lunes, 20 de mayo de 2013
sábado, 18 de mayo de 2013
Óxidos ácidos o anhídridos (no metálicos)
Son aquellos formados por la combinación del oxígeno con un
no metal. Su fórmula general es no metal + O. En este caso, la nomenclatura
tradicional emplea la palabra anhídrido en lugar de óxido, a excepción de
algunos óxidos de nitrógeno y fósforo. La nomenclatura sistemática y la Stock
nombran a los compuestos con las mismas reglas que en los óxidos metálicos. En
la nomenclatura tradicional se nombran con los siguientes sufijos y prefijos.
hipo- … -oso
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(para números de valencia 1 y 2)
|
… -oso
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(para números de valencia 3 y 4)
|
… -ico
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(para números de valencia 5 y 6)
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per- … -ico
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(para el número de valencia 7)
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No metal + Oxígeno → Anhídrido
2S + 3O2 →
2SO3
Compuesto
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Nomenc. sistem.
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Nomenc. Stock
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Nomenc. tradicional
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Cl2O
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óxido de dicloro o monóxido de dicloro
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óxido de cloro (I)
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anhídrido hipocloroso
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SO3
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trióxido de azufre
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óxido de azufre (VI)
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anhídrido sulfúrico
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Cl2O7
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heptóxido de dicloro
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óxido de cloro (VII)
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anhídrido perclórico
|
Cuando el flúor reacciona con el oxígeno
se crea un compuesto diferente a un oxido acido ya que el oxígeno deja de ser
el elemento más electronegativo, distinto a como pasa con todos los óxidos
donde el oxígeno es el elemento más electronegativo. El único elemento más electronegativo
que el oxígeno es el flúor con 4.0 mientras el oxígeno tiene 3.5. Así que el
compuesto deja de llamarse óxido y se nombra como fluoruro de oxígeno para el
sistema tradicional, fluoruro de oxígeno (II) para el sistema Stock y
difluoruro de oxígeno para el sistemático. La fórmula es O2F2-1.
Los óxidos de nitrógeno, al igual que los
óxidos del azufre, son importantes por su participación en la lluvia ácida. Con
el términoóxido de nitrógeno se hace alusión a cualquiera de los siguientes:
• Óxido
nítrico u Óxido de nitrógeno (II), de fórmula NO.
• Dióxido
de nitrógeno, de fórmula NO2.
• Óxido
nitroso o Monóxido de dinitrógeno, de fórmula N2O.
• Trióxido
de dinitrógeno, de fórmula N2O3.
• Tetróxido
de dinitrógeno, de fórmula N2O4.
• Pentóxido
de dinitrógeno, de fórmula N2O5.
Entre las excepciones a las reglas de
anhídridos para la nomenclatura tradicional están los óxidos de nitrógeno y
óxidos de fósforo. Estos compuestos se nombran así:
• N21O-2
Anhídrido hiponitroso
• N2O-2
Óxido hiponitroso
• N23O3-2
Anhídrido nitroso
• N24O4-2
Óxido nitroso
• N4O2-2
Óxido nitroso
• N25O5-2
Anhídrido nítrico
• P23O3-2
Anhídrido fósforoso
• P4O2-2
Óxido fósforoso
• P25O5-2
Anhídrido fosfórico
Cuando los metales, con más de dos números
de valencia y que trabajan con los números de valencia iguales o mayores a 4,
se enlazan con el oxígeno, forman anhídridos (ver la sección de óxidos básicos,
segundo párrafo).
Peróxidos
Los peróxidos se obtienen por reacción de
un óxido con oxígeno monoatómico y se caracterizan por llevar el grupo peróxido
o unión peroxídica (-o-o-). Son compuestos diatómicos en donde participan el
grupo peróxido y un metal. La fórmula general de los peróxidos es Metal + (O-1)
2-2. En el sistema tradicional se utiliza el nombre peróxido en lugar de óxido
y se agrega el nombre del metal con las reglas generales para los óxidos en
esta nomenclatura. En las nomenclaturas Stock y sistemática se nombran los
compuestos con las mismas reglas generales para los óxidos.
No todos los metales forman peróxidos y
habitualmente lo hacen los del grupo 1A y 2A de la tabla periódica (alcalinos
yalcalinotérreos).
