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FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA.
La tabla periódica.
Todos los compuestos químicos existentes están formados por
combinaciones de elementos químicos cada uno de los cuales se representa
mediante un símbolo. Los elementos se ordenan en la llamada tabla
periódica agrupados en grupos (columnas). Los elementos de un mismo grupo
tienen propiedades químicas parecidas.
Valencia.
Las moléculas están constituidas por átomos unidos mediante enlaces
químicos. Éstos enlaces se forman mediante intercambio mutuo de
electrones.
Se llama valencia al nª de electrones cedidos o captados al formar un
enlace.
Existe una tabla de valencias que debes aprenderte, aunque siempre
deberás tener en cuenta las siguientes reglas:
1. La valencia de los átomos que no forman parte de un compuesto
químico es cero, incluso cuando forman moléculas diatómicas:
Ej: H2, Cl2, Na, etc.
2. La valencia de un ión monoatómico es su propia carga, por ejemplo el
Na+ tiene valencia +1.
3. La valencia del oxígeno es –2, salvo en los peróxidos que es –1.
4. El hidrógeno utiliza habitualmente la valencia +1, salvo con los
hidruros metálico que actúa con la valencia –1.
1
5. La suma de todas las valencias que intervienen en una sustancia
neutra debe ser cero. Ejemplo:
Na: +1  2 = +2
Na2Cr2O7
O: -2  7 = -14
 2  14  2 V  0
(+)
-12  2 V  0

2 V  12
V  6
Cr: V  2 = 2V
0
La valencia V del Cr en este compuesto es +6.
6. La suma de las valencias de todas las sustancias que intervienen en
una sustancia cargada es igual a la carga total de dicha sustancia.
Ejemplo:
SO4-2
 8  V  2
O: -2  4 = -8
S: V  1 = V
(+)

V  2  8
V  6
0
La valencia del S en este compuesto es +6.
Ejercicio: Determina la valencia de cada elemento en las siguientes especies
quimicas moleculares o iónicas.
H 2O
SrMnO4
SiO32-
Al2S3
AlPO4
PO33-
NaNO2
Rb3BO3
LiClO2
H2SO3
IO3
HCl
Combinaciones binarias.
Las combinaciones binarias son los compuestos formados por átomos
de dos elementos diferentes.
2
-
La mayoría de los compuestos binarios se nombran citando en
primer lugar el elemento que se escribe a la derecha (el más
electronegativo) con la terminación –uro y después el elemento de
la izquierda.
-
Las combinaciones binarias del oxígeno se nombran con el término
óxido.
-
Los sistemas de nomenclatura son los siguientes:
o
Estequiométrica: Se indica el número de átomos de cada
elemento mediante los prefijos mono-, di-, tri-, tetra-,
penta-, hexa- o hepta-. Si los elementos que se combinan
sólo tienen una valencia posible no es necesario utilizar
prefijos.
o
Stock: Se indica la valencia del elemento que se escribe a
la izquierda en números romanos ya que la valencia del que
se escribe a la derecha es conocida. Si el elemento de la
izquierda siempre actúa con la misma valencia no es
necesario indicarla.
o
Tradicional: Algunos nombres tradicionales como agua y
amoníaco siguen utilizándose por estar muy arraigados en el
leguaje cotidiano.
o
Antigua (en desuso): Se añade al nombre del elemento que
se escribe a la izquierda una terminación (-oso o –ico) y, a
veces, un prefijo (hipo- o per-) dependiendo de la valencia
con que actúe. Se pueden dar cuatro casos:
El elemento tiene sólo una valencia: Se añade –ico o se antepone
partícula “de” al nombre del elemento.

El elemento tiene dos valencias: Se añade –oso cuando actúe con
menor e –ico cuando actúe con la mayor.
 El elemento tiene tres valencias: hipo-...-oso con la menor, -oso con
intermedia y –ico con la mayor.
 El elemento tiene cuatro valencias: hipo-...-oso con la menor, -oso con
segunda, -ico con la tercera y per-...-ico con la mayor.

