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““NNOOMMEENNCCLLAATTUURRAA DDEE CCOOMMPPUUEESSTTOOSS IINNOORRGGÁÁNNIICCOOSS””
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MATERIAL DE APOYO ELABORÓ: PROFESORA NATALIA ALARCÓN VÁZQUEZ NOMENCLATURA Y TABLA PERIÓDICA
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IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN AA LLAA NNOOMMEENNCCLLAATTUURRAA DDEE LLOOSS CCOOMMPPUUEESSTTOOSS IINNOORRGGÁÁNNIICCOOSS
En química existe un importante número de sustancias inorgánicas- miles de millones- y para referirse específicamente a cada una de ellas es necesario usar un sistema organizado para la asignación de un nombre específico que le corresponda sólo a esa sustancia en particular.
La nomenclatura se define como el conjunto de reglas a partir de las cuales, se asigna el nombre a un compuesto determinado.
A nivel mundial existe un organismo, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés) que se encarga de establecer esas reglas, las cuales se basan en la naturaleza de la sustancia en cuestión, así como en sus propiedades químicas, su comportamiento frente a otras sustancias, su reactividad, etc.
SUSTANCIAS ELEMENTALES
Como sabes, en química se cuenta con un documento en el que se encuentra contenida una gran cantidad de información importante de cada una de las sustancias puras (elementos) que se conocen hoy en día. Este documento lo identificas con mucha facilidad, se trata de la Tabla periódica (TP). En la TP, los elementos se acomodan de acuerdo con: su número atómico; sus propiedades químicas, su comportamiento, su forma de reaccionar con otras sustancias, etc.
Como recordarás los elementos que integran la tabla periódica se clasifican en metales (M), no metales (NM) y metaloides (m).
Esta primera clasificación resulta muy útil para empezar con el estudio de la nomenclatura.
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COMPUESTOS O MOLÉCULAS
Cuando dos o más átomos de un elemento interactúan entre sí, pueden formar sustancias nuevas (moléculas). Si los dos átomos son del mismo elemento, se formará una molécula diatómica (formada por dos átomos), por ejemplo cuando se tienen dos átomos de oxígeno:
O2- + O2- → O2(g)
ambos reaccionan entre sí y al unirse, bajan su energía generando una especie química nueva (molécula) la cual es más estable que los átomos solos de los que se partió.
Cuando los átomos de un elemento interactúan con átomos de otros elementos, forman sustancias nuevas que tienen propiedades distintas a las de los reactivos
Fe 2+ + O2- → FeO
CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS
Una forma muy general de clasificar los compuestos químicos es a partir del número de elementos que los conforman. Por ejemplo:
Compuestos binarios (dos elementos): CO2, KCl, HF, H2S,
Compuestos ternarios (tres elementos): HNO3, H2SO4, Mg(OH)2, KMnO4
Compuestos cuaternarios (cuatro elementos): CuSO4•5H2O, (NH4)2Cr2O7,
CLASES DE COMPUESTOS QUÍMICOS
Como te puedes imaginar, existe una gran cantidad de compuestos que se generan a partir de la combinación de átomos, del mismo o de diferentes, elementos químicos.
A continuación se presenta la estructura general y clasificación de los tipos de compuestos químicos que vamos a estudiar. Observa con cuidado las especies que reaccionan y los productos que se obtienen, así como en el nombre genérico de estos.
TTIIPPOOSS GGEENNEERRAALLEESS DDEE SSUUSSTTAANNCCIIAASS
((NNOOMMBBRREE GGEENNÉÉRRIICCOO OO GGRRUUPPOOSS DDEE CCOOMMPPUUEESSTTOOSS))
Óxidos básicos
Bases o hidróxidos
Óxidos ácidos o anhídridos
Ácidos (hidrácidos y oxiácidos)
Sales (haluros y oxisales).
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Formación de óxidos (metálicos y no metálicos)
Observa con atención las siguientes representaciones generales
M = metal NM = No metal O = Oxígeno
Mn + O → MOn MOn + H2O → M(OH)n
Óxido metálico Base (Hidróxido) u óxido básico
ASPECTOS A TOMAR EN CUENTA PARA FORMAR COMPUESTOS O MOLÉCULAS
Las moléculas son especies que no deben tener carga eléctrica (eléctricamente neutras) y para formarlas se deberán combinar un catión (con carga positiva) y un anión o radical (con carga negativa) en una proporción tal, que las cargas de uno y otro se anulen.
