viernes, 10 de diciembre de 2010

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Nomenclatura química de los compuestos inorgánicos

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Para iniciar el estudio de la nomenclatura es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.
Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo. Una función química es la tendencia de una sustancia a reaccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo, los compuestos ácidos tienen propiedades características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion H+1; y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH-1 presente en estas moléculas. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.
Véase también: pH

 Nomenclaturas

Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para nombrar compuestos químicos inorgánicos:

[editar] Nomenclatura por atomicidad, sistemática o estequiométrica (Nomenclatura IUPAC)

Este sistema de nomenclatura se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en la molécula. La atomicidad indica el número de átomos de un mismo elemento en una molécula, como por ejemplo H2O que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno presentes en la molécula, aunque en una fórmula química la atomicidad también se refiere a la proporción de cada elemento en el que se llevan a cabo las reacciones para formar el compuesto; en este estudio de nomenclatura es mejor tomar la atomicidad como el número de átomos en una sola molécula. La forma de nombrar los compuestos es: prefijo-nombre genérico + prefijo-nombre específico (Véase en la sección otras reglas nombre genérico y específico).
Prefijos griegosAtomicidad
mono-1
di-2
tri-3
tetra-4
penta-5
hexa-6
hepta-7
octa-8
nona- (o eneá)9
deca-10
Por ejemplo, CrBr3 = tribromuro de cromo; CO = monóxido de carbono
En casos en los que puede haber confusión con otros compuestos (sales dobles y triples, oxisales y similares) se pueden emplear los prefijos bis-, tris-, tetras-, etc.
Ejemplo: Ca5F (PO4)3 = fluoruro tris (fosfato) de calcio, ya que si se usara el término trifosfato se estaría hablando del anión trifosfato [P3O10]5-, en cuyo caso sería:
Ca8F (P3O10)3.

[editar] Stock

Este sistema de nomenclatura se basa en nombrar a los compuestos escribiendo al final del nombre con números romanos la valencia atómica del elemento con “nombre específico” (valencia o número de oxidación, es el que indica el número de electrones que un átomo pone en juego en un enlace químico, un número positivo cuando tiende a ceder los electrones y un número negativo cuando tiende a ganar electrones), anteponiendo a este número, encerrado entre paréntesis, se escribe el nombre genérico y el específico del compuesto de esta forma: nombre genérico + de + nombre del elemento específico + el No. de valencia. Normalmente, a menos que se haya simplificado la fórmula, la valencia puede verse en el subíndice del otro átomo (en compuestos binarios y ternarios). Los números de valencia normalmente se colocan como superíndices del átomo en una fórmula molecular.
Ejemplo: Fe2+3S3-2, sulfuro de hierro (III) [se ve la valencia III del hierro en el subíndice o atomicidad del azufre].

[editar] Nomenclatura tradicional, clásica o funcional

En este sistema de nomenclatura se indica la valencia del elemento de nombre específico con una serie de prefijos y sufijos griegos.
  • Cuando el elemento sólo tiene una valencia, simplemente se coloca el nombre del elemento precedido de la sílaba “de
(Na2O,oxido de sodio).
  • Cuando tiene dos valencias diferentes se usan los sufijos -oso e -ico.
-oso cuando el elemento usa la valencia menor: Fe+2O-2, hierro con la valencia +2, óxido ferroso
-ico cuando el elemento usa la valencia mayor: Fe2+3O3-2, hierro con valencia +3, óxido férrico[1]
  • Cuando tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y sufijos
hipo -- oso (para la valencia inferior)
-oso (para la valencia intermedia)
-ico (para la valencia superior)
  • Cuando tiene cuatro distintas valencias se usan los prefijos y sufijos
hipo -- oso (para las valencias 1 y 2)
-oso (para la valencias 3 y 4)
-ico (para la valencias 5 y 6)
per -- ico (para la valencia 7):
  • Ejemplo: Mn2+7O7-2, óxido permangánico (ya que el manganeso tiene más de dos números de valencia y en este compuesto está trabajando con la valencia 7).

