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Curso Introductorio de Química Universitaria

Unidad 5 COMO DAR NOMBRE A LOS COMPUESTOS QUÍMICOS Ligia Solís Torres Xinia Vargas González Noviembre, 2016

Es importante conocer y aprender los lenguajes de acuerdo a diversas ramas de estudio, tales como la historia, matemática, literatura y cualquier otra ciencia; la Química también posee un método sistemático para nombrar la gran cantidad de sustancias, en este caso inorgánicas. El sistema de asignación de nombres a las sustancias químicas fue considerado por primera vez por el químico y político francés Guyton de Morveau en 1782. Este científico fue la primera persona en sugerir un lenguaje de uso común a nivel mundial para “ayudar a la inteligencia y aliviar la memoria”, Aspectos que son necesarios para la escritura de fórmulas químicas de los compuestos químicos. Se debe considerar que los compuestos químicos semejan pilas eléctricas; tienen un extremo positivo y uno negativo.

En el extremo positivo se coloca el metal y en el negativo el no metal. Debido a que los átomos de algunos elementos tienen tendencia a ceder electrones y otros a aceptarlos, siempre que se combinen dos elementos para formar un compuesto, un átomo adquiere carga positiva y el otro átomo carga negativa. Para la asignación de la carga se debe conocer el número de oxidación de cada elemento constituyente del compuesto. En general, los átomos de los metales pierden electrones, mientras que los átomos de los no metales tienden a ganar electrones. No solo existen iones simples como K1+, S2compuestos como: NO31SO42-

Nitrato Sulfato

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sino que también hay iones

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Estos iones constan de átomos unidos entre sí, con carga positiva o negativa. Es importante señalar que las propiedades químicas de los iones son diferentes a las de los átomos neutros, por ejemplo, el cloruro (Cl 1- ) se ingiere diariamente al consumir sal de mesa, sin embargo, el cloro elemental es una sustancia altamente oxidante e irritante. Para escribir las fórmulas químicas deben seguirse ciertas reglas: 1. Es fundamental conocer el número de oxidación de cada uno de los elementos que constituyen el compuesto. 2. El elemento más electropositivo se escribe siempre de primero; por ejemplo: Correcto Incorrecto NaI INa K2 O O2 K AlCl3 Cl3Al 3. En caso de haber más de un elemento electropositivo en el compuesto, se escribirán en orden decreciente de su número de oxidación (excepto el H). Por ejemplo, debe escribirse MgNaPO 4 y no NaMgPO4. 4. Los cationes con igual número de oxidación deben escribirse en orden decreciente de su número atómico y los iones poliatómicos de igual carga (por ejemplo NH4 +) deben escribirse primero. Correcto Incorrecto KNaCO3 NaKCO3 NH4MgPO4 MgNH4PO4 CsLiNaSO4 LiCsNaSO4 5. Cuando el hidrógeno actúa como catión se escribe siempre de último por ejemplo, se escribe NaHCO3 y no HNaCO3; debe escribirse KNaHPO 4 y no HNaKPO4 o NaHKPO4. 6. En compuestos binarios entre no metales se escribe primero el que aparece antes de acuerdo con la siguiente secuencia: B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, Cl, O, F. 7. Un número de átomos idénticos en una fórmula se expresa con el número correspondiente, colocado como subíndice en la parte inferior derecha del símbolo. Correcto Incorrecto H2 O HHO AlCl3 AlClClCl Fe2O3 FeFeOOO El subíndice 1 no se anota, se sobreentiende.

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8. Para expresar en una fórmula un número de grupos atómicos idénticos, se encierra dicho grupo de átomos en un paréntesis y como subíndice se escribe el número correspondiente. Ejemplo: Fe(OH) 3 para expresar la presencia de 3 grupos OH en el compuesto; (NH 4)2SO4 para expresar que hay dos grupos NH4

Sistemas de Nomenclatura Sistema Estequiométrico Es utilizado principalmente para nombrar compuestos binarios formados por dos no metales a través de un enlace covalente. Éste sistema de nomenclatura utiliza el número de átomos presentes en el compuesto a través de los siguientes prefijos griegos: Prefijo monoditritetrapenta-

Número de átomos 1 2 3 4 5

Prefijo hexaheptaoctanonadeca-

Número de átomos 6 7 8 9 10

Consiste en expresar, mediante el uso de los prefijos correspondientes, el número de átomos de cada elemento presentes en el compuesto. Luego se menciona primero al elemento más electronegativo, solo la raíz del nombre del elemento y la terminación uro o ido separado con la preposición "de" del elemento menos electronegativo. Ejemplos: Fórmula CO Cl 2 O 7 CCl 4

