Formulación y nomenclatura inorgánica

Ácidos, óxidos, peróxidos, hidruros, sales, hidróxidos. Compuestos binarios

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COMBINACIONES BINARIAS

COMBINACIONES BINARIAS DEL OXÍGENO

En general reciben el nombre de óxidos, pudiendo ser de dos tipos: óxidos ácidos (no metal con oxígeno) y óxidos básicos ( metal con oxígeno).

1.- OXIDOS NO METALES (ACIDOS)

Responden a la fórmula general X2ON, en la que X es el símbolo del no metal y n su valencia frente al oxígeno (elemento electronegativo).

Para nombrar a estos compuestos empleamos indistintamente tres formas de nomenclatura: la tradicional, la de Stock, y la sistemática I.U.P.A.C.:

a) nomenclatura tradicional.- Se nombran con la palabra anhídrido seguida del nombre del no metal con la terminación OSO o ICO, según su valencia, y, en los casos en que existan tres o cuatro, a la menor la indicamos con el prefijo HIPO, además de la terminación OSO , y, a la mayor, en el caso de cuatro valencias, con el prefijo PER, además de la terminación ICO. Ejemplos:

- anhídrido hipocloroso.....Cl2O - anhídrido bromoso.........Br2O3

- anhídrido iódico..........I2O5 - anhídrido perclórico......Cl2O7

- anhídrido sulfúrico.......S2O6 -> S - anhídrido hipofosforoso...P2O

b) nomenclatura de Stock.- Se nombran con la palabra óxido, la preposición de el nombre del no metal y, en números romanos entre paréntesis, la valencia del no metal (si hubiera más de una). Ejemplos:

- óxido de cloro (I) - óxido de bromo (III) - óxido de iodo (V)

- óxido de cloro (VII) - óxido de azufre (VI) - óxido de fósforo (I)

2.- ÓXIDOS METALES (BÁSICOS)

Responden a la fórmula general M2Ov, en la que M es el símbolo del metal y v, su valencia. Para nombrar a estos óxidos se emplean los mismos sistemas de nomenclatura que para los óxidos ácidos:

a) nomenclatura tradicional.- Se nombran con la palabra óxido seguida del nombre del metal con terminación OSO o ICO según su valencia (si solo tiene una valencia se usa la ICO)

b) nomenclatura de Stock.- Se nombran con la palabra óxido, la preposición de y el nombre del metal, con la valencia en números romanos (si la valencia es única, ésta no se indica).

c) nomenclatura sistemática.- Al igual que en los óxidos ácidos, se emplean prefijos, que indican el número de átomos de metal y de oxígeno, que existen en el compuesto.

Fórmula

N. Stock

N. Tradicional

N. Sistemática

Fe2O3

óxido de hierro (III)

óxido férrico

trióxido de dihierro

Cu2O2 -> CuO

óxido de cobre (II)

óxido cúprico

monóxido de cobre

Ni2O2 -> NiO

óxido de níquel (II)

óxido niqueloso

óxido de níquel

Na2O

óxido de sodio

óxido sódico

monóxido de disodio

3. PERÓXIDOS

Son compuestos formados por oxígeno y metal, pero el oxígeno se encuentra formando una estructura singular, denominada grupo peroxo (O2-2). Su fórmula general es M2(O2)N, y se nombran con la palabra peróxido; la preposición de y el nombre del metal con la valencia en números romanos (si existen varias).

Ejemplos de tradicional,:

  • peróxido de hidrógeno..... H2O2

  • peróxido de sodio............... Na2O2

  • peróxido de bario............. Ba2(O2)2 -> BaO2

  • peróxido de hierro (II)......... Fe2(O2)2 -> FeO2

COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO

1.- HIDRÓGENO CON NO METAL (HIDRACIDOS)

En estos compuestos, el hidrógeno actúa siempre con valencia +1 y los no metales, con su valencia negativa característica. Estos compuestos responden a la fórmula general HNX en la que N es la valencia negativa del no metal y X, su símbolo.

