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José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Tema 9. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA. 1.- Introducción. Se llama valencia a la capacidad de combinación de los elementos y se expresa mediante un número entero. Vamos a distinguir entre las valencias de los elementos metálicos y los no metálicos. Metales: + 1: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag. +1, +2: Hg, Cu. +2: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd. +2, +3: Fe, Co, Ni. +3: Al. +1, +3: Au. +2, +4: Sn, Pb, Pt, Ir. No metales: Los elementos no metálicos pueden actuar con valencias positivas y negativas, pero así como pueden tener varias valencias positivas, negativas sólo tienen una. +1, +3, +5, +7: Cl, Br, I. +2, +4, +6: S, Se, Te. +1, +3, +5: N*, P, As, Sb. +2, +4: C, Si. El N puede también actuar con otras valencias, en cuyo caso se especificarán. -1: F, Cl, Br, I. -2: O, S, Se, Te. -3: N, P, As, Sb. -4: C, Si. El O también puede actuar con valencia -1. 1 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Excepciones: Hidrógeno: +1, -1. Elementos que pueden actuar como metales o no metales, pero no a la vez: Cr (metal): +2, +3 Cr (no metal): +6 (ico) Mn(metal): +2, +3, +4 Mn(no metal): +6, +7 (ico, per-ico) 2.- Óxidos. Son combinaciones de un elemento con el O-2. M+n + O-2 M2On si n es par Simplificación Li+1 + O-2 Li2O Ca+2 + O-2 Ca2O2 CaO Fe+3 + O-2 Fe2O3 Notación de Stock: Se nombran con la palabra genérica óxido y a continuación el nombre del elemento, especificando entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa. Ahora bien, en el caso de que el elemento tenga una única valencia, ésta se puede omitir. Óxido de elemento (val) Li+1 + O-2 Li2O óxido de litio Ca+2 + O-2 CaO óxido de calcio Al+3 + O-2 Al2O3 óxido de aluminio Fe+2 + O-2 FeO óxido de hierro (II) Fe+3 + O-2 Fe2O3 óxido de hierro (III) Sn+2 + O-2 SnO óxido de estaño (II) Sn+4 + O-2 SnO2 óxido de estaño (IV) 2 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Cl+1 + O-2 Cl2O óxido de cloro (I) Cl+3 + O-2 Cl2O3 óxido de cloro (III) Cl+5 + O-2 Cl2O5 óxido de cloro (V) Cl+7 + O-2 Cl2O7 óxido de cloro (VII) S+2 + O-2 SO óxido de azufre (II) S+4 + O-2 SO2 óxido de azufre (IV) S+6 + O-2 SO3 óxido de azufre (VI) C+ 2 + O-2 CO óxido de carbono (II) C+4 + O-2 CO2 óxido de carbono (IV) Nomenclatura sistemática: Se nombran con la palabra genérica óxido, precedida del prefijo numeral correspondiente y a continuación el nombre del elemento, precedido asimismo del prefijo numeral correspondiente, aunque en este caso el prefijo mono se puede omitir. Pref numeral + óxido de + Pref numeral + nombre elemento Los prefijos numerales son los griegos: mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, octa, nona y deca. Li+1 + O-2 Li2O monóxido de dilitio Ca+2 + O-2 CaO monóxido de calcio Al+3 + O-2 Al2O3 trióxido de dialuminio Fe+2 + O-2 FeO monóxido de hierro Fe+3 + O-2 Fe2O3 trióxido de dihierro Sn+2 + O-2 SnO monóxido de estaño Sn+4 + O-2 SnO2 dióxido de estaño Cl+1 + O-2 Cl2O monóxido de dicloro Cl+3 + O-2 Cl2O3 trióxido de dicloro 3 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Cl+5 + O-2 Cl2O5 pentaóxido de dicloro Cl+7 + O-2 Cl2O7 heptaóxido de dicloro S+2 + O-2 SO monóxido de azufre S+4 + O-2 SO2 dióxido de azufre S+6 + O-2 SO3 trióxido de azufre C+ 2 + O-2 CO monóxido de carbono C+4 + O-2 CO2 dióxido de carbono 3.