Los óxidos son compuestos que resultan de la unión del oxígeno con cualquier otro elemento, ya sea metálico o no metálico.
El oxígeno actúa con número de oxidación 2- y como es, a excepción del flúor, el elemento más electronegativo, el elemento unido al oxígeno figura en primer lugar en las fórmulas. Los elementos combinados con el oxigeno utilizan números oxidación positivos.
Los óxidos metálicos tienen carácter básico, de ahí que se les llame también óxidos básicos. Los óxidos de los no metales reciben el nombre de óxidos ácidos.
Óxidos básicos u óxidos metálicos
Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores y las normas básicas vistas en la sección anterior pueden comprenderse los siguientes ejemplos:
N. sistemática N. de Stock N. tradicional
Fe2O3 trióxido de dihierro o óxido de hierro (III) óxido férrico
sesquióxido de hierro
Cu2O monóxido de dicobre óxido de cobre (I) óxido cuproso
o hemióxido de cobre
PbO2 dióxido de plomo óxido de plomo (IV) óxido plúmbico
CdO óxido de cadmio óxido de cadmio óxido de cadmio
Óxidos ácidos u óxidos no metálicos
Se nombran y formulan siguiendo las consideraciones generales vistas para los óxidos y aplicando las normas básicas de nomenclatura y formulación.
La nomenclatura más adecuada es la sistemática. La nomenclatura de Stock es preferible no utilizarla en los compuestos binarios entre no metales; por tanto, tampoco en los óxidos ácidos.
Tradicionalmente se les ha llamado anhídridos y además de las terminaciones oso e ico se han utilizado los prefijos hipo y per para evitar la ambigüedad en los nombres. Incluimos esta terminología para que no resulten absolutamente extraños los nombres tradicionales de los ácidos, pero NO DEBE UTILIZARSE. Ejemplos:
N. sistemática N. de Stock N. tradicional
Cl2O7 heptaóxido de dicloro óxido de cloro (VII) anhídrido perclórico
Cl2O5 pentaóxido de dicloro óxido de cloro (V) anhídrido clórico
Cl2O3 trióxido de dicloro óxido de cloro (III) anhídrido cloroso
Cl2O monóxido de dicloro óxido de cloro (I) anhídrido hipocloroso
SO3 trióxido de azufre óxido de azufre (VI) anhídrido sulfúrico
P2O3 trióxido de difósforo óxido de fósforo (III) anhídrido fosforoso
Son compuestos formados por la unión de un metal con el ion peróxido, O
Se formulan y nombran como los óxidos básicos sustituyendo el ion O2- de los óxidos metálicos por el ion Oy la palabra óxido por peróxido.
El subíndice 2 del ion peróxido no puede simplificarse.
Solamente se conocen peróxidos de los metales de los grupos 1, 2, 11 y 12 del Sistema Periódico.
Ejemplos:
N. de Stock N. tradicional
Na2O2 peróxido de sodio peróxido de sodio
HgO2 peróxido de mercurio (II) peróxido mercúrico
Cu2O2 peróxido de cobre (I) peróxido cuproso
CaO2 peróxido de calcio peróxido de calcio
H2O2 peróxido de hidrógeno agua oxigenada
Son compuestos binarios del hidrógeno con cualquier otro elemento metálico o no metálico.
Hidruros metálicos
El hidrógeno actúa con número de oxidación 1-, es la parte electronegativa de la molécula.
Se formulan y nombran siguiendo las normas básicas.
Ejemplos:
N. sistemática N. de Stock N. Tradicional
PbH2 dihidruro de plomo hidruro de plomo (II) hidruro plumboso
SnH4 tetrahidruro de estaño hidruro de estaño (IV) hidruro de estánnico
KH hidruro de potasio hidruro de potasio hidruro potásico
SnH2 dihudruro de estaño hidruro de estaño (II) hidruro estannoso
Hidruros de los no metales
En las fórmulas de estos hidruros, y en general de todos los compuestos entre dos no metales, se escribe primero y se nombra en segundo lugar el elemento que aparece antes en la relación que se indica a continuación, que no coincide rigurosamente con el orden creciente de electronegatividad:
Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F
iguiendo la norma básica 3ª,los hidruros del F, Cl, Br, I, S, Se y Te y se nombran haciendo terminar en uro el nombre de estos no metales: fluoruro, cloruro, sulfuro, etc. Las disoluciones acuosas de estos hidruros tienen carácter ácido, por lo que reciben el nombre de hidrácidos, de ahí que se les pueda nombrar utilizando la palabra ácido seguida del nombre del no metal terminado en hídrico.