Nombre del compuesto Monóxido de carbono Hept óxido de di cloro Tetracloruro de carbono

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Sistema de Stock Este sistema de nomenclatura lo propuso el científico alemán Alfred Stock (1876-1946). Se utiliza en compuestos constituidos por elementos metálicos o cationes y no metales o iones poliatómicos. En este sistema se emplean los números romanos para diferenciar los números de oxidación de los metales cuando el metal tiene más de un estado de oxidación. Los compuestos se dividen en tres grupos generales (binarios, ternarios y cuaternarios); según el número de elementos diferentes que presenta el compuesto. Compuesto CrB3 Mg3(PO3)2 HBrO4 MgHPO4

Clasificación Binario Ternario Ternario Cuaternario

Compuestos Binarios Son compuestos constituidos por dos elementos distintos. Ejemplos de este tipo de compuestos son: Óxidos: Son aquellos compuestos formados por oxígeno y otro elemento, metal o no metal. 1) Metal + oxígeno  óxido metálico El nombre de los óxidos metálicos sigue la siguiente estructura:

Óxido de nombre del metal (Valencia*)

*en números romanos cuando el metal tenga más de un número de oxidación

Ejemplos: Fórmula FeO Fe2O3 Al2O3 MnO2

Nombre del compuesto Óxido de hierro (II) Óxido de hierro (III) Óxido de aluminio Óxido de manganeso (IV)

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2) No metal + oxígeno  óxido no metálico Consiste en expresar, mediante el uso de los prefijos correspondientes, el número de átomos de cada elemento presentes en el compuesto. Luego se menciona primero al elemento más electronegativo, solo la raíz del nombre del elemento y la terminación uro o ido separado con la preposición "de" del elemento menos electronegativo. prefijo raíz elemento negativo uro o ido de prefijo elemento positivo. Ejemplos Fórmula CO2 P2Cl5

Nombre del compuesto dióxido de carbono pentacloruro de difósforo

Hidruros: son compuestos del hidrógeno con algunos de los elementos metálicos; elementos del grupo I, II y el boro. Los compuestos de este tipo se nombran de la siguiente manera: Hidruro de nombre del metal (Valencia*) *en números romanos cuando el metal tenga más de un número de oxidación

Ejemplos:

Fórmula CaH2 PoH6

Nombre del compuesto Hidruro de calcio Hidruro de polonio (VI)

Hidrácidos: Son compuestos formados con hidrógeno con carga 1+, unido a no metales. Se asignan las siguientes reglas para nombrar a los compuestos producto de esta combinación. Cuando el compuesto está en disolución acuosa sigue la siguiente regla. Ácido de Raíz del no metal hídrico. Ejemplos: HCl

(ac)

Acido clorhídrico

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Cuando el compuesto está en estado gaseoso se nombra de la siguiente manera. Raíz del nombre del no metal uro de Hidrógeno.

Ejemplos: HCl (g)

Cloruro de hidrógeno.

Sales: Son compuestos formados por un metal con un no metal. Las sales son el producto de la combinación de óxidos metálicos con no metálicos o bien de la combinación de ácidos y bases. Cuando el metal presenta varios números de oxidación, se debe indicar el nombre del metal y con números romanos el respectivo número de oxidación. Raíz del nombre del no metal uro de nombre del metal (Valencia*)

*en números romanos cuando el metal tenga más de un número de oxidación

Ejemplos: Fórmula FeCl3 AlI3

Nombre del compuesto cloruro de hierro (III) yoduro de aluminio

Compuestos Ternarios Estos compuestos están formados por tres elementos diferentes y se dividen en: Hidróxidos (Bases o Álcalis) Son compuestos entre metales enlazados a un anión hidroxilo (OH producto de la reacción de óxidos metálicos con agua.

-1

),

Óxido metálico + agua  hidróxido Se nombran bajo la siguiente regla Hidróxido de nombre del metal (Valencia*) *en números romanos cuando el metal tenga más de un número de oxidación

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Ejemplos:

Fórmula Fe(OH)3 Ba(OH)2

Nombre del compuesto Hidróxido de hierro ( III ) Hidróxido de bario

Oxácidos La combinación de un óxido no metálico con agua produce compuestos denominados oxácidos. Son compuestos constituidos por hidrógeno (H +1), y un oxianión poliatómico. Para la correcta asignación del nombre se sigue la siguiente regla: Ejemplos: Ácido

____________________________.

(Nombre del ion poliatómico. Si el ion piliatómico termina en ato para nombrarlo se cambia por ico, pero si termina en ito el cambio es por oso) H2SO4 sulfúrico H2CO3 HIO

Ácido Ácido carbónico Ácido hipoyodoso.