la
la
la
la
Para formular una combinación binaria se siguen dos procedimientos
distintos en función del sistema de nomenclatura utilizado:
3
-
Estequiométrica: Se escriben los símbolos de los elementos en el
orden correcto y se asigna a cada uno el subíndice indicado por el
nombre.
-
Stock o Antigua: Se escriben los símbolos de los elementos en el
orden correcto, se intercambian las valencias y, si es posible, se
simplifican los subíndices.
1. Combinaciones binarias del oxígeno: óxidos.
La formula general es XaOb, donde X puede ser un metal o un no
metal . La valencia del oxígeno es siempre II. El estado de oxidación que
adquiere el oxígeno es casi siempre –2 ya que es el segundo elemento más
electronegativo[4].
[3]
Para nombrar los óxidos en nomenclatura Stock o Antigua, hace falta
saber la valencia del elemento X. Podemos diferenciar dos casos:
-
El elemento X tiene valencia impar (I, III, V ó VII): En este caso
no es posible simplificar los subíndices por lo que el subíndice de X
es siempre 2 (valencia del oxígeno) y el subíndice del O es igual a
la valencia de X.
-
El elemento X tiene valencia par (II, IV, VI): En este caso se
habrán simplificado los subíndices dividiendo por 2 por lo que la
valencia de X será igual al subíndice del O multiplicado por 2.
Ejercicio 0.1.- Combinaciones binarias del oxígeno.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Óxido de litio
Óxido cúprico
Óxido fosfórico
Óxido de manganeso (III)
Óxido de oro (I)
Pentaóxido de dicloro
Trióxido de dibromo
Óxido de estaño (IV)
Dióxido de silicio
Monóxido de dicobre
Óxido peryódico
Óxido de boro
4
Monóxido de dicloro
Óxido de hierro (II)
Óxido de nitrógeno (V)
Óxido brómico
Óxido de cinc
Óxido de cadmio
Óxido nitroso
Óxido de cobalto (III)
CO2
I 2O
As2O5
Na2O
CrO
PtO2
HgO
SO3
Rb2O
Br2O7
2. Combinaciones binarias del hidrógeno.
El hidrógeno actúa siempre con valencia I. Su número de oxidación
será +1 cuando se encuentre combinado con un elemento más
electronegativo y –1 cuando lo esté con uno de menor electronegatividad.
Hidruros metálicos.
La fórmula general es MHa. El número de oxidación del H es –1 y el
del metal +a. El subíndice del metal es siempre 1 pues la valencia del H es I.
El subíndice del H es igual a la valencia del metal (a).
Hidrógeno con S, Se, Te, F, Cl, Br, I: hidrácidos.
La fórmula general es HaX. El número de oxidación del H es +1. El del
no metal X puede ser –1 (F, Cl, Br, I) o –2 (S, Se, Te). Estos compuestos
tienen la propiedad de dar disoluciones ácidas cuando se disuelven en agua.
Por este motivo, cuando se encuentran en disolución acuosa se nombran con
la partícula ácido seguida del nombre del elemento con la terminación –
hídrico. En este caso se conocen como hidrácidos.
Hidrógeno con otros no metales.
La fórmula general es XHa (excepto el agua). Se emplean
habitualmente nombres tradicionales: H2O (agua), NH3 (amoníaco), PH3
5
(fosfina), AsH3 (arsina), SbH3 (estibina), CH4 (metano), SiH4 (silano), BH3
(borano).
Ejercicio 0.2.- Combinaciones binarias del hidrógeno.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Hidruro de sodio
Tetrahidruro de estaño
Bromuro de hidrógeno
Ácido clorhídrico
Hidruro de cobalto (II)
Sulfuro de hidrógeno
Amoníaco
Ácido sulfhídrico
Hidruro de calcio
Estibina
Dihidruro de cobre
Hidruro de cobre (I)
Metano
Trihidruro de Boro
Ácido Yodhídrico
Fluoruro de hidrógeno
Hidruro de plomo (IV)
Hidruro de aluminio
Tetrahidruro de silicio
Ácido selenhídrico
FeH3
H2Te
BaH2
PH3
HgH
LiH
NH3
HCl
AsH3
MgH2
3. Otras combinaciones binarias.
Combinaciones binarias metal-no metal: sales binarias.
