Formulación e nomenclatura de química inorgánica PDF

Formulación y nomenclatura de quı́mica inorgánica Fundamentos Quı́micos de la Ingenierı́a Grado de Ingenierı́a Quı́mica Universitat d’Alacant Prof. Guillem de Vera FQI For...

Formulación y nomenclatura de quı́mica inorgánica Fundamentos Quı́micos de la Ingenierı́a Grado de Ingenierı́a Quı́mica Universitat d’Alacant Prof. Guillem de Vera FQI Formulación inorgánica Prof. Guillem de Vera 1 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 2 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 3 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 4 / 77  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 1 H He 3 4 5 6 7 8 9 10 2 Li Be No metales ↑ B C N O F Ne 11 12 13 14 15 16 17 18 3 Na Mg Metales ↓ Al Si P S Cl Ar 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 87 88 89 7 Fr Ra Ac 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 6 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 7 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Z creciente en orden de lectura Sólido Lı́quido Filas = periodos Gas Columnas = grupos Artificial (sólido) FQI Formulación inorgánica 5 / 77 Grupos de la tabla periódica Grupo Nombre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 Alcalinos 2 Alcalinotérreos 3 al 12 Metales de transición 13 Térreos 14 Carbonoideos 15 Nitrogenoideos 16 Anfı́genos o calcógenos 17 Halógenos 18 Gases nobles Lantánidos Actı́nidos Tierrar raras o metales de Lant.+Act. transición interna 1, 2 y 13 al 18 Elementos representativos FQI Formulación inorgánica 6 / 77 Electronegatividad. Valencia Electronegatividad: tendencia del elemento a atraer hacia sı́ los electrones de un enlace. E.N. Para formular se sitúa el elemento menos F = 4.0 electronegativo a la E.N. Fr = 0.7 izquierda y el más electronegativo a la derecha: NaCl Valencia = capacidad de combinación. inter− simpli− Cr(6) O(2) −−−−→ Cr2 O6 −−−−→ CrO3 cambiar ficar inter− Cr(3) O(2) −−−−→ Cr2 O3 cambiar FQI Formulación inorgánica 7 / 77 Estado de oxidación = valencia con signo = carga formal del elemento. Elemento E.O. Elemento E.O. H −1, +1 O −2 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr +1 S, Se, Te −2, +2, +4, +6 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra +2 Po +2, +4 B −3, +3 F −1 Al, Ga +3 Cl, Br, I, At −1, +1, +3, +5, +7 In, Tl +1, +3 Cr +3, +6 C, Si −4, +4 Fe +2, +3 Ge, Sn, Pb +2, +4 Cu, Hg +1, +2 Ag +1 N −3 y +1 a +5 Au +1, +3 P −3, +1, +3, +5 Zn, Cd +2 As, Sb −3, +3, +5 Bi +3, +5 E.N.↑ actúa con E.O. < 0 y E.N.↓ con E.O. > 0. inter− simpli− Te4+ S2− Te4+ S2− −−−−→ Te2 S4 −−−−→ TeS2 cambiar ficar FQI Formulación inorgánica 8 / 77 ¿Como determinar el E.O. en un compuesto? EO E.O.(O) = −2, excepto en peróxidos (E.O.=−1). E.O.(H) = +1, excepto en hidruros metálicos (E.O.=−1). P E.O.(elementos) = carga compuesto Ejemplo: H2 P2 O2− 7 Cr N2 E.O.+1x+5 −2 E.O.x+6−3 −2 − 2 + 14 2 · (+1) + |{z} 2 · x + 7 · (−2) = −2 → x = = +5 | {z } | {z } 2 H P O N → E.N. ↑ (dcha) → E.O. < 0 → E.O. = −3 x + 2 · (−3) = 0 → x = 0 + 6 = +6 |{z} | {z } Cr N FQI Formulación inorgánica 9 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 10 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 11 / 77 Hidrácidos H con no metal del grupo 16 ó 17 (excepto O) EO H es menos electronegativo (izda) Compuesto gaseoso: raı́z- + -uro de hidrógeno En disolución acuosa: Ácido + raı́z- + -hı́drico Fórmula Nombre del gas Nombre en disolución HF Fluoruro de hidrógeno Ácido fluorhı́drico HCl Cloruro de hidrógeno Ácido clorhı́drico HBr Bromuro de hidrógeno Ácido bromhı́drico HI Yoduro de hidrógeno