N = 1 para los elementos del grupo VII-A N = 2 para los elementos del grupo VI-A

Grupo VII-A menos el astato y en el grupo VI-A solo el azufre, selenio y teluro

Para nombrar a estos compuestos vamos a considerar dos grupos:

a) el no metal pertenece a los grupos (VII-A) (VI-A): entonces escribimos el nombre del no metal con la terminación URO la preposición de y la palabra hidrógeno.

Ejemplos:

- cloruro de hidrógeno .....HCl - bromuro de hidrógeno .....HBr

- sulfuro de hidrógeno .....H2S - seleniuro de hidrógeno ...H2Se

-En la nomenclatura Tradicional (no aceptada por la I.U.P.A.C) estas sustancias tienen un comportamiento ácido, y por eso tienen el nombre genérico de ácidos. Para nombrarlas escribimos:

la palabra ácido + el nombre del elemento acabado en hídrico.

Ejemplos:

- ácido clorhídrico - ácido bromhídrico

- ácido sulfhídrico - ácido selenhídrico

b) el no metal pertenece a los grupos (IV-A) (V-A): en este caso los compuestos reciben nombres propios, siendo estos preferibles a cualquier nombre sistemático. También, su formulación difiere de la general ya que, en estos compuestos, el símbolo del no metal se escribe en primer lugar; así pues,la fórmula quedaría XHN.

N = 3 Para el grupo V-A solo N, P, As, Sb N = 4 Para el grupo IV-A solo C y Si Ejemplos:

- Amoníaco.......NH3 - Fosfamina......PH3 - Arsenamina.....AsH3

- Estibamina.....SbH3 - Metano.........CH4 - Borano........BH3

- Silano.........SiH4

2.- HIDRÓGENO CON METAL (HIDRUROS)

En estos compuestos el hidrógeno actúa con valencia 1 y reciben el nombre genérico de hidruros. La fórmula general de los hidruros es MHN y se nombran con la palabra hidruro, la preposición de y el nombre del metal con la valencia en números romanos, si posee varias (Stock); o bien, con un prefijo delante de la palabra hidruro, que indique el número de hidrógenos, la preposición de y el nombre del metal (sistemática).

Son las combinaciones del hidrógeno con los elementos metálicos de los grupos (I-A) (II-A) (III-A) (IV-A) n = 1 Grupo I-A n = 2 Grupo II-A n = 3 Grupo III-A n = 4 Grupo IV-A

Ejemplos:

- hidruro de calcio..........CaH2 - hidruro de litio...….......LiH

- hidruro de sodio...........NaH - hidruro de hierro (II).....FeH2

- dihidruro de calcio........CaH - trihidruro de níquel.......NiH3

COMBINACIONES BINARIAS DE NO METAL Y METAL

Responden a la fórmula general M1XN M2XN; en ésta, M1 M2 es la valencia del no metal que actúa con el metal.

1

a) nomenclatura tradicional o clásica.- Nombre del no metal con terminación URO, seguido por el del metal con la terminación OSO o ICO según su valencia.

Ejemplos:

- bromuro platínico..... .PtBr4 - sulfuro ferroso.....…..Fe2S2 -> FeS

- cloruro aúrico.....…...AuCl3 - ioduro argéntico....….AgI

- cloruro cálcico.....….CaCl2 - seleniuro férrico....…Fe2Se3

- cloruro sódico.....….NaCl - sulfuro de litio....…...Li2S (*)

(*) Cuando el metal solo tiene una valencia se puede sustituir el prefijo ico u oso por de

b) nomenclatura de Stock.- Nombre del no metal con terminación URO, la preposición de y el nombre del metal con la valencia en números romanos ( en el caso de que hubiera varias).

Ejemplos:

- bromuro de platino (IV) - sulfuro de hierro (II) - cloruro de oro (III)

- ioduro de plata - cloruro de calcio - seleniuro de hierro (III)

c) nomenclatura sistemática.- A los nombres del no metal con la terminación URO y del metal, se les anteponen prefijos que indican el número de átomos existentes en la fórmula, con el siguiente esquema: PREFIJO-no metal-URO de PREFIJO-metal.

