Nomenclaturay obtención de compuestos químicos

J. Eduardo Morales Méndez

Introducción

• Toda ciencia tiene su propio lenguaje y representación simbólica, la química no es la ecepción.

• La IUPAC (International Union of Pure and AppliedChemistry), es la que aglomera las formas de expresar las fórmulas y el lenguaje en química a nivel mundial.

• Sin embargo todavía se utilizan nombres tradicionales, comerciales y trivial, de manera que, se siguen utilizando las siguientes nomenclaturas:

- Tradicional

- Stock

- Sistemática o IUPAC

RepresentaciónLa formula química es la representación abreviada de un

compuesto por medio de símbolos químicos y números que

representan la cantidad de átomos de cada elemento que forman

una molécula.

Ejemplo:

H2O - una molécula de agua, contiene;

dos átomos de H y uno de oxígeno

Para escribir una formula:

Primero coloco el catión(+), seguido del anión (-) y los números

de oxidación los cruzo como subíndices

H +1 + O -2 H2O

Cuando el anión tiene más de un átomo se encierra en paréntesis

y se escribe el número de oxidación que se cruzo como subíndice

Al +3 + SO4-2 Al 2 (SO4 )3

Si al cruzar los números de oxidación se obtienen valores que se puedan simplificar, en los subíndices éstos se simplifican, ejemplo:

C +4 + O -2 C2 O4 CO2

Co +2 + O -2 Co2O2 CoO

En un compuesto, la suma algebraica de los números totales de oxidación de las cargas es cero, ejemplo: H2O

+2 -2 = 0 el compuesto está equilibrado

H +1 + O -2 H2+1 O – 2

para el HNO3+ 6 - 6 = 0

H +1 N +5 O3 - 2

Para nombrar los compuestos químicos se menciona primero el anión y después el catión, ejemplo: Escritura nombre

Na + Cl - Cloruro de sodio

Na + OH - Hidróxido de sodio

Función químicaSon propiedades comunes que caracterizan a un conjunto de sustancias.

También se considera como familias químicas, aunque el nombre correcto

es función química. Las funciones químicas son:

óxidos, sales, hidróxidos, hidruros, ácidos.

Para poder explicar como se forman las funciones químicas utilizaremos

las siguientes representaciones: M – metal; X – no-metal; O – oxígeno; H

– hidrógeno; OH – hidróxido; H2O – agua

FORMACIÓN FORMULA GENERAL

FUNCIÓNQUÍMICA

EJEMPLO Tipo de compuesto

M + O MO ÓXIDO BÁSICO

Fe O Binario

X + O XO ÓXIDO ÁCIDO SO2 Binario

MO + H2O MOH HIDRÓXIDO O BASE

Na OH Ternario

XO + H2O HXO ÁCIDO U OXIÁCIDO

HNO3 Ternario

MOH +HXO MXO SAL U OXISAL Na 2 SO4 Ternario

M + H MH HIDRURO Ca H2 Binario

H + X HX ÁCIDO O HIDRÁCIDO

H2 S Binario

HX +MOH óM+X

MX SAL HALOIDE Na Cl Binario

Ejercicios

FUNCIÓN QUÍMICA CLASIFICACIÓN EXPLICACIÓN

Na2 SO4 oxisal MXO – el sodio (Na) es metal, el azufre (S) es no metal y oxígeno (O)

KOH

HNO3

H2S

SO2

K2O

NaCl

Completa la siguiente tabla

ÓXIDOS: ÁCIDOS Y BÁSICOSLos óxidos metálicos y no-metálicos se obtienen oxidando a los metales y no-metales:

M + O MO óxido metálico u óxido básico

X + O XO óxido no-metálico u óxido ácido

METALES (M)

Fe +2 Fe O óxido ferroso (oso por el menor catión)

+ O-2

Fe +3 Fe 2 O 3 óxido férrico (ico por el mayor catión)

NO-METALES (X)

C + 2 CO anhídrido carbonoso

+ O-2

C + 4 CO2 anhídrido carbónico

Ejercicio

• En la siguiente tabla identifique cuál es el óxido ácido y cuál el óxido básico

Fórmula Tipo de óxido

CO

Al2O3

N2O5

Cu(OH)2

K2O

Ag NO3

Nomenclatura de los óxidos

FORMULA NOMENCLATURA TRADICIONAL

NOMENCLATURA STOCK

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA O IUPAC

ÓXIDOS METALICOS

MO

Rb 2 O óxido de rubidio Óxido de rubidio monóxido de dirubidio

Pt O2 óxido platínico Óxido de platino (IV)

