Química Unidad Iv 1(1).docx

UNIDAD IV Nomenclatura química inorgánica Generalidades La nomenclatura química comprende el conjunto de reglas aceptadas en los varios Congresos Internacionales de Química que enseñan a dar nombres racionales a las especies químicas y a representarlas por medio de símbolos y fórmulas químicas. En otras palabras, la nomenclatura y notación química es la asignación de nombres, símbolos y fórmulas químicas a las especies químicas (elementos y compuestos químicos) a través de la aplicación de reglas aceptadas internacionalmente normadas por la IUPAC (International Union of Pure and Aplied Chemistry). Especie química Es toda substancia simple o compuesta químicamente pura, es decir, que cualquier partícula de la substancia posee siempre la misma composición química. La nomenclatura química es escrita y hablada. La primera es la escritura o notación química y la segunda, la nomenclatura propiamente dicha. Ejemplo: NOTACIÓN Au Cu Ag S ZnO NaCl AgNO3

NOMENCLATURA Elementos

Compuestos

Oro Cobre Plata Azufre Óxido de zinc Cloruro de sodio Nitrato de plata

Nomenclatura de los elementos químicos La mayoría de elementos químicos tienen nombres que no obedecen a reglas fijas y determinadas. Así: 1. Los elementos conocidos desde épocas remotas conservan sus nombres primitivos: oro, plata, hierro, plomo. 2. A menudo el nombre de los elementos nos recuerda una propiedad sobresaliente de los mismos: Hidrógeno Productor de agua Cloro Verde Bromo Fétido, mal olor Cromo Coloreado (diversa coloración de sus sales)

3.

4.

5.

6.

Bario Pesado Fósforo Portador de luz Nitrógeno Productor de nitro (salitre) Boro Blanco Cesio Azulado Platino Parecido a la plata Oxígeno Formador de ácido Tecnecio Artificial Astato Inestable Indio Índigo Otros elementos tienen el nombre de la región de origen o donde se les descubrió: Galio De las Galias (Francia) Germanio De Germania o Alemania Hafnio De Hafnia (Copenhague) Europio De Europa Polonio De Polonia Americio De América Francio De Francia Helio Encontrado en el sol Escandio De Escandinavia Existen elementos que llevan el nombre de planetas, astros: Selenio Luna Telurio Tierra Helio Sol Uranio Urano Plutonio Plutón En homenaje a su descubridor o de científicos notables: Curio Esposos Curie Einstenio Einstein Nobelio Nobel Mendelevio Mendeleev Hay elementos que tienen nombre de dioses de la mitología: Torio Dios del trueno, Thor Prometio Dios Prometeo Neptunio Dios Neptuno Vanadio Diosa Vanadis En la actualidad, los nuevos elementos descubiertos están recibiendo nombres basados en el latín de acuerdo a la decisión de la IUPAC.

Notación de los elementos químicos A los elementos químicos se los representan por medio de símbolos químicos. El símbolo es la abreviatura química admitida para representar al elemento. Está constituido generalmente por la letra inicial mayúscula del nombre latino o griego latinizado y deben escribirse en letra imprenta.

Cuando el nombre latino de varios elementos comienza por una misma letra, su símbolo se forma con dos de las primeras letras de dicho nombre, y en algunos casos se toma la primera y otra intermedia, pero la segunda letra va siempre con minúscula. NOMBRE CASTELLANO Actinio Aluminio Antimonio Argón Arsénico Boro Bario Berilio Berkelio Carbono Cloro Cobre Curio Hidrógeno Oro Plata Hierro Mercurio Plomo Estaño Sodio Potasio Azufre

NOMBRE LATINO Actinium Aluminium Stibium Argon Arsenicum Borum Barium Beryllium Berkelium Carboneum Clorum Cuprum Curium Hidrogenium Aurum Argentum Ferrum Hidrarginum Plumbum Stannum Natrium Kalium Sulfur

