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NUMERO DE OXIDACION En general, las siguientes son las reglas detalladas para la asignación de los números de oxidación de los elementos en sus compuestos: 1- En todos los compuestos neutros, la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos que forman el compuesto, multiplicados por sus respectivas atomicidades debe ser nula (cero). En los iones, debe ser igual a la carga del ión. 2- El número de oxidación de cualquier sustancia simple debe ser cero. 3- Los metales alcalinos (grupo IA) presentan en todos sus compuestos número de oxidación +1 4- Los metales alcalino-térreos (grupo IIA) presentan en todos sus compuestos número de oxidación +2 5- El flúor presenta en todos sus compuestos número de oxidación -1 6- El oxígeno presenta en todos sus compuestos número de oxidación -2 con estas excepciones: cuando forma parte de peróxidos, superóxido ó en combinación con el flúor. 7- El hidrógeno presenta en todos sus compuestos con otros no metales número de oxidación +1. En compuestos binarios con metales presenta número de oxidación -1 8- El cloro, el bromo y el yodo presentan número de oxidación -1 en sus compuestos binarios pero llevan número de oxidación +1, +3, +5 ó +7 en sus compuestos oxigenados binarios y en los ternarios con oxígeno más hidrógeno ó metales. Cumplir estas reglas, sobre todo la primera, lo guiarán para escribir correctamente las fórmulas. Además, observe la Tabla periódica, tenga en cuenta que el ordenamiento de los elementos no es caprichoso sino función de propiedades periódicas. Los grupos (columnas) reúnen elementos con propiedades químicas similares, de modo que si conoce la fórmula y nombre de los compuestos de algún elemento, los de su grupo serán análogos. Reconozca a los elementos como metales ó no metales y aquellos que pueden presentar ambos comportamientos (anfóteros ó metaloides) Como nombrar según la IUPAC los compuestos inorgánicos sencillos En la nomenclatura IUPAC, en nuestro idioma, los nombres de los compuestos inorgánicos constan básicamente de dos palabras siempre unidas por la preposición “de” . 1 La primera palabra del nombre de los compuestos inorgánicos se refiere a un grupo de uno ó más átomos donde el fundamental es a) un no metal, b) un metal actuando como no metal c) hidrógeno con estado de oxidación -1 Este grupo lleva la carga negativa, explícita ó no, por lo tanto se escribe detrás en las fórmulas. Por lo tanto: - si el no metal aparece solo, lo hace con su número de oxidación negativo. - si forma parte de un grupo con el oxígeno, el no metal tomará números de oxidación positivos (para todo no metal excepto el flúor) La raíz de la palabra proviene del nombre del elemento, la terminación brinda información adicional .Ej : sulf-ato , clor-uro , nitr-ato , ox-ido . hidr-uro Diferentes estados de oxidación posibles del no metal originan distintos compuestos, que se distinguen y se indican con el número de oxidación escrito con números romanos entre paréntesis (Numerales de Stock) a continuación de esta primera palabra. Ej : NaNO2 nitrato (III) de sodio NaNO3 nitrato (V) de sodio *Terminación “uro” : reservada a compuestos binarios - de no metal con hidrógeno ó metales Ej : NaCl cloruro de sodio - de hidrógeno (-1) con metales Ej : Ca H2 hidruro de calcio - aunque no resulte en compuestos binarios, los grupos de no metales con carga negativa (aniones negativos) toman terminación “uro” si no tienen oxígeno . Ej. : CN- cianuro *Terminación “ido” : indica en particular a los compuestos del oxígeno - en compuestos binarios con metales ó no metales : óx-ido óxido de magnesio Ej : MgO SO2 óxido de azufre (IV) Los óxidos de no metales se nombraban como “anhídrido de ....” en la nomenclatura más antigua. 2 - en compuestos ternarios con hidrógeno y metales: hidróx-ido Donde el grupo característico que lleva la carga negativa es el OH-, oxidrilo ó hidroxilo. Ej : Cu (OH)2 hidróxido de cobre (II) - en compuestos del oxígeno con otro número de oxidación: peróx-ido , superóx-ido (ver regla 6 de asignación de números de oxidación) *Terminación “ato” : indica compuestos ternarios ( ó poliatómicos) donde el no metal se encuentra y actúa unido a oxígeno. En la nomenclatura IUPAC, ésta es la terminación universal para todos los compuestos de este tipo que pueda dar el no metal, por ejemplo sales con oxígeno (oxosales) se nombran como “(no metal)ato de metal”, pero en este sistema incluso los oxoácidos que se escriben como “(no metal)ato” de hidrógeno. Como se dijo más arriba, los distintos estados de oxidación del no metal, que originan distintos compuestos, se señalan con Numerales de