DocenteDocenteRafael S. Gutiérrez CeraRafael S. Gutiérrez Cera

Santa Marta, 2013Santa Marta, 2013

Química General

Formulación y nomenclatura de la Química inorgánica

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA

FACULTAD DE INGENIERÍA

Formulación y nomenclatura de la Química inorgánica

VALENCIA  

Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos.

La valencia es un número, positivo o negativo, que nos indica el número de electrones que gana, pierde o comparte un átomo con otro átomo.

Elementos importantes

VALENCIA 1 VALENCIA 2 VALENCIA 3

LitioSodioPotasioRubidioCesioFrancioPlata

LiNaKRbCsFrAg

Berilio Magnesio Calcio Estroncio Zinc Cadmio Bario Radio

BeMgCaSrZnCdBaRa

Aluminio Al

VALENCIA 1, 2 VALENCIA 1, 3 VALENCIA 2, 3 

CobreMercurio

CuHg

Oro Talio

AuTl

Níquel Cobalto Hierro

NiCoFe

VALENCIA 2, 4 

VALENCIA 2, 3, 6 

VALENCIA 2, 3, 4, 6, 7

 

PlatinoPlomoEstaño

PtPbSn

Cromo Cr Manganeso Mn

METALES

NO - METALES

VALENCIA -1 VALENCIAS +/- 1, 3, 5, 7 VALENCIA -2

Flúor F CloroBromoYodo

ClBrI

Oxígeno O

VALENCIAS +/-2, 4, 6 VALENCIAS 2, +/- 3, 4, 5 VALENCIAS +/- 3, 5

AzufreSelenioTeluro

SSeTe

Nitrógeno N FósforoArsénicoAntimonio

PAsSb

VALENCIAS +/-2, 4 VALENCIA 4 VALENCIA 3

Carbono C Silicio Si Boro B

VALENCIA +/-1 

Hidrógeno H

HIDRÓGENO. 

NOMENCLATURAS. Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada).  

1. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA. Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEXA_, HEPTA_ ... Cl2O3 Trióxido de dicloro

I2O Monóxido de diyodo

 

2. NOMENCLATURA DE STOCK. En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. Ejemplos

             

      3 valencias

  4 valencias

Hipo_ _oso Valencia menor  

Valencia mayor

   2 valencias

_oso

1 valencia _ico

Per_ _ico     

3. NOMENCLATURA TRADICIONAL. En esta nomenclatura para poder distinguir con qué valencia funcionan los elementos en ese compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos:  

Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (II)

Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III)

Sustancias simples

Son aquellas que están constituidas por átomos de un solo elemento. En ellas las moléculas están formadas por átomos idénticos. En general, muchos elementos que son gases suelen encontrarse en forma diatómica (N2, O2, H2, etc.).

Veamos algunos ejemplos:

H2 Hidrógeno N2 Nitrógeno

F2 Flúor O2 Oxígeno

Cl2 Cloro O3 Ozono

Br2 Bromo S8 Azufre λ

I2 Yodo P4 Fósforo blanco

Compuestos• Los compuestos son sustancias formadas por átomos de

dos o más elementos y se clasifican según los elementos que lo constituyen o según los otros compuestos de donde provengan.

• Se conoce como función química a una serie de sustancias con propiedades comunes y específicas que las distinguen de otras. Tales funciones poseen en sus moléculas un átomo o grupo de átomos que las identifica, y que se le conoce como grupo funcional.

Ejemplo:

Ca(OH)2, NaOH, Cu(OH)2 Fe(OH)3

Todos corresponden a una misma función química: los hidróxidosTodos tienen el mismo grupo funcional: el ión hidroxilo u oxhidrilo OH-1

Las funciones de la química inorgánica

Según los elementos o compuestos de donde provengan:

1) Hidruros

2) Óxidos

3) Ácidos

4) Bases o Hidróxido

5) Sales.

Según el número de átomos diferentes que conforman sus moléculas:

1) Binarios: óxidos, hidruros, hidrácidos,…

2) Ternarios y superiores: oxácidos , bases, sales,..

HIDRUROSLas combinaciones del hidrógeno con metales se denominan

hidruros, algunos ejemplos son:

Metal + hidrógeno → hidruro

Mm + H1- → MHm

LiH Hidruro de litio AlH3 Hidruro de aluminio

NaH Hidruro de sodio GaH3 Hidruro de galio

KH Hidruro de potasio GeH4 Hidruro de germanio

CsH Hidruro de cesio SnH4 Hidruro de estaño

BeH2 Hidruro de berilio PbH4 Hidruro de plomo(IV)

MgH2 Hidruro de magnesio CuH2 Hidruro de cobre(II)

CaH2 Hidruro de calcio NiH3 Hidruro de niquel (III)

ÓXIDOS Son combinaciones binarias del oxígeno con cualquier

elemento químico. Deben nombrarse como óxidos. Se clasifican:

• Óxidos básicos : Las combinaciones de oxígeno con metales.

