FORMULACIN y NOMENCLATURA QUMICA INORGNICA

1. IDEAS GENERALES Las molculas de las sustancias estn formadas por tomos. Existen ms de 100 clases distintas de tomos, llamndose elemento qumico a todos los tomos de una misma clase. Un elemento qumico se designa mediante una o dos letras que constituye su smbolo. Los elementos qumicos se clasifican en la Tabla Peridica. Consiste sta, en una agrupacin de los elementos qumicos segn orden creciente de sus nmeros atmicos en la que aparecen juntos, en la misma columna (familia), los elementos con propiedades qumicas semejantes. La frmula se utiliza para representar a una molcula y con ella se indican los elementos que la integran y el nmero de tomos de cada uno de ellos. Las distintas sustancias no son combinaciones al azar de los elementos de la Tabla Peridica, sino que son el resultado de la combinacin en unas determinadas proporciones de elementos que guardan cierta afinidad. Estas limitaciones vienen prefijadas por la capacidad de combinacin o valencia de los elementos, que a su vez es funcin de su posicin en la Tabla Peridica. Para escribir un compuesto qumico se deben tener en cuenta los dos criterios siguientes: a) En el caso de compuestos binarios (compuestos formados por dos elementos), se debe escribir

siempre el elemento de nmero de oxidacin positivo a la izquierda y el de nmero de oxidacin negativo a la derecha, aunque al nombrarlos se hace en orden inverso.

b) Para formular un compuesto se intercambian los nmeros de oxidacin de los diferentes tomos, grupos o iones que intervienen, colocndolos como subndices y simplificndolos, teniendo en cuenta que el nmero 1 no se escribe y que en la frmula final deben aparecer siempre nmeros enteros.

Debemos recordar tambin que en la actualidad existen dos criterios de uso, y son: Nomenclatura tradicional o funcional.

Es la ms frecuentemente utilizada en el lenguaje qumico, industrial y comercial. Se basa en la asignacin de nombres genricos para compuestos que poseen estructuras y propiedades anlogas. La primera parte del nombre indica el tipo de compuesto del que se trata, seguidamente se especifica el elemento concreto que interviene, metlico o no metlico, con la terminacin -ico, para el estado de mayor valencia, y acabado en -oso para el de menor. Si la valencia es nica, se utiliza la terminacin -ico o el nombre del elemento.

Nomenclaturas sistemticas (IUPAC). Se comienza con el prefijo que indica el nmero de tomos de los elementos, O e H, seguido del nombre del tipo de compuesto y del nombre del elemento generalmente no metlico. Si ambos elementos tienen ms de un tomo, se utilizan prefijos numerales en ambos casos. Se acepta la notacin de Stock, en la que su referencia fundamental es el uso mediante nmeros romanos entre parntesis de la valencia o nmero de oxidacin del elemento que entra a formar parte del compuesto qumico, aunque si este elemento tiene una nica valencia, se omite.

2. CONCEPTO DE VALENCIA Y DE NMERO DE OXIDACIN La valencia qumica se puede definir como la capacidad de combinacin de un elemento qumico con respecto a otros elementos, cuando forman entre s diversos compuestos qumicos. Actualmente se ha sustituido el concepto de valencia qumica por el de nmero de oxidacin por tener un carcter ms general. El nmero de oxidacin de un tomo en un compuesto es el nmero de electrones ganados o perdidos por dicho tomo con respecto al mismo tomo aislado. Existen nmeros de oxidacin negativos si ganan electrones y positivos si se pierden electrones. Los nmeros de oxidacin ms frecuentes son:

Smbolo. Nombre N de oxidacin Smbolo. Nombre N de oxidacin Al Aluminio +3 H Hidrgeno 1 Sb Antimonio 3, +5 Fe Hierro +2, +3 As Arsnico 3, +5 In Indio +3 S Azufre 2, +4, +6 I Yodo 1,+3, +5, +7 Ba Bario +2 Li Litio +1 Be Berilio +2 Mg Magnesio +2 Bi Bismuto +3, +5 Mn Manganeso +2, +3, +4, +6, +7

I.E.S.

Smbolo. Nombre N de oxidacin Smbolo. Nombre N de oxidacin B Boro +3 Hg Mercurio +1,+ 2 Br Bromo 1, +3, +5, +7 Ni Nquel +2, +3 Cd Cadmio +2 N Nitrgeno +1,+2,3,+4,+5 Ca Calcio +2 Au Oro +1,+ 3 C Carbono 4, +2 O Oxgeno -2 Cs Cesio +1 Pd Paladio +2, +4 Zn Cinc +2 Ag Plata +1 Cl Cloro 1, +3, +5, +7 Pt Platino +2, +4 Co Cobalto +2, +3 Pb Plomo +2,+4 Cu Cobre +1,+ 2 K Potasio +1 Cr Cromo +2, +3, +6 Ra Radio +2 Sc Escandio +3 Rb Rubidio +1 Sn Estao +2,+ 4 Se Selenio -2,+4,+6 Sr Estroncio +2 Si Silicio +4 F Flor -1 Na Sodio +1 P Fsforo 3, +5 Tl Talio +1,+3

Ga Galio +3 Te Telurio -2, +4, +6 Ge Germanio +4 Ti Titanio +3,+4 He Helio 0 V Vanadio +2,+3,+4,+5

Existen unas reglas para asignar los nmeros de oxidacin de los elementos qumicos dentro de un compuesto: a) El nmero de oxidacin de todos los elementos qumicos en su estado libre es cero, en cualquiera de

las formas en que se presenten en la naturaleza. b) El nmero de oxidacin del H en sus compuestos es siempre +1 excepto en los hidruros metlicos, que

es -1. c) El nmero de oxidacin del O en sus compuestos es siempre -2 excepto en los perxidos que es -1. d) La suma algebraica de los productos de los nmeros de oxidacin de los tomos de una molcula por

su subndice es igual a cero, y en el caso de un ion, dicha suma algebraica deber ser igual al valor de la carga del ion.