Stock entre paréntesis detrás de la palabra donde está el elemento que se quiere distinguir. Ej : H2SO3 sulfato (IV) de hidrógeno (oxoácido) Na2PbO2 plumbato (II) de sodio (oxosal, con un metal anfótero actuando como no metal) Las sales ácidas (aquellas que provienen de aniones de ácidos que aún no han perdido todos los hidrógenos posibles) se nombran anteponiendo la palabra “hidrógeno” al nombre del anión Ej : Ca(HS)2 hidrógeno sulfuro de calcio NaH2PO4 dihidrógeno fosfato (V) de sodio En la nomenclatura clásica, la terminación “ato” se reserva sólo para el mayor estado de oxidación del no metal en las oxosales (sales con oxígeno) y la terminación “ito” para el menor . En caso de más estados posibles la diferencia se hace agregando además los prefijos “per-“ e “hipo-“ para el mayor y el menor de todos los estados respectivamente (revise como ejemplo las posibles oxosales de los halógenos). En el caso de los ácidos (compuestos definidos en principio por su capacidad de aumentar la concentración de iones hidrógeno - con no de oxid. +1 - en soluciones acuosas) su nombre en la nomenclatura clásica comienza con la palabra “ácido” y se consideran dos posibles tipos que cumplen esta definición : ¨ los que tienen oxígeno en su composición a los que se agregan terminaciones “oso” e “ico” para el menor y mayor número de oxidación del no metal respectivamente al nombre de éste, luego de 3 la palabra ácido (ej. : ácido sulfuroso y ácido sulfúrico). Otra vez, el agregado del prefijo per- con terminación -ico se reserva al mayor estado de oxidación y el conjunto hipo—oso para el menor cuando hay más de dos estados posibles. ¨ Los que no tienen oxígeno en su composición y provienen de la combinación de no metal con hidrógeno - no de oxid. +1 -. Se nombran con la terminación “-hídrico” detrás de la raíz del no metal (Ej : ácido clorhídrico) . Este tipo de nombre queda limitado a los compuestos de elementos de los grupos VIA y VIIA (excepto el oxígeno), porque compuestos análogos de otros grupos no muestran tendencia a dar iones hidrógeno positivos, por lo tanto no son “ácidos” .Por ejemplo, NH3 , PH3 , AsH3, SbH3, (Grupo VA) no son compuestos ácidos y reciben nombres particulares (respectivamente amoníaco fosfina, arsina ,estilbina). El compuesto correspondiente con el oxígeno (¿cuál ?) comparte esta última característica. ¨ En cuanto al grupo IVA , entre carbono e hidrógeno se forma una enorme familia de compuestos conocidos como hidrocarburos que se clasifican y nombran como compuestos orgánicos , mientras con el silicio da el silano (SiH4) y con el no metal del grupo IIIA , el boro, da el diborano (B2H6). La segunda palabra del nombre de los compuestos inorgánicos describe la parte más electropositiva del compuesto (la que se escribe primero en la fórmula) . Se trata de - elementos metálicos, - de hidrógeno en su estado de oxidación +1 - de agrupaciones con carga positiva, aún cuando estén constituidas por no metales (ej, : el catión amonio NH4+). Nuevamente, los diferentes estados de oxidación posibles de los metales se indican por medio de Numerales de Stock detrás del nombre del elemento, mientras en la fórmula se representa el balance lógico de cargas Ej. : cloruro de cobre (I) CuCl cloruro de cobre (II) 4 CuCl2 En la nomenclatura clásica no se escriben esos numerales. La forma “de (nombre del metal)” queda sólo para aquel elemento que presenta un único número de oxidación. Si existen distintos estados de oxidación, se indican con terminaciones (“oso” para el menor e “ico” para el mayor) a la raíz del nombre del metal y sin la preposición “de” . Ej. : Hidróxido ferroso Fe(OH)2 Hidróxido férrico Fe(OH)3 El caso del hidrógeno como positivo, como se dijo antes, se da en su combinación con no metales y la forma de nomenclatura es la que se discutió más arriba desde el punto de vista del no metal para los grupos VIIA, VIA , VA, IVA y IIIA. Cuando no hay nombres especiales, la nomenclatura IUPAC es sencillamente (no metal) uro de hidrógeno para el no de oxidación +1 de este elemento. Se intentó un modo de nomenclatura basado en las atomicidades que pronto fue superado por resultar nombres cada vez más complejos sin que brindaran mejor información. Sin embargo, puede ser cómodo para nombrar algunos óxidos, sobretodo de no metales, y de hecho se usa para ellos. Se indica la cantidad de los átomos con los prefijos latinos correspondientes: di-, tri-, tetra-, penta- , etc. delante de la palabra óxido y/o el nombre del elemento. Ej : CO2 dióxido de carbono ATENCION : NO MEZCLAR SISTEMAS DE NOMENCLATURA EN EL NOMBRE DE UN COMPUESTO. (por ejemplo, está mal llamar al FeSO3 sulfito de hierro(II) ) 5