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FORMULACIÓN
La fórmula química es una representación simbólica de la molécula de una sustancia
química. Contiene los símbolos de los elementos que forman el compuesto y, junto a ellos,
unos subíndices que indican el número de átomos de dichos elementos.
Para nombrar y escribir las fórmulas, los químicos han adoptado una serie de reglas. A
este conjunto de reglas lo denominamos formulación química. Seguiremos la nomenclatura
sistemática propuesta por la IUPAC, y la nomenclatura de Stock, además de la tradicional para
algunos compuestos determinados.
Valencia y número de oxidación.
La valencia es el poder de combinación de un átomo para unirse con otros y formar un
compuesto. En los compuestos iónicos, la valencia es igual a a la carga iónica. En los
covalentes, la valencia es igual al número de enlaces formados.
El número de oxidación es el número de cargas que tendría un átomo si todos los
enlaces que lo forman fueran iónicos. Este número viene a ser equivalente a su capacidad de
combinación pero con signo + o -.
Elementos más comunes con sus estados de oxidación.
Elementos
Hidrógeno
Fluor
Cloro
Bromo
Yodo
Oxígeno
Valencias
-1 1
-1
-1 1,3,5,7
Azufre
Selenio
Teluro
Litio
Sodio
Potasio
Rubidio
Cesio
Francio
Plata
Amonio
Berilio
Magnesio
Calcio
Estroncio
Bario
Radio
Cinc
Cadmio
-2 2,4,6
-2
1
2
Elementos
Nitrógeno
Fósforo
Arsénico
Antimonio
Valencias
-3 1,2,3,4,5
-3 1,3,5
-3 3,5
Boro
Bismuto
Carbono
Silicio
-3
-3
-4
-4
Cobre
Mercurio
Aluminio
1,2
Oro
1,3
Hierro
Cobalto
Níquel
Estaño
Plomo
Platino
Iridio
Cromo
Manganeso
2,3
3
3,5
2,4
4
3
2,4
2,3,6
2,3,4,6,7
COMPUESTOS BINARIOS
Se forman al unirse entre sí átomos de dos elementos químicos.
Compuestos binarios del oxígeno.
Óxidos. (metálicos y no metálicos)
El oxígeno se combina con casi todos los elementos químicos para dar óxidos. En todos
ellos, el oxígeno actúa con número de oxidación -2.
Formulación:
1. Se escribe en primer lugar el símbolo del otro elemento y a continuación el
símbolo del oxígeno.
2. Se intercambian las respectivas valencias, colocándolas en forma de subíndices en
los símbolos de los elementos. El subíndice el oxígeno sería la valencia del
elemento, y el de este, la valencia con la que actúa el oxígeno.
3. Si se puede, se simplifica los subíndices. Para ello, hay que tener en cuenta que
deben ser números enteros y que el subíndice 1 no se escribe.
Nomenclatura:
-
-
Sistemática. Estos compuestos se nombran con el término genérico óxido,
precedido de los prefijos griegos mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, etc.,
según el número de átomos de oxígeno que existan en la fórmula. Se pone
a continuación la preposición de, seguida del nombre del metal; y se
indica, de la misma forma que con el oxígeno, el número de átomos del
otro elemento. Si el elemento que se combina con el oxígeno posee
valencia única, no es necesario indicarla en el nombre.
De Stock. Los óxidos se nombran con la palabra óxido, seguida de la
preposición de y del nombre del metal o no metal. A continuación, se
indica la valencia del elemento, pero en números romanos y entre
paréntesis, siempre que tenga más de una.
Peróxidos.
Cuando el oxígeno actúa con el número de oxidación -1, forma peróxidos. El grupo
característico de los peróxidos es el formado por el ión peróxido O2-2
Formulación:
Se formulan igual que los óxidos. (no hay simplificación)
Nomenclatura:
-
Sistemática. Se nombra añadiendo a la palabra óxido los prefijos mono-, di,
etc. Que indican los átomos de oxígeno; a continuación, se pone la
preposición de y el hombre del elemento que contiene la sustancia,
indicando el número de átomos con los prefijos griegos.
-
De Stock. Se nombra con el término peróxido, seguido de la preposición de
y el nombre del elemento que se une al oxígeno, y se indica mediante
números romanos y entre paréntesis la valencia con la que actúa dicho
elemento.
Combinaciones binarias del hidrógeno.
Hidruros metálicos.
Si el hidrógeno se combina con un metal, el número de oxidación con el que actúa el
hidrógeno es -1.
Metal + hidrógeno
Hidruro
Formulación:
1. Se escribe primero el símbolo del elemento metálico y luego el del hidrógeno.
2. Se intercambian las valencias, es decir, se coloca como subíndice del hidrógeno la
valencia del metal, y en este, la del hidrógeno.
Nomenclatura:
-
-
Sistemática. Los hidruros se nombran con la palabra genérica, hidruro,
seguida de la preposición de y el nombre del metal correspondiente. El
número de átomos de hidrógeno se indica mediante prefijos numerales
griegos.
De Stock. Se nombran con el término hidruro, seguido de la preposición de
y del nombre del metal, con la valencia en números romanos y entre
paréntesis si tienes más de una.
