Formulación y nomenclatura Química Inorgánica

En química se utiliza un léxico particular, nomenclatura, y un sistema abreviado de escritura, formulación. La fórmula química es la expresión abreviada de la molécula de una sustancia.. A continuación se trata la nomenclatura de los compuestos inorgánicos.

Introducción

Se llaman elementos a las sustancias que tienen una sola clase de átomos.

Se llaman compuestos a aquellas sustancias formadas por la combinación de átomos diferentes.

La valencia es la capacidad de un elemento para combinarse con otros. Viene determinada por el número de electrones que puede ganar o ceder en la formación de compuestos iónicos, o los electrones que puede compartir en un enlace covalente.

El número de oxidación (o estado de oxidación) es un número teórico que nos informa de la carga que presentaría un átomo si los pares electrónicos se asignaran a los átomos más electronegativos. Un mismo elemento puede presentar distintos estados de oxidación, dependiendo del compuesto del que forme parte. Para conocer el número de oxidación debes saber:

• El número de oxidación de todos los elementos o átomos aislados es 0.
• El de los iones monoatómicos coincide con la carga del ion.
• El número de oxidación del oxígeno es -2, excepto en los peróxidos que es -1, y cuando se combina con el flúor es +2. El flúor es siempre -1.
• El número de oxidación del hidrógeno es +1, excepto en los hidruros metálicos que es -1.
• El número de oxidación de los metales es siempre positivo y coincide con la valencia con la que está actuando.
• En las sales binarias, el metal tiene número de oxidación positivo y el no metal negativo.
• Los oxoácidos, el oxígeno actúa con número de oxidación -2, el no metal con número positivo, y el hidrógeno +1. En las oxosales igual pero cambiando el H por un metal.
• La suma de los números de oxidación de los átomos de una molécula neutra es siempre 0.
• Cuanto más arriba y a la derecha de la tabla periódica, más electronegativos son los no metales (es decir, mayor tendencia a tener números de oxidación negativos)

Números de oxidación de los no metales

Elemento/s	H	B	C, Si	N, P, As, Sb	S, Se, Te	Cl, Br, I
Nº oxidación negativo	-1	-3	-4	-3	-2	-1
Nº oxidación positivo	+1	+3	+2, +4	+3, +5	+2, +4, +6	+1, +3, +5, +7

Compuestos binarios

Anhídridos

Son compuestos formados por oxígeno y un no metal. Ejemplos: P₂O -> anhídrido hipofosforoso; P₂O₃ -> an. fosforoso; P₂O₅ -> an. fosfórico; P₂O₇ -> an. perfosfórico.

Óxidos metálicos

Se nombran con la palabra óxido. Cuando actúa la valencia menor terminan en -oso, y cuando es la valencia mayor -ico. Ejemplo: Cu₂O -> óxido cuproso; CuO -> óxido cúprico.

Hidrácidos

HCl -> ácido clorhídrico	HF -> ácido fluorhídrico
HBr -> ácido bromhídrico	H2S -> ácido sulfhídrico
HI -> ácido yodhídrico	H2Se -> ácido selenhídrico

Hidruros con nombres especiales: nomenclatura tradicional

BH3 -> Borano	PH3 -> Fosfina
CH4 -> Metano	AsH3 -> Arsina
SiH4 -> Silano	SbH3 -> Estibina
NH3 -> Amoniaco	H2O -> Agua

Hidruros

Compuestos por un metal e hidrógeno. Se nombran con la palabra hidruro y el calificativo del metal. Si el metal tiene varias valencias se utiliza la terminación -ico y -oso, igual que los óxidos metálicos. Ejemplo: HNa -> hidruro sódico.

Haluros no metálicos

Se aplica la terminación -uro al elemento más electronegativo, que actúa con su número de oxidación negativo, y el otro elemento actúa con número de oxidación positivo.