- Peróxidos. Son combinaciones del un metal con el grupo peroxo O2-2. O-2 representa un átomo de oxígeno con valencia -2. O2-2 representa dos átomos de oxígeno con valencia -1 cada uno. M+n + (O2)-2 M2(O2)n si n es par Simplificación Na+1 + O2-2 Na2(O2)1 Na2O2 Ca+2 + O2-2 Ca2(O2)2 CaO2 H+1 + O2-2 H2(O2)1 H2O2 (agua oxigenada o peróxido de hidrógeno) Notación de Stock: Se nombran con la palabra genérica “peróxido” y a continuación el nombre del metal, especificando entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa. Nomenclatura sistemática: Se nombran como si fuera óxidos. Ejemplos: Li+1 + O2-2 Li2O2 peróxido de litio / dióxido de dilitio. Be+2 + O2-2 Be2(O2)2 BeO2 peróxido de berilio / dióxido de berilio. Hg+1 + O2-2 Hg2O2 peróxido de mercurio (I) / dióxido de dimercurio. Hg+2 + O2-2 HgO2 peróxido de mercurio (II) / dióxido de mercurio. Fe+3 + O2-2 Fe2(O2)3 peróxido de hierro (III) / tri-dióxido de dihierro. 4 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). 4.- Hidruros metálicos. Son combinaciones de un metal con el hidrógeno – 1. M+n + H-1 MHn Notación de Stock: Se nombran con la palabra genérica hidruro y a continuación el nombre del metal, especificando entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa. Hidruro de metal (val) Nomenclatura sistemática: Se nombran con la palabra genérica hidruro precedida del prefijo numeral correspondiente y a continuación el nombre del metal. Prefijo numeral + hidruro de metal Ejemplos: Ag+1 + H-1 AgH hidruro de plata / monohidruro de plata. Au+1 + H-1 AuH hidruro de oro (I) / monohidruro de oro. Au+3 + H-1 AuH3 hidruro de oro (III) / trihidruro de oro. 5.- Haluros de hidrógeno. Son combinaciones de un no metal con el hidrógeno + 1. En este tipo de compuestos, el no metal actúa con la única valencia negativa que tiene. Se nombran con el nombre del no metal terminado en –uro más la terminación “de hidrógeno”. No metal + URO + de hidrógeno F-1 + H+1 HF (H2F2) fluoruro de hidrógeno Cl-1 + H+1 HCl cloruro de hidrógeno Br-1 + H+1 HBr bromuro de hidrógeno I-1 + H+1 HI yoduro de hidrógeno 5 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). S-2 + H+1 H2S sulfuro de hidrógeno Se-2 + H+1 H2Se seleniuro de hidrógeno Te-2 + H+1 H2Te telururo de hidrógeno No obstante, estos compuestos se pueden presentar en disolución acuosa; en este caso, se nombran con la palabra genérica ácido y a continuación el nombre del no metal más la terminación “hídrico”. H2F2 (aq) ácido fluorhídrico HCl (aq) ácido clorhídrico HBr (aq) ácido bromhídrico HI (aq) ácido yodhídrico H2S (aq) ácido sulfhídrico H2Se (aq) ácido selenhídrico H2Te (aq) ácido telurhídrico 6.