Metal + oxígeno → óxido básico Mm + O2- → M2Om donde m es el nº oxidación del metal

• Óxidos ácidos o anhídridos: Las combinaciones del oxígeno con no metales.

No- Metal + oxígeno → óxido ácido o anhídrido

Xm + O2- → X2Om , donde X es el no-metal m= nº de oxidación del no-metal

Algunos ejemplos son:

Li2O Óxido de litio FeO Óxido de hierro (II)

Cu2O Óxido de cobre (I) MgO Óxido de magnesio

Cr2O3 Óxido de cromo (III) CaO Óxido de calcio

Al2O3 Óxido de aluminio PbO2 Óxido de plomo (IV)

SiO2 Óxido de silicio N2O3 Óxido de nitrógeno (III)

N2O Óxido de nitrógeno (I) Cl2O5 Óxido de cloro (V)

Para formularlos se escribe siempre, a la izquierda, el elemento más electropositivo,  intercambiándose los números de oxidación del oxígeno (-2) y del otro elemento.

E2Om

ÁCIDOS

Los ácidos se clasifican en

Ácidos binarios o hidrácidos

Ácidos ternarios o oxácidos

Hidrácidos: Las combinaciones del hidrógeno con F, Cl, Br, I, S, Se y Se se denominan hidrácidos debido a que tales compuestos, al disolverse en agua, dan disoluciones ácidas.

X-n + H1+ → HnX

En su nomenclatura se coloca primero la palabra ácido seguido

del nombre del no metal con la terminación hídrico

Fórmula Nombre sistemático (en disolución acuosa)

HF Fluoruro de hidrógeno Ácido fluorhídrico

HCl Cloruro de hidrógeno Ácido clorhídrico

HBr Bromuro de hidrógeno Ácido bromhídrico

HI Yoduro de hidrógeno Ácido yodhídrico

H2S Sulfuro de hidrógeno Ácido sulfhídrico

H2Se Seleniuro de hidrógeno Ácido selenhídrico

H2Te Telururo de hidrógeno Ácido telurhídrico

Algunos ejemplos son:

Otras combinaciones binarias del hidrógeno con oxígeno, nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, carbono y silicio tienen nombres comunes:

H2O Agua NH3 Amoníaco

PH3 Fosfina AsH3 Arsina

SbH3 Estibina CH4 Metano

SiH4 Silano

ÀCIDOS OXÁCIDOS. 

Son compuestos ternarios formados por un no metal, oxígeno e hidrógeno. Se obtienen a partir del óxido ácido o anhídrido correspondiente sumándole una molécula de agua (H2O).

Su fórmula general es:

H2O + X2On → H2X2On+1

Donde H es el hidrógeno, X el no metal y O el oxígeno. Para nombrar los oxácidos utilizaremos la nomenclatura tradicional con los sufijos –oso e –ico, nomenclatura que está admitida por la IUPAC.

Hidróxidos• En este apartado vamos a ver unos compuestos formados por la

combinación del anión hidroxilo (OH)-1 con diversos cationes metálicos.

M(OH)m

• Resultan de combinar óxidos básicos con el agua.

El modo de nombrar estos hidróxidos es:

LiOH Hidróxido de litio

Ba(OH)2 Hidróxido de bario

Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (II)

Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III)

Cr(OH)2 Hidróxido de cromo (II)

NH4(OH) Hidróxido de amonio

Cationes y Aniones

Cationes

• Cuando un átomo pierde electrones (los electrones de sus orbitales más externos, también llamados electrones de valencia) adquiere, como es lógico, una carga positiva neta.

• Para nombrar estas “especies químicas” basta anteponer la palabra catión o ion al nombre del elemento.

• En los casos en que el átomo puede adoptar distintos estados de oxidación se indica entre paréntesis. Algunos ejemplos son:

H+ Ión hidrógeno Li+ Ión litio

Cu+ Ión cobre (I) Cu+2 Ión cobre (II)

Fe+2 Ión hierro (II) Fe+3 Ión hierro (III)

Sn+2 Ión estaño (II) Pb+4 Ión plomo (IV)

Hay bastantes compuestos –como, por ejemplo, el amoníaco–

que disponen de electrones libres, no compartidos.

