COLEGIO SAN ESTEBAN DIÁCONO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS III MEDIO ELECTIVO PRIMER SEMESTRE – 2015 NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS Objetivo: Comprender que los distintos tipos de elementos forman compuestos binarios y ternarios. Reconocer y aplicar reglas de nomenclatura tradicional y Stock a diferentes compuestos. I. Nomenclatura Tradicional Se escribe el tipo de compuesto seguido del nombre del metal o no metal utilizando prefijos y/o sufijos, según la cantidad de estados de oxidación (E.O.) que presente el elemento químico. hipo……oso Menor E.O. ……oso 1 E.O. 2 E.O. 3 E.O. ……ico 4 E.O. per……ico Mayor E.O. Ejemplos: Nomenclatura tradicional óxido titánico anhídrido fosforoso hidruro cálcico cloruro cuproso TiO2 P2O3 CaH2 CuBr Como se observa en los ejemplos anteriores, las raíces de los nombres de los elementos químicos se conservan. No obstante, existen algunas excepciones en que las raíces del nombre del elemento químico son reemplazadas por su etimología en el latín y el griego. Símbolo químico Ag Pb Cu Au Fe S Elemento Raíz Plata Plomo Cobre Oro Hierro Azufre argent – plumb – cupr – aur – ferr – sulfur – Ejemplos: Ag2O PbO FeH3 CuCl Nomenclatura tradicional óxido argéntico óxido plumboso hidruro férrico cloruro cuproso II. Nomenclatura IUPAC Se escribe primero el tipo de compuesto y luego, el nombre del metal o no metal seguido de su estado de oxidación con número romano entre paréntesis. Cuando el metal o no metal tiene sólo una valencia se omite lo último. Ejemplos: TiO2 P2O3 CaH2 CuBr Nomenclatura IUPAC óxido de titanio (IV) óxido de fósforo (III) hidruro de calcio bromuro de cobre (I) Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos |2 COMPUESTOS BINARIOS Corresponden a compuestos formados por dos elementos. Se clasifican en compuestos oxigenados, compuestos hidrogenados y sales binarias. 1. Compuestos Oxigenados: Se forman por la combinación de un metal o no metal con oxígeno. El oxígeno actúa con estado de oxidación -2. a) Óxidos básicos: están formados por un metal más oxígeno. [MxOy]. Se nombran anteponiendo la palabra óxido, seguida del nombre del metal con su correspondiente nomenclatura, sea ésta IUPAC o Tradicional. Ejemplos: Cu2O CuO FeO Na2O Nomenclatura IUPAC óxido de cobre (I) óxido de cobre (II) óxido de hierro (II) óxido de sodio Nomenclatura tradicional óxido cuproso óxido cúprico óxido ferroso óxido sódico b) Óxidos ácidos: están formados por un no metal más oxígeno [AxOy]. De acuerdo a la Nomenclatura IUPAC, se antepone la palabra óxido, seguida del nombre del no metal indicando entre paréntesis su respectivo estado de oxidación. Sin embargo, según la Nomenclatura Tradicional, se debe anteponer la palabra anhídrido, seguida del nombre del no metal con sus correspondientes prefijos y/o sufijos. Ejemplos: CO2 Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 B2O3 Nomenclatura IUPAC óxido de carbono (IV) óxido de cloro (III) óxido de cloro (V) óxido de cloro (VII) óxido de boro Nomenclatura tradicional anhídrido carbónico anhídrido cloroso anhídrido clórico anhídrido perclórico anhídrido bórico c) Peróxidos: están formados a partir del ion peróxido (-O–O-) 2- y los metales más activos del sistema periódico (Grupos I y II), incluyendo el hidrógeno (no metal) [MxOy]. EL estado de oxidación del oxígeno en este tipo de compuestos es -1. De acuerdo a la Nomenclatura IUPAC, se anteponen las palabras “peróxido de”, seguida del nombre del no metal indicando entre paréntesis su respectivo estado de oxidación. Sin embargo, según la Nomenclatura Tradicional, se debe anteponer la palabra “peróxido”, seguida del nombre del no metal con sus correspondientes prefijos y/o sufijos. Ejemplos: H2O2 Na2O2 BaO2 Nomenclatura IUPAC peróxido de hidrógeno (I) peróxido de sodio (I) peróxido de bario (II) Nomenclatura tradicional agua oxigenada peróxido sódico peróxido bárico 2. Compuestos Hidrogenados: Están formados por un elemento metálico o no metálico con hidrógeno. Se pueden distinguir tres tipos de compuestos hidrogenados: a) Hidruros metálicos: se forman por la combinación de un metal más hidrógeno [MHy]. El hidrógeno actúa con estado de oxidación -1. Se nombran anteponiendo la palabra “hidruro”, seguida del nombre del metal con su correspondiente nomenclatura, ya sea IUPAC o Tradicional. Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos |3 Ejemplos: Nomenclatura IUPAC hidruro de cobre (I) hidruro de magnesio hidruro de calcio hidruro de potasio CuH MgH2 CaH2 KH Nomenclatura tradicional hidruro cuproso hidruro magnésico hidruro cálcico hidruro potásico b) Hidruros no metálicos: son hídridos moleculares formados por hidrógeno y los elementos no metálicos de los grupos IIIA (B), IVA (C y Si) y VA (N, P, As y Sb). El hidrógeno actúa con estado de oxidación +1. Su fórmula general varía según el grupo al que pertenezca el no metal, que a su vez, actuará con sólo uno de sus estados de oxidación. Los elementos de los grupos IIIA y VA se combinan utilizando el estado de oxidación -3, mientras que los elementos del grupo IVA utilizan el estado de oxidación -4. Ejemplos: BH3 CH4 SiH4 NH3 PH3 AsH3 SbH3 Nomenclatura IUPAC hidruro de boro (III) hidruro de carbono (IV) hidruro de silicio (IV) hidruro de nitrógeno (III) hidruro de fósforo (III) hidruro de arsénico (III) hidruro de antimonio (III) Nomenclatura tradicional borano metano silano amoníaco fosfina arsina estibina c) Hidrácidos: reciben este nombre debido a su carácter ácido y están formados por hidrógeno y un elemento no metálico de los grupos VIA (S, Se y Te) o VIIA (F, Cl, Br y I) [HxA]. El hidrógeno actúa con estado de oxidación +1, mientras que los elementos no metálicos actúan con su menor estado de oxidación: -2 para los elementos del grupo VIA y -1 para los elementos del grupo VIIA. De acuerdo a la Nomenclatura IUPAC, se nombra en primer lugar el no metal con la terminación uro, y a continuación se agrega “de hidrógeno”. Según la Nomenclatura Tradicional, se antepone la palabra ácido, seguida del nombre del no metal con la terminación “hídrico”. Ejemplos: HCl H2S H2Se HF Nomenclatura IUPAC cloruro de hidrógeno sulfuro de hidrógeno selenuro de hidrógeno fluoruro de hidrógeno Nomenclatura tradicional ácido clorhídrico ácido sulfhídrico ácido selenhídrico ácido fluorhídrico 2. Sales binarias: están formadas por combinación de un elemento metálico y uno no metálico [MxAy]. Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del hidrácido correspondiente por un metal. Se nombran indicando en primer lugar el nombre del no metal con la terminación uro, seguida del nombre del metal con su Nomenclatura IUPAC o Tradicional, según corresponda. Ejemplos: KBr LiF CaBr2 CuCl Nomenclatura IUPAC yoduro de potasio fluoruro de litio bromuro de calcio cloruro de cobre (I) Nomenclatura tradicional yoduro potásico fluoruro lítico bromuro cálcico cloruro cuproso Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos |4 COMPUESTOS TERNARIOS Corresponden a compuestos formados por tres elementos distintos. Se clasifican en hidróxidos, oxiácidos y sales ternarias. 1. Hidróxidos: Se forman por la reacción de un óxido metálico (también llamado óxido básico) con agua (H 2O). La estructura general de los hidróxidos corresponde al catión metálico presente en el óxido y un ion hidroxilo (–OH) con estado de oxidación -1. [Mx(OH)y] K2O + H2O 2 KOH CaO + H2O Ca(OH)2 En la formulación de los hidróxidos, la valencia del metal se agrega como subíndice al ion hidroxilo. Se nombran anteponiendo la palabra hidróxido, seguida del nombre del metal con su correspondiente nomenclatura, sea ésta tradicional o IUPAC. Ejemplos: Fe(OH)2 Fe(OH)3 NaOH Pb(OH)4 Nomenclatura IUPAC hidróxido de hierro (II) hidróxido de hierro (III) hidróxido de sodio (I) hidróxido de plomo (IV) Nomenclatura tradicional hidróxido ferroso hidróxido férrico hidróxido sódico hidróxido plúmbico 2. Oxiácidos: Se forman por la reacción de un óxido no metálico (anhídrido u óxido ácido) con agua. La estructura general de los oxiácidos, o ácidos ternarios, está determinada por los hidrógenos de la molécula de agua, el ión no metálico presente en el