NOMENCLATURA y FORMULACIÓN en QUÍMICA INORGÁNICA

1. NOMENCLATURA y FORMULACIÓN enQUÍMICA INORGÁNICA Adaptado a las normas de la IUPAC 2005

2. 0. Introducción Valencia Es la capacidad que posee un elemento de combinarse con otro Electrovalencia: nº de electrones que puede ganar o ceder un átomo en la formación de un compuesto iónico Covalencia: nº de electrones que se pueden compartir en un enlace covalente

3. 0. Introducción Número de oxidación de un átomo en un compuesto químico El número de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto químico es la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto o especie. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios. El nº de oxidación no tiene porqué coincidir con la valenciade un elemento: CH4: la valencia del C es IV; el nº oxidación es -4 CH3Cl: la valencia del C es IV;el nº oxidación es -2 CH2Cl2: la valencia del C es IV; el nº oxidación es 0 CCl4: la valencia del C es IV; el nº oxidación es +4

4. 0. Introducción Las reglas de asignación del número de oxidación son: 1.El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca , He, N2 , H2, O2 P4 , etc. 2. El n.o. de un ión simple coincide con su carga: Así, los n.o . del S2–, Cl– y Zn2+ son, respectivamente, –2, –1, +2 3. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1 4. El n.o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1 5. El n.o. de los metales alcalinos (Grupo 1) es siempre +1 6. El n.o. de los metales alcalinotérreos (Grupo 2) es siempre +2 7. La suma algebraica de los n.o. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ión , igual a la carga del ión

5. 0. Introducción Cuadro de n.o. de los elementos más frecuentes: No metales:

6. 0. Introducción Cuadro de n.o. de los elementos más frecuentes: Metales:

7. 0. Introducción Regla general de la formulación: En cualquier fórmula química se escribe en primer lugar los elementossituados a la izquierda de la T.P. (menos electronegativo), y en segundolugar, los situados a la derecha (más electronegativos). Ej: NaCl y no ClNa. Orden de electronegatividad aplicada a la formulación:

8. I. Sustancias simples Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento • Los gases nobles son monoatómicos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn • Las moléculas de bastantes sustancias que en c.n. son gases, son diatómicas: N2, F2, O2, … • Elementos que presentan estados alotrópicos (agrupaciones de distintos nº de átomos: S8, O3, P4, … • Los metales, en las ecuaciones químicas, se representan simplemente mediante el símbolo: Cu, Sn, Fe, Ag, …

9. I. Sustancias simples Aquéllas constituidas por átomos de un mismo elemento

10. II. Compuestos binarios Están formados por dos elementos • Se escriben los elementos en un orden: primero el menos electronegativo y luego el más electronegativo • Se intercambian los n. o., pero prescindiendo del signo • Siempre que sea posible se simplifica: Cu2S2CuS +3-2 Al O 2 3 • El compuesto se lee de derecha a izquierda Sistemas de nomenclaturas • De composición • De adición • De sustitución • Tradicional (el sistema más antiguo)

11. Nomenclatura de composición • Está basada en la composición no en la estructura • El tipo más simple es la estequiométrica • En ella se indica la proporción de los constituyentes • Esta proporción puede indicarse de varias formas: • Con prefijos multiplicativos (mono-, di-, tri-,…) • Utilizando nos de oxidación (Stock, mediante nos romanos) • Utilizando la carga de los iones

12. CLASIFICACIÓN óxidos peróxidos hidruros sales neutras óxidos básicos óxidos ácidos hidrurosmetálicos hidrurosno metálicos sales neutras sales volátiles grupos 13, 14,15hidruros volátiles grupos 16, 17haluros dehidrógeno II. Compuestos binarios

13. II. Compuestos binarios1. Óxidos Son combinaciones del oxígeno con otro elemento, metálico o no metálico, aexcepción de los halógenos