Sales Ternarias: Las sales de este tipo son producto de la combinación de óxidos metálicos con óxidos no metálicos. La regla que sigue la asignación de nombre a estas sales es: Metal

de

____________________________. Nombre del ion poliatómico).

Cuando el metal varios números de oxidación se emplean números romanos.

presenta

Ejemplo: AgNO3 CuClO3

Nitrato de plata Sulfato de cobre (I)

Cuadro 2. Números de oxidación de los metales y no metales de uso común

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Metal

Valencia

No metal

Litio

Símbol o Li

Valencia

Hidrógeno

Símbol o H

+1

Sodio

Na

+1

Flúor

F

-1

Potasio

K

+1

Cloro

Cl

-1, +1, +3, +5, +7

Rubidio

Rb

+1

Bromo

Br

-1, +1, +3, +5, +7

Cesio

Cs

+1

Yodo

I

-1, +1, +3, +5, +7

Francio

Fr

+1

Oxígeno

O

-2

Plata

Ag

+1

Azufre

S

-2, +2, +4, +6

+1

Selenio

Se

-2, +2, +4, +6

+

-1, +1

Amonio

NH4

Berilio

Be

+2

Telurio

Te

-2, +2, +4, +6

Magnesio

Mg

+2

Nitrógeno

N

Calcio

Ca

+2

Fósforo

P

-3, +1, +2, +3, +4, +5 -3, +1, +3, +5

Estroncio

Sr

+2

Arsénico

As

-3, +3, +5

Bario

Ba

+2

Antimonio

Sb

-3, +3, +5

Radio

Ra

+2

Boro

B

-3, +3

Cinc

Zn

+2

Bismuto

Bi

-3, +3, +5

Cadmio

Cd

+2

Carbono

C

-4, +2, +4

Cobre

Cu

+1, +2

Silicio

Si

-4, +4

Mercurio

Hg

+1, +2

Cromo

Cr

+2, +3, +6

Aluminio

Al

+3

Manganeso

Mn

+2, +3, +4, +6, 7

Oro

Au

+1, +3

Platino

Pt

+2, +4

Hierro

Hierro

+2, +3

Iridio

Ir

+2, +4

Cobalto

Co

+2, +3

Estaño

Sn

+2, +4

Níquel

Ni

+2, +3

Plomo

Pb

+2, +4

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Cuadro 3. Ácidos oxácidos y sus respectivos Aniones que originan sales ternarias de uso frecuente Ácido

Fórmula

Anión

Nombre del anión

Hipocloroso Cloroso Clórico Perclórico Hipobromoso Bromoso Brómico Perbrómico Hipoyodoso Yodoso Yódico Peryódico Sulfuroso Sulfúrico Selenioso Selénico Teluroso Telúrico Hiponitroso Nitroso Nítrico Fosforoso Fosfórico Arsenioso Arsénico Antimonioso Antimónico Carbónico Ortosílico Bórico

HClO HClO2 HClO3 HClO4 HBr HBrO2 HBrO3 HBrO4 HIO HIO2 HIO3 HIO4 H2SO3 H2SO4 H2SeO3 H2SeO4 H2TeO3 H2TeO4 HNO HNO2 HNO3 H3PO3 H3PO4 H3AsO3 H3AsO4 H3SbO3 H3SbO4 H2CO3 H4SiO4 H3BO3

ClOClO2ClO3ClO4BrBrO2BrO3BrO4IOIO2IO3IO4SO32SO42SeO32SeO42TeO32TeO42NONO2NO3PO33PO43AsO33AsO43SbO33SbO43CO32SiO44BO33-

Hipoclorito Clorito Clorato Perclorato Hipobromito Bromito Bromato Perbromato Hipoyodito Yodito Yodato Peryodato Sulfito Sulfato Selenito Seléniato Telurito Telurato Hiponitrito Nitrito Nitrato Fosfito Fosfato Arsenito Arseniato Antimonito Antimoniato Carbonato Ortosilicato Borato

Permangánico Crómico Dicrómico

HMnO4 H2CrO4 H2Cr2O7

MnO4CrO42Cr2O72-

Permanganato Cromato Dicromato

REFERENCIAS

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Brown, T. (2014) Química. (Décimo segunda ed.) México: Pearson Chang, R. (2013). Química (Undécima ed.). México: Mc Graw Hill McMurry, J. (2012). Química (Sexta ed.). New Jersey: Pearson Education Petruci, R. (2011. Química General (Décima ed.). Toronto: Pearson

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