Este documento resume los principios fundamentales de la formulación y nomenclatura química según la IUPAC. Explica conceptos como valencia, número de oxidación, tipos de compuestos (binarios, ternarios, etc.), e introduce las tres principales nomenclaturas (tradicional, sistemática y de Stock) aplicadas a elementos, óxidos, hidruros, sales binarias, hidróxidos y ácidos oxoácidos.

1. Formulación y nomenclatura química Tomás Caballero Barrero Física y Química 3º ESO “B” Marzo de 2010 1

2. Índice Introducción Valencia Número de Oxidación (N.O.) Tipos de Nomenclaturas Elementos Compuestos binarios Óxidos Hidruros Sales Binarias Compuestos ternarios Hidróxidos o bases Ácidos oxoácidos Oxisales neutras 2

3. Introducción ¿Por qué se combinan los elementos? Para ganar estabilidad ¿ Quién regula cómo formular y nombrar un compuesto químico? La IUPAC (The International Union of Pure and AppliedChemistry) La combinación de un elemento viene determinado por dos conceptos: valenciaynúmero de oxidación Valencia: es el número de electrones perdidos (valencia iónica +), ganados (valencia iónica -) o compartidos (covalencia) por un átomo al combinarse con otro 3

4. ¡PROBLEMA!: Es un concepto arbitrario: a veces incluyo signo, otras no. Por ello, la IUPAC prefiere el concepto de: Número de oxidación (N.O.) de un átomo es un número teórico que indica el número de e- que el átomo habría perdido o ganado si el compuesto fuera completamente iónico. Siempre tiene signo Reglas: El N.O. de los átomos de un elemento libre es 0. El N.O. del H es -1 en los hidruros metálicos y +1 en los demás El N.O. del O es -2 (salvo excepciones). El N.O. de metales es siempre +. La suma algebraica de los átomos en una molécula es siempre 0. 4

5. Principales números de oxidación: 5

6. Tipos de Nomenclatura Nomenclatura Tradicional No recomendada por la IUPAC Nombres vulgares Presenta numerosas excepciones Nomenclatura Sistemática Expresamente recomendada por la IUPAC Utiliza prefijos como mono, di,tri, tetra, penta… Nomenclatura de Stock Aceptada por la IUPAC Muy útil con átomos con N.O. múltiples 6

7. Elementos Son aquellas combinaciones de átomos iguales Normas en su formulación: Los gases nobles son monoatómicos (He, Ne, Ar…). Los metales se representan mediante su símbolo (Na, Fe, Cu…). Algunos no metales gaseosos son diatómicos (H2, N2…). Otros no metales forman agregados diversos (O3, P4, S8…). 7

8. Compuestos binarios Son compuestos formados por dos elementos diferentes. Óxidos: combinación con oxígeno (FeO, SO2…). Hidruros: combinación con hidrógeno (KH, HF, CH4…). Sales Binarias: combinaciones de un no metal con un metal (NaCl, KI…). ¿Cómo se formulan? Generalmente intercambiando los N.O. sin signo, simplificando los subíndices cuando sea posible. AnBmAmBn 8

9. ÓXIDOS Pueden ser: Óxidos metálicos: si el oxigeno se combina con un metal (CaO, FeO, K2O...). Óxidos no metálicos: si el oxígenos se combina con un no metal (CO2, SO3, Cl2O7…). 9

10. Óxidos Metálicos Nomenclatura Tradicional “Óxido” + “nombre del metal (con sufijo: oso, ico)” Nomenclatura Sistemática “Óxido“ +”nombre del metal” (con pref. numéricos) Nomenclatura de Stock “Óxido”+”nombre del metal”+”(Valencia)” Ejemplos 10

11. Óxidos no Metálicos Nomenclatura Tradicional “Anhídrido” + “nombre del no metal (con sufijo: oso, ico)” Nomenclatura Sistemática “Óxido “ +”nombre del no metal” (con pref. numéricos) Nomenclatura de Stock “Óxido”+”nombre del no metal”+”(Valencia)” Ejemplos 11

12. HIDRUROS Pueden ser: Hidruros metálicos: si el hidrógeno se combina con un metal (LiH, KH, MgH2...). Hidruros no metálicos de elemento de los grupos 13, 14 y 15 del SP (CH4, BH3…). Ácidos Hidrácidos: combinaciones del hidrógenocon F, Cl, Br, I, S, Se y Te (HF, H2S…). 12