14. II. Compuestos binarios1. Óxidos Óxidos del azufre

15. II. Compuestos binarios1. Óxidos • Mención especial requieren los óxidos del nitrógeno.

16. II. Compuestos binarios2. Peróxidos Son combinaciones del oxígeno que contienen el grupo peroxo (-O-O-). En ellos el número de oxidación del oxígeno es -1 (O2)2- La nomenclatura es igual que la de los óxidos. Cambiando en la de Stock la palabra óxido por peróxido Para el compuesto H2O2laIUPAC acepta el nombre común de agua oxigenada

17. II. Compuestos binarios3. Combinaciones con el hidrógeno Son combinaciones del hidrógeno con cualquier elemento químico • HIDRUROS METÁLICOS: combinación del hidrógeno (-1) con un metal.

18. II. Compuestos binarios3. Combinaciones con el hidrógeno • Combinaciones del hidrógeno (+1) con los no metales de los grupos 16 (nº oxidación -2) y 17(nº oxidación -1). • Estos compuestos en disolución acuosa tienen carácter ácido y se llaman ácidos hidrácidos

19. II. Compuestos binarios3. Hidruros • Hidruros volátiles: es la combinación del hidrógeno (+1) con un no metal de los grupos 13, 14 y 15.

20. II. Compuestos binarios4. Otras combinaciones binarias Combinaciones de dos elementos, que no son ni el O ni el H. • Sales neutras: son combinaciones de un metal y un no metal.

21. II. Compuestos binarios4. Otras combinaciones binarias • Combinaciones de dos no metales. El más electronegativo se pone a la derecha y es el que lleva la terminación -uro

22. clasificación hidróxidos oxoácidos oxosales neutras sales ácidasde hidrácidos y oxisales ácidas III. Compuestos ternarios Están formados por tres elementos

23. III. Compuestos ternarios1. Hidróxidos Son compuestos formados por un metal y el grupo hidróxido (OH)- Cuando se disuelven en agua originan disoluciones básicas, de ahí que también se denominen bases.

24. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos Son compuestos formados por hidrógeno, no metal y oxígeno. • Su fórmula general es: HaXbOc, donde X es un no metal o algún metal de transición con alto estado de oxidación. • Según las recomendaciones de la IUPAC de 2005, se pueden nombrar de tres formas diferentes: nomenclatura común o clásica, nomenclatura de adición y nomenclatura de hidrógeno

25. Prefijos y sufijos utilizados en la nomenclatura tradicional (clásica) • Consiste en añadir un sufijo al nombre del elemento según con el n. o. con el que actúe:

26. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo de los halógenos (Grupo 17): Cl, Br, I (+1, +3, +5, +7) • Cl2O + H2O  HClO • Cl2O3 + H2O  HClO2 • Cl2O5 + H2O  HClO3 • Cl2O7 + H2O  HClO4

27. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo de los anfígenos (Grupo 16) : S, Se, Te (+2, +4, +6) • SO + H2O  H2SO2 • SO2 + H2O  H2SO3 • SO3 + H2O  H2SO4

28. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo 15: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5),As, Sb (+3, +5) • N2O + H2O  HNO • N2O3 + H2O  HNO2 • N2O5 + H2O  HNO3

29. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo 15: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5), As, Sb (+3, +5) • El P, As y Sb pueden formar más de un oxoácido con el mismo n. o. • óxido + H2O  oxoácido META • óxido + 2H2O  oxoácido DI o PIRO • Óxido + 3H2O  oxoácido (ORTO) • P2O5 + H2O  HPO3 • P2O5 +2 H2O  H4P2O7 • P2O5 +3 H2O  H3PO4

30. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo 15: N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5), As, Sb (+3, +5) • El P, As y Sb pueden formar más de un oxoácido con el mismo n. o. • +1 +5 -2 • H P O 3 = H P O 3 • +1 +5 -2 • H3PO3+1 = H3PO4

31. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo 14: C (+4), Si (+4) • Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres. • CO2 + H2O  H2CO3

32. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo 14: C (+4), Si (+4) • Mientras que el C sólo forma un oxoácido (que es inestable), el Si puede formar tres. • SiO2 + H2O  H2SiO3 • H2SiO3 + H2O  H4SiO4 • 2 H4SiO4 - H2O  H6Si2O7

33. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del grupo 13: B (+3) • No se formula el ácido dibórico; sí el tetrabórico, que excede a este nivel. • B2O3 + H2O  HBO2 • HBO2 + H2O  H3BO3

34. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del manganeso: Mn (+4, +6, +7) • Análogos serían los oxoácidos del tecnecio y del renio, que exceden a este nivel. • MnO2 + H2O  H2MnO3 • MnO3 + H2O  H2MnO4 • Mn2O7 + H2O  HMnO4

35. III. Compuestos ternarios2. Oxoácidos • Oxoácidos del cromo: Cr (+6) • Se obtienen los dos oxoácidos siguientes: • CrO3 + H2O  H2CrO4 • 2 H2CrO4- H2O  H2Cr2O7

36. monoatómico: formado por un solo átomo. Su carga coincide con su n.o. Ión poliatómicos: formado por varios átomos. La mayoría son aniones. III. Compuestos ternarios3. Iones: cationes y aniones • Un átomo se transforma en un ión positivo (catión) si cede electrones y en ión negativo (anión) si gana electrones. • En general: • los metales forman cationes • los no metales forman aniones

37. III. Compuestos ternarios3. Iones: cationes y aniones • Nomenclatura: STOCK y uso del número de carga (sistema Ewens-Basset). • Anión monoatómico: se nombran utilizando el sufijo –uro. • Cationes: se nombra como ión o catión, seguido del nombre del ión y su valencia entre paréntesis. • Anión poliatómico: se nombran con los sufijos –ito, -ato, según el oxoácido de procedencia sea –oso o –ico. • CATIONES MONOATÓMICOS

38. III. Compuestos ternarios3. Iones: cationes y aniones Anión monoatómico: se nombran utilizando el sufijo –uro seguido de la carga correspondiente, si no hay ambigüedad, se puede omitir el número de carg • ANIONES MONOATÓMICOS

39. Anión poliatómico: se nombran con los sufijos –ito, -ato, según el oxoácido de procedencia sea –oso o –ico.

40. Aniones derivados de oxoácidos

41. III. Compuestos ternarios4. Oxosales neutras Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen los hidrógenos por un metal Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtienen por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido: • oxoácido + hidróxido  oxosal + agua • HNO3 + NaOH  NaNO3 + H2O • NOMENCLATURA • Nomenclatura común o clásica (tradicional): se nombra el oxoanión y tras la palabra “de” el nombre del catión (generalmente un metal) indicando entre paréntesis el número de oxidación si fuera necesario.

42. III. Compuestos ternarios4. Oxosales neutras Son compuestos derivados de un oxoácido, en el que se sustituyen el (los) hidrógeno(s) por un metal(es). Están formados por un metal, no metal y oxígeno. Se obtien por neutralización total de un oxoácido y un hidróxido:

43. III. Compuestos ternarios5. Sales ácidas de hidrácidos Son sales ácidas que resultan de sustituir un H de un ácido hidrácido por un metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK

44. IV. Oxisales ácidas • Oxosales ácidas: son sales que aún contienen H en su estructura. Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales. • Utilizaremos la nomenclatura común o tradicional, en la que se nombra el anión y tras la palabra “de” se indica el nombre del catión indicando entre paréntesis la valencia

45. - H+ + Na+ H2PO4- NaH2PO4 - 2 H+ + 2 Na+ HPO42- Na2HPO4 - 3 H+ + 3 Na+ PO43- Na3PO4 IV. Compuestos superiores1. Oxosales ácidas Son sales que aún contienen H en su estructura.Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales. oxosales ácidas H3PO4

46. IV. Compuestos superiores1. Oxosales ácidas Son sales que aún contienen H en su estructura.Derivan de la sustitución parcial de un ácido poliprótico por metales. La nomenclatura recomendada es la de STOCK