Ejemplos:
HCl cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico
HI yoduro de hidrógeno o ácido yodhídrico
H2S sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico
H2Se seleniuro de hidrógeno o ácido selenhídrico
Los hidruros del O, N, P, As, C, Si y B pueden nombrarse empleando la nomenclatura sistemática, pero la I.U.P.A.C. admite nombres especiales.
Ejemplos:
Nombres especiales Nomenclatura sistemática
H2O agua
NH3 amoniaco trihidruro de nitrógeno
PH3 fosfina o fosfano trihidruro de fósforo
CH4 metano tetrahidruro de carbono
SiH4 silano tetrahidruro de silicio
B2H6 diborano hexahidruro de diboro
Compuestos binarios metal – no metal
(SALES HALOIDEAS)
Son compuestos formados por un metal y un no metal. Se nombran y formulan siguiendo las normas básicas de formulación y nomenclatura que venimos aplicando.
El símbolo del metal precede al del no metal en la fórmula.
Se nombran haciendo terminar en uro el nombre del no metal y aplicando las normas correspondientes, según que utilicemos la nomenclatura sistemática, la de Stock o la tradicional.
Cuando el no metal es un halógeno, a estos compuestos se les denomina también sales haloideas.
Ejemplos:
N. sistemática N. de Stock N. tradicional
NiF3 trifluoruro de níquel fluoruro de níquel (III) fluoruro niquélico
CuI monoyoduro de cobre yoduro de cobre (I) yoduro cuproso
HgS monosulfuro de mercurio ulfuro de mercurio (II) sulfuro mercúrico
FeAs monoarseniuro de hierro arseniuro de hierro (III) arseniuro férrico
Compuestos binarios entre no metales
Al formular estos compuestos se repite lo que ya vimos en los hidruros no metálicos, se escribe primero y se nombra en segundo lugar el elemento que aparece antes en la siguiente relación:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F
En los demás aspectos se siguen las normas básicas que venimos utilizando.
Se recomienda el uso exclusivo de la nomenclatura sistemática.
Ejemplos:
N. sistemática N. de Stock
PCl5 pentacloruro de fósforo cloruro de fósforo (V)
IF7 heptafluoruro de yodo fluoruro de yodo (VII)
CS2 disulfuro de carbono sulfuro de carbono (IV)
SiC carburo de silicio carburo de silicio (IV)
AsBr3 tribromuro de arsénico bromuro de arsénico (III)
Son compuestos ternarios formados por combinación de los metales con el ion hidróxido OH-, que actúa con número de oxidación 1-.
Se formulan y nombran siguiendo las normas básicas y empleando la palabra genérica hidróxido.
Ejemplos:
N. de Stock N. sistemática N. tradicional
CuOH hidróxido de cobre (I) monohidróxido de cobre hidróxido cuproso
Ti(OH)4 hidróxido de titanio (IV) tetrahidróxido de titanio hidróxido titánico
Ba(OH)2 hidróxido de bario hidróxido de bario hidróxido de bario
Co(OH)3 hidróxido de cobalto(III) trihidróxido de cobalto hidróxido cobáltico
Son compuestos que manifiestan carácter ácido y que contiene oxígeno en su molécula. Tienen la fórmula general.
HaXbOc
X es casi siempre un no metal y a veces un metal de transición que utiliza sus números de oxidación más altos. El hidrógeno es la parte electropositiva de la molécula y debe ir al principio de la fórmula.
Vamos a tratar tres tipos de nomenclatura distintos que denominamos: nomenclatura tradicional, nomenclatura sistemática y nomenclatura sistemática funcional.
Nomenclatura sistemática
Es una consecuencia de la nomenclatura general de los compuestos de coordinación que veremos más adelante.
El nombre del ácido resulta de indicar el número de átomos de oxígeno (oxo) con prefijos numerales griegos, a continuación el nombre del átomo central (X) terminado en ato y el número de oxidación del átomo central mediante la notación de Stock; el nombre finaliza con la expresión de hidrógeno.