El oxígeno siempre* presenta un número de oxidación de 2- esto se escribe como: O2-
El hidrógeno siempre* tiene un número de oxidación de 1+ esto se escribe como: H1+
* Cabe aclarar que sólo en los peróxidos el oxígeno es O2-
y el hidrógeno en los hidruros es H1-
Ejemplos.
Fe2+
+ O2-
→ FeO FeO + H2O → Fe(OH)2
Óxido Hidróxido
Cu1+
+ O2-
→ Cu2O Cu2O + H2O → CuOH
Óxido Hidróxido
NMn + O → NMOn NMOn + H2O → HNM
Óxido ácido Ácido o anhídrido
Ejemplos.
C4+
+ O2-
→ CO2 CO2 + H2O → H2CO3
Anhídrido Ácido
S6+
+ O2-
→ SO3 SO3 + H2O → H2SO4
Anhídrido Ácido
Ejemplos
Hidrácidos HCl, HF, HI, HBr, H2S, H3P, HCN
Existen dos (HNM) tipos de ácidos
Oxiácidos H2CO3, HNO3, HNO2, H2SO4, H2SO3,
(HNMO) H3PO4, H3PO3, HClO, HClO2, HClO3,
HClO4, HBrO, HBrO2, HBrO3, HBrO4,
HMnO4, H2CrO4, H2Cr2O7
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Si observas con cuidado, te darás cuenta que los metales después de reaccionar con oxígeno generan los óxidos básicos y estos a su vez reaccionan con el agua para formar los hidróxidos.
Otra secuencia se presenta a partir de los no metales, que el reaccionar con el oxígeno forman óxidos ácidos, mejor conocidos como anhídridos y éstos al reaccionar con el agua forman los ácidos.
Resumiendo, a partir de los metales se pueden formar los óxidos básicos y los hidróxidos o bases, mientras que cuando se parte de un no metal, los productos de reacción con el oxígeno y con el agua son óxidos ácidos o anhídridos respectivamente. ¿Y estos son todos los compuestos inorgánicos que puedo formar?, la respuesta es NO, existen muchos más. A continuación veremos cómo se forman las sales.
RREEAACCCCIIÓÓNN EENNTTRREE UUNN ÁÁCCIIDDOO YY UUNNAA BBAASSEE
Desde la perspectiva de Arrhenius
Base + Hidrácido → Haluro + H2O
Ejemplo: NaOH + HBr → NaBr + H2O
Base + Oxiácido → Oxisal + H2O
Ejemplo: NaOH + HBrO → NaBrO + H2O
RREEGGLLAASS PPAARRAA LLAA AASSIIGGNNAACCIIÓÓNN DDEE NNOOMMBBRREE AA CCAADDAA TTIIPPOO DDEE CCOOMMPPUUEESSTTOO
Para dar nombre a los compuestos químicos existen dos métodos, el sistemático y el trivial. Ambos se emplean de manera habitual en química.
Para la asignación del nombre a cada compuesto es necesario:
el empleo del nombre genérico (nombre general con el que se identifica
a un grupo de compuestos)
raíz del nombre del elemento (metálico o no metálico)
uso de sufijos para indicar el número de oxidación que presenta el
elemento metálico o no metálico,
en caso de que el elemento sólo tenga un número de oxidación, se
empleará el sufijo ico
existen algunos elementos que presentan más de dos número de oxidación, por lo que para signar nombre a cada compuesto, es necesario el uso de prefijos combinados con los sufijos correspondientes.
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EELLEEMMEENNTTOOSS QQUUÍÍMMIICCOOSS EENN LLAA TTAABBLLAA PPEERRIIÓÓDDIICCAA YY TTIIPPOOSS DDEE CCOOMMPPUUEESSTTOOSS QQUUEE FFOORRMMAANN
. Ahora necesitas hacer algunos ejercicios para identificar el tipo de elemento (M o NM),
para formar óxidos básicos y óxidos ácidos.