[editar] Otras reglas y conceptos generales

Los compuestos (binarios y ternarios) en su nomenclatura están formados por dos nombres: el genérico y el específico. El nombre genérico o general es el que indica a qué grupo de compuestos pertenece la molécula o su función química, por ejemplo si es un óxido metálico/básico, un óxido no metálico/ácido, un peróxido, un hidruro, un hidrácido, un oxácido, una sal haloidea, etc. Y el nombre específico es el que diferencia a las moléculas dentro de un mismo grupo de compuestos. Por lo general en los tres sistemas de nomenclatura se escribe primero el nombre genérico seguido del específico. Por ejemplo: óxido ferroso y óxido férrico, estos dos compuestos pertenecen al grupo de los óxidos y por eso su nombre genérico es óxido y a la vez los nombres específicos ferroso y férrico hacen referencia a dos compuestos diferentes FeO y Fe2 O3, respectivamente.
En general, en una fórmula molecular de un compuesto se coloca a la izquierda el elemento con carga o número de valencia positivo (elemento más electropositivo) y a la derecha el que contenga el número de valencia negativo (elemento más electronegativo). Y al contrario de esto, en nomenclatura se coloca primero el nombre genérico, que es el que designa al elemento de la derecha (el más electronegativo), y el nombre específico en segundo lugar, que es el que designa al elemento de la izquierda (el menos electronegativo). Por ejemplo: óxido de sodio - Na+1 2O-2, el nombre genérico óxido hace referencia al segundo elemento de la fórmula que es el “oxígeno”, el más electronegativo, y el nombre específico “sodio” hace referencia al primer elemento de la fórmula que es el sodio y el menos electronegativo o más electropositivo.
¿Cómo se trabajan los números de valencia para poder nombrar correctamente a un compuesto inorgánico? Muchos elementos pueden trabajar con más de un número de valencia, hasta el número 7 de valencia en los elementos representativos (Nota: recordar que el número de valencia se muestra como superindice de cada elemento en la formula del compuesto). Con las mismas fórmulas moleculares se puede determinar con que número trabajan los elementos del compuesto aunque en este no se observen. Esto se logra con el hecho que en la fórmula de un compuesto la suma de los números de valencia entre los elementos debe ser igual a cero, lo que significa que la molécula será neutra y sin carga. Contrario a esto ultimo, únicamente cuando la fórmula del compuesto indique una carga positiva o negativa de la molécula, lo que en cuyo caso la molécula pasaría a llamarse un ion (para graficar esto ultimo ver la imagen del "ácido nítrico" al final de la sección oxácidos, del lado derecho de la imagen se encuentran el ion nitrato y el ion hidrógeno con cargas negativa y positiva, respectivamente).
Como ejemplo para trabajar con valencias: FeO, este compuesto es un óxido y el oxígeno en los óxidos trabaja con una valencia de -2, así que para que la molécula sea neutra el hierro debe sumar el número de valencias suficientes para que la suma de valencias sea cero. Los números de valencia con los que puede trabajar el hierro son +2 y +3, así que, en esta molécula el hierro va a utilizar la valencia +2. Como solo hay un átomo de hierro y la valencia es +2, el elemento hierro en esa molécula tiene carga total de +2 y de igual manera como solo hay un átomo de oxígeno y trabaja con la valencia -2, la carga total de este elemento es de -2. Y ahora la suma de valencias o cargas es igual a cero +2) + (-2) = 0. La fórmula con valencias para este compuesto sería Fe2O-2.
En otro ejemplo, en el compuesto Fe2O3 se busca también un cero en la suma de valencias para que la molécula sea neutra, así que como hay 3 átomos de oxígeno y este trabaja con la valencia -2, la carga total para este elemento en la molécula “son el número de átomos del elemento multiplicado por el número de valencia con el que este trabaja”, que en total seria -6. De esta manera los átomos de hierro deben de sumar valencias para hacer cero al -6 de los oxígenos, en la sumatoria final. Como hay 2 átomos de hierro, este va a trabajar con el número de valencia +3 para hacer un total de +6, que sumados con los -6 de los oxígenos seria igual a cero, que significa una carga neutra para la molécula. Los números de átomos y valencias en la molécula son:
No. de átomos de hierro = (2)
No. de valencia para cada uno de los átomos de hierro = (+3)
No. de átomos de oxígeno = (3)
No. de valencia para cada uno de los átomos de oxígeno = (-2)
La operatoria completa se vería así: [2(+3)] + [3(-2)] = 0. La fórmula con valencias sería Fe23O3-2. Como ya se había explicado anteriormente el número de valencias indica los electrones que intervienen en un enlace, y en este último compuesto, Fe23O3-2, cada uno de los 2 átomos de hierro está cediendo 3 electrones a los átomos de oxígeno y a la vez cada uno de los 3 oxígenos está ganando 2 electrones; 2 de los 3 átomos de oxígeno reciben 2 electrones de los 2 átomos de hierro, y el 3er átomo de oxígeno recibe 2 electrones, 1 electrón sobrante de cada uno de los 2 átomos de hierro.
Estructura de Lewis de la molecula binaria, óxido férrico o dióxido de trihierro u óxido de hierro (III).
En la siguiente tabla se presentan los elementos que generalmente se usan para formar compuestos. Los números de valencia están en valor absoluto.
ElementoSímboloNúmero de ValenciaElementoSímboloNúmero de Valencia
AluminioAl3AntimonioSb3 y 5
ArsénicoAs3 y 5AstatoAt1, 3, 5 y 7
AzufreS2, 4 y 6BarioBa2
BerilioBe2BismutoBi3 y 5
BoroB3BromoBr1 y 5
CadmioCd2CalcioCa2
CarbonoC2 y 4CesioCs1
CincZn2CirconioZr4
CloroCl1, 3, 5 y 7CobaltoCo2 y 3
CobreCu2 y 1CromoCr2, 3, 4, 5 y 6
EscandioSc3EstañoSn2 y 4
EstroncioSr2FlúorF1
FósforoP1,3 y 5GalioGa3
GermanioGe2,4 y -4HafnioHf4
HidrógenoH1 y -1HierroFe2 y 3
IridioIr2, 3, 4 y 6ItrioY3
LantanoLa3LitioLi1
MagnesioMg2ManganesoMn2, 3, 4, 6, 7
MercurioHg1 y 2MolibdenoMo2, 3, 4, 5 y 6
NiobioNb3NíquelNi2 y 3
NitrógenoN2, 3, 4 y 5OroAu1 y 3
OsmioOs2, 3, 4 y 6PlataAg1
PlatinoPt2 y 4PlomoPb2 y 4
PotasioK1RenioRe1, 2, 4, 6 y 7
RodioRh2, 3 y 4RubidioRb1
RutenioRu2, 3, 4, 6 y 8SelenioSe2, 4 y 6
SilicioSi4SodioNa1
TalioTl1 y 3TántaloTa5
TecnecioTc7TelurioTe2, 4 y 6
TitanioTi3 y 4VanadioV2, 3, 4 y 5

la tabla periodica

la nomenclatura inorganica