Hidruros no metálicos. Haluros de hidrógeno.
Al combinarse con un no metal, el número de oxidación con el que actúa el hidrógeno es+1.
Hidrógeno + No metal
Haluro de hidrógeno
Formulación:
1. En primer lugar se escribe el símbolo del hidrógeno y, a continuación, el del no
metal.
2. Se intercambian las valencias, que se colocan como subíndices.
Nomenclatura:
-
Sistemática. Los haluros de hidrógeno se nombran añadiendo el sufijo –uro
al no metal.
Tradicional. En disolución acuosa, los compuestos del hidrógeno con los
elementos de los grupos 16 y 17 dan disoluciones ácidas y reciben el
nombre de ácidos hidrácidos. Se nombrarían como ácido y añadiendo el
sufijo –hídirico al nombre del no metal.
Sales binarias.
En general todos los no metales pueden combinarse con los metales y dar lugar a un
tipo de compuesto llamado sal.
Formulación:
1. El símbolo del metal se escribe en primer lugar, seguido del no metal.
2. Se intercambian las respectivas valencias, colocándolas en forma de subíndices en
los símbolos de los elementos.
3. Si se puede, se simplifican los subíndices. Estos deben ser números enteros, y el
subíndice 1 no se escribe.
Nomenclatura:
-
Sistemática. Se añaden al nombre del no metal los prefijos mono-, di- etc.
Para indicar el número de átomos de cada elemento, y el sufijo –uro. Los
símbolos de los elementos que intervienen en las combinaciones binarias
entre no metales se colocan de izquierda a derecha según la siguiente
ordenación establecida por la IUPAC:
B, Si, C, Sb, As, P, N, Te, Se, S, I, Br, Cl, F.
-
Estos compuestos se nombran añadiendo la terminación –uro al elemento
cuyo símbolo está colocado a la derecha en la fórmula.
De Stock. Se añade la terminación –uro al elemento no metal situado a la
derecha de la fórmula más el nombre del metal (o no metal) situado a la
izquierda y la valencia en números romanos entre paréntesis si este tiene
más de una valencia.
COMPUESTOS TERNARIOS
Hidróxidos.
Están formados por la combinación de un catión metálico con aniones hidróxidos OH-,
que siempre actúan con -1.
Formulación:
Se formulan poniendo primero el catión y luego el anión hidróxido y se intercambian
las valencias.
Nomenclatura:
-
Sistemática. Se indica con los prefijos el número de iones hidróxidos y se
escribe, a continuación, el nombre del metal.
De Stock. Se nombran con la palabra hidróxido, seguido del nombre del
metal, indicando en números romanos y entre paréntesis sus valencias si
tiene más de una.
Ácidos oxoácidos.
Son compuestos ternarios formados por los siguientes elementos :
Hidrógeno + no metal + oxígeno
Obedecen a la fórmula:
HaXbOc
Donde a, b y c son los subíndices, y X es casi siempre un no metal, aunque puede ser un metal,
como el cromo, el manganeso, etc.
Se forman a partir del óxido correspondiente, al que se suman una o más moléculas de
agua.
Para nombrarlos, la IUPAC admite la nomenclatura tradicional: la palabra ácido va
seguida de un término formado por los siguientes prefijos y sufijos, dependiendo si el no metal
tiene o no más de dos estados de oxidación:
Ácido hipo-
-oso
Ácido
-oso
Ácido
-ico
Ácido per-
-ico
Cuando el no metal actúa con dos estados de oxidación, se utiliza el sufijo –oso para
indicar el estado de oxidación más pequeño, y el sufijo –ico para el mayor.
Si los estados de oxidación del no metal son 3 o 4, se utiliza la combinación del prefijo
hipo- y el sufijo –oso para el estado más pequeño y la del prefijo per- y el sufijo –ico para el
estado más alto (esta última combinación solo se emplea cuando tiene 4 estados de oxidación)
Posibles valencias
Prefijo
Sufijo Ejemplo
+1
Hipo
Oso
HClO ácido hipocloroso
+4
+3
Oso
H2SO3 ácido sulfuroso
+6
+5
Ico
H2SO4 ácido sulfúrico
+7
Per
Ico
HIO4 ácido peryódico
Ejemplo de formación de ácido sulfúrico a partir del óxido:
SO3 + H2O
Ácido
HClO2
HNO3
Tradicional
Ácido cloroso
Ácido nítrico
H2SO4
Sistemática
Dioxoclorato (III) de hidrógeno
Trioxonitrato (V) de hidrógeno
Sales oxoácidas. Oxisales.
Son compuestos ternarios formados por estos elementos:
Metal + No metal + oxígeno
Se forman sustituyendo los hidrógenos del oxoácido correspondiente por cationes metálicos,
teniendo en cuenta el estado de oxidación con el que actúan.
Cuando se nombran según la nomenclatura tradicional, se cambian los sufijos:
-oso
por
-ito
-ico
por
-ato
Los prefijos per- e hipo-, por su parte se mantienen cuando el no metal actúa con más de dos
estados de oxidación. Se elimina, además el término ácido y se añade la preposición de
seguida del nombre del metal. Y se indica la valencia con la que actúa el metal entre paréntesis
y en números romanos, siempre que tenga más de una.