1. Escribe la información que falta para cada uno de los elementos que se listan a continuación
Símbolo Nombre Familia (M) (NM) (m) Compuestos que forma al reaccionar con oxígeno y H2O
Li ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Pb ______________ ______ ___________ ____________ ___________
P ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Al ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Fr ______________ ______ ___________ ____________ ___________
He ______________ ______ ___________ ____________ ___________
C ______________ ______ ___________ ____________ ___________
S ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Fe ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Mn ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Sr ______________ ______ ___________ ____________ ___________
N ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Cl ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Ar ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Au ______________ ______ ___________ ____________ ___________
V ______________ ______ ___________ ____________ ___________
Ba ______________ ______ ___________ ____________ ___________
I ______________ ______ ___________ ____________ ___________
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CCOONNSSTTRRUUCCCCIIÓÓNN YY AASSIIGGNNAACCIIÓÓNN DDEE LLAA FFÓÓRRMMUULLAA YY NNOOMMBBRREE
PPAARRAA CCAADDAA GGRRUUPPOO GGEENNÉÉRRIICCOO DDEE CCOOMMPPUUEESSTTOOSS
ÓÓXXIIDDOOSS MMEETTÁÁLLIICCOOSS
Sistemático
Óxido + raíz del nombre + sufijo oso (para el menor número de oxidación) del elemento Óxido + raíz del nombre + sufijo ico (para el mayor número de oxidación) del elemento
Trivial
Óxido + preposición “de” + raíz del nombre + número romano en paréntesis para del elemento indicar el número de oxidación del M
Nota: en el caso de los elementos cuyo número de oxidación es único, no se acostumbra escribirlo
ÓÓXXIIDDOOSS ÁÁCCIIDDOOSS OO AANNHHÍÍDDRRIIDDOOSS
Sistemático
Anhídrido + raíz del nombre + sufijo oso (para el menor número de oxidación) del elemento Óxido + raíz del nombre + sufijo ico (para el mayor número de oxidación) del elemento
Trivial
Se emplea un prefijo Se emplea un prefijo para indicar el número + preposición “de” + para indicar el número de átomos de oxígeno de átomos del NM
Ejemplo
Elementos que tienen número de oxidación único
Nombre sistemático Nombre trivial
Na 1+ + O2- → Na2O óxido sódico óxido de sodio
Mg 2+ + O2- → MgO óxido magnésico óxido de magnesio
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Elementos que tienen dos números de oxidación
Nombre sistemático Nombre trivial
Fe 2+ + O2- → FeO óxido ferroso óxido de hierro (II)
Fe 3+ + O2- → Fe2O3 óxido férrico óxido de hierro (III)
Cu 1+ + O2- → Cu2O óxido cuproso óxido de cobre (I)
Cu 2+ + O2- → CuO óxido cúprico óxido de cobre (II)
C4+ + O2- → CO2 anhídrido carbonoso monóxido de carbono
C4+ + O2- → CO2 anhídrido carbónico dióxido de carbono
Elementos que tienen más de dos números de oxidación
Nombre sistemático Nombre trivial
V 2+ + O2- → VO óxido hipovandoso óxido de vanadio (II)
V 3+ + O2- → V2O3 óxido vanadoso óxido de vanadio (III)
V 4+ + O2- → VO2 óxido vanádico óxido de vanadio (IV)
V 5+ + O2- → V2O5 óxido pervanádico óxido de vanadio (V)
S2+ + O2- → SO anhídrido hiposulfuroso monóxido de azufre
S4+ + O2- → SO2 anhídrido sulfuroso dióxido de azufre
S6+ + O2- → SO3 anhídrido sulfurico trióxido de azufre
2. Escribe la fórmula y el nombre para los óxidos básicos que se forman a partir de la reacción del oxígeno con cada uno de los siguientes metales. Toma en cuenta el número de oxidación de cada uno.
Nombre sistemático Nombre trivial
Ag 1+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Au1+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Au 3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Co 2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Co 3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ni 2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
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Ni 3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Al 3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Li 1+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Be 2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Cr 2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Cr 3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ir 2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ir 3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ir 4+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ir 6+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ba2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Ga3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
3. Escribe la fórmula y el nombre para los óxidos básicos que se forman a partir de la reacción del oxígeno con cada uno de los siguientes no metales. Toma en cuenta el número de oxidación de cada uno.
