formadas por metal + hidrógeno + no metal + oxígeno.

  • BIBLIOGRAFIA

    DELGADO Tamez. Victor V., Romo Marín, H. Homero y Terrazas Vargas, J. Blas I.- Química, Educación Secundaria, Tercer Grado. 2ª. Edición, Ediciones Castillo. México, 1995.

    ENCICLOPEDIA ENCARTA 97, Microsoft

    ENCICLOPEDIA LEXI-K 1.0 para Windows.- Versión 1.0.009. Argentina, 1995.

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