La fórmula general es MaXb donde X es un no-metal diferente de O y H. El
no metal es siempre el más electronegativo y por ello se escribe a la
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derecha y se nombra en primer lugar con la terminación –uro. Al ser más
electronegativo, el no metal adquiere estado de oxidación negativo que es
siempre el mismo. La valencia del no metal es igual al valor absoluto de su
número de oxidación y, por lo tanto, es siempre la misma:
Elementos
F, Cl, Br, I
Número de oxidación
-1
S, Se, Te
-2
N, P, As, Sb, B
-3
-4
C, Si
Combinaciones binarias no metal-no metal.
La fórmula general es XaYb donde X e Y son no metales diferentes del
hidrógeno y el oxígeno. El no metal que se coloca en segundo lugar actúa con
estado de oxidación negativo (el mismo que en las combinaciones binarias
metal-no metal) y se cita en primer lugar con el sufijo –uro.
Ejercicio 0.3.- Otras combinaciones binarias.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Cloruro de bario
Yoduro de cromo (III)
Sulfuro férrico
Cloruro de sodio
Dibromuro de cobre
Tetracloruro de carbono
Yoduro de mercurio (II)
Seleniuro niqueloso
Seleniuro de magnesio
Fluoruro de estroncio
Cloruro ferroso
Bromuro de cromo (II)
Nitruro de aluminio
Fluoruro de bromo (III)
7
Hexafluoruro de azufre
Cloruro de plata
Seleniuro de arsenio (III)
Pentafluoruro de fósforo
Yoduro de calcio
Telururo de sodio
CaCl2
FeS
BrF
KBr
FeB
CS2
CoCl3
CuBr
MgSe
NiCl2
4. Hidróxidos.
Son compuestos formados por combinación de un catión Mn+ (generalmente
proveniente de un metal) y el anión OH-. La fórmula general es M(OH)n
(MOH si n=1) donde n es la carga del catión.
Para formular un hidróxido se escribe en primer lugar el catión, después el
anión y se intercambian las cargas en valor absoluto. Los sistemas de
nomenclatura utilizados son los mismos que en las combinaciones binarias,
esto es, antiguo, estequiométrico y de Stock.
Ejercicio 0.4.- Hidróxidos.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Hidróxido de sodio
Hidróxido de plomo (II)
Hidróxido de hierro (III)
Hidróxido de potasio
Hidróxido crómico
Hidróxido platinoso
Hidróxido de amonio
Trihidróxido de cobalto
Dihidróxido de cobre
Hidróxido de magnesio
NH4OH
Al(OH)3
AuOH
Ni(OH)2
8
Zn(OH)2
Cd(OH)2
RbOH
Mn(OH)2
Ba(OH)2
Pt(OH)4
5. Oxoácidos.
La fórmula general es HaXbOc donde X (elemento central) es un no metal, un
semimetal o, en algún caso, un metal de transición como Mn y Cr.
Para nombrar oxoácidos es necesario conocer el estado de oxidación del
elemento central. Para calcularlo se debe tener en cuenta que:
-
El número de oxidación del H en todos los oxoácidos es +1.
-
El número de oxidación del O en todos los oxoácidos es –2.
-
La suma de los números de oxidación de todos los átomos ha de
ser 0.
De acuerdo con estos tres puntos se puede calcular el estado de oxidación
del elemento central X aplicando la siguente fórmula:
Número de oxidación de X 
2c  a
b
El sistema de nomenclatura más utilizado es el tradicional o antiguo que se
basa en la utilización de las terminaciones –oso e -ico y los prefijos hipo- y
per- tal como ya se ha explicado (p.e. H2SO4 es el ácido sulfúrico).
El método tradicional de formular oxoácidos es el de “anhídrido+agua”, pero
es poco recomendable ya que es lento e implica la formulación de reacciones
químicas que en la práctica no tienen lugar. El método consiste en lo
siguiente:
-
-
Formular el óxido (anhídrido) que tiene el mismo nombre que el
ácido.