El número de oxidación del átomo central se deduce teniendo en cuenta que el número de oxidación del hidrógeno es 1 + y el del oxígeno 2-.
Ejemplos:
HCIO4 tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno
H2CrO4 tetraoxocromato (VI) de hidrógeno
H2SO4 tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno
HPO3 trioxofosfato (V) de hidrógeno
HNO2 dioxonitrato (III) de hidrógeno
Nomenclatura sistemática funcional
Es semejante a la nomenclatura sistemática tratada en el apartado anterior con las siguientes diferencias:
1. Se suprime la terminación de hidrógeno y se incluye el nombre genérico ácido.
2. Se sustituye la terminación ato del átomo central por ico.
Ejemplos:
HCIO2 ácido tetraoxoclórico (VII)
H2CrO4 ácido tetraoxocrómico (VI)
H2SO4 ácido tetraoxosulfúrico (VI)
HPO3 ácido trioxofosfórico (V)
HNO2 ácido dioxonítrico (III)
Nomenclatura tradicional
Vamos a utilizar dos procedimientos para obtener las fórmulas y los nombres antiguos de los oxoácidos, no obstante, se recomienda el uso de las otras nomenclaturas.
Primer procedimiento
A efectos exclusivos de formulación, pues muchas veces estos procesos no tienen lugar realmente, la fórmula de los oxoácidos se obtiene sumando agua a la molécula del correspondiente óxido ácido (anhídrido) y simplificando cuando sea posible. Se nombran como el anhídrido del que proceden sustituyendo la palabra anhídrido por la de ácido.
Ejemplos:
Cl2O + H2O = H2CL2O2 simplif. HCIO ácido hipocloroso
SO3 + H2O = H2SO4 ácido sulfúrico
CO2 + H2O = H2CO3 ácido carbónico
Los anhídridos de P, As, Sb, Si, B, I, Te y V, pueden formar más de un oxoácido y en este caso se usan los prefijos meta, orto y di (piro).
Los ácidos meta se obtienen sumando una molécula de agua al correspondiente anhídrido; los ácidos orto sumando tres moléculas de agua al anhídrido, aunque existen algunas excepciones. El prefijo di se emplea para referirse al ácido que se forma al unirse dos moléculas de ácido con eliminación de una molécula de agua. El prefijo orto puede omitirse.
Ejemplos:
P2O5 + H2O = H2P2O6 simplif. HPO3 ácido metafosfórico
P2O5 + 3 H2O = H6P2O8 simplif. H3PO4 ácido ortofósforico o ácido fosfórico
2H3PO4 = H2O + H4P2O7 ácido difosfórico o ácido pirofosfórico.
Segundo procedimiento
El prefijo hipo indica el estado de oxidación inferior y el prefijo per el estado de oxidación superior.
Los ácidos del P, As, Sb, Si, B, I, Te y V se diferencian por su contenido en agua, sin que varíe el estado de oxidación del átomo central. En estos casos se utilizan los prefijos meta (menor cantidad de agua) y orto (mayor cantidad de agua).
Los prefijos di, tri, tetra indican el número de átomos del elemento central existente en la molécula del ácido.
Se cumplen las siguientes relaciones:
orto ( meta + H2O
2 orto ( di (piro) + H2O
Todos los oxoácidos de los halógenos tienen un átomo de hidrógeno por molécula, excepto el ácido ortoperyódico.
Todos los oxoácidos del grupo 16 del S.P. tienen dos átomos de hidrógenos por molécula, excepto el ácido ortotelúrico.
Los ácidos orto del P, As y Sb tienen tres átomos de hidrógeno por molécula.
En todos los oxoácidos el C y el Si actúan con número de oxidación +4 y el boro con +3.
Las fórmulas de los oxoácidos de los metales de transición son análogas a las de los grupos 15, 16 y 17 del S.P.
Ejemplos:
HCIO ácido hipocloroso
H2SO3 ácido sulfuroso
H3PO4 ( HPO3 + H2O
ác. ortofosfórico ác. metafosfórico
2 H3PO4 ( H4P2O7 + H2O
ác. ortofosfórico ác. difosfórico
Los tioácidos son oxoácidos en los que se sustituye uno o más oxígenos (O2-) por azufre (S2-). Se nombran utilizando el prefijo tio.
