FORMULACIÓN (IUPAC 2005)

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FORMULACIÓN INORGÁNICA. IUPAC 2005

1.- INTRODUCCIÓN
La química se divide en dos ramas: inorgánica y orgánica
Química orgánica: química de los compuestos del carbono, excepto el mismo C, CO, CO2, H2CO3 y los carbonatos, que se consideran inorgánicos.
Química inorgánica: química del resto de los compuestos, incluidos el C, CO, CO2, H2CO3 y los carbonatos.

2.- CONCEPTOS PREVIOS
Fórmula química: es aquella que nos indica la proporción de los átomos en una sustancia determinada. En aquellas sustancias donde existan moléculas, es decir, la mayoría de las covalentes, la fórmula nos indica además los átomos que componen la misma.
Estado de oxidación o número de oxidación: es un número arbitrario, es decir, que no tiene definición exacta y puede ser positivo, negativo o cero que se le asigna a un átomo en un compuesto. Está relacionado con el número de electrones que cede o gana ( si el compuesto es iónico) o comparte (si es covalente) dicho átomo para formar el compuesto del que se trate.:
 
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Cálculo del número de oxidación:
  • En las sustancias que son elementos químicos, cada átomo tiene número de oxidación cero.
  • Para los iones formados por un átomo, el número de oxidación coincide con su carga.
  • El oxígeno tiene número de oxidación –2 para la mayoría de los casos, salvo en los peróxidos que es -1.
  • El hidrógeno tiene número de oxidación +1 cuando está unido a metales y –1 cuando está unido a no metales.
  • Los metales actúan con número de oxidación positivo. Los no metales con nº de oxidación negativo, excepto cuando se unen al oxígeno, que actúan con nº de oxidación positivo.
  • En un compuesto neutro, la suma de todos los números de oxidación debe ser cero. En un ion hecho de más de un átomo, la suma de los números de oxidación debe ser igual a la carga neta del ion.

Ejemplos

Nomenclatura química: son las formas que existen de nombrar los compuestos químicos tres son los sistemas principales de nomenclatura: la nomenclatura de composición, la de sustitución y la de adición.
Nosotros este curso solo vamos a ver la de composición:
El tipo más simple de este tipo de nomenclatura es la llamada estequiométrica. En ella se
indica la proporción de los constituyentes a partir de la fórmula empírica o la molecular. La
proporción de los elementos o constituyentes puede indicarse de varias formas:
– utilizando prefijos multiplicativos (mono-, di-, tri-, etc...).
– utilizando números de oxidación de los elementos (sistema de Stock, mediante números
romanos).
– utilizando la carga de los iones (mediante los números de Ewens-Basset, números arábigos seguido del signo correspondiente).
3.- FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA
    3.1.- SUSTANCIAS SIMPLES O ELEMENTOS QUÍMICOS
    3.2.- COMBINACIONES BINARIAS DEL OXÍGENO
      3.2.1.- ÓXIDOS
      3.2.2.- HALUROS DE OXÍGENO
      3.2.3.- PERÓXIDOS
    3.3.- COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO
      3.3.1.- HIDRUROS METÁLICOS
      3.3.2.- HIDRÓGENO CON NO METALES (G16 y 17)
      3.3.3.- HIDRÓGENO CON NO METALES (G13, 14, 15)
    3.4.- SALES BINARIAS
      3.4.1.- METAL Y NO METAL
      3.4.2.- NO METAL Y NO METAL
    3.5.- HIDRÓXIDOS



3.1.- SUSTANCIAS SIMPLES O ELEMENTOS QUÍMICOS.
Son aquellas sustancias formadas por una sola clase de átomos.
Fórmula
N. Sistemática
N. Aceptada
He
Helio

O
Monooxígeno

O2
Dioxígeno
oxígeno
O3
Trioxígeno
ozono
FeH
Hierro

Al
Aluminio

P4
Tetrafósforo


El prefijo “mono-” se usa solamente si el elemento no se encuentra habitualmente de forma monoatómica.
*Tradicionalmente se han utilizado los nombres flúor, cloro, bromo, yodo, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, para indicar los compuestos diatómicos que forman estos elementos en la naturaleza y cuyas fórmulas son: F2, Cl2, Br2, I2, H2, N2 y O2. Su uso está muy extendido.
3.2.- COMBINACIONES BINARIAS DEL OXÍGENO
3.2.1.-ÓXIDOS
Son todos los compuestos formados por el oxígeno y cualquier elemento de la tabla periódica a excepción de los halógenos.
  • Formulación: se escribe primero el símbolo del elemento, y a continuación el símbolo del oxígeno, y como subíndices la valencia de los dos elementos intercambiadas. Si ambos son pares, se simplifican dividiéndolo por dos. X2O2
óxido de sodio Na2O
óxido de magnesio Mg2O2 MgO
  • Nomenclatura
    Prefijos numerales: se nombra con un prefijo las cantidades de cada átomo que hay en la fórmula del compuesto. Cuando el elemento que acompañe al oxígeno tenga un solo nº de oxidación se suprimen los prefijos (aunque se admiten con prefijos)
    Li2O Óxido de litio (Óxido de dilitio)
    CaO Óxido de calcio
    FeO Monóxido de hierro
    Fe2O3 Trióxido de dihierro
    Nºs oxidación: se nombra con la palabra óxido seguida del nombre del elemento con un número romano entre paréntesis que indique el nº de oxidación del elemento ( si éste tiene más de uno)
    CuO Óxido de cobre(II)
    Cu2O Óxido de cobre(I)
    CaO Óxido de calcio
3.2.2.- HALUROS DE OXÍGENO
Son los compuestos de los halógenos con el oxígeno.
OF2 Difluoruro de oxígeno
OCl2 Dicloruro de oxígeno
O3Cl2 Dicloruro de trioxígeno
O5Cl2 Dicloruro de pentaoxígeno
O7Cl2 Dicloruro de heptaoxígeno
OI2 Diyoduro de oxígeno
3.2.3.- PERÓXIDOS
Son los compuestos de algunos metales con el ión peróxido O22-
  • Formulación: se escribe el nombre del elemento, después el símbolo del ión peróxido y se intercambian los nº de xidación en valor absoluto X2 (O2)x y se simplifica cuando se pueda. El 2 del O2 no se puede simplificar.
  • Nomenclatura:
Prefijos numerales Aceptada
Li2O2 Dióxido de dilitio Peróxido de litio
Na2O2 Dióxido de disodio Peróxido de sodio
BaO2 Dióxido de bario Peróxido de bario