- Hidruros volátiles. Son combinaciones de algunos elementos con el hidrógeno, dando compuestos que reciben nombres especiales. H2O agua NH3 amoniaco PH3 fosfina AsH3 arsina As2H4 diarsina SbH3 estibina CH4 metano SiH4 silano BH3 borano B2H6 diborano 7.- Hidróxidos o bases. Son combinaciones de un metal con el grupo hidroxilo (OH)-1. M+n + (OH)-1 M(OH)n Observación Si n = 1 el paréntesis se puede omitir: Na+ + (OH)-1 Na(OH) = NaOH Si n # 1 el paréntesis es imprescindible: Ca+2 + (OH)-1 Ca(OH)2 6 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Notación de Stock: Se nombran con la palabra genérica hidróxido y a continuación el nombre del metal, especificando entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa. Hidróxido de metal (val) Nomenclatura sistemática: Se nombran con la palabra genérica hidróxido precedida del prefijo numeral correspondiente y a continuación el nombre del metal. Cu+1 + (OH)-1 CuOH hidróxido de cobre (I) / monohidróxido de cobre. Cu+2 + (OH)-1 Cu(OH)2 hidróxido de cobre (II) / dihidróxido de cobre. 8.- Sales simples. Son combinaciones de un metal con un no metal. El no metal actúa con la única valencia negativa que tiene. M+n + X-m MmXn Notación de Stock: Se nombran con el nombre del no metal terminado en -uro y a continuación el nombre del metal, especificando entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa. No metal + URO de metal (val) Nomenclatura sistemática: Se nombran con el nombre del no metal precedido del prefijo numeral correspondiente y terminado en –uro y a continuación el nombre del metal, precedido asimismo de un prefijo numeral, aunque en este caso, el prefijo mono se puede omitir. Pref numeral + no metal + URO + Pref numeral + metal Cu+1 + F-1 CuF fluoruro de cobre (I) / monofluoruro de cobre. Cu+2 + F-1 CuF2 fluoruro de cobre (II) / difluoruro de cobre. 7 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). 9.- Ácidos oxácidos. Son compuestos ternarios, formados por hidrógeno, un no metal y oxígeno. Tienen la siguiente estructura: HaXbOc, donde H es el hidrógeno, X un no metal y O es el oxígeno. Los subíndices indican el número de átomos de cada uno de ellos. En estos compuestos, el hidrógeno actúa con valencia +1, el oxígeno con valencia -2 y el no metal con cualquiera de sus valencias positivas. Para formular un ácido, se le añade al no metal el número mínimo de átomos de oxígeno para que el ión que se forma quede cargado negativamente y a continuación se le añaden tantos hidrógenos como haga falta para que la molécula resulte neutra. Cl+1 ClO-1 HClO Cl+3 ClO+1 ClO2-1 HClO2 Cl+5 ClO+3 ClO2+1 ClO3-1 HClO3 Cl+7 ClO+5 ClO2+3 ClO3+1 ClO4-1 HClO4 S+2 SO SO2-2 H2SO2 S+4 SO+2 SO2 SO3-2 H2SO3 S+6 SO+4 SO2+2 SO3 SO4-2 H2SO4 N+1 NO-1 HNO N+3 NO+1 NO2-1 HNO2 N+5 NO+3 NO2+1 NO3-1 HNO3 C+2 CO CO2-2 H2CO2 C+4 CO+2 CO2 CO3-2 H2CO3 Nomenclatura tradicional: Se nombran con la palabra genérica ácido y a continuación el nombre del no metal, afectado de los prefijos y sufijos correspondientes. Ácido + (hipo, per) + no metal + (oso, ico) 8 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Cl+1 HClO ácido hipocloroso Cl+3 HClO2 ácido cloroso Cl+5 HClO3 ácido clórico Cl+7 HClO4 ácido perclórico S+2 H2SO2 ácido hiposulfuroso S+4 H2SO3 ácido sulfuroso S+6 H2SO4 ácido sulfúrico N+1 HNO ácido hiponitroso N+3 HNO2 ácido nitroso N+5 HNO3 ácido nítrico C+2 H2CO2 ácido carbonoso C+4 H2CO3 ácido carbónico Ácido telúrico Te+6 TeO4-2 H2TeO4 Ácido crómico Cr+6 CrO4-2 H2CrO4 Ácido mangánico Mn+6 MnO4-2 H2MnO4 Ácido permangánico Mn+7 MnO4-1 HMnO4 Nomenclatura sistemática: Se nombran con la palabra genérica OXO precedida del prefijo numeral correspondiente; a continuación el nombre del no metal terminado en ATO especificando entre paréntesis y en números romanos la valencia con la que actúa y se añade la terminación “de hidrógeno". Pref numeral + OXO + no metal + ATO(val) + “de hidrógeno” Cl+1 HClO monoxoclorato (I) de hidrógeno Cl+3 HClO2 dioxoclorato (III) de hidrógeno Cl+5 HClO3 trioxoclorato (V) de hidrógeno Cl+7 HClO4 tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno S+2 H2SO2 dioxosulfato (II) de hidrógeno S+4 H2SO3 trioxosulfato (IV) de hidrógeno S+6 H2SO4 tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno N+1 HNO monoxonitrato (I) de hidrógeno N+3 HNO2 dioxonitrato (III) de hidrógeno 9 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). N+5 HNO3 trioxonitrato (V) de hidrógeno C+2 H2CO2 dioxocarbonato (II) de hidrógeno C+4 H2CO3 trioxocarbonato (IV) de hidrógeno Trioxoyodato (V) de hidrógeno HIO3 Trioxosilicato (IV) de hidrógeno H2SiO3 Excepciones Son tres elementos (P, As, Sb) cuya excepcionalidad radica en que añaden un oxígeno más del estrictamente necesario. P+1 PO-1 PO2-3 H3PO2 ácido hipofosforoso dioxofosfato (I) de hidrógeno P+3 PO+1 PO2-1 PO3-3 H3PO3 ácido (orto)fosforoso trioxofosfato (III) de hidrógeno P+5 PO+3 PO2+1 PO3-1 PO4-3 H3PO4 ácido (orto)fosfórico tetraoxofosfato (V) de hidrógeno As+1 AsO-1 AsO2-3 H3AsO2 ácido hipoarsenioso dioxoarseniato (I) de hidrógeno As+3 AsO+1 ASO2-1 AsO3-3 H3AsO3 ácido (orto)arsenioso trioxoarseniato (III) de hidrógeno As+5 AsO+3 AsO2+1 AsO3-1 AsO4-3 H3AsO4 ácido (orto)arsénico tetraoxoarseniato (V) de hidrógeno Sb+1 SbO-1 SbO2-3 H3SbO2 ácido hipoantimonioso dioxoantimoniato (I) de hidrógeno Sb+3 SbO+1 SbO2-1 SbO3-3 H3SbO3 ácido (orto)antimonioso trioxoantomoniato (III) de hidrógeno 10 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). Sb+5 SbO+3 SbO2+1 SbO3-1 SbO4-3 H3SbO4 ácido (orto)antimónico tetraoxoantimoniato (V) de hidrógeno Diácidos Son ácidos que provienen de los ácidos oxácidos según la siguiente ecuación: Diácido = 2 (ácido) – H2O Ácido dicrómico = 2 (ácido crómico) – H2O = 2 (H2CrO4) – H2O = H2Cr2O7 heptaoxodicromato (VI) de hidrógeno Ácido disulfúrico = 2 (ácido sulfúrico) – H2O = 2 (H2SO4) – H2O = H2S2O7 heptaoxodisulfato (VI) de hidrógeno 10.