13. Hidruros Metálicos Nomenclatura Tradicional “Hidruro” + “nombre del metal (con sufijo: oso, ico)” Nomenclatura Sistemática “Hidruro“ +”nombre del metal” (con pref. numéricos) Nomenclatura de Stock “Hidruro”+”nombre del metal”+”(Valencia)” Ejemplos 13

14. Hidruros no Metálicos de elementos de los grupos 13,14 y 15 del SP. Sus disoluciones acuosas no presentan carácter ácido Son todos muy volátiles Nomenclatura Tradicional Tienen nombres tradicionales aceptados por la IUPAC (Amoníaco NH3, Metano CH4 , Borano BH3…). Nomenclatura Sistemática “Hidruro“ +”nombre del no metal” (con pref. numéricos) Nomenclatura de Stock No se suele utilizar esta nomenclatura en este caso Ejemplos 14

15. Ácidos Hidrácidos Sus disoluciones acuosas presentan carácter ácido Nomenclatura Tradicional “Ácido”+”no metal-hídrico” Nomenclatura Sistemática “No metal-uro“ +”de hidrógeno” Nomenclatura de Stock No se suele utilizar esta nomenclatura en este caso Ejemplos 15

16. SALES BINARIAS Son combinaciones binarias formadas por un metal y un no metal. Se obtienen sustituyendo el hidrógeno de los ácidos hidrácidos por un metal. También se llaman sales hidrácidas. 16

17. Nomenclatura Tradicional “No metal-uro” + “nombre del metal (con sufijo: oso, ico)” Nomenclatura Sistemática “No metal-uro“ +”nombre del metal” (con pref. numéricos) Nomenclatura de Stock “No metal-uro”+”nombre del metal”+”(Valencia)” Ejemplos 17

18. Compuestos ternarios Son compuestos formados por tres elementos diferentes. Hidróxidos o bases: compuestos formados por la unión de un metal con el ión OH-. Ácidos Oxoácidos: compuestos formados por hidrógeno, oxígeno y un no metal (en ocasiones puede ser un metal como V, Cr, Mn). Oxisales neutras: compuestos formados al sustituir todos los hidrógenos de un ácido oxoácido por un metal. 18

19. HIDRÓXIDOS Se formulan como un compuesto binario Fórmula general: M(OH)n Nomenclatura Tradicional “Hidróxido” + “nombre del metal (con sufijo: oso, ico)” Nomenclatura Sistemática “Hidróxido“ +”nombre del metal” (con pref. numéricos) Nomenclatura de Stock “Hidróxido”+”nombre del metal”+”(Valencia)” Ejemplos 19

20. ÁCIDOS OXOÁCIDOS Formados por H, O y un no metal (en ocasiones, puede ser un metal como V, Cr, Mn). Fórmula general: HaXbOc donde: El H actúa con N.O. +1 El O actúa con N.O. -2 El elemento X actúa con N.O. + La suma algebraica de los N.O. de cada elemento multiplicados por sus subíndices es 0. 20

22. Nomenclatura Sistemática

23. Es la unión de:

24. Prefijo oxo, dioxo, trioxo, tetroxo… Indica el nº O

25. Nombre del no metal terminado en –ato

26. N.O. del no metal en números romanos

27. La terminación “de hidrógeno”

28. Nomenclatura de Stock No se suele utilizar esta nomenclatura en este caso Ejemplos 21

29. OXISALES NEUTRAS Formados al sustituir todos los hidrógenos de un ácido oxoácido por un metal. Fórmula general: Mea(XbOc)d Se formula del siguiente modo: Se escribe en primer lugar el metal, seguido de un anión. El anión resulta de eliminar los H del ácido oxoácido, siendo su N.O. el número de H eliminados con signo - El metal intercambia su N.O. con el anión. 22

30. Nomenclatura Tradicional “Cuando el OSO toca el pITO, perICO toca el silbATO” “Anión” + “(metal)” Nomenclatura Sistemática 1º) Se mantiene la primera parte del ácido oxoácido de procedencia. 2º) Se sustituye “hidrógeno” por el nombre del metal y su N.O. Nomenclatura Sistemática “Anión” + “(metal)”+ “(Valencia)” Ejemplos 23