Metal + Grupo peróxido → Peróxido
2Li+1 + (O)2-2 → Li2(O)2
Compuesto
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Nomenc. sistemática
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Nomenc. Stock
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Nomenc. tradicional
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H2O2
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dióxido de dihidrógeno
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peróxido de hidrógeno
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agua oxigenada
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CaO2
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dióxido de calcio
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peróxido de calcio
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peróxido de calcio
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ZnO2
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dióxido de zinc
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peróxido de zinc (II)
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peróxido de zinc
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Superóxidos
Los superóxidos, también llamados hiperóxidos, son compuestos binarios que
contienen el grupo o anión superóxido, la fórmula general es Metal + (O 2)-1
Aparentemente, el oxígeno tiene valencia -1/2. Generalmente el grupo superóxido
reacciona con los elementos alcalinos y alcalinotérreos.
Se nombran como los peróxidos tan sólo cambiando peróxido por superóxido o
hiperóxido.
Metal + Grupo superóxido → Superóxido
Li+1 + (O2)-1 → LiO2
Compuesto
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Nomenclatura
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KO2
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superóxido o hiperóxido de potasio
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CaO4 ó Ca (O2)2
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superóxido de calcio
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CdO4
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superóxido de cadmio
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Hidruros (compuestos binarios con hidrógeno)
Los hidruros son compuestos binarios formados por hidrógeno y otro
elemento.
Hidruros metálicos
Son compuestos binarios o diatómicos formados por hidrógeno y un metal. En
estos compuestos, el hidrógeno siempre tiene valencia-1. Se nombran con la
palabra hidruro. Su fórmula general es Metal + H. Para nombrar estos compuestos
en el sistema tradicional se utiliza la palabra hidruro y se agrega el nombre
del metal con los sufijos -oso o -ico con las reglas generales para esta
nomenclatura. Para las nomenclaturas Stock y sistemática se utilizan las reglas
generales con la palabra hidruro como nombre genérico.
Metal + Hidrógeno → Hidruro metálico
2K + H2 → 2KH
Compuesto
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Nomenc. sistemática
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Nomenc. Stock
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Nomenc. tradicional
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KH
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monohidruro de potasio
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hidruro de potasio3
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hidruro potásico o hidruro de potasio
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NiH3
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trihidruro de níquel
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hidruro de níquel (III)
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hidruro niquélico
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PbH4
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tetrahidruro de plomo
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hidruro de plomo (IV)
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hidruro plúmbico
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Hidrácidos o hidruros no metálicos
Los hidrácidos (compuestos binarios ácidos) o
hidruros no metálicos son compuestos formados entre el hidrógeno y un no metal
de las familias VIA y VIIA ( anfígenos y halógenos respectivamente). Los
elementos de estas dos familias que pueden formar hidrácidos e hidruros no
metálicos son: S, Se, Te, F, Cl, I y Br, que por lo general trabajan con el
menor número de oxidación, -2 para los anfígenos y -1 para los halógenos. Estos
compuestos se nombran en el sistema tradicional y de forma diferente según si
están disueltos (estado acuoso) o en estado puro (estado gaseoso). Los
hidrácidos pertenecen al grupo de los ácidos, Ver la sección oxácidos.
Los hidruros no metálicos son los que se
encuentran en estado gaseoso o estado puro y se nombran agregando al no metal
el sufijo -uro y la palabra hidrógeno precedido de la sílaba “de”. En este caso
el nombre genérico es para el elemento más electropositivo que sería el del
hidrógeno y el nombre especifico es para el elemento más electronegativo que
sería el del no metal, por ejemplo H+1 Br-1(g) bromuro de hidrógeno, bromuro
como nombre especifico e hidrógeno como nombre genérico.
No metal + Hidrógeno → Hidruro no metálico
Cl2 + H2 → 2HCl(g)
Los hidrácidos provienen de disolver en agua a
los hidruros no metálicos y por esa misma razón son estos los que se encuentran
en estado acuoso. Se nombran con la palabra ácido, como nombre genérico, y como
nombre específico se escribe el nombre del no metal y se le agrega el sufijo
–hídrico. Al igual que en estado gaseoso el nombre genérico es nombrado por el
elemento más electropositivo.
Hidruro No metálico + Agua → Hidrácido
HCl(g) + H2O → H+1 + Cl-1
Compuesto
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en estado puro
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en disolución
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HCl
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cloruro de hidrógeno
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ácido clorhídrico
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HF
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fluoruro de hidrógeno
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ácido fluorhídrico
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HBr
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bromuro de hidrógeno
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ácido bromhídrico
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HI
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yoduro de hidrógeno
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ácido yodhídrico
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H2S
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sulfuro de hidrógeno
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ácido sulfhídrico
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H2Se
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seleniuro de hidrógeno
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ácido selenhídrico
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H2Te
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teluluro de hidrógeno
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ácido telurhídrico
|
Óxidos (compuestos binarios con oxígeno)
Los óxidos
son compuestos químicos inorgánicos diatómicos o binarios formados por la unión
del oxígeno con otro elemento diferente de los gases nobles. Según si este
elemento es metal o no metal serán óxidos básicos u óxidos ácidos. El oxígeno
siempre tiene valencia -2 con excepción en los peróxidos (ion peróxido enlazado
con un metal) donde el oxígeno utiliza valencia “-1”.