• Estos compuestos se unen al catión hidrógeno, para dar una especie cargada positivamente. Para nombrar estas especies cargadas debe añadirse la terminación –onio tal como se ve en los siguientes ejemplos:

NH4+ Ión amonio

PH4+ Ión fosfonio

AsH4+ Ión arsonio

H3O+ Ión hidronio

Aniones

• Se llaman aniones a las “especies químicas” cargadas negativamente. Los aniones más simples son los monoatómicos, que proceden de la ganancia de uno o más electrones por un elemento electronegativo.

• Para nombrar los iones monoatómicos se utiliza la terminación –uro, como en los siguientes ejemplos:

H– Ión hidruro S–2 Ión sulfuro

F– Ión fluoruro Se–2 Ión seleniuro

Cl– Ión cloruro N–3 Ión nitruro

Br– Ión bromuro P–3 Ión fosfuro

I– Ión yoduro As–3 Ión arseniuro

Aniones poliatómicos • Los aniones poliatómicos se pueden considerar como provenientes

de otras moléculas por pérdida de uno o más iones hidrógeno. El ion de este tipo más usual y sencillo es el ion hidroxilo (OH)- que procede de la pérdida de un ion hidrógeno del agua.

Sin embargo, la gran mayoría de los aniones poliatómicos proceden –o se puede considerar que proceden– de un ácido que ha perdido o cedido sus hidrógenos.

Para nombrar estos aniones se utilizan los sufijos –ito y –ato según que el ácido de procedencia termine en –oso o en –ico, respectivamente.

HClO Ácido hipocloroso ClO– Ión hipoclorito

H2SO3 Ácido sulfuroso SO3–2 Ión sulfito

HClO3 Ácido clórico ClO3– Ión clorato

HClO4 Ácido perclórico ClO4– Ión perclorato

H2SO4 Ácido sulfurico SO4–2 Ión sulfato

Por ejemplo, veamos la siguiente tabla:

Sales• Podemos considerar como sales los compuestos que son el

resultado de la unión de una especie catiónica cualquiera con una especie aniónica distinta de H–, (OH)– y O2–. Se clasifican

Sales haloideas o hidrosales: resultan de la combinación de un ácido hidrácido con un hidróxido o base.

hidrácido + hidróxido → hidrosal + agua

Su nomenclatura se deriva del nombre de los iones que le dan origen en primer lugar, se escribe el nombre del ión ácido terminado en uro, y en segundo lugar, el del catión proveniente del hidróxido, terminado en oso o en ico

Ejemplos:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

ácido hidróxido cloruro agua

clorhídrico sodico sódico

H2S + Fe(OH)2 → FeS + H2O

ácido hidróxido sulfuro agua

sulfhídrico ferroso ferroso

HBr + NH4OH → NH4Br + H2O

ácido hidróxido bromuro agua

bromhídrico de amonio de amonio

Para formularlos se escribe a la izquierda el símbolo del metal, por ser el elemento más electropositivo.

Algunos ejemplos son:

CaF2 Fluoruro de calcio FeCl2 Cloruro de hierro(II)

FeCl3 Cloruro de hierro(III) CuBr Bromuro de cobre(I)

CuBr2 Bromuro de cobre(II) AlI3 Yoduro de aluminio

MnS Sulfuro de manganeso(II) MnS2 Sulfuro de manganeso(IV)

V2S5 Sulfuro de vanadio(V) Mg3N2 Nitruro de magnesio

Ni2Si Siliciuro de niquel(II) CrB Boruro de cromo(III

Sales oxisales: resulta de la combinación de un ácido oxácido con un hidróxido.

Hidroxido + oxacido → oxisal + aguaSu nomenclatura se deriva del nombre de los iones que le dan origen; en primer lugar, se escribe el nombre del ión ácido terminado

en ito o en ato, y en segundo lugar, el del catión proveniente del

hidróxido, terminado en oso o en ico

Ejemplos:

HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + H2Oácido hidróxido nitrato aguanítrico magnésico magnésico

Sal Oxoanión de procedencia Nombre

NaClO ClO– ión hipocloroso Hipoclorito de sodio

NaClO2 ClO2– ión cloroso Clorito de sodio

NaClO3 ClO3– ión clorico Clorato de sodio

NaClO4 ClO4– ión perclórico Perclorato de sodio

K2SO3 SO3–2 ión sulfuroso Sulfito de potasio

K2SO4 SO4–2 ión sulfúrico Sulfato de potasio

Ácidos terminados en… Dan sales terminadas en…

hídrico uro

oso ito

ico ato

SALES ÀCIDAS

Son compuestos que se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS HIDRÓGENOS de un ácido oxácido por un metal. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal y la valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido.

Ejemplo:

H2CO3 + KOH → KHCO3 + H2Oácido hidróxido carbonato ácido aguacarbónico potásico de potasio