F Cl Br I S Se Te N P As Sb C Si B

Ejemplos:

PCl₃ -> cloruro de fósforo (III) o tricloruro de fósforo.

CS₂ -> sulfuro de carbono (IV) o disulfuro de carbono.

Peróxidos

Los peróxidos son los compuestos binarios en los que participa el grupo peroxo, cuya fórmula es -O-O-. El oxígeno actúa con número de oxidación -1. Ejemplos:

K₂O₂ -> peróxido de potasio.

H₂O₂ -> peróxido de hidrógeno.

BaO₂ -> peróxido de bario.

Compuestos ternarios

Hidróxidos

Son compuestos formados por oxígeno e hidrógeno (forman el anión hidroxilo OH^– que actúa con número de oxidación -1) y un metal que actúa con número de oxidación positivo.

Se escribe primero el metal, y después entre paréntesis el grupo hidroxilo con un subíndice que indica el número de oxidación del metal, y en caso de ser +1 no es necesario el subíndice ni el paréntesis. Ejemplos:

AgOH -> hidróxido de plata o (mono)hidróxido de plata.

Sn(OH)₄ -> hidróxido de estaño (IV) o tetrahidróxido de estaño.

Oxoácidos

Son compuestos formados por hidrógeno, un no metal y oxígeno, y siempre se formulan en ese orden. El oxígeno actúa siempre con valor -2 y el hidrógeno con +1. Algunas veces el no metal puede ser sustituido por un metal que actúa con número de oxidación muy alto. La nomenclatura depende del sistema que se utilice:

• Sistemática-funcional. Después del término ácido se coloca la partícula -oxo- precedida del prefijo qui indica el número de átomos de oxígeno. A continuación se pone el elemento central terminado en -ico, indicando el estado de oxidación entre paréntesis. Ejemplo: H₂S₂O₇ -> ácido heptaoxodisulfúrico (VI)
• Sistemática. Se pone un prefijo con el número de oxígenos, se nombra el átomo central acabado en -ato y se indica su número de oxidación (en números romanos), y se termina con de hidrógeno. Ejemplo: H₂B₄O₇ -> heptaoxotetraborato (III) de hidrógeno.
• Tradicional. Sólo se utiliza en los ácidos más habituales.
  1. Si el elemento actúa con una sola valencia, el ácido termina en -ico.
  2. Con dos valencias, con la mayor el ácido acaba en -ico, y con la menor en -oso.
  3. Si puede actuar con tres valencias, con la mayor el ácido acaba en -ico, la intermedia en -oso, y con la menor hipo…oso.
  4. Si puede actuar con cuatro valencias, los prefijos y sufijos usados de mayor a menor son: per…ico, -ico, -oso, hipo…oso.