3. COMBINACIONES MONARIAS Son combinaciones de tomos de un solo elemento. Como ms importantes citaremos las molculas del propio elemento, He, Cl2, O2, P4, etc. Su frmula, en muchos casos, depende de su forma de obtencin, dando lugar a diferentes estados alotrpicos, los cuales reciben frecuentemente nombres vulgares. De cualquier modo, su nomenclatura sistemtica se limita a la utilizacin de prefijos griegos ante el nombre del elemento en cuestin: dicloro, trioxgeno, tetrafsforo, etc. Sera Interesante recordar los prefijos ms importantes:

Mono 1 Penta 5 Di 2 Hexa 6 Tri 3 Hepta 7

4. COMB

Las combiperxidos.

EE

Tetra 4 Octa 8

JERCICIO-1: scribe la frmula o el nombre sistemtico de las especies siguientes: Hidrgeno molecular Cl2 Cloro atmico

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INACIONES BINARIAS CON EL OXGENO.

naciones binarias con oxgeno ms importantes, se pueden resumir funcionalmente en: xidos y

O3 N2 Nitrgeno molecular Hierro H Flor

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4.1. XIDOS. Se denominan xidos a los compuestos binarios del oxgeno con otro elemento. A efectos exclusivos de formulacin, vamos a clasificar los xidos en metlicos y no metlicos, segn que el oxgeno se una a un metal o a un no metal.

Metlicos Oxgeno + metal xidos

No metlicos Oxgeno + no metal

4.1.1. XIDOS BSICOS O METLICOS

La unin del oxgeno con los metales da lugar a los xidos bsicos o metlicos. La frmula general es M2Om donde M es el metal y m el nmero de oxidacin con que acta. NOMENCLATURA TRADICIONAL Se nombran con la palabra xido seguida del nombre del metal terminado en -oso o -ico, segn que el metal acte con el menor o con el mayor estado de oxidacin. Si slo acta con un nmero de oxidacin se puede nombrar con la terminacin -ico o con la palabra xido seguida de la preposicin de y el nombre del metal.

xido de sodio (o sdico): Na2O; xido frrico: Fe2O3

NOMENCLATURA SISTEMTICA En esta nomenclatura se indica la proporcin de los constituyentes o se puede utilizar la notacin de Stock,

Trixido de azufre: SO3; xido de plomo(IV): PbO

4.1.2. XIDOS CIDOS O NO METLICOS.

La unin del oxgeno con los no metales da lugar a los xidos cidos o no metlicos. La frmula general es Y2Om donde Y es el no metal y m el nmero de oxidacin con que acta. NOMENCLATURA TRADICIONAL En este caso se nombran con la palabra genrica xido seguida del nombre del no metal. (la denominacin anhdrido NO SE USA ) Hay que distinguir los siguientes casos:

Estados de oxidacin posibles Prefijos y sufijos 1 -ico

2

-oso -ico

3 Hipo- -oso

-oso -ico

4

Hipo- -oso -oso -ico

per- -ico

xido cloroso: Cl2O3; xido arsenioso As2O3

I.E.S.

NOMENCLATURA SISTEMTICA. Se nombran y formulan igual que en el caso de los xidos metlicos.

Monxido de dinitrgeno u xido de nitrgeno (I): N2O

4.2. PERXIDOS. Son xidos en los que, en su estructura, figura la agrupacin peroxo (-O-O-), donde el oxgeno acta con nmero de oxidacin -1. No se puede simplificar, por lo tanto, el subndice 2 del oxgeno. Podemos tener algunos problemas al confundirlos con los xidos; para distinguirlos tendremos en cuenta que: a) si est sin simplificar se trata de un perxido; b) si la frmula no se puede simplificar, como el CuO2, si suponemos que se trata de un xido, le tendramos que asignar al cobre un estado de oxidacin de +4, que no es posible. NOMENCLATURA TRADICIONAL Se nombran con la palabra perxido, seguida del nombre del metal y aplicando las reglas de los xidos en el caso de que dicho metal tenga una o varios estados de oxidacin. NOMENCLATURA SISTEMTICA. Anloga a la de los xidos. Se puede usar la notacin de stock pero con la palabra perxido.

5. COMB

5.1. Se denomiformulacinun metal o

5.1En este cadel metal. (NOMENCLEn la nomemayor nm

EE

EN

Perxido de hidrgeno (agua oxigenada) H2O2.

JERCICIO-2: scribe la frmula de las especies siguientes: xido cobltico xido de platino(II) Heptxido de dimanganeso Perxido de litio xido de niquel(III) xido de dicloro Trixido de dinitrgeno xido hipocloroso xido plumboso Perxido de mercurio(I) xido ferroso Dixido de silicio

JERCICIO-3: ombra (funcional y sistemtica) de las siguientes especies qumicas:

I2O SO2 Cs2O2 PtO2 CaO CaO2 Cl2O5 Al2O3

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INACIONES BINARIAS CON EL HI