Ácido yodhı́drico HAt Astaturo de hidrógeno Ácido astathı́drico H2 S Sulfuro de hidrógeno Ácido sulfhı́drico H2 Se Seleniuro de hidrógeno Ácido selenhı́drico H2 Te Telururo de hidrógeno Ácido telurhı́drico FQI Formulación inorgánica 12 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 13 / 77 H con otros no metales H es más electronegativo (EO(H) = −1), se formula a la derecha (excepto O) EO Nombre común Nombre sistemático prefijo- + -hidruro de + elemento Fórmula Nombre común Nombre sistemático BH3 Borano Trihidruro de boro CH4 Metano SiH4 Silano Tetrahidruro de silicio NH3 Amoniaco Trihidruro de nitrógeno PH3 Fosfina Trihidruro de fósforo AsH3 Arsina Trihidruro de arsénico SbH3 Estibina Trihidruro de antimonio H2 O Agua FQI Formulación inorgánica 14 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 15 / 77 Hidruros metálicos H es más electronegativo (dcha) EO 12 3432 Nombre: Hidruro de + elemento Metales de transición: hidruros no estequiométricos Fórmula Nombre Fórmula Nombre LiH Hidruro de litio RaH2 Hidruro de radio NaH Hidruro de sodio AlH3 Hidruro de aluminio KH Hidruro de potasio GaH3 Hidruro de galio RbH Hidruro de rubidio InH3 Hidruro de indio CsH Hidruro de cesio TlH3 Hidruro de talio FrH Hidruro de francio GeH4 Hidruro de germanio BeH2 Hidruro de berilio SnH4 Hidruro de estaño MgH2 Hidruro de magnesio PbH4 Hidruro de plomo CaH2 Hidruro de calcio BiH3 Hidruro de bismuto SrH2 Hidruro de estroncio PoH2 Hidruro de polonio BaH2 Hidruro de bario FQI Formulación inorgánica 16 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 17 / 77 Óxidos O es más electronegativo (dcha). E.O. = −2 Nombre estequiométrico: prefijo- + -óxido de + prefijo- + elemento. Nombre Stock: Óxido de + elemento + (valencia en nº romanos) E.O. Fórmula Nombre estequiométrico Nombre Stock Li(+1) Li2 O Monóxido de dilitio Óxido de litio(I) Fe(+2) FeO Monóxido de hierro Óxido de hierro(II) Fe(+3) Fe2 O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro(III) S(+4) SO2 Dióxido de azufre Óxido de azufre(IV) S(+6) SO3 Trióxido de azufre Óxido de azufre(VI) Cl(+1) Cl2 O Monóxido de dicloro Óxido de cloro(I) Cl(+5) Cl2 O5 Pentaóxido de dicloro Óxido de cloro(V) prefijo- = mono-, di-, tri-, tetra-,... El prefijo mono- se puede omitir (pero debe quedar un prefijo). FQI Formulación inorgánica 18 / 77 Óxidos Nombre estequiométrico: hemi-: O/elemento = 1/2 sesqui-: O/elemento = 3/2 Los prefijos se pueden omitir si el elemento sólo puede tener una valencia. Nombre Stock: La valencia se puede omitir si el elemento sólo puede tener una valencia. Fórmula Nombre estequiométrico Cu2 O Hemióxido de cobre = monóxido de dicobre Fe2 O3 Sesquióxido de hierro = trióxido de dihierro Al2 O3 Trióxido de dialuminio = óxido de aluminio Fórmula Nombre Stock Na2 O Óxido de sodio(I) = óxido de sodio FQI Formulación inorgánica 19 / 77 Óxidos Nomenclatura tradicional La valencia se indica con prefijos y sufijos: x   per −... − ico   1[... − ico   valencia 2 3... − oso  creciente hipo −... − oso  Es un anhı́drido si procede de la deshidratación de un oxoácido. Fórmula Nombre Fórmula Nombre CaO Óxido cálcico Cl2 O Anhı́drido hipocloroso FeO Óxido ferroso Cl2 O3 Anhı́drido cloroso Fe2 O3 Óxido férrico Cl2 O5 Anhı́drido clórico Cl2 O7 Anhı́drido perclórico FQI Formulación inorgánica 20 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 21 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 22 / 77 Metal con no metal No metal es más electronegativo (dcha y EO < 0) EO Nomenclatura estequiométrica: prefijo- + -raı́z del no metal- + -uro de + prefijo- + metal. Nomenclatura Stock: raı́z del no metal- + -uro de + metal + (valencia en nº romanos). Nomenclatura tradicional: raı́z del no metal- + -uro + raı́z del metal- + -sufijo. Fórmula N. estequiométrico Nombre Stock N. tradicional CaF2 Difluoruro de calcio Fluoruro de calcio Fluoruro cálcico Hg4 Si Siliciuro de tetramercurio Siliciuro de mercurio(I) Siliciuro mercurioso Hg2 Si Siliciuro de dimercurio Siliciuro de mercurio(II) Siliciuro mercúrico Ag3 N Nitruro de triplata Nitruro de plata(I) Nitruro argéntico PbS2 Disulfuro de plomo Sulfuro de plomo(IV) Sulfuro plúmbico -sufijo = -oso para la valencia menor e -ico para la mayor FQI Formulación inorgánica 23 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 24 / 77 No metal con no metal El de menor E.N. hace el papel del metal (izda y E.O. > 0) El de mayor E.N. actúa como no metal (dcha y E.O. < 0) B < Si < C < Sb < As < P < N < Te < Se < S < At < I < Br < Cl < F E.N. E.N. FQI Formulación inorgánica 25 / 77 No metal con no metal B < Si < C < Sb < As < P < N < Te < Se < S < At < I < Br < Cl < F EO Fórmula N. estequiométrico Nombre Stock N. tradicional BrCl Monocloruro de bromo Cloruro de bromo(I) Cloruro hipobromoso BrCl5 Pentacloruro de bromo Cloruro de bromo(V) Cloruro brómico SF4 Tetrafluoruro de azufre Fluoruro de azufre(IV) Fluoruro sulfuroso CS2 Disulfuro de carbono Sulfuro de carbono Sulfuro carbónico SiC Carburo de silicio Carburo de silicio Carburo silı́cico E.N. C F Si S Cl E.N. Br FQI Formulación inorgánica 26 / 77 Formulación inorgánica 1 Los elementos y la tabla periódica 2 Combinaciones binarias del hidrógeno Hidrácidos Hidrógeno con otros no metales Hidruros metálicos 3 Combinaciones binarias del oxı́geno 4 Otras combinaciones binarias Metal con no metal No metal con no metal 5 Oxoácidos FQI Formulación inorgánica 27 / 77 Oxoácidos Ha Xb Oc X = No metal o elemento de transición Son ácidos: Ha Xb Oc → aH+ + Xb Oa− c 2c − a a · (+1) + b · E.O.(X) + c · (−2) = 0 → E.O.(X) = b Formulación: óxido + agua: SO3 + H2 O → H2 SO4 Cl2 O3 + H2 O → H2 Cl2 O4 → HClO2 FQI Formulación inorgánica 28 / 77 Oxoácidos Nomenclatura Nombre sistemático funcional: Ácido + prefijo- + -oxo- + raı́z elemento + -ico + (valencia en nº romanos) Nombre sistemático: prefijo- + -oxo- + raı́z elemento + -ato + (valencia en nº romanos) + de hidrógeno Fórmula N. sistemático funcional N. sistemático H2 SO3 Ácido trioxosulfúrico(IV) Trioxosulfato(IV) de hidrógeno H2 SO4 Ácido tetraoxosulfúrico(VI) Tetraoxosulfato(VI) de hidrógeno HClO Ácido oxoclórico(I) Oxoclorato(I) de hidrógeno HClO2 Ácido dioxoclórico(III) Dioxoclorato(III) de hidrógeno HClO3 Ácido trioxoclórico(V) Trioxoclorato(V) de hidrógeno HClO4 Ácido tetraoxoclórico(VII) Tetraoxoclorato(VII) de hidrógeno FQI Formulación inorgánica 29 / 77 Oxoácidos Nomenclatura Nombre tradicional: sustituyendo anhı́drido por ácido Fórmula N. tradicional N. sistematico funcional H2 SO3 Ácido sulfuroso Ácido trioxosulfúrico(IV) H2 SO4 Ácido sulfúrico Ácido trioxosulfúrico(VI) HClO Ácido hiopocloroso Ácido oxoclórico(I) HClO2 Ácido cloroso Ácido dioxoclórico(III) HClO3 Ácido clórico Ácido trioxoclórico(V) HClO4 Ácido perclórico Ácido tetraoxoclórico(VII) SO +H2 O → H2 SO3 SO +H2 O → |{z}2 |{z}3 Anh. sulfuroso Anh. sulf úrico H2 SO4 Cl2 O +H2 O → H2 Cl2 O2 → HClO Cl2 O3 +H2 O → | {z } | {z } Anh. hipocloroso Anh. cloroso H2 Cl2 O4 → HClO2 Cl2 O5 +H2 O → H2 Cl2 O6 → | {z } Anh. clórico HClO3 Cl2 O7 +H2 O → H2 Cl2 O8 → HClO4 SO +H2 O → FQI | {z } Formulación inorgánica |{z}2 30 / 77 Anh. perclórico Anh. sulfuroso Oxoácidos Hidratación 2·2−1·1 HBO2 → E.O. = = +3 1 2·3−3·1 H3 BO3 → E.O. = = +3 1 