Oxoácidos más frecuentes

Fórmula	Nombre tradicional	Nombre sistemático	Nombre funcional sistemático
HClO	ác. hipocloroso	monoxoclorato (I) de hidrógeno	ác. monoxoclórico (I)
HClO2	ác. cloroso	dioxoclorato (III) de hidrógeno	ác. dioxoclórico (III)
HClO3	ác. clórico	trioxoclorato (V) de hidrógeno	ác. trioxoclórico (V)
HClO4	ác. perclórico	tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno	ác. tetraoxoclórico (VII)
H2SO2	ác. hiposulfuroso	dioxosulfato (II) de hidrógeno	ác. dioxosulfúrico (II)
H2SO3	ác. sulfuroso	trioxosulfato (IV) de hidrógeno	ác. trioxosulfúrico (IV)
H2SO4	ác. sulfúrico	tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno	ác. tetraoxosulfúrico (VI)
H2S2O7	ác. disulfúrico	heptaoxosulfato (VI) de hidrógeno	ác. heptaoxodisulfúrico (VI)
HNO	ác. hiponitroso	monoxonitrato (I) de hidrógeno	ác. monoxonítrico (I)
HNO2	ác. nitroso	dioxonitrato (III) de hidrógeno	ác. dioxonítrico (III)
HNO3	ác. nítrico	trioxonitrato (V) de hidrógeno	ác. trioxonítrico (V)
H3PO2	ác. ortohipofosforoso	dioxofosfato (I) de hidrógeno	ác. dioxofosfórico (I)
H3PO3	ác. ortofosforoso	trioxofosfato (III) de hidrógeno	ác. trioxofosfórico (III)
H3PO4	ác. ortofosfórico	tetraoxofosfato (V) de hidrógeno	ác. tetraoxofosfórico (V)
H4P2O7	ác. pirofosfórico	heptaoxofosfato (V) de hidrógeno	ác. heptaoxofosfórico (V)
HPO3	ác. metafosfórico	trioxofosfato (V) de hidrógeno	ác. trioxofosfórico (V)
H4SiO4	ác. ortosilícico	tetraoxosilicato (IV) de hidrógeno	ác. tetraoxosilícico (IV)
H2SiO3	ác. metasilícico	trioxosilicato (IV) de hidrógeno	ác. trioxosilícico (IV)
H2MnO4	ác. mangánico	tetraoxomanganato (VI) de hidrógeno	ác. tetraoxomangánico (VI)
HMnO4	ác. permangánico	tetraoxomanganato (VII) de hidrógeno	ác. tetraoxomangánico (VII)

Ácidos con prefijo di–

Equivalen a los ácidos piro-, ya que se obtienen sumando dos moléculas del ácido y restándoles una molécula de agua. Ejemplo: H₂Cr₂O₇ -> ácido dicrómico.

Otros ácidos interesantes

Ácido cianhídrico -> HCN ; Anión cianuro -> CN^–

Ácido ciánico -> HOCN ; Anión cianato -> OCN^–

Ácido tiociánico -> HSCN ; Anión tiocianato -> SCN^–

Ácido isociánico -> HNCO ; Anión isocianato -> NCO^–

Oxosales

Se llaman oxosales a las sales de los oxoácidos. Derivan de éstos por la sustitución de los átomos de hidrógeno por átomos metálicos o grupos atómicos (por ejemplo amonio NH₄⁺). La nomenclatura depende del sistema que se utilice:

• Sistemática. Se utilizan los prefijos (bis, tris, tetraquis,…) para indicar el número de veces que se repite el anión. También se puede poner el nombre del anión y luego el del catión, con su número de oxidación correspondiente. Ejemplo:

Fe₂(SO₄)₃ -> tris tetraoxosulfato de dihierro o tetraoxosulfato (VI) de hierro (III)

• Tradicional. El ácido que terminaba en -ico pasa a terminar en -ato, y el de -oso pasa a -ito. Después se nombra el metal según sea su valencia. Ejemplos: Fe₂(SO₄)₃ -> sulfato férrico ; CuClO₄ -> perclorato cuproso.
• Stock y tradicional. Se mantienen las terminaciones de la nomenclatura tradicional, pero la valencia del metal se indica en números romanos. Ejemplos: Fe₂(SO₄)₃ -> sulfato de hierro (III) ; Ca(BrO)₂ -> hipobromito de calcio.

Compuestos cuaternarios

Están formados por cuatro átomos diferentes. Los más habituales son las sales ácidas. La nomenclatura depende del sistema que se utilice:

• Sistemática. El número de hidrógenos se indica con prefijos numerales. Ejemplo:

Cu(H₂PO₄)₂ -> bis dihidrógenotetraoxofosfato de cobre o dihidrógenotetraoxofosfato (V) de cobre (II)

• Sistemática funcional. Se nombran como las sales neutras, pero indicando con un prefijo numeral y la palabra hidrógeno el número de átomos de H que tiene la molécula. Ejemplo:

NaHCO₃ -> hidrógeno carbonato de sodio.

Cu(H₂PO₄)₂ -> dihidrógenofosfato de cobre (II)

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Puedes aprender también la nomenclatura de Química Orgánica.

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