SÍMBOLO Ac Al Sb Ar As B Ba Be Bk C Cl Cu Cm H Au Ag Fe Hg Pb Sn Na K S

Nomenclatura de los compuestos químicos El nombre de los compuestos químicos está formado por dos nombres: el genérico y el específico. El nombre genérico indica el grupo o función química a la que pertenece el compuesto. El nombre específico se refiere a la composición especial de la especie química en cuestión. Ejemplo: NOMBRE GENÉRICO Ácido Ácido Ácido

NOMBRE ESPECÍFICO sulfúrico (formado de S) nítrico (formado de N) clorhídrico (formado de Cl)

Óxido Óxido

plúmbico (formado de Pb) de calcio

Función química

Es un grupo de especies químicas compuestas que reaccionan de la misma manera por tener propiedades comunes, sobre todo las químicas. Es decir, estas especies químicas se comportan de un modo propio y particular en las reacciones químicas. Los compuestos que pertenecen a una función química determinada contienen en sus moléculas o enlaces un átomo o grupo de átomos de constitución análoga, denominados grupo funcional. Ejemplo: FUNCIÓN ÓXIDO Grupo funcional: O CO2 CaO N2O5

FUNCIÓN ÁCIDO Grupo funcional: H+ HCL HNO3 H2SO4

FUNCIÓN HIDRÓXIDO Grupo funcional: OHNaOH KOH Mg(OH)2

El grupo funcional de los óxidos es el O, de los ácidos es H + (hidrogenión) y de los hidróxidos es (OH)-, hidroxilo, el que les confiere un comportamiento característico en las reacciones. Notación o escritura de los compuestos químicos Se los representa por medio de fórmulas químicas.

Fórmula química

Es la representación escrita de una molécula o compuesto iónico. Constituido por un conjunto de símbolos y números que indican cualitativa y cuantitativamente los elementos que forman el compuesto. Ejemplo: Cl2

H2

O2

N2

P4

S8

H2O H2S

CO2 NH3

Exponente químico o subíndice químico.- Es el número que indica la cantidad de átomos que entra en la fórmula. Se escribe en la parte inferior derecha del símbolo químico y afecta únicamente al elemento que representa dicho símbolo. El exponente 1 no se escribe. Ejemplo: H2SO4

El exponente o subíndice químico 2 afecta únicamente al hidrógeno e indica 2 átomos de este elemento. El subíndice químico o exponente 4 afecta solamente al oxígeno y señala 4 átomos de dicho elemento. Coeficiente químico.- Es el número que indica la cantidad de moléculas o de moles del compuesto. Se escribe antes de la fórmula química. El coeficiente químico afecta a todos los elementos representados en la fórmula. Ejemplo: 3H2O El 3 es el coeficiente químico e indica 3 moléculas o 3 moles de agua, o sea: H2O + H2O + H2O = 6 átomos de hidrógeno y 3 átomos de oxígeno Si se quiere indicar 5 moles o 5 moléculas de ácido sulfúrico se escribirá 5H2SO4 SISTEMAS DE NOMENCLATURA Como anteriormente se explicó, para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (Unión internacional de Química Pura y Aplicada) y bajo esta normativa se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura stock y la nomenclatura tradicional. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA o IUPAC Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO, DI, TRI, TETRA, PENTA, HEXA, HEPTA, según el número de átomos presentes en la fórmula química. Ejemplo: Cl2O3 Trióxido de dicloro I2O Monóxido de diyodo NOMENCLATURA STOCK En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. Ejemplo: Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (II) Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III) NOMENCLATURA TRADICIONAL En esta nomenclatura para poder distinguir con qué valencia intervienen los elementos en ese compuesto, se utilizan una serie de prefijos y sufijos: Número de valencias 1 valencia 2 valencias

Prefijo Ico oso (menor valencia)

