I.E.S “Julián Marías” Departamento de Física y Química. 3º de ESO (19/05/14)
1 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA INORGÁNICA En química utilizamos fórmulas para representar elementos y compuestos. La IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) es el organismo que coordina las normas que permiten formular y nombrar las sustancias químicas.
1.1 Valencia de un elemento Las distintas posibilidades de combinación de los elementos químicos están determinadas por la valencia. La valencia se ha definido tradicionalmente por la capacidad de combinación de un elemento, más concretamente el nº de átomos de hidrógeno con los que se une un átomo de ese elemento o a los que sustituye si no se une directamente al hidrógeno. Así, la valencia del O es 2 porque forma H2O. El Magnesio tiene valencia 2 y, por tanto, es capaz de sustituir a 2 hidrógenos del agua, dando lugar al MgO. Valencias de los elementos más importantes: Para facilitar su aprendizaje he dividido las valencias de los no metales en 2 grupos, aquellas que emplean con el oxígeno y la que emplea con el hidrógeno o con un metal. Ésta última siempre es una de las primeras (por ejemplo, el Cl, Br y I tienen 1,3,5 y 7 con el oxígeno y sólo la 1 con el H y el resto de los metales) NO METALES
Elemento HALÓGENOS ANFÍGENOS NITROGENOIDEOS CARBONOIDEOS
H F Cl, Br, I O S, Se, Te
Valencias con el oxígeno 1 1 1 3 5 7 2 2 4 6
N, P, As, Sb 1 3 5 (el N también usa la 2 y la 4) C, Si
Valencia con el hidrógeno o un metal 1 1 2 3
2 4 (El Silicio sólo la 4, en realidad) 4
METALES
Elemento Valencia + Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag, NH4 1 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd 2 B, Al 3 Cu, Hg 1 2 Au 1 3 Fe, Co, Ni, Cr, Mn 2 3 Sn, Pb, Pt 2 4 Normas generales de formulación y nomenclatura de compuestos binarios (2 elementos distintos): Formular un compuesto es hallar su fórmula dado el nombre. Nombrar un compuesto es dar su nombre conociendo su fórmula. Como su propio nombre indica, un compuesto binario es un compuesto formado por dos elementos. De forma general, se siguen las siguientes: a) Se escriben los elementos, primero el metal y después el no metal. Si ambos son no metales, se escriben según su orden en la tabla periódica, primero el que esté más abajo a la izquierda y luego el que esté más arriba a la derecha. El orden entre los no metales es: H C N O F Si P S Cl As Se Br Sb Te I Resumiendo: Metales, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, F Como puedes ver es fácil de aprender. El Fluor el que siempre va a la izquierda, luego el O, y luego el resto de los halógenos (Cl, Br, I) y los anfígenos (S, Se, Te), a continuación intercalamos el H y luego proseguimos con la familia del nitrógeno (N, P, As, Sb) y la del carbono (C, Si) y partir de ahí los metales (los menos electronegativos). No es importante clasificar como se combinan los metales, pues entre ellos no se combinan, sino que se mezclan haciendo aleaciones de composición variable (no son compuestos).
Hoja 1
I.E.S “Julián Marías” Departamento de Física y Química. 3º de ESO (19/05/14) Así, si combinamos Mg con Cl el orden será MgCl, si combinamos N con H será NH y si combinamos O con H será HO b) Para formular se intercambian las valencias, simplificándose entre ellas si es posible. Recuerda que cuando de un elemento hay un átomo en la fórmula de una molécula no se escribe, el propio símbolo ya representa que hay al menos 1 átomo. c) Para nombrarlos, se comienza a nombrar por la derecha y se le acaba en “uro” (salvo el oxígeno que es “oxido”) y se termina por el de la izquierda. Si los 2 elementos que se combinan tiene una única valencia, sea la que sea, pero única, sólo se obtendrá un compuesto y como no hay posible confusión no hay que indicar nada mas. d) Si alguno de los elementos tiene varias valencias hay que diferenciar de alguna manera los varios compuestos que podemos obtener y para eso hay varios sistemas en química: Nomenclatura Sistemática: utiliza prefijos que nos indican el número de átomos de cada elemento (el mono-, normalmente se obvia. Ojo, se indica el nº de átomos, no la valencia). Es importante entender que se debe dar la información con los prefijos (que indican el número de átomos: mono-, di-, tri_ tetra-…) de tal forma que no haya lugar a duda: ej: El CdO no hace falta llamarle monóxido de monocadmio, ya que como no se puede confundir con ningún otro (el Cd sólo forma un óxido), pues se le llama oxido de cadmio y ya está. Sin embargo, si decimos oxido de hierro no decimos cuál de los 2 (FeO o Fe2O3) estamos nombrando. El primero será monóxido de hierro (no es necesario decir monohierro) y el segundo trióxido de dihierro. Sistema de Stock: indica la valencia (no el nº de átomos, ojo) entre paréntesis y números romanos, si existe más de una posibilidad. Ej: los óxidos anteriores serian oxido de hierro (II) y oxido de hierro (III) y el primero óxido de cadmio (sólo hace falta dar el mínimo de información, no hace falta poner el II en el cadmio ya que sólo tiene esa valencia) Nomenclatura Tradicional: la más antigua y desaconsejada por la IUPAC, aunque es de uso común para ciertos compuestos ternarios muy importantes, los ácidos. Usa prefijos y sufijos, dependiendo de la valencia utilizada por el átomo (mayor o menor): o Si sólo tiene una valencia (sea la que sea, pero sólo una), terminación –ico o Si tiene 2 valencias, -oso para la menor e –ico para la mayor. o Si tiene 3 valencias, hip- -oso para la menor, -oso para la intermedia y –ico para la mayor. o Si tiene 4 valencias, hip- -oso, -oso, -ico y per- -ico, en ese orden Ejemplo: Combinaciones del Cl y el O. hay 4, y del P con el O, 3 Sistemática Stock Tradicional (seran “anhídridos”, no óxidos) Cl2O Oxido de dicloro Oxido de cloro (I) Anhídrido hipocloroso Cl2O3 Trioxido de dicloro Oxido de cloro (III) Anhídrido cloroso Cl2O5 Pentóxido de dicloro Oxido de cloro (V) Anhídrido clórico Cl2O7 Heptóxido de dicloro Oxido de cloro (VII) Anhídrido perclórico P2O Oxido de difósforo Oxido de fósforo (I) Anhídrido hipofosforoso P2O3 Trioxido de difósforo Oxido de fósforo (III) Anhídrido fosforoso P2O5 Pentóxido de difósforo Oxido de fósforo (V) Anhídrido fosfórico
FeO Fe2O3 SnO SnO2
Algunos óxidos metálicos monóxido de hierro Trióxido de dihierro Óxido de estaño Dióxido de estaño
Oxido de hierro (II) Oxido de hierro (III) Oxido de estaño (II) Oxido de estaño (IV)
Hoja 2
Óxido ferroso Óxido férrico Óxido estannoso Óxido estannico