Los óxidos
se pueden nombrar en cualquiera de los tres sistemas de nomenclaturas; si se
utiliza el sistema Stock, el número romano es igual a la valencia del elemento
diferente del oxígeno; si se utiliza el sistema tradicional los sufijos y
prefijos se asignan de acuerdo a la valencia del elemento diferente del oxígeno
y si se utiliza la nomenclatura sistemática, no se tienen en cuenta las
valencias, sino que se escriben los prefijos en cada elemento de acuerdo a sus
atomicidades en la fórmula molecular.
Óxidos básicos (metálicos)
Son
aquellos óxidos que se producen entre el oxígeno y un metal cuando el oxígeno
trabaja con un número de valencia -2. Su fórmula general es: Metal + O. En la
nomenclatura Stock los compuestos se nombran con las reglas generales
anteponiendo como nombre genérico la palabra óxido precedido por el nombre del
metal y su número de valencia. En la nomenclatura tradicional se nombran con el
sufijo -oso e -ico dependiendo de la menor o mayor valencia del metal que
acompaña al oxígeno. Y en la nomenclatura sistemática se utilizan las reglas
generales con la palabra óxido como nombre genérico.
En la
nomenclatura tradicional para los óxidos que se enlazan con metales que tienen
más de dos números de valencia se utilizan las siguientes reglas: metales con
números de valencia hasta el 3 se nombran con las reglas de los óxidos y los
metales con números de valencia mayores o iguales a 4 se nombran con las reglas
de los anhídridos. Ejemplos: V2+3O3-2 se nombra como óxido, óxido vanádoso;
V2+5 O5-2 se nombra como anhídrido, anhídrido vanádico. Los átomos de vanadio
con número de valencia 2 (hipo-...-oso) y 3 (-oso) se nombran como óxidos y los
átomos de vanadio con números de valencia 4 (-oso) y 5 (-ico) como anhídridos.
Metal +
Oxígeno → Óxido básico
4Fe + 3O2 →
2Fe2O3
Nomenclatura sistemática
También llamada o estequiométrica. Se basa en nombrar a las
sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican laatomicidad de cada
uno de los elementos presentes en cada molécula. La atomicidad indica el número
de átomos de un mismo elemento en una molécula, como por ejemplo el agua con
formula H2O, que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de
hidrógeno presentes en cada molécula de este compuesto, aunque de manera mas
practica, la atomicidad en una fórmula química también se refiere a la proporción
de cada elemento en una cantidad determinada de sustancia. En este estudio
sobre nomenclatura química es mas conveniente considerar a la atomicidad como
el número de átomos de un elemento en una sola molécula. La forma de nombrar
los compuestos en este sistema es: prefijo-nombre genérico + prefijo-nombre
específico.
Stock
Tambien llamada IUPAC. 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”. La 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. De forma
general, bajo este sistema de nomenclatura, los compuestos se nombran de esta
manera: 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 elemento (en compuestos binarios y
ternarios). Los números de valencia normalmente se colocan como superíndices
del átomo (elemento) en una fórmula molecular.
Ejemplo: Fe2+3S3-2, sulfuro de hierro (III)
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. De manera
general las reglas son:
Cuando el elemento sólo tiene una valencia, simplemente se
coloca el nombre del elemento precedido de la sílaba “de” y en algunos casos se
puede optar a usar el sufijo –ico.
K2O, óxido de potasio u óxido potásico.
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 férrico2
Cuando tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y
sufijos.
hipo- … -oso (para la menor valencia)
… -oso (para la valencia intermedia)
… -ico (para la mayor valencia)
Cuando entre las valencias se encuentra el 7 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 tres números de valencia y en este compuesto está trabajando con
la valencia 7).
Compuestos iónicos binarios
No es difícil escribir la fórmula de un compuesto iónico si conocemos las cargas de los iones que lo constituyen.
Si las cargas no son iguales, la carga de un ión (sin su signo) se convertirá en el subíndice del otro ión.
Algo más sobre Nomenclatura de compuestos
Lavoisier propuso que el nombre de un compuesto debía describir su composición, y es esta norma la que se aplica en los sistemas de nomenclatura química.
Para los efectos de nombrar la gran variedad de compuestos químicos inorgánicos, es necesario agruparlos en categorías de compuestos. Una de ellas los clasifica de acuerdo al número de elementos que forman el compuesto, distinguiéndose así. (1) los compuestos binarios y (2) los compuestos ternarios.