Ejemplos:

- tetrabromuro de platino - monosulfuro de hierro (*) - tricloruro de oro

- monoioduro de plata (*) - dicloruro de calcio - triseleniuro de dihierro

(*) el prefijo mono puede omitirse

NOTA: Hemos de insistir en el hecho de que, en los compuestos binarios, al elemento que se nombra en primer lugar (que es el más electronegativo), se le formula en segunda posición.

COMBINACIONES BINARIAS DE NO METAL Y NO METAL

Responden a la fórmula general XNYM, en la que N es la valencia que usa Y al combinarse con el hidrógeno (al que nombraremos con la terminación URO) y M es la valencia positiva, que corresponda a X ( que siempre será el más electropositivo).

X = Es un no metal el más electropositivo, (el que va antes y más bajo en la tabla periódica)

Para nombrar a estos compuestos emplearemos, tanto la nomenclatura de Stock como la sistemática:

a) nomenclatura de Stock.- Nombre del no metal 2 con terminación URO la preposición de y el nombre del no metal 1, con la valencia en números romanos.

Ejemplos:

- cloruro de arsénico (V).......AsCl5

- bromuro de fósforo (III)......PBr3

  • sulfuro de nitrógeno (I)......N2S

b) nomenclatura sistemática .- A los nombres del Y con la terminación URO y del X, se les anteponen prefijos, que indican el número de átomos existentes en la fórmula, según el siguiente esquema: PREFIJO-no metal 2-URO de prefijo-no metal 1

Ejemplos:

  • pentacloruro de arsénico

  • tribromuro de fósforo

  • monosulfuro de dinitrógeno

COMBINACIONES TERNARIAS

  • HIDRÓXIDOS

  • Son compuestos formados por metal, oxígeno e hidrógeno, en los que estos dos últimos elementos se encuentran formando un grupo singular, monovalente negativo, denominado "oxihidrilo" o "hidroxilo" (OH-).

    Responden a la fórmula general: M(OH)N y se nombran con la palabra hidróxido y el nombre del metal con la terminación OSO o ICO según la valencia (nomenclatura tradicional), o bien con la palabra hidróxido la preposición de y el nombre del metal con la valencia en números romanos (nomenclatura de Stock).

    Fórmula

    N. Stock

    N. Tradicional

    N. Sistemática

    NaOH

    hidróxido de sodio (I)

    hidróxido sódico

    Hidróxido de sodio

    Ca(OH)2

    hidróxido de calcio (II)

    hidróxido cálcico

    Bihidróxido de calcio

    Fe(OH)2

    hidróxido de hierro (II)

    Hidróxido ferroso

    Bihidróxido de hierro

    Fe(OH)3

    hidróxido de hierro(III)

    hidróxido férrico

    Trihidróxido de hierro

    Sn(OH)4

    Hidróxido de estaño (IV)

    hidróxido estánnico

    Tetrahidróxido de estaño

  • ÁCIDOS OXÁCIDOS U OXIÁCIDOS

  • Son compuestos formados por no metal, oxígeno e hidrógeno, que se pueden considerar a efectos de formulación como el resultado de la adición de una molécula de agua a la de un anhídrido; por lo tanto, la valencia con la que actúa el no metal es la positiva. Estos compuestos se nombran con la palabra ácido, seguida del nombre del anhídrido, del que se considera derivado; así pues, el ácido clórico deriva del anhídrido clórico y se formula de la siguiente manera: Cl2O5 + H2O = H2Cl2O6 -> HClO3 (ácido clórico)

    Ejemplos:

    - ácido hipocloroso.........Cl2O + H2O = H2Cl2O2 -> HClO

    - ácido brómico............Br2O5 + H2O = H2Br2O6 -> HBrO3

    - ácido sulfúrico......................SO3 + H2O = H2SO4

    - ácido nítrico..............N2O5 + H2O = H2N2O6 -> HNO3

    Pero existe una forma extraordinariamente rápida de formular ácidos, simplemente teniendo en cuenta el hecho de que un ácido es un compuesto eléctricamente neutro y, por tanto la suma de las cargas positivas del no metal y las del hidrógeno ha de ser la misma que la carga negativa que aporten los átomos de oxígeno presentes en la fórmula; por tanto, podemos decir:

    a.- NO METAL de valencia IMPAR...... H NM O(vNM+1)/2

    Ejemplos:

    - ácido clórico.....HClO(5+1)/2 -> HClO3

    - ácido hipocloroso..HClO(1+1)/2 -> HClO

    b.- NO METAL de valencia PAR.........H2 NM O(vNM+2)/2

    Ejemplos:

    - ácido sulfúrico...H2SO(6+2)/2 -> H2SO4

    - ácido carbónico...H2CO(4+2)/2 -> H2CO3

    (De esta forma rápida, y sabiendo unas pocas normas y variaciones, podremos formular a la perfección todos los oxiácidos y oxisales derivadas de ellos).

    NOTA : Además de la nomenclatura clásica o tradicional de los ácidos, que sigue en vigor, podemos utilizar otra que es la nomenclatura de Stock funcional, en la que, trás la palabra ácido, indicamos el número de oxígenos con un prefijo y la expresión OXO, a continuación el nombre del no metal, con la terminación ICO y la valencia de éste en números romanos.

    Ejemplos:

    - ácido TRIOXOSULFÚRICO (IV)....H2SO3

    - ácido HEPTAOXODISULFÚRICO (VI)...H2S2O7

    - ácido TRIOXOBÓRICO (III)....H3BO3

    (Con esta última nomenclatura no tendremos problema alguno en la formulación inversa de ácidos especiales, aunque lo ideal es tratarlos según la nomenclatura tradicional)

    ÁCIDOS ESPECIALES DEL FÓSFORO, ARSÉNICO Y ANTIMONIO

    Cuando a cualquiera de los anhídridos de estos elementos se le añade agua se obtiene una mezcla de ácidos en la que el anhídrido se une no solo a una molécula de agua, sino también a dos o a tres para dar, en cada caso, un ácido distinto:

    - Cuando el anhídrido se une a una molécula de agua, el ácido se nombra con el prefijo META delante del nombre del anhídrido.

    - Si son dos las moléculas de agua, el prefijo será PIRO.

    - Si son tres las moléculas de agua, el prefijo utilizado será ORTO

    Ejemplos:

    - ácido metafosfórico.......P2O5 + H2O -> H2P2O6 -> HPO3

    - ácido piroarsenioso.......As2O3 + 2H2O -> H4As2O5

    - ácido ortoantimónico.....Sb2O5 + 3H2O -> H6Sb2O8 -> H3SbO4

    ( El prefijo ORTO se puede omitir, y, así, un ácido de estos no metales, P, As o Sb, que no lleve prefijo hemos de suponer que se trata de la forma ORTO).

    También podemos utilizar una formulación rápida para estos ácidos de la siguiente manera:

    - ácido META - .......... HNMO(vNM+1)/2 (como un ácido normal de valencia impar)

    - ácido PIRO - ...…..... H4NM2O(vNM*2+4)/2

    - ácido ORTO - .......... H3NMO(vNM+3)/2

    Ejemplos:

    - ácido metafosfórico... HPO(5+1)/2 -> HPO3

    - ácido piroarsenioso... H4As2O(3*2+4)/2 -> H4As2O5

    - ácido ortoantimónico.. H3SbO(5+3)/2 -> H3SbO4

    * NOTA :

    En los ácidos con valencia +1 que posean más de un hidrógeno solo UNO es sustituible, y en los ácidos con valencia +3 son solo dos los hidrógenos sustituibles.