Nombre sistemático Nombre trivial
P3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
P4+
+ ____ → _________ __________________ _______________
P5+
+ ____ → _________ __________________ _______________
C2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
C4+
+ ____ → _________ __________________ _______________
N2+
+ ____ → _________ __________________ _______________
N3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
N4+
+ ____ → _________ __________________ _______________
N5+
+ ____ → _________ __________________ _______________
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Cl1+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Cl3+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Cl5+
+ ____ → _________ __________________ _______________
Cl7+
+ ____ → _________ __________________ _______________
4. Escribe el nombre de cada compuesto (sistemático y trivial)
Nombre sistemático Nombre trivial
a) K2O ____________________ _______________________
b) B2O3 ____________________ _______________________
c) PbO ____________________ _______________________
d) ZnO ____________________ _______________________
e) CdO ____________________ _______________________
f) Ni2O3 ____________________ _______________________
g) Sc2O3 ____________________ _______________________
h) V2O5 ____________________ _______________________
h) Na2O ____________________ _______________________
5. Contesta cada una de las preguntas que se plantean a continuación o completa los espacios vacíos.
1. ¿A qué tipo de compuestos les corresponde la terminación o sufijo ato e ito?. Explica.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Para dar respuesta a cada uno de los incisos que se plantean a continuación te
puedes ayudar tomando en cuenta la información que se presenta en el anexo.
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6. Escribe la estructura de los siguientes aniones o radicales.
Nombre Radical Nombre Radical Nombre Radical
Amonio __________ Bisulfato __________ Nitrato __________
Carbonato ácido__________ Hidróxido __________ Dicromato __________
Hipoclorito __________ Bisulfito __________ Fosfato __________
Permanganato __________ Dicromato __________ Fosfuro __________
Perclorato __________ Carbonato __________ Cromato __________
Tiosulfato __________ Acetato __________ Yoduro __________
Fosfito __________ Nitrito __________ Clorato __________
7. Escribe la fórmula química el nombre y por lo menos un uso de cada una de las
siguientes sustancias
Sosa cásutica _______________ Carbonato ácido de sodio _______________
Hiposulfito _______________ Leche de magnesia _______________
Azúcar de caña _______________ Ácido de un acumulador _______________
Amoniaco _______________ Hidrato conocido como yeso _______________
Ácido nítrico _______________ Pentahidrato de la sal de Epson, ______________
Urea _______________ Decahidrato de bórax _______________
Hielo seco _______________ Lejía, sosa cáustica _______________
Gas hilarante _______________ Ingrediente principal del vinagre_______________
Piedra caliza _______________ Cal apagada _______________
8. Escribe la fórmula de los ácidos y de sus respectivas sales (compuestos de sodio)
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Nombre del ácido Fórmula del ácido Sal(es) que se obtiene(n) del ácido
Ácido bromhídrico _______________ ____________________________
Ácido nitroso _______________ ____________________________
Ácido nítrico _______________ ____________________________
Ácido carbónico _______________ ____________________________
Ácido hipocloroso _______________ ____________________________
Ácido clórico _______________ ____________________________
Ácido cloroso _______________ ____________________________
Ácido perclórico _______________ ____________________________
Ácido acético _______________ ____________________________
Ácido sulfuroso _______________ ____________________________
Ácido fosfórico _______________ ____________________________
Ácido sulfúrico _______________ ____________________________
Ácido sulfuroso _______________ ____________________________
Ácido di crómico _______________ ____________________________
Ácido permangánico _______________ ____________________________
Ácido sulfhídrico _______________ ____________________________
Ácido fosfhídrico _______________ ____________________________
Ácido cianhídrico _______________ ____________________________
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LLOOSS CCOOMMPPUUEESSTTOOSS YY SSUU RREELLAACCIIÓÓNN CCOONN LLAA VVIIDDAA CCOOTTIIDDIIAANNAA
A continuación se proporciona una lista de compuestos de uso común, así como algunas de sus aplicaciones más importantes. También se anexa una lista con las fórmula de los principales ácidos y sus respectivos aniones o radicales, dicho documento te será de utilidad para establecer la relación que existe entre un ácido y su anión durante su disociación.
ÁÁCCIIDDOOSS DDEE UUSSOO CCOOMMÚÚNN EE IINNDDUUSSTTRRIIAALL Nombre Fórmula Uso común Uso industrial
AANNEEXXOO
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ÁÁCCIIDDOOSS IIMMPPOORRTTAANNTTEESS,, SSUUSS AANNIIOONNEESS YY SSUUSS SSAALLEESS Fórmula Nombre Anión Nombre Ejemplo Número de
del anión de sal oxidación