3.3.- COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO
3.3.1.- HIDRUROS METÁLICOS
Son las combinaciones del hidrógeno con metales
  • Formulación: se escribe el símbolo del metal, a continuación se escribe el símbolo del hidrógeno y por último se intercambian los números de oxidación (en valor absoluto) XHx FeH2
  • Nomenclatura:
    Prefijos numerales Indicando el nº de oxidación
    FeH2 Dihidruro de hierro Hidruro de hierro(II)
    NaH Hidruro de sodio Hidruro de sodio
    ZnH2 Dihidruro de Zinc Hidruro de Zinc
3.3.2.- COMBINACIONES BINARIAS DEL H CON LOS NO METALES DE LOS GRUPOS 16 y 17
El no metal actúa con nº de oxidación negativo.
N de Composición N de Sustitución
HF Fluoruro de hidrógeno
HCl Cloruro de hidrógeno
HBr Bromuro de hidrógeno
HI Yoduro de hidrógeno
H2S Sulfuro de hidrógeno (Sulfuro de dihidrógeno) Sulfano
H2O Agua Oxidano
H2Se Seleniuro de hidrógeno (Seleniuro de dihidrógeno Selano
H2Te Telururo de hidrógeno (Telururo de dihidrógeno) Telano

Estas sustancias excepto el agua son gases a temperatura ambiente y presión atmosférica. Cuando estos gases se disuelven en agua se obtienen disoluciones acuosas que tienen carácter ácido.
HF (ac) Ácido Fluorhídrico
HCl (ac) Ácido Clorhídrico
HBr (ac) Ácido Bromhídrico
HI (ac) Ácido Yodhídrico
H2S (ac) Ácido Sulfhídrico
H2Se (ac) Ácido Selenhídrico
H2Te (ac) Ácido Telurhídrico
3.3.3.-COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO CON NO METALES DEL GRUPOI 13, 14 Y 15
El no metal actúa con nº de oxidación negativo. El Hidrógeno actúa con + 1



Pref Numerales ; N. de Sustitución
NH3 Trihidruro de nitrógeno ;Azano
PH3 Trihidruro de fósforo ; Fosfano
AsH3 Trihidruro de arsénico Arsano
SbH3 Trihidruro de antimonio; Estibano
-------------
CH4 Tetrahidruro de carbono; Metano
SiH4 Tetrahidruro de silicio: Silano
-------------
BH3 Trihidruro de boro Borano
3.4.- SALES BINARIAS
Combinaciones de los metales con los no metales y de los no metales entre sí.
3.4.1.- METALES Y NO METALES
  • Formulación: se escribe primero el símbolo del metal y después el del no metal, a. continuación se intercambian los nº de oxidación en valor absoluto y se simplifica.
    El metal actúa con el nº de oxidación positivo y el no metal con el nº de oxidación negativo.
          Ca2S2 ---- CaS
  • Nomenclatura:
    Pref numerales: se lee de derecha a izquierda indicando pref+no metal terminado en uro de pref + nombre del metal. Si tiene el metal un solo nº de oxidación se puede prescindir de los prefijos.
    Nº de oxidación:no metal terminado en uro de el nombre del metal y entre paréntesis y en nº romano el nº de oxidación del metal si tiene más de uno.
    NiCl2 Dicloruro de niquel ; Cloruro de niquel(II)
    ZnBr2 Dibromuro de Cinc; Bromuro de Cinc
    NaCl Cloruro de sodio; Cloruro de sodio
    Fe2S3 Trisulfuro de dihierro; Sulfuro de hierro(III)
3.4.2.- NO METALES Y NO METALES
ClF Fluoruro de cloro; Fluoruro de cloro(I)
ClF3 Trifluoruro de cloro; Fluoruro de cloro(III)
ClF5 Pentafluoruro de cloro; Fluoruro de cloro(V)
ClF7 Heptafluoruro de cloro; Fluoruro de cloro(VII)
BP Fosfuro de boro; Fosfuro de boro
PCl5 Pentacloruro de fósforo; Cloruro de fósforo(V)
3.5.- HIDRÓXIDOS
Compuestos formados por los metales y el ión hidróxido OH-
  • Formulación: se escribe el símbolo del metal, luego el símbolo del ión hidróxido y a continuación se intercambian los nº de oxidación en valor absoluto. M(OH)M
  • Nomenclatura:
    NaOH Hidroxido de sodio; Hidróxido de sodio
    CuOH Hidróxido de cobre; Hidróxido de cobre(I)
    Cu(OH)2 Dihidróxido de cobre; Hidróxido de cobre(II)
    Al(OH)3 Trihidróxido de aluminio; Hidróxido de aluminio
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