Ejemplo Anhídrido bórico Óxido plumboso

3 valencias

4 valencias

ico (mayor valencia) hipo-oso (menor valencia) oso (valencia intermedia) ico (mayor valencia) hipo-oso (menor valencia) oso Ico Per-ico (mayor valencia)

Óxido plúmbico Óxido hiponitroso Ácido nitroso Ácido nítrico Ácido hipobromoso Ácido bromoso Ácido brómico Ácido perbrómico

Como se mencionó, cuando el elemento sólo tiene una valencia, se usa el sufijo – ico, pero además se puede colocar el nombre del elemento precedido de la sílaba “de”, ejemplo óxido sódico u óxido de sodio. Valencia El término valencia se utiliza en química con varios significados. El más generalizado es usarlo como adjetivo de la expresión electrones de valencia que ya se ha utilizado para designar a los electrones del nivel externo en los elementos representativos y de los electrones de los subniveles de mayor energía del penúltimo y último nivel en los elementos de transición del bloque d y a los electrones de los subniveles de energía superior del antepenúltimo, penúltimo y último nivel de energía en los elementos de transición interna. Valencia puede concebirse, entonces como la capacidad que tienen los átomos de los diferentes elementos para combinarse con otros átomos iguales o distintos para formar moléculas completas, cristales o agregados moleculares. De acuerdo a la teoría electrónica, se define a la valencia como el número de electrones que un elemento puede ceder, recibir o compartir durante un enlace químico. Ejemplos: La valencia del Aluminio es 3, dado que en el último nivel de energía, sus átomos presentan 3 electrones que le permitirán formar tres enlaces cuando estos formen parte de un nuevo compuesto. Generalmente se suele utilizar como sinónimos los términos valencia y número de oxidación, sin embargo pese a la estrecha relación que existe entre estos dos términos, es necesario realizar ciertas aclaraciones, ya que no son sinónimos. Número de oxidación o Estado de oxidación Es la carga eléctrica que un átomo adquiere al formar parte de un compuesto. La carga eléctrica puede ser positiva o negativa de acuerdo a los electrones ganados, compartidos o perdidos.

Ejemplo, el número de oxidación del Aluminio es 3+, ya que sus átomos al formar un compuesto ceden los 3 electrones de valencia, quedando por tanto cargados positivamente. Reglas para determinar el número de oxidación: 1. El número de oxidación de un elemento en estado libre o fundamental y no combinado con otro u otros elementos es cero. Ejemplo, el número de oxidación del Cu, Ag, N2, H2, P4, S8 es cero, ya que en dichos elementos y compuestos no hay pérdida, ganancia o compartición de electrones. 2. Los metales suelen tener número de oxidación positiva. Ejemplo, en el catión Ca el número de oxidación es 2+. 3. Los no metales suelen tener número de oxidación negativa, sin embargo cuando estos se combinan con el Oxígeno, su número de oxidación es positivo. Ejemplo, en el anión Br el número de oxidación es 1-. Cuando el Bromo se combina con el Oxígeno su número de oxidación puede ser 1+, 3+, 5+ o 7+. 4. El número de oxidación del Oxígeno casi siempre es 2-, excepto cuando forman peróxidos cuyo número de oxidación es 1-. 5. El número de oxidación del Hidrógeno con los metales es 1- y con los no metales es 1+. Ejemplo, en el compuesto Al H3 el número de oxidación del Hidrógeno es 1-, y en el compuesto HCl el número de oxidación es 1+. 6. En toda molécula o compuesto iónico la suma de los números de oxidación de todos los átomos es cero. Ejemplo: 2+ 2- =0 2+ 1-

CaBr2 En base al estado de oxidación se establecen los tipos de valencia, así: 

Electrovalencia.- Cuando la combinación supone pérdida o ganancia de electrones, por lo tanto la formación de iones, la valencia se denomina electrovalencia. El número de electrones de valencia que pierde o gana un átomo expresa el valor numérico positivo o negativo de la electrovalencia. Por lo tanto la electrovalencia puede ser positiva o negativa. Se llama electrovalencia positiva al número de electrones que el átomo pierde o cede (pierde electrones que son cargas negativas y se hace positivo). Esto puede acontecer, como ya se dijo, con los elementos de los grupos IA y IIA y varios de transición del bloque d. Se llama electrovalencia negativa al número de electrones que el átomo gana o recibe (ganan electrones que son cargas negativas, consecuentemente se hace negativo). Esto acontece con los átomos de los grupos VIA y VIIA.