Dióxido de platino

Cr2 O5 óxido crómico Óxido de cromo (V)

Pentaóxido de dicromo

FeO óxido ferroso Óxido de hierro(II)

óxido de hierro

Fe2 O3 Óxido ferrico Óxido de hierro (III)

Trióxido de dihierro

ÓXIDOS NO-

METALICOS

XO

CO ANHÍDRIDO CARBONOSOS

ÓXIDO DE CARBONO (II)

ÓXIDO DE CARBONO

CO2 ANHÍDRIDO CARBÓNICO

OXIDO DE CARBONO (IV)

DIÓXIDO DE CARBONO

Cl2O5 ANHÍDRIDOCLÓRICO

ÓXIDO DE CLORO (V)

PENTAÓXIDODE DICLORO

Br2O ANHÍDRIDO HIPO BROMOSO

ÓXIDO DE BROMO(I)

MONÓXIDO DE DIBROMO

NOTAS

1)Dentro de la nomenclatura tradicional para óxidos metálicos; cuando el elemento tiene número de oxidación único, se escribe la palabra óxido seguida de la raíz del elemento con terminación –ico, ejemplo:

Na2O óxido sódicoCa O óxido cálcico

Cuando existen varios números de oxidación, en el elemento metálico; se escribe primero la palabra óxido seguida de la raíz del elemento, con terminación –oso para el catión con la menor carga positiva, e –ico para la mayor.

2) En la nomenclatura de Stock ; cuando el metal tiene número de oxidación único, no se escribe el número romano:

K2O óxido de potasio K +1

Al2 O3 óxido de aluminio Al +3

el número de oxidación del metal se indica con número romanoHg +2 + O -2 Hg O óxido de mercurio (II)

3) En la nomenclatura sistemática, se utilizan prefijos numerales griegos para mencionar los subíndices de cationes y aniones

Al 2 O 3 trióxido de dialuminio

Ejercicios

Fórmula Tradicional Stock Sistemática

CO

Anhídridonítrico

Óxido de bromo (I)

Monóxido de dipotasio

Au2O

Peróxidos

• Son compuestos binarios formados por la unión de un metal con el ión peróxido, cuya fórmula es O2

-1. Se nombra conforme a la nomenclatura tradicional y a la nomenclatura stock, ya mencionadas.

Fórmula Formula desarrollada

Nomenclatura tradicional

Nomenclatura Stock

Ca O2 OCa

O

Peróxido de calcio

Peróxido de calcio

H2O2 H – o – o - H Agua oxigenada

Peróxido de hidrógeno

K2O2 K – o – o - K Peróxido potásico

Peróxido de potasio

Num. de oxidación fórmula Nombre

+2 MnO Óxido hipomanganoso(menos oxígeno)

+3 Mn2O3 Óxido manganoso

+4 MnO2 No se nombra porque no es posible tener dos nombres iguales para diferentes compuestos

+6 MnO3 Óxido mangánico

+7 Mn2O7 Óxido permangánico(más oxígeno)

Num. de oxidación

prefijo elemento sufijo posición

1-2 Hipo Raíz del elemento

Oso Abajo del menor número de oxidación

3 – 4 Raíz del elemento

Oso Menor

5 – 6 Raíz del elemento

Ico Mayor

7 Per Raíz del elemento

ico Arriba del mayor número de oxidación

Ejemplos:

Nomenclatura

tradicional

Sales: haloides o sencillasLas sales sencillas o haloides se obtienen por la unión de un metal con un no-metal o por la unión de un ácido con un metal, en este caso el metal sustituye al hidrógeno.

M + X M X sales haloides (el anión es halógeno, y será

sencilla cuando el anión no sea halógeno)M + H X MX + H2

Nomenclatura tradicional:

Se nombra el anión con la terminación –uro, seguida de la raíz del metal y agregando la terminación – osos o –icodependiendo el número de oxidación; si el metal sólo tiene una valencia la terminación es – ico, ejemplo:

Sn + 4 Sn Cl4 cloruro estáñico

+ Cl -1

Sn + 2 Sn Cl2 cloruro estañoso

Nomenclatura de sales haloides o sencillas

FORMULA TRADICIONAL STOCK SISTEMÁTICA

Sn C l4Cloruro estánico Cloruro de estaño

(IV)Tetracloruro de estaño

Sn Cl 2Cloruro estanoso Cloruro de estaño

(II)Dicloruro de estaño

Ti3 N4Nitruro titánico Nitruro de titanio

(IV)Tetranitruro de trititanio

FORMULA TRADICIONAL STOCK SISTEMÁTICA

Ni F3

Co As

Cr S

Ag3 P

Ejercicios: completa la siguiente tabla

Sales: oxisales

Las oxisales se obtienen por dos metodos:Por la unión de un hidróxido con un oxiácido o, por la unión de un metal con oxiácido, en este, el metal sustituye al hidrógeno del oxiácido

MOH + H XO M X O + H2O Hidróxidos + oxiácidos oxisal

Ejemplo : Na OH + H NO3 Na NO3 + H2O

M + H X O M X O + Hmetal oxiácido oxisalMg + H2SO4 Mg SO4 + H2

Nomenclatura

Tradicional: Se escribe primero el catión seguido del anión se intercambian los números de oxidación

M + + XO - MXO

Na +1 + SO4-2 Na 2 SO4

se nombra el anión (con terminación – ito o –ato), seguido de la raíz del metal agregando la terminación –oso o –ico, dependiendo el número de oxidación del metal

Na 2 SO4 sulfato de sodio Na +1 SO4-2

Na 2 SO3 sulfito de sodio Na +1 SO3-2

Cu SO3 sulfito cúprico Cu +2 SO3-2

Cu2 SO4 sulfato cuproso Cu +1 SO4-2

Stock: se nombra el anión ( con –ito o –ato), seguido de la preposición de y se acompaña con el nombre del metal; si es polivalente se le escribe con número romano su número de oxidación y si es univalente no se anota.

Na 2 SO4 Sulfato de sodioCu NO3 Nitrato de cobre (I) Cu+1 NO3

-1

Sistemática: se indica la cantidad de oxígeno por medio de un prefijo numeral acompañado de la palabra oxo. Se escribe la raíz del elemento central (primer elemento del anión) acompañada de la terminación –ato.Se escribe dentro de un paréntesis la carga del elemento central,

señalando entre paréntesis su número de oxidación con números romanos.Se acompaña con la preposición de seguida del nombre del metal.

CaCO3 trioxocarbonato (IV) de calcio

KMnO4 tetraoxomanganato (VII)de potasio

CuSO3 trioxosulfito de cobre (II)

Cu2SO4 tetraoxosulfato de cobre (I)

Ácidos: hidrácidos

Se obtiene por la unión de un no-metal con hidrógeno

H + X HX

Se nombra utilizando al inicio la palabra ácido, acompañada de la raíz del no-metal con la terminación hídrico

H Cl ácido clor hídrico

H2S ácido sul hídrico

Ácidos: oxiácidos u oxácidosSe obtienen por la unión de un óxido ácido con agua

XO + H2 O HXOCO2 + H2 O H2CO3 ácido carbónico

Se nombra anteponiendo la palabra ácido seguida del nombre del anión ( con terminación –oso para el menor, e -ico para el mayor).Se presenta tabla de aniones, más comúnmente utilizados en los ácidos.

Ejemplo HCLO3 Ácido clórico

Cl Br I Mn

Hipo__oso HipoclorosoCLO-1

HipobromosoBrO-1

HipoyodosoIO-1

HipomanganosoMnO2

-2

___oso ClorosoCLO2

-1

BromosoBrO2

-1 IO2-1 MnO3

-2

___ ico ClóricoClO3

-1

BrómicoBrO3

-2 IO3-1 MnO4

-2

per ____ ico PerclóricoClO4

-1

PerbrómicoBrO4

-1 IO4-1 MnO4

-1

Hidróxido o bases

Se forman por la combinación de óxidos metálicos con agua.

MO + H2 O MOH

Se nombra primero el anión OH, hidróxido seguida del metal.

Ejemplo:

Al +3 + OH -1 Al (OH)3

Hidróxido de aluminio

Hidruros

Se forma por la unión de metal con hidrógeno

M + H MH

Este es el único caso donde el hidrógeno toma el número de oxidación -1.

Ejemplo:

Ca +2 + H-1 CaH2

Hidruro de calcio

Conceptos

Molécula – es la partícula más pequeña que tiene todas las propiedades físicas y químicas de un compuesto o sustancia.

Catión – elemento que pierde electrones, por lo que tiene carga positiva; ejemplo:

ión Na +, ión Mg ++

Anión – elemento o conjunto de elementos que ganan electrones, por lo que tienen cargas negativas; ejemplo:

ión Cl - , ión NO3 -, ión SO4 =