miércoles, 15 de diciembre de 2010

Escritura de formulas químicas

Nomenclaturas de la IUPAC
  • Nomenclatura tradicional, la cual se vale de los prefijos numerales griegos mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona-, deca-, etc, para nombrar el número de átomos de cada elemento en la molécula.
  • Nomenclatura de Stock, utilizada con elementos que pueden usar distintos estados de oxidación, y caracterizada por incluir la valencia con la que actúa el elemento entre paréntesis y en números romanos.
  • Nomenclatura clásica o tradicional, la cual se vale de los prefijos y sufijos hipo-oso, -oso, -ico y per-ico, según la valencia con la que actúen los elementos. Actualmente desaconsejada por la IUPAC (organismo anteriormente citado)
Así, por ejemplo, la fórmula Fe2O3 podemos nombrarla respectivamente:
  • NT: Trióxido de dihierro
  • NS: Óxido de hierro (III)
  • NT: Óxido férrico
Y la fórmula FeO podemos nombrarla respectivamente:
  • NT: Monóxido de hierro
  • NS: Óxido de hierro (II)
  • NE: Óxido ferroso
Sin embargo esto resulta demasiado general como para poder formular cualquier compuesto. Por lo cual procederemos a explicar cómo se formulan.

Formulación básica

Formulación Inorgánica
Las normas que se exponen en este apartado son adecuadas para compuestos no basados en el carbono (esto no quiere decir que no tengan carbono, tómese como ejemplo CO2 o dióxido de carbono).
Para indicar en el nombre de una sustancia el número de átomos o grupos de átomos de una fórmula se van a emplear en ocasiones prefijos numerales griegos. Tales son:
  • mono: 1
  • di: 2
  • tri: 3
  • tetra: 4
  • penta: 5
  • hexa: 6
  • hepta: 7
  • octa: 8
  • nona: 9
  • deca: 10
  • endeca: 11
  • dodeca: 12
Etc. Pero solo se usan hasta el octa
En el caso de que tales números hagan referencia a un grupo de átomos se emplean los siguientes prefijos multiplicativos griegos:
  • bis: 2
  • tris: 3
  • tetraquis: 4
  • pentaquis: 5
  • hexa/hepta/octaquis: 6, 7, 8, etc.

Óxidos
Son unos compuestos binarios (formados por solo dos elementos) que se componen del elemento oxígeno y cualquier otro (salvo el flúor).
Sus fórmulas se escriben siempre con el símbolo del oxígeno a la derecha y el del otro elemento a la izquierda, por ser el oxígeno el elemento más electronegativo de la Tabla Periódica. (Es una excepción el flúor, que por ser más electronegativo que el oxígeno se escribe a su derecha, y el compuesto formado no se denomina óxido). Se intercambian los estados de oxidación de los elementos y se colocan como subíndices, y si es posible se simplifican.
Se emplean las siguientes normas de nomenclatura:
  • Nomenclatura sistemática: se escribe "óxido de" y el nombre del elemento (tanto de un metal como de un no metal). Delante de la palabra "óxido" y del nombre del elemento se colocan los prefijos numerales griegos "mono", "di", etc., indicando el número de átomos en la fórmula. Si no hay posibilidades de duda (si no hay más óxidos del elemento) el prefijo "mono" se omite.
Óxido de diplata = Ag2O
Trióxido de dialuminio = Al2O3
Óxido de dicobre = Cu2O (El cobre tiene estado de oxidación (+1))
Óxido de monocobre = CuO (El cobre tiene estado de oxidación (+2))
  • Nomenclatura de Stock: se escribe "óxido de" y el nombre del elemento (tanto de un metal como de un no metal). Si el elemento puede actuar con varios números de oxidación, se escribe el número de oxidación que usa sin signo, en números romanos y entre paréntesis. Para el oxígeno no se pone.
Óxido de cloro (III) = Cl2O3 Óxido de azufre (VI) = SO3
  • Nomenclatura tradicional o clásica: se usa la palabra "óxido" si el elemento unido al oxígeno es un metal o "anhídrido" si es un no metal. Se sigue con el nombre del elemento unido al oxígeno modificado con una serie de prefijos y sufijos, según los posibles estados de oxidación.
Si el elemento sólo actúa con un estado de oxidación no se modifica el nombre. Óxido de aluminio = Al2O3
Si el elemento puede actuar con dos estados de oxidación, el nombre del elemento se termina en -oso cuando usa el estado de oxidación más bajo, y en -ico cuando usa el más alto.
Óxido ferroso = FeO
Óxido férrico = Fe2O3
Los nombres de los compuestos del hierro son a veces irregulares por derivar del término latino ferrum, en vez del español hierro. Lo mismo sucede con el azufre, en latín sulphur, y con otros elementos.
Si el elemento puede actuar con tres estados de oxidación, el nombre del elemento comienza por hipo- y termina en -oso cuando usa el estado de oxidación más bajo, termina en -oso cuando usa el intermedio, y acaba en -ico cuando emplea el más alto.
Anhídrido hiposulfuroso = SO
Anhídrido sulfuroso = SO2
Anhídrido sulfúrico = SO3
Si el elemento puede actuar con cuatro estados de oxidación, las combinaciones son hipo-oso, -oso, -ico y per-ico, desde el menor estado de oxidación al mayor.
Anhídrido hipocloroso = Cl2O
Anhídrido cloroso = Cl2O3
Anhídrido clórico = Cl2O5
Anhídrido perclórico = Cl2O7