Covalencia.- Cuando en la combinación de los átomos existe compartición de electrones, la valencia se denomina covalencia. En las uniones covalentes, la

valencia de los átomos es la suma de los enlaces en que participan, o dicho de otra manera, es el número de electrones que emplea el átomo en formar pares electrónicos. La valencia positiva se asigna al átomo menos electronegativo y la negativa al más electronegativo. VALENCIA NORMAL U ORDINARIA DE LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS Grupo

Valencia normal u ordinaria 1 2 3 4 3 2 1

IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

Número de oxidación 1+ 2+ 3+ 4+ 321-

Los elementos de transición tienen valencias variables debido a que tienen 2 0 3 niveles de energía con subniveles a medio llenar o vacíos, orbitales desapareados y al ser excitados puede acontecer muchos cambios, saltos de electrones de un nivel a otro. VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS MÁS COMUNES EN LAS COMBINACIONES ELECTROVALENCIA POSITIVA. VALENCIA ÚNICA Monovalentes 1 Li (Litio) Na (Sodio) K (Potasio) Rb (Rubidio) Cs (Cesio) Fr (Francio) Ag (Plata) Radical amonio (NH4)+

Divalentes 2 Be (Berilio) Mg (Magnesio) Ca (Calcio) Sr (Estroncio) Ba (Bario) Ra (Radio) Cd (Cadmio) Zn (Zinc)

Trivalentes 3 Al (Aluminio) Bi (Bismuto) Ga (Galio) In (Indio) Eu (Europio) Gd (Gadolinio) Sc (Escandio)

Tetravalentes 4 Hf (Hafnio) Ir (Iridio) Os (Osmio) Th (Thorio) Zr (Zirconio) Pd (Paladio) Ti (Titanio) Platino (Pt)

Hexavalentes 6 U (Uranio) Tg –W (Tungsteno o Wolframio) Mo (Molibdeno)

ELECTROVALENCIA POSITIVA. VALENCIA VARIABLE 1 2 Cu (Cobre) Hg (Mercurio)

1 3 Au (Oro) Tl (Talio)

2 3 Fe (Hierro) Co (Cobalto)

2 4 Pb (Plomo) Sn (Estaño)

Ni (Níquel) Cr (Cromo) Mn (Manganeso) 3 4 Ce (Cerio) Pr (Praseodimio)

3 5 Nb (Niobio) Ta (Tantalio o Tántalo) *V (Vanadio)

6 *Cr (Cromo)

4 6 7 *Mn (Manganeso)

*Estos metales cuando trabajan con las valencias más altas se comportan como no metales. ELECTROVALENCIA NEGATIVA 1 F (Flúor Cl (Cloro) Br (Bromo) I (Yodo) (CN) (ión cianuro)

2 O (Oxígeno) S (Azufre) Se (Selenio) Te (Telurio)

3 N (Nitrógeno) P (Fósforo) As (Arsénico) Sb (Antimonio)

4 C (Carbono) Si (Silicio) Ge (Germanio)

COVALENCIA 1357 Cl (Cloro) Br (Bromo) I (Yodo)

4 6 135 S (2) N (Nitrógeno) (Azufre) P (Fósforo) Se As (Arsénico) (Selenio) Sb (Antimonio) Te (Telurio)

4 C (2) (Carbono) Si (Silicio)

3 B (Boro)

1 H (Hidrógeno)