COMPUESTOS BINARIOS
Los compuestos binarios están formados por dos elementos
diferentes.
Atendiéndose a su composición estos se clasifican en: 1.
COMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOS.
Los óxidos están formados por oxígeno y otro elemento. Si el
elemento es un metal, se llaman óxidos metálicos, y óxidos no metálicos si el
otro elemento es un no metal.
a) Oxidos metálicos, u óxidos básicos. (catión metálico +
anión óxido)
Tradicionalmente, cuando el metal tiene más de un estado de
oxidación, para denominar a estos óxidos, se agrega al nombre del metal la terminación
"oso" o "ico" según sea el menor o mayor estado de oxidación.
Otra forma designar estos óxidos consiste en indicar el
estado de oxidación mediante un número romano: estos son los nombres de Stock (químico
alemán de este siglo).
2. COMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOS.
En este grupo se pueden distinguir dos subgrupos:
a) Los hidruros.
compuestos formados por hidrógeno y un metal. Se les nombra
con la palabra genérica "hidruro" seguida del nombre del metal.
El estado de oxidación del hidrógeno es -1. Se forma con
metales muy electropositivos. EJEMPLO:
Fórmula Nombre
LiH hidruro de litio
NaH hidruro de sodio
AlH3 hidruro de
aluminio
b) Los hidrácidos. compuestos formados por hidrógeno y un
no-metal.
(los veremos en el Modulo 2)
3. SALES BINARIAS.
Estas sales son compuestos binarios que contienen un metal y
un nometal. Se les denomina utilizando el nombre del no-metal terminado en el sufijo
"uro" y colocando a continuación el nombre del metal; mediante un número
romano se indica el estado de oxidación del metal cuando éste presenta más de
un estado de oxidación.
EJEMPLO:
Fórmula Nomenclatura tradicional Nomenclatura de Stock
KBr bromuro de
potasio bromuro de potasio
FeCl2 cloruro ferroso
cloruro de hierro (II)
FeCl3 cloruro férrico
cloruro de hierro (III)
CuS sulfuro cúprico
sulfuro de cobre (II)
Las reglas prácticas para conocer o descubrir el número de
oxidación pueden sintetizarse de la siguiente manera:
*En las sustancias simples, es decir las formadas por un solo
elemento, el número de oxidación es 0.
Por ejemplo:
Au0, Cl20, S80.
*El oxígeno, cuando está combinado, actúa frecuentemente con
–2, a excepción de los peróxidos, en cuyo caso actúa con número de
oxidación –1.
*El hidrógeno actúa con número de oxidación +1 cuando está
combinado con un no metal, por ser éstos más electronegativos; y con –1 cuando
está combinado con un metal, por ser éstos más electropositivos.
*En los iones monoatómicos, el número de oxidación coincide
con la carga del ión.
Puntualicemos:
El hidrógeno (H) presenta número de oxidación +1 con los no
metales y –1 con los metales.
El oxígeno (O) presenta el número de oxidación –2, excepto
en los peróxidos donde es –1.
Los metales alcalinos (grupo 1, o grupo del Li) tienen 1
electrón de valencia, tenderán a perderlo poseyendo siempre en los compuestos
número de oxidación +1.
Los metales alcalinotérreos (grupo 2, o grupo del Be) tienen
2 electrones de valencia, tenderán a perderlos poseyendo siempre en los
compuestos número de oxidación +2.
El grupo del B (grupo 13) tiene 3 electrones de valencia,
tenderán a perderlos poseyendo siempre en los compuestos número de oxidación
+3.
El grupo del C (grupo 14) tiene 4 electrones de valencia,
que tienden a compartirlos, tienen
número de oxidación +4 frente a los no metales, y número de oxidación –4 frente
a los metales y al H.
El grupo del N (grupo 15) tiene 5 electrones de valencia,
tenderán a ganar 3 poseyendo siempre con el H y con los metales número de
oxidación –3.
Los calcógenos (grupo 16, o grupo del O) tienen 6 electrones
de valencia, tenderán a ganar 2 poseyendo siempre con el H y con los metales
número de oxidación –2.
Los halógenos (grupo 17, o grupo del F) tienen 7 electrones
de valencia, tenderán a ganar 1 poseyendo siempre con el H y con los metales
número de oxidación –1.
Dentro de los metales de transición debemos saber que la Ag
tiene número de oxidación +1, el Zn y Cd tienen número de oxidación+2, y el Sc,
Y y La tienen número de oxidación +3.
Los grupos 14 al 17 presentan varios números de oxidación
cuando formen oxácidos (Ver: Oxácidos) .
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