Los peroxoácidos son oxoácidos en los que se ha sustituido un oxígeno (O2-) por un grupo peroxo (OSe nombran utilizando el prefijo peroxo.
Ejemplos:
H2SO4 +S2- H2S2O3
-O2-
ác. sulfúrico ác. tiosulfúrico
HNO3 +O
HNO2 (O2) = HNO4
-O2-
ác. nítrico ác. peroxonítrico
Son compuestos que resultan de la sustitución total o parcial de los hidrógenos de los ácidos por metales o cationes en general. El anión que forma la sal tiene tantas cargas negativas como hidrógenos se hayan sustituido.
Las sales haloideas ya fueron tratadas al estudiar los compuestos binarios metal-no metal.
Sales neutras
Son sales que resultan de sustituir todos los hidrógenos de un ácido por metales o cationes en general.
En la nomenclatura tradicional se nombran cambiando las terminaciones oso e ico del ácido por ito y ato y añadiendo el nombre del metal; si el metal presenta número de oxidación, variable se utilizan las terminaciones oso e ico aunque es preferible utilizar la notación de Stock.
En la nomenclatura sistemática se sigue el mismo procedimiento empleado en los oxoácidos, pero sustituyendo la terminación de hidrógeno por de y el nombre del metal, si el número de oxidación del metal es variable se usa la notación de Stock.
Ejemplos:
N. tradicional N. sistemática
Cu2SO4 sulfato cuproso o sulfato tetraoxosulfato (VI) de
de cobre (I) cobre (I)
Fe(CIO3)3 clorato férrico o clorato de trioxoclorato (V) de hierro (III)
hierro (III)
KNO3 nitrato de potasio trioxonitrato (V) de potasio
CaSO3 Sulfito de calcio trioxosulfato (IV) de calcio
HgMnO4 permanganato de mercurio (I) tetraoxomanganato (VII) de
o permanganato mercurioso mercurio (I)
Cuando un grupo de átomos va afectado de un subíndice, hecho que ocurre con mucha frecuencia en las sales, se pueden utilizar prefijos griegos multiplicativos, bis, tris, tetrakis, etc., sobre todo si el nombre del grupo incluye otros prefijos numerales.
Ejemplos:
Ca(NO3)2 bis [ trioxonitrato (V)] de calcio
Ba3(AsO4)2 bis [ tetraoxoarseniato (V)] de bario
Sales ácidas
Son sales que resultan de sustituir parcialmente los hidrógenos de un ácido por metales o cationes en general. El ácido debe tener dos o más hidrógenos sustituibles.
Se formulan y nombran como las sales neutras, pero anteponiendo la palabra hidrógeno y el prefijo que indica el número de hidrógenos presentes en la sal. Como es sabido, el prefijo mono puede omitirse cuando esto no implique ambigüedad alguna.
Ejemplos:
KHSO4 hidrógenosulfato de potasio o
hidrógenotetraoxosulfato (VI) de potasio
NaHCO3 hidrógenocarbonato de sodio o
hidrógenotrioxocarbonato (IV) de sodio
CuH2PO4 dihidrógenofosfato de cobre (I) o
dihidrógenotetraoxofosfato (V) de cobre (I)
Fe(HSO3)2 hidrógenosulfito de hierro (II) o hidrógenotrioxulfato (IV)
de hierro (II)
Tradicionalmente estos compuestos se nombran empleando el prefijo bi:
NaHCO3 bicarbonato de sodio
Esta nomenclatura es ambigua y no debe utilizarse.
Sales dobles, triples, etc.
Son sales en las que hay más de un catión y/o más de un anión.
Al nombrar estas sales se citan primero todos los aniones en orden alfabético y después todos los cationes también en orden alfabético. Después del nombre del anión se puede añadir el adjetivo doble, triple, etc.; adjetivo que se refiere al número de especies catiónicas presentes.
Ejemplos:
FeKNaS2 sulfuro (triple) de hierro (II)-potasio-sodio
BiBrClI bromuro-cloruro-yoduro de bismuto
AlF(SO4) fluoruro-sulfato de aluminio
Oxisales e hidroxisales
La I.U.P.A.C. les da el nombre de sales óxido y sales hidróxido.