Añadir una molécula de agua.
9
-
Simplificar.
Un sistema más sencillo y rápido se basa en el ajuste del número de átomos
de cada elemento a partir del número de oxidación del elemento central que
es conocido por el nombre del ácido:
-
Se escriben los símbolos de los elementos en el orden correcto
(H X O).
-
El número de átomos de oxígeno se obtiene dividiendo el estado
de oxidación del elemento central por dos, eliminando la parte
decimal del resultado y sumándole 1.
-
El número de átomos de hidrógeno se determina teniendo en
cuenta que la suma de los números de oxidación ha de ser cero,
esto es, número de hidrógenos = 2 x número de oxígenos – estado
de oxidación del átomo central.
El método más recomendable consiste en memorizar la siguiente tabla que
muestra la fórmula de los ácidos más frecuentes en función de la valencia
del átomo central:
Valencia de X
Fórmula
I
HXO
II
H2XO2
III
HXO2
IV
H2XO3
V
HXO3
VI
H2XO4
VII
HXO4
Como se puede observar en la tabla:
-
Todos los ácidos tienen un átomo del elemento central.
10
-
Cuando la valencia del elemento central es impar el ácido tiene un
hidrógeno y el número de átomos de oxígeno aumenta a medida que
aumenta la valencia del átomo central.
-
Cuando la valencia del elemento central es par el ácido tiene dos
hidrógenos y el número de átomos de oxígeno aumenta a medida
que aumenta la valencia del átomo central.
Los elementos B, Si, P y As forman ácidos polihidratados, es decir, con un
contenido en agua mayor de lo normal. En este caso se antepone al nombre
del ácido el prefijo meta- para caracterizar al de menor contenido en agua
y orto- para indicar el que tiene mayor contenido en agua[6]. Para formular
el ácido meta- se utiliza cualquiera de los métodos anteriormente
explicados. Para formular el ácido orto- se puede obtener añadiendo una
molécula de agua al ácido meta-. El prefijo orto- puede omitirse mientras
que el prefijo meta- debe indicarse siempre. Por ello, el ácido fosfórico es
siempre el ortofosfórico.
Los diácidos son ácidos que provienen de la condensación de dos moléculas
iguales de oxoácidos con pérdida de una molécula de agua. Se reconocen
fácilmente por tener dos átomos del elemento central. Se nombran
anteponiendo al nombre del ácido de procedencia el prefijo di- o piro- y se
puede obtener su fórmula multiplicando el ácido normal por 2 y restando una
molécula de agua6.
El cromo y el manganeso son metales de transición que acostumbran a
formar oxoácidos. Los ácidos más frecuentes son:
Ácido crómico: H2CrO4
Ácido dicrómico: H2Cr2O7
Ácido mangánico: H2MnO4
Ácido permangánico: HMnO4
Ejercicio 0.5.- Ácidos.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Ácido clorhídrico
Ácido hipobromoso
Ácido clórico
Ácido metafosfórico
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Ácido nitroso
Ácido nítrico
Ácido sulfúrico
Ácido selenhídrico
Ácido mangánico
Ácido cloroso
Ácido peryódico
Ácido fluorhídrico
Ácido fosfórico
Ácido teluroso
Ácido disulfúrico
H2SO4
HClO4
HNO2
HIO
HI(aq)
HMnO4
H3PO3
H2CO3
H2Cr2O7
H2MnO4
H2S(aq)
H3PO4
H4P2O7
H4SiO4
H2CrO4
H2SO3
6. Iones.
Los iones son especies cargadas eléctricamente. Los cationes tienen carga
positiva y los aniones tienen carga negativa.
Cationes.
Cationes monoatómicos.
Son átomos que han perdido uno o más electrones. Se nombran anteponiendo
la palabra catión (o simplemente ión) al nombre del elemento. Si puede
presentar más de un estado de oxidación, se indica mediante el sistema
Stock o el tradicional. Ej: Fe+2: catión (o ión) hierro (II) o catión férroso.
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Cationes poliatómicos.