Difieren en el contenido de agua: B2 O3 + H2 O → H2 B2 O4 → HBO2 B2 O3 + 3H2 O → H6 B2 O6 → H3 BO3 Nomenclaturas sistematica funcional y sistemática: no cambian Formula N. sistemático funcional N. sistemático HBO2 Ácido dioxobórico(III) Dioxoborato(III) de hidrógeno H3 BO3 Ácido trioxobórico(III) Trioxoborato(III) de hidrógeno FQI Formulación inorgánica 31 / 77 Oxoácidos Hidratación Nombre tradicional: meta- = 1H2 O; orto- = 3H2 O Formula N. tradicional Procedencia HBO2 Ácido metabórico B2 O3 + H2 O → H2 B2 O4 → HBO2 H3 BO3 Ácido ortobórico B2 O3 + 3H2 O → H6 B2 O6 → H3 BO3 Excepciones: Ácido ortoperyódico (5H2 O) y ácido ortosilı́cico (2H2 O) I2 O7 + 5H2 O → H10 I2 O12 → H5 IO6 Ácido ortopery ódico SiO2 + 2H2 O → H4 SiO4 Ácido ortosilı́cico Si se omite el prefijo es meta-: Ácido sulfúrico = ácido metasulfúrico = H2 SO4 Ácido perclórico = ácido metaperclórico = HClO4 Excepto para P y As: Ácido fosfórico = ácido ortofosfórico = H3 PO4 FQI Formulación inorgánica 32 / 77 Oxoácidos Polimerización Los oxoácidos pueden polimerizar perdiendo 1 H2 O por cada unión entre ácidos: 2H3 PO4 − H2 O → H4 P2 O7 3H3 PO4 − 2H2 O → H5 P3 O10 4H3 PO4 − 3H2 O → H6 P4 O13 Nombres sistemático funcional y sistemático: se añade prefijo a la raı́z del elemento. Fórmula N. sistemático funcional N. sistemático H2 SO4 Ácido tetraoxosulfúrico(VI) Tetraoxosulfato(VI) de hidrógeno H2 S2 O7 Ácido heptaoxodisulfúrico(VI) Heptaoxodisulfato(VI) de hidrógeno H3 PO4 Ácido tetraoxofosfórico(V) Tetraoxofosfato(V) de hidrógeno H4 P2 O7 Ácido heptaoxodifosfórico(V) Heptaoxodifosfato(V) de hidrógeno H5 P3 O10 Ácido Decaoxotrifosfórico(V) Decaoxotrifosfato(V) de hidrógeno FQI Formulación inorgánica 33 / 77 Oxoácidos Polimerización Nombre tradicional: Se añade prefijo al nombre del ácido. piro- = di- Fórmula N. tradicional H2 SO4 Ácido sulfúrico H2 S2 O7 Ácido disulfúrico = ácido pirosulfúrico H3 PO4 Ácido fosfórico H4 P2 O7 Ácido difosfórico = ácido pirofosfórico H5 P3 O10 Ácido trifosfórico FQI Formulación inorgánica 34 / 77 Oxoácidos Formular el ácido dicrómico EO Ácido dicrómico = ácido metadicrómico E.O. = +6 meta- = 1 H2 O di- = 2 Cr Cr6+ O2− → Cr2 O6 → CrO3 Anhı́drido crómico CrO3 + H2 O → H2 CrO4 Ácido crómico 2H2 CrO4 − H2 O → H2 Cr2 O7 Ácido dicrómico H2 Cr2 O7 FQI Formulación inorgánica 35 / 77 Oxoácidos Nombrar el H14 S3 O16 2 · 16 − 14 E.O. = = +6 3 Nombre sistemático funcional: Ácido hexadecaoxotrisulfúrico(VI) Nombre sistemático: Hexadecaoxotrisulfato(VI) de hidrógeno Nombre tradicional: Ácido trisulfúrico ¿orto- o meta-?triortosulfúrico?¿ S6+ O2− → S2 O6 → SO3 Anhı́drido sulf úrico SO3 + H2 O → H2 SO4 Ácido metasulf úrico 3H2 SO4 − 2H2 O → H2 S3 O10 Ácido trimetasulf úrico SO3 + 3H2 O → H6 SO6 Ácido ortosulf úrico 3H6 SO6 − 2H2 O → H14 S3 O16 Ácido triortosulf úrico FQI Formulación inorgánica 36 / 77 Oxoácidos Oxoácidos más importantes de cada grupo Halógenos F no tiene oxoácidos poque no tiene E.O. positivos. Cl y Br presentan los ácidos meta de sus cuatro valencias. Del I no se conoce el ácido yodoso y sı́ el ortoperyódico. Fórmula Nombre Fórmula Nombre HClO Ácido hipocloroso HBrO3 Ácido brómico HClO2 Ácido cloroso HBrO4 Ácido perbrómico HClO3 Ácido clórico HIO Ácido hipoyodoso HClO4 Ácido perclórico HIO3 Ácido yódico HBrO Ácido hipobromoso HIO4 Ácido peryódico HBrO2 Ácido bromoso H5 IO6 Ácido ortoperyódico FQI Formulación inorgánica 37 / 77 Oxoácidos Oxoácidos más importantes de cada grupo Anfı́genos Además, el S presenta otros oxoácidos con E.O. menos usuales. Fórmula Nombre Fórmula Nombre H2 SO3 Ácido sulfuroso H2 SeO4 Ácido selénico H2 S2 O5 Ácido disulfuroso