- Iones oxácidos. Son iones que proceden de los ácidos oxácidos al eliminar en éstos uno o varios átomos de hidrógeno; el ion resultante queda cargado negativamente con una carga igual al número de átomos de hidrógeno perdidos. H2SO4 SO4-2 HNO3 NO3-1 HClO4 ClO4-1 H3PO4 PO4-3 H2Cr2O7 Cr2O7-2 H2CO3 CO3-2 HMnO4 MnO4-1 H3SbO2 SbO2-3 H2TeO3 TeO3-2 Nomenclatura tradicional: Se nombran con el nombre del ácido de procedencia cambiando “ácido” por “ion” y los sufijos –oso e –ico por –ito y – ato, respectivamente. oso ito ico ato 11 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). H2SO4 SO4-2 ion sulfato HNO3 NO3-1 ion nitrato HClO4 ClO4-1 ion perclorato H3PO4 PO4-3 ion ortofosfato H2Cr2O7 Cr2O7-2 ion dicromato H3SbO2 SbO2-3 ion hipoantimonito H2CO3 CO3-2 ion carbonato H2TeO3 TeO3-2 ion telurito HMnO4 MnO4-1 ion permanganato Nomenclatura sistemática: Se nombran igual que los ácidos de procedencia eliminando la terminación “de hidrógeno”. H2SO4 SO4-2 HNO3 NO3-1 HClO4 ClO4-1 H3PO4 PO4-3 ion tetraoxosulfato (VI) ion trioxonitrato (V) ion tetraoxoclorato (VII) ion tetraoxofosfato (V) H2Cr2O7 Cr2O7-2 ion heptaoxodicromato (VI) H3SbO2 SbO2-3 H2CO3 CO3-2 H2TeO3 TeO3-2 HMnO4 MnO4-1 ion dioxoantimoniato (I) ion trioxocarbonato (IV) ion trioxotelurato (IV) ion tetraoxomanganato (VII) 12 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). 13.- Sales oxácidas. Son combinaciones de un ion oxácido con un metal. Para nombrarlos, se nombra primero el ion y a continuación el metal, por alguna de las nomenclaturas estudiadas anteriormente. Fe+2 + SO4-2 Fe2(SO4)2 FeSO4 sulfato de hierro (II) / tetraoxosulfato (VI) de hierro (II) Fe+3 + SO4-2 Fe2(SO4)3 sulfato de hierro (III) / tetraoxosulfato (VI) de hierro (III) Hg+1 + NO3-1 HgNO3 nitrato de mercurio (I) / tetraoxonitrato (V) de mercurio (I) Hg+2 + NO3-1 Hg(NO3)2 nitrato de mercurio (II) / tetraoxonitrato (V) de mercurio (II) sulfato de calcio Ca+2 + SO4-2 CaSO4 tetraoxofosfato (V) de aluminio Al+3 + PO4-3 AlPO4 tetraoxoclorato (VII) de cinc Zn+2 + ClO4 Zn(ClO4)2 13 José María Mena Glez. FQ 1º BTO. IES Donoso Cortés (Don Benito). 12.- Sales ácidas. Son sales en las que el ion conserva, al menos, un hidrógeno del ácido de procedencia. Es decir, el ion que interviene procede del ácido de referencia al perder éste uno o varios hidrógenos, pero no todos. Nomenclatura de Stock: Se nombran intercalando entre el nombre del ion y el nombre del metal las palabras ácido, diácido o triácido, según que el número de hidrógenos que aparecen en la fórmula sea uno, dos o tres, respectivamente. NaHSO4 sulfato ácido de sodio K2HPO4 fosfato ácido de potasio KH2PO4 fosfato diácido de potasio NaHCO3 carbonato ácido de sodio Cr(HSO3)3 sulfito ácido de cromo (III) Nomenclatura sistemática: Se nombran anteponiendo al nombre de la sal las palabras hidrógeno, dihidrógeno, trihidrógeno, según que el número de hidrógenos que aparecen en la fórmula sea uno, dos o tres, respectivamente. NaHSO4 hidrógenotetraoxosulfato (VI) de sodio K2HPO4 hidrógenotetraoxofosfato (V) de potasio KH2PO4 dihidrógenotetraoxofosfato (V) de potasio NaHCO3 hidrógenotrioxocarbonato (IV) de sodio Cr(HSO3)3 hidrógenotrioxosulfato (IV) de cromo (III) 14