Son sales dobles que contienen los aniones O2- y OH-. Se nombran siguiendo las mismas normas empleadas en las sales dobles pues realmente son un caso particular de aquéllas. En español pueden utilizarse también los prefijos oxi e hidróxi.
Ejemplos:
MgCl(OH) cloruro-hidróxido de magnesio o hidroxicloruro de
magnesio
Pb(CO3)O carbonato-óxido de plomo (IV) u oxicarbonato de
plomo (IV)
Las fórmulas de los compuestos de adición se escriben uniendo mediante puntos las distintas fórmulas de las moléculas que forman el compuesto, precedidas del número que indica las moléculas existentes.
El nombre del compuesto de adición resulta de unir por medio de guiones los nombres de los distintos compuestos que lo forman e indicando las proporciones de cada especie después del nombre.
Cuando interviene el agua, la I.U.P.A.C. admite también el término hidrato.
Ejemplos:
CuSO4 · 5 H2O sulfato de cobre (II)-agua () o sulfato de cobre (III)
pentahidrato
CaCl2 · 8NH3 cloruro de calcio-amoniaco ()
Al2O3 · 3 H2O óxido de aluminio-agua () u óxido de aluminio trihidrato
Compuestos de coordinación (complejos)
Son compuestos formados por un ion o átomo central unido a un cierto número de iones o moléculas neutras a los que se da el nombre de ligandos. El número de enlaces formados por el átomo central es superior al que podría esperarse considerando sus números de oxidación usuales.
Los complejos pueden ser catiónicos, neutros o aniónicos según que el conjunto formado por el átomo central y los ligandos posea carga positiva, neutra o negativa.
Para formular y nombrar los compuestos de coordinación se han de tener en cuenta las siguientes reglas:
Nomenclatura
1. Los nombres de los ligandos se citan, sin separación, delante del nombre del ion o átomo central.
2. Si el complejo es neutro o catiónico el nombre del átomo central no se modifica.
Si el complejo es un anión el nombre del átomo central termina en ato.
3. El número de oxidación del átomo central se indica en último lugar mediante la notación de Stock.
4. Los ligandos se citan por orden alfabético sin tener en cuenta en esta ordenación los prefijos numerales. El número de ligandos de cada tipo se indica con prefijos numerales griegos.
5. Los nombres de los ligandos aniónicos terminan en o y son los mismos que tienen como grupos aislados, con las siguientes excepciones:
F- fluoro S2- tio
Cl- cloro OH- hidroxo
Br- bromo O
peroxo
I- yodo CN- ciano
O2- oxo
6. Los nombres de los ligandos neutros o catiónicos permanecen inalterados, excepto H2O (agua) y NH3 (ammina).
7. Si el complejo es un catión se antepone al nombre concreto del ion la palabra ion o catión, pero no es imprescindible hacerlo cuando el complejo es un anión.
Formulación
8. La fórmula del ion o molécula complejos se encierra entre corchetes. Se escribe primero el símbolo del ion o átomo central y a continuación los ligandos en el siguiente orden:
1º) Ligandos iónicos
2º) Ligandos neutros
Dentro de cada grupo los ligandos se sitúan en orden alfabético, basado en los símbolos de los átomos directamente enlazados al ion o átomo central.
Ejemplos de formulación:
Hexacianoferrato (III) de potasio
Es una molécula en la que la parte compleja es el anión, que debe figurar entre corchetes. El ion central es Fe3+ unido a seis ligandos ciano (CN-). La carga del anión complejo es, por tanto, 3- y serán necesarios tres cationes potasio (K+) para conseguir la neutralidad. La fórmula es:
K3 [Fe (CN)6]
Bromuro de hexaaquaaluminio (III)
El complejo en este caso es el catión, que deberá figurar entre corchetes.
El ion central es Al3+ y las seis moléculas de agua son los ligandos neutros. La carga del complejo catiónico es 3+. La fórmula es:
[Al(H2O)6]Br3
Tetracloroplatinato (II) de tetraamminaplatino (II)
Son complejos el anión y el catión.
Catión: El ion central es Pt2+ unido a cuatro ligandos ammina (NH3)
[Pt(NH3)4]2+
Anión: El ion central es Pt2+ unido a cuatro ligandos cloro (Cl-)
[PtCl4]2-
La