Los más conocidos son un grupo de sustancias que se pueden considerar
provenientes de la adición de un protón a una molécula neutra. Se nombran
añadiendo la terminación –onio (H3O+ ión hidronio, NH4+ ión amonio, PH4+ ión
fosfonio).
Aniones.
Aniones monoatómicos.
Son átomos que han ganado uno o más elelectrones. Se nombran añadiendo
la terminación –uro al nombre del elemento. Ej: S-2: ión sulfuro, F- : ión
fluoruro
Aniones poliatómicos.
La mayoría se pueden considerar provenientes de oxoácidos que han cedido
uno o más protones[7]. Los aniones poliatómicos se nombran a partir del
oxoácido de procedencia cambiando la terminación –oso por –ito y la
terminación –ico por –ato. Para nombrarlos se sigue el siguiente proceso:
-
Formular el oxoácido de procedencia teniendo en cuenta que la
carga del ión indica el número de protones que ha perdido el ácido.
-
Nombrar el ácido.
-
Nombrar el anión por cambio de la terminación.
Existen iones que se pueden considerar provenientes de ácidos que no han
perdido todos los protones. En este caso, la nomenclatura consiste en
anteponer al nombre habitual del ión, un prefijo que indique el número de
átomos de hidrógeno que tiene. También es posible utilizar la nomenclatura
Stock sustituyendo la palabra ácido por ión.
El proceso que puede emplearse para formular los iones poliatómicos es el
siguiente:
-
-
Obtener el nombre del ácido de procedencia por cambio de la
terminación.
Formular el ácido.
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-
Eliminar los protones y asignar al anión una carga negativa igual al
número de protones eliminados.
Ejercicio 0.6.- Iones.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Ión hidrógeno
Ión sulfato
Ión hidruro
Ión nitrito
Ión níquel (II)
Ión fluoruro
Ión clorito
Ión ferroso
Ión manganato
Ión sulfuro
Ión hidróxido
Ión cromato
Ión oxonio
Ión amonio
Ión sodio
Ión peryodato
Ión nitrato
Ión nitruro
Ión dicromato
Ión dihidrógeno fosfato
Ión cobre (II)
Ión fosfato
Ión hipoclorito
Ión fosfonio
IO3-
Hg+
SO42-
Br-
MnO4-
ClO-
Cr2O72-
HPO42-
14
H 3O+
Fe3+
7. Sales.
Se pueden considerar sales a todos los compuestos provenientes de la
combinación de un catión y un anión diferente de H- (hidruros), O2- (óxidos),
OH- (hidróxidos) u otros grupos de compuestos con nombre propio.
El sistema de nomenclatura más utilizado es el tradicional para el anión (que
se nombra en primer lugar) y el de Stock para el catión. Otras
combinaciones posibles son: tradicional (anión) – tradicional (catión), Stock
(anión) – Stock (catión), y estequiométrica.
Las sales provenientes de ácidos que no han perdido todos los protones se
llaman sales ácidas. Al ión hidrógenocarbonato se le sigue llamando
bicarbonato.
Para formular las sales se puede seguir el siguiente procedimiento:
-
Formular el catión.
-
Formular el anión.
-
Escribir en primer lugar el catión, después el anión, intercambiar
las cargas (en valor absoluto) y simplificar.
Ejercicio 0.7.- Sales.
Formular y nombrar los siguientes compuestos:
Cloruro de hierro (II)
Fosfato de cadmio
Yodato de cromo (II)
Nitrato de litio
Carbonato de plata
Cromato de bario
Nitrato férrico
Dicromato de potasio
Perclorato de cobalto (III)
Hipoclorito de sodio
Hidrógeno sulfato de sodio
Clorato de mercurio (II)
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Bromato de berilio
Ortosilicato de magnesio
Sulfato de cromo (II)
Sulfuro de bario
Permanganato de potasio
Cloruro amónico
Cu2SO4
LiIO3
HgS
Fe2(SO3)3
Ni(ClO2)2
Na2Cr2O7
PbI2
KMnO4
NaHCO3
Ca3(PO4)2
HgNO2
NaCl
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