Cuando el flúor se combina con el oxígeno forma un compuesto de fórmula OF2 que en la nomenclatura sistemática se llama difluoruro de oxígeno y en las de Stock y clásica fluoruro de oxígeno.

Sales binarias
Este tipo de óxidos se dan cuando se encuentra un compuesto cuya suma de las valencias de los componentes no da cero pero tampoco es un ion. En este caso el óxido estará formado por átomos del elemento que no es el oxígeno en distintas valencias.
Fe3O4 = FeO – Fe2O3 = Tetraóxido (doble) de hierro (II) y dihierro (III)
Pb3O4 = 2PbO – PbO2 = Tetraóxido (doble) de diplomo (II) y plomo (III)
MgTiO3 = MgO TiO2 = Trióxido (doble) de magnesio y titanio (IV)
En la escritura de estos compuestos el oxígeno va en el último lugar mientras que el resto de elementos van delante de él, ordenados de izquierda a derecha por orden alfabético.
En la escritura sistemática de los compuestos se comienza nombrando la cantidad de oxígenos añadiéndole un prefijo al –óxido. Tras él se especifica que es doble y por último se señalizan los dos compuestos que lo forman ordenados por orden alfabético y señalando la valencia en caso de que sea necesario.
Los metales actúan con su habitual estado de oxidación. Por ejemplo: el sodio con +1, el calcio con +2.
Obsérvese que en todos los hidruros metálicos el Hidrógeno se escribe a la derecha y el metal se escribe a la izquierda.
  • Hidruros volátiles: estos compuestos están unido por enlaces covalentes no polares. Los elementos que forman estos compuestos son: N, P, As, Sb, C, Si, y B.
  • Haluros de hidrógeno o ácidos hidrácidos: están formados por Hidrógeno (H) y un elemento de los grupos de la tabla periódica 16 y 17. Ejemplo: (HCl)->Ácido clorhídrico; (HF)->Ácido fluorhídrico
 Oxiácidos
Están formados por hidrógeno (H), un elemento no-metálico (X) y oxígeno (O). Cada ácido, al perder su (s) hidrógeno (s) en disolución acuosa produce su (s) respectivo (s) anión (es) con tantas cargas negativas como hidrógenos haya perdido. Dependiendo del número de H que tengan se dividen en 4 grupos:
  • Grupo 1 (1 H): Grupo de Cloro, Bromo, Yodo, Nitrógeno, Fósforo, Arsénico y Antimonio (los tres últimos con el prefijo meta).

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