    Por eso a veces el ácido ortohipofosforoso se formula HPO2H2 y el ortofosforoso se formula H2PO3H

    Los ácidos polifosfóricos se pueden formular según la formula general: Hn+2 Pn O3n+1

    Ejemplo: ácido trifosfórico ........ H5 P3O10

    Los ácidos polimetafosfóricos responden a la fórmula general ( HPO3 )n

    ÁCIDOS DEL TELURO, IODO, SILICIO, AZUFRE, BORO Y METALES DE TRANSICIÓN

    - TELURO

    Además de los ácidos corrientes de este elemento, citaremos:

    - ácido ortotelúrico.......H2TeO4 + 2H2O -> H6TeO6

    - IODO

    Dentro de los ácidos periodicos podemos citar:

    - ácido metaperiódico.....HIO4

    - ácido ortoperiódico.....HIO4 + 2H2O -> H5IO6

    - SILICIO

    - ácido metasilícico.........H2SiO3

    - ácido ortosilícico...........H4SiO4

    - AZUFRE

    Además de los ácidos corrientes, el azufre tiene una serie de ácidos importantes, que hemos de saber formularlos, y son los siguientes:

    - ácido sulfoxílico ....H2SO2 (coincide con el ácido hiposulfuroso, S con valencia +2)

    - ácido ditionoso..... H2S2O4 ( el azufre actúa con valencia +3 y hay dos azufres, ditio,

    lo indica)

    • ácido tiosulfúrico...H2S2O3 ( al ácido sulfúrico se le cambia un oxígeno por un

    azufre H2SO4 -> H2S2O3 )

    - ácidos tiónicos..H2SxO6 : Si x=2 ácido ditiónico H2S2O6

    Si x=4 ácido tetratiónico H2S4O6

    - ácido disulfuroso o pirosulfuroso.... H2S2O(4*2+2)/2 -> H2S2O5

    - ácido disulfúrico o pirosulfúrico…... H2S2O(6*2+2)/2 -> H2S2O7

    - ácido permonosulfúrico....……......... SO3 + H2O2 -> H2SO5

    - ácido perdisulfúrico..............……….. 2SO3 + H2O2 -> H2S2O8

    - BORO

    - ácido metabórico..........HBO2

    - ácido ortobórico............H3BO3

    Existen también :

    - ácido pirobórico............H4B2O5

    - ácido tetrabórico...........H2B4O7 ( 2 B2O3 + H2O = H2B4O7 )

    -CROMO, MOLIBDENO Y WOLFRAMIO

    El cromo actúa con valencia +6 formando :

    - ácido crómico........H2CrO4

    - ácido dicrómico......H2Cr2O7 (*)

    (*) [(6*2+2)/2 =7]

    El molibdeno forma :

    - ácido molíbdico.......H2MoO4

    El wolframio forma :

    - ácido wolfrámico......H2WO4

    - MANGANESO , TECNECIO Y RENIO

    El manganeso actúa con valencia +6, formando el ácido mangánico .......H2MnO4 y con valencia +7, formando el ácido permangánico........HMnO4

    El tecnecio forma el ácido tecnético H2Tc O4 ( con valencia +6) y el ácido pertecnético HTcO4 (con valencia +7 )

    El renio forma asimismo los ácidos rénico H2ReO4 y perrénico HReO4

    - VANADIO, NIOBIO y TÁNTALO

    El vanadio tiene los ácidos : metavanádico HVO3 y ortovanádico H3VO4 ( HVO3 + H2O )

    Los de Nb y Ta igualmente.

    ACIDOS CON ENLACES CARBONO - NITRÓGENO

    Entre estos citaremos :

    - ácido cianhídrico ( cianuro de hidrógeno )............ HCN ( H - CN )

    - ácido ciánico.....................................................HOCN ( H - OCN )

    - ácido isociánico.................................................HNCO ( H - NCO )

    - ácido tiociánico.................................................HSCN ( H - SCN )

    - ácido fulmínico..................................................HONC ( H - ONC )

    Química Inorgánica

    I