anhídrido y los oxígenos del anhídrido más los de la molécula de agua [HpXqOr] TeO2 + H2O H2TeO3 B2O5 + H2O 2 HBO3 Se nombran de acuerdo a la nomenclatura tradicional (aceptada por la IUPAC) anteponiendo la palabra ácido seguida de la raíz del nombre del no metal con sus prefijos y/o sufijos según corresponda. También se puede identificar del óxido del cual deriva, y se cambia la palabra anhídrido por ácido. Ejemplos: CO2 Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 B2O3 Anhídrido (óxido ácido) Nomenclatura tradicional anhídrido carbónico anhídrido cloroso anhídrido clórico anhídrido perclórico anhídrido bórico H2CO3 HClO2 HClO3 HClO4 HBO2 Ácido ternario (oxiácido) Nomenclatura tradicional ácido carbónico ácido cloroso ácido clórico ácido perclórico ácido bórico El nitrógeno sólo forma ácidos ternarios con los estados de oxidación +3 y +5. N2O3 N2O5 Anhídrido (óxido ácido) Nomenclatura tradicional anhídrido nitroso anhídrido nítrico HNO2 HNO3 Ácido ternario (oxiácido) Nomenclatura tradicional ácido nitroso ácido nítrico Existen algunos elementos anfóteros, como el cromo y el manganeso, que también pueden formar ácidos ternarios. En el caso de estos anfóteros con comportamiento no metálico, el cromo actúa con estado de oxidación +6, mientras que el manganeso lo hace con +4, +6 y +7. Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos Anhídrido (óxido ácido) Reacción de formación CrO3 + H2O Cr2O6 + H2O MnO3 + H2O Mn2O7 + H2O H2CrO4 H2Cr2O7 H2MnO4 HMnO4 |5 Ácido ternario (oxiácido) Nomenclatura tradicional ácido crómico ácido dicrómico ácido mangánico ácido permangánico Los elementos fósforo, arsénico y antimonio pueden reaccionar con una, dos o tres moléculas de agua, haciéndose necesario agregar los prefijos meta, piro y orto respectivamente. Número de moléculas de H2O 1 2 3 Prefijos meta – piro – orto – Ejemplos: Anhídrido (óxido ácido) Reacción de formación P2O3 + H2O P2O5 + H2O P2O3 + 2 H2O P2O5 + 2 H2O P2O3 + 3 H2O P2O5 + 3 H2O Ácido ternario (oxiácido) Nomenclatura tradicional ácido metafosforoso ácido metafosfórico ácido pirofosforoso ácido pirofosfórico ácido ortofosforoso ácido ortofosfórico HPO2 HPO3 H4P2O5 H4P2O7 H3PO3 H3PO4 3. Sales Ternarias: Se obtienen a partir de la sustitución de todos los hidrógenos del ácido oxácido por un metal. Las terminaciones –oso e –ico utilizadas en los oxiácidos son reemplazadas por las terminaciones –ito y –ato, respectivamente. Ácidos Ternarios hipo oso oso ico per ico Sales Ternarias hipo ito ito ato per ato Ejemplos: Ácido Ternario (Oxiácido) HClO ácido hipocloroso HClO2 ácido cloroso HClO3 ácido clórico HClO4 ácido perclórico – ClO – ClO2 – ClO3 – ClO4 H2SO4 2H + SO4 ácido sulfúrico sulfato + + 2– 2 Na + SO4 Ion hipoclorito clorito clorato perclorato NaClO Ca(ClO2)2 Pb(ClO3)4 Ni(ClO4)3 2– Na2SO4 sulfato de sodio Sal Ternaria hipoclorito de sodio (I) clorito de calcio (II) clorato de plomo (IV) perclorato de níquel (III) En el caso de los ejemplos anteriores se consideró únicamente la nomenclatura IUPAC para las sales ternarias, sin embargo, la nomenclatura tradicional también es válida. En cuanto a la formulación de la sales ternarias, hay que considerar que la valencia del metal se agrega como subíndice al ión derivado del oxiácido. El número de hidrógenos que se le quiten al ácido se agregan como subíndice al metal. Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos ESTADOS DE OXIDACIÓN DE LOS ELEMENTOS MÁS IMPORTANTES DEL SISTEMA PERIÓDICO METALES 1 Litio Sodio Potasio Rubidio Cesio Plata Li Na K Rb Cs Ag 1, 2 Cobre Mercurio Cu Hg 2, 4 Platino Plomo Estaño Pt Pb Sn 2 Berilio Magnesio Calcio Estroncio Zinc Cadmio Bario Radio 1, 3 Oro 2, 3, 6 Cromo Be Mg Ca Sr Zn Cd Ba Ra Au Cr 3 Aluminio 2, 3 Níquel Cobalto Hierro 2, 3, 4, 6, 7 Manganeso Al Ni Co Fe Mn NO METALES -1 Flúor +/-2, 4, 6 Azufre Selenio Teluro +/-2, 4 Carbono F S Se Te C +/- 1, 3, 5, 7 Cloro Bromo Yodo 2, +/- 3, 4, 5 Nitrógeno 4 Silicio Cl Br I N Si -2 Oxígeno +/- 3, 5 Fósforo Arsénico Antimonio 3 Boro O P As Sb B |6
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