H2 Se2 O7 Ácido diselénico H2 SO4 Ácido sulfúrico H2 TeO3 Ácido teluroso H2 S2 O7 Ácido disulfúrico H6 TeO6 Ácido ortotelúrico H2 SeO3 Ácido selenioso FQI Formulación inorgánica 38 / 77 Oxoácidos Oxoácidos más importantes de cada grupo Nitrogenoideos N suele actuar con valencias 3 (nitroso) y 5 (nı́trico), pero existen otros. P suele actuar con valencias 3 (fosfónico en lugar de fosforoso) y 5 (fosfórico), pero existen otros. Son orto y pueden polimerizar. Los del As son orto. Fórmula Nombre Fórmula Nombre HNO2 Ácido nitroso H3 PO4 Ácido fosfórico HNO3 Ácido nı́trico H3 AsO3 Ácido arsenioso H3 PO3 Ácido fosfónico H3 AsO4 Ácido arsénico Carbonoideos C da el meta y Si da meta y orto. El ácido metasilı́cico polimeriza. Fórmula Nombre Fórmula Nombre H2 CO3 Ácido carbónico H4 SiO4 Ácido ortosilı́cico H2 SiO3 Ácido metasilı́cico FQI Formulación inorgánica 39 / 77 Oxoácidos Oxoácidos más importantes de cada grupo Térreos B da meta y orto. El ácido metabórico polimeriza. Fórmula Nombre HBO2 Ácido metabórico H3 BO3 Ácido ortobórico Elementos de transición Pueden formar polı́meros de cadena larga. Mn da las valencias 6 (mangánico) y 7 (permangánico). Cr da monómero y dı́mero de valencia 6. Otros: Tc, Re, Mo, V, Nb y Ta. Fórmula Nombre Fórmula Nombre H2 MnO4 Ácido mangánico H2 CrO4 Ácido crómico HMnO4 Ácido permangánico H2 Cr2 O7 Ácido dicrómico FQI Formulación inorgánica 40 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 41 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 42 / 77 Cationes Cationes metálicos Nombre Stock: Catión o Ion + elemento + (valencia en nº romanos) Nombre tradicional: Catión o Ion + raı́z- + -sufijo Fórmula N. Stock N. tradicional Fe2+ Catión hierro(II) Ion ferroso Fe3+ Ion hierro(III) Catión férrico Na+ Catión sodio Ion sódico Ca2+ Ion calcio Catión cálcico Hg2+ Catión mercurio(II) Ion mercúrico Hg2+ 2 Ion dimercurio(I) Catión mercurioso H+ Catión hidrógeno sufijo: -oso = valencia menor, -ico = valencia mayor FQI Formulación inorgánica 43 / 77 Cationes Cationes acabados en -onio Adición de H+ a compuesto binario de H y no metal de los grupos 15, 16 ó 17 Procedente de hidrácido: raı́z elemento- + -onio Otros: raı́z compuesto de procedencia- + -onio G. Fórmula Nombre Fórmula Nombre G. NH+ 4 Amonio H3 Se+ Selenonio PH4 + Fosfonio H3 Te+ Teluronio 16 15 AsH+ Arsonio H2 F+ Fluoronio 4 + SbH4 Estibonio H2 Cl+ Cloronio H3 O+ Hidronio = oxonio H2 Br+ Bromonio 17 16 H3 S+ Sulfonio H2 I + Yodonio FQI Formulación inorgánica 44 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 45 / 77 Aniones No metales Actúan con su EO negativo EO Nombre: raı́z del elemento + -uro Fórmula Nombre Fórmula Nombre Fórmula Nombre H− Hidruro As3− Arseniuro F− Fluoruro B3− Boruro O2− Óxido Cl− Cloruro C4− Carburo S2− Sulfuro Br− Bromuro Si4− Siliciuro Se2− Seleniuro I− Yoduro N3− Nitruro Te2− Telururo At− Astaturo P3− Fosfuro Otros: Fórmula Nombre Fórmula Nombre O2− 2 Peróxido CN− Cianuro OH− Hidróxido HS− Hidrógenosulfuro FQI Formulación inorgánica 46 / 77 Aniones Oxoaniones Oxoanión = oxoácido sin H N. sistemático: como oxoácido pero eliminando de hidrógeno N. tradicional: como oxoácido pero sustituyendo -oso por -ito e -ico por -ato H2 SO3 → SO2− 3 + 2H+ Sist. Trioxosulfato(IV) de hidrógeno Trioxosulfato(IV) Trad. Ácido sulfuroso Sulfito H2 SO4 → SO2− 4 + 2H+ Sist. Trioxosulfato(VI) de hidrógeno Trioxosulfato(VI) Trad. Ácido sulfúrico Sulfato Sistemático siempre es -ato FQI Formulación inorgánica 47 / 77 Aniones Oxoaniones Fórmula Procedencia N. tradicional ClO− HClO, Á. hipocloroso Hipoclorito ClO−2 HClO2 , Á. cloroso Clorito ClO−3 HClO3 , Á. clórico Clorato ClO−4 HClO4 , Á. perclórico Perclorato MnO− 4 HMnO4 , Á. permangánico Permanganato Cr2 O2− 7 H2 Cr2 O7 , Á. dicrómico Dicromato Fórmula N. sistemático ClO− Oxoclorato(I) ClO−2 Dioxoclorato(III) ClO−3 Trioxoclorato(V) − ClO4 Tetraoxoclorato(VII) − MnO4 Tetraoxomanganato(VII) 2− Cr2 O7 Heptaoxodicromato(VI) FQI Formulación inorgánica 48 / 77 Aniones Oxoaniones ácidos Oxoaniones que no han perdido todos los H −H+ −H+ −H+ H3 PO4 −−−→ H2 PO− −−→ HPO2− 4 − 4 −−−→ PO3− 4 N. sistemático: prefijo- + -hidrogeno- + nombre sistemático oxoanión procedencia N. IUPAC: prefijo- + -hidrogeno- + nombre tradicional oxoanión procedencia N. tradicional: bi- + nombre sistemático oxoanión procedencia Fórmula N. sistemático N. IUPAC N. tradic. HCO− 3 Hidrogenotrioxocarbonato Hidrogenocarbonato Bicarbonato − HSO4 Hidrogenotetraoxosulfato(VI) Hidrogenosulfato Bisulfato H2 PO− 4 Dihidrogenotetraoxofosfato(V) Dihidrogenofosfato Bifosfato 2− HPO4 Hidrogenotetraoxofosfato(V) Hidrogenofosfato Bifosfato ¡Mismo nombre! (distinto en sales) FQI Formulación inorgánica 49 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 50 / 77 Sales Formulación Catión a la izquierda y anión a la derecha Intercambiar cargas Simplificar Iones poliatómicos entre paréntesis Ejemplos: Fe3+ O2− → Fe2 O3 Fe2+ S2− → Fe2 S2 → FeS NH+ 4 SO2− 4 → (NH4 )2 SO4 Mg 2+ HPO2− 4 → Mg2 (HPO4 )2 → MgHPO4 Hg22+ Cl− → (Hg2 )Cl2 → Hg2 Cl2 (dı́mero) FQI Formulación inorgánica 51 / 77 Sales Nomenclatura Nombre: Anión de catión Nombre tradicional: se omite de Fórmula Nombre N. tradicional NaCl Cloruro de sodio Cloruro sódico FeS Sulfuro de hierro(II) Sulfuro ferroso Fe2 O3 Óxido de hierro(III) Óxido férrico MgHPO4 Hidrógenofosfato de magnesio Mg(H2 PO4 )2 Dihidrógenofosfato de magnesio HgCl2 Cloruro de mercurio(II) Cloruro mercúrico Hg2 Cl2 Cloruro de dimercurio(I) Cloruro mercurioso FQI Formulación inorgánica 52 / 77 Sales Nomenclatura tradicional de sales ácidas K2 HPO4 y KH2 PO4 son bifosfato potásico, ¿como los distingo? Se utilizan los prefijos di, tri, etc para anión y catión Fórmula N. tradicional K2 HPO4 Bifosfato dipotásico KH2 PO4 Bifosfato potásico Mg(H2 PO4 )2 Dibifosfato magnésico Fe2 (HPO4)3 Tribifosfato diférrico Fe(H2 PO4)3 Tribifosfato férrico NaHCO3 Bicarbonato sódico FQI Formulación inorgánica 53 / 77 Sales Nomenclatura tradicional de sales ácidas Formular el tribifosfato dialumı́nico: ¿cómo sé cuantos H tiene el bifosfato? Por la carga de los iones Al2 X3 → 2Al3+ + 3X2− X2− = HPO2− 4 Fórmula N. tradicional Al2 (HPO4 )3 Tribifosfato dialumı́nico FQI Formulación inorgánica 54 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 55 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 56 / 77 Hidróxidos Se nombran y formulan como sales del OH− Se pueden usar los prefijos di, tri, etc para el hidróxido Fórmula Nombre Stock Nombre sistemático NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio Ca(OH)2 Hidróxido de calcio Dihidróxido de calcio Fe(OH)2 Hidróxido de hierro(II) Dihidróxido de hierro Fe(OH)3 Hidróxido de hierro(III) Trihidróxido de hierro Al(OH)3 Hidróxido de aluminio Trihidróxido de aluminio TlOH Hidróxido de talio(I) Monohidróxido de talio FQI Formulación inorgánica 57 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 58 / 77 Peróxidos Se nombran y formulan como sales del O2− 2 El subı́ndice del peróxido no se simplifica Formulación Nombre Na+ O2− 2 → Na2 (O2 ) → Na2 O2 Peróxido de sodio Ca2+ O2− 2 → Ca2 (O2 )2 → CaO2 Peróxido de calcio Cu+ O2− 2 → Cu2 (O2 ) → Cu2 O2 Peróxido de cobre(I) Cu2+ O2− 2 → Cu2 (O2 )2 → CuO2 Peróxido de cobre(II) H+ O2− 2 → H2 (O2 ) → H2 O2 Peróxido de hidrógeno (Agua oxigenada) FQI Formulación inorgánica 59 / 77 Peróxidos ¿Cómo distingo un óxido de un peróxido? Por la carga del catión ¿peróxido? SiO2 −−−−−−−→ Si2+ + O2− 2 No, no existe Si(II) ¿óxido? SiO2 −−−−−→ Si4+ + 2O2− Sı́, sı́ existe Si(IV) ¿peróxido? FeO2 −−−−−−−→ Fe2+ + O2− 2 Sı́, sı́ existe Fe(II) ¿óxido? FeO2 −−−−−→ Fe4+ + 2O2− No, no existe Fe(IV) Fórmula Nombre SiO2 Óxido de silicio FeO2 Peróxido de hierro(II) FQI Formulación inorgánica 60 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 61 / 77 Compuestos hidratados Algunas sales y óxidos cristalizan atrapando agua estequiométricamente Nombre sistemático: compuesto + - agua + proporción compuesto/agua entre paréntesis Nombre tradicional: compuesto + prefijo- + -hidrato Fórmula N. sistemático N. tradicional Al2 O3 · 3H2 O Óxido de aluminio - agua (1/3) Óxido de aluminio trihidrato CuSO4 · H2 O Sulfato de cobre(II) - agua (1/1) Sulfato cúprico monohidrato CuSO4 · 5H2 O Sulfato de cobre(II) - agua (1/5) Sulfato cúprico pentahidrato CaSO4 · 12 H2 O Sulfato de calcio - agua (2/1) Sulfato cálcico hemihidrato 3CdSO4 · 8H2 O Sulfato de cadmio - agua (3/8) FQI Formulación inorgánica 62 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 63 / 77 Sales dobles Sales de un anión y varios cationes Para formular se pone en este orden: 1 Cationes por orden alfabético de sı́mbolo 2 Anión Para nombrar se pone en este orden: 1 Anión 2 doble, triple, etc: indica cuantos cationes distintos hay. Es opcional 3 de 4 Cationes por orden alfabético de su nombre, utilizando los prefijos di-, tri-, etc. El orden de los cationes en la fórmula y en el nombre puede ser distinto El nombre del anión no lleva prefijo (su cantidad está determinada por la carga de los cationes) Na2 Rb Cl3 → Cloruro | {z } doble | {z } de rubidio-disodio | {z } | {z } |{z} cationes ani ón ani ón opcional cationes por orden por orden alfab ético alfab ético FQI Formulación inorgánica 64 / 77 Sales dobles Sales de un anión y varios cationes Formular: Sulfato de aluminio-dihierro(II)-sodio 1 Los cationes son: Al3+ , 2Fe2+ , Na+ 2 Los pongo por orden alfabético 3 El anión es: SO2− 4. Lo pongo a la derecha de los cationes 4 La sal debe ser neutra. Si hay x SO2− 4 : 1 · (+3) + 2 · (+2) + 1 · (+1) + x · (−2) = 0 → x = 4 | {z } | {z } | {z } | {z } aluminio hierro sodio sulfato AlFe2 Na(SO4 )4 FQI Formulación inorgánica 65 / 77 Sales dobles Sales de un catión y varios aniones Para formular se pone en este orden: 1 Catión 2 Aniones por orden alfabético de sı́mbolo Para nombrar se pone en este orden: 1 Aniones por orden alfabético de su nombre, utilizando los prefijos di-, tri-, etc. Si el anión es complejo se pone entre paréntesis y se utilizan los prefijos bis-, tris-, etc. en vez de di-, tri-, etc. 2 de 3 Catión El orden de los aniones en la fórmula y en el nombre puede ser distinto El nombre del catión no lleva prefijo (su cantidad está determinada por la carga de los cationes) Ca4 (HCO3 )2 P2 → Difosfuro-bis(hidrogenocarbonato) de calcio | {z } |{z} | {z } | {z } cati ón aniones aniones cati ón por orden por orden alfab ético alfab ético FQI Formulación inorgánica 66 / 77 Sales dobles Sales de un catión y varios aniones Formular: Bis(difosfato)-triyoduro de litio 1 Los aniones son: 2P2 O4− 7 , 3I − 2 Los pongo por orden alfabético 3 El catión es: Li+. Lo pongo a la izquierda de los aniones 4 La sal debe ser neutra. Si hay x Li+ : x · (+1) + 3 · (−1) + 2 · (−4) = 0 → x = 11 | {z } | {z } | {z } litio yoduro difosfato Li11 I3 (P2 O7 )2 FQI Formulación inorgánica 67 / 77 Sales dobles Fórmula Nombre KLiNaPO4 Fosfato triple de litio-potasio-sodio CaK2 Cl4 Cloruro de calcio-dipotasio CsNH4 HPO3 Hidrogenofosfonato de amonio-cesio BaBrCl Bromuro-cloruro de bario (NH4 )4 (NO3 )2 SO4 Bis(nitrato)-sulfato de amonio CaClOH Cloruro-hidróxido de calcio AgK(NO3 )2 Nitrato de plata-potasio CdFeSiO4 Ortosilicato de cadmio-hierro(II) AlK(SO4 )2 · 12H2 O Sulfato de aluminio-potasio dodecahidrato (alumbre) Ca2 FPO4 Fluoruro-fosfato de calcio (NH4 )4 NO3 SO4 Nitrato-sulfato de amonio Al2 BrCl2 I(NO3 )2 Bromuro-dicloruro-bis(nitrato)-yoduro de aluminio FQI Formulación inorgánica 68 / 77 Formulación inorgánica 6 Iones Cationes Aniones 7 Sales 8 Otros compuestos Hidróxidos Peróxidos Compuestos hidratados Sales dobles 9 Compuestos de coordinación FQI Formulación inorgánica 69 / 77 Compuestos de coordinación Formulación Se formula poniendo en este orden: 1 Átomo central 2 Ligandos iónicos por orden alfabético del sı́mbolo del átomo que se une al átomo central 3 Ligandos neutros (mismo orden) 4 El complejo se formula entre corchetes 5 Carga del complejo Ce 4+ | {z } + Cl − + NH3 + 2Br− + 2H2 O →[CeBr2 Cl(NH3 )(H2 O)2 ]+ | {z } átomo ligandos central FQI Formulación inorgánica 70 / 77 Compuestos de coordinación Formulación Ejemplos Átomo Fórmula Ligandos Orden central [FeI5 (H2 O)]2− Fe3+ 5I− , H2 O I− antes que H2 O por ser un ion [NiCl3 (ClO4 )]2− Ni2+ 3Cl− , ClO− 4 Cl− antes que ClO−4 por- que se une por el O [CrF4 O]− Cr5+ 4F− , O2− F− antes que O2− por orden alfabético FQI Formulación inorgánica 71 / 77 Compuestos de coordinación Nomenclatura Nombre de los ligandos: su nombre habitual excepto: Ligando Nombre Ligando Nombre H2 O aqua I− yodo NH3 ammina O2− oxo NO nitrosilo OH− hidroxo CO carbonilo O2− 2 peroxo F− fluoro HS− mercapto Cl− cloro S2− tio Br− bromo CN− ciano FQI Formulación inorgánica 72 / 77 Compuestos de coordinación Nomenclatura Se nombra poniendo en este orden: 1 Ligandos por orden alfabético de su nombre, independientemente de su carga 2 Nombre del átomo central: a Si el complejo es aniónico: raı́z del elemento- + -ato b Si el complejo es catiónico o neutro: nombre del elemento sin modificar 3 EO del átomo central en números romanos y entre paréntesis [FeI5 (H2 O)]2− → Aquapentayodoferrato(III) [Co(OH)2 (NO)]+ → Dihidroxonitrosilocobalto(III) FQI Formulación inorgánica 73 / 77 Compuestos de coordinación Fórmula Nombre [CuCl3 (ClO4 )]2− Tricloropercloratocuprato(II) [AgCl2 ]− Diocloroargentato(I) [ICl2 ]+ Dicloroyodo(III) [Ni(CO)4 ] Tetracarboniloniquel(0) [CrF4 O]− Tetrafluorooxocromato(V) [Fe(CN)6 ]4− Hexacianoferrato(II) [Ag(NH3 )2 ]+ Diamminaplata(I) [CoCl3 (NH3 )3 )] Triamminatriclorocobalto(III) FQI Formulación inorgánica 74 / 77 Compuestos de coordinación Sales n◦ Nombre de la sal 1 Tetracloroyodato(III) de calcio 2 Sulfato de tetraamminacobre(II) 3 Amminatriclorocuprato(II) de triamminacloroplatino(II) n◦ Catión Anión Sal 1 Ca2+ [ICl4 ]− Ca[ICl4 ]2 2 [Cu(NH3 )4 ]2+ SO2− 4 [Cu(NH3 )4 ]SO4 3 [PtCl(NH3 )3 ]+ [CuCl3 (NH3 )]− [PtCl(NH3 )3 ][CuCl3 (NH3 )] FQI Formulación inorgánica 75 / 77 Compuestos de coordinación Sales n◦ Sal Catión Anión 1 (NH4 )4 [Fe(CN)6 ] NH+4 [Fe(CN)6 ]4− 2 [Co(H2 O)6 ]Cl2 [Co(H2 O)6 ]2+ Cl− 3 [Cu(NH3 )4 ]2 [Fe(CN)6 ] [Cu(NH3 )4 ]2+ [Fe(CN)6 ]4− n◦ Nombre de la sal 1 Hexacianoferrato(II) de amonio 2 Cloruro de hexaaquacobalto(II) 3 Hexacianoferrato(II) de tetraamminacobre(II) FQI Formulación inorgánica 76 / 77 Formulación y nomenclatura de quı́mica inorgánica Fundamentos Quı́micos de la Ingenierı́a Grado de Ingenierı́a Quı́mica Universitat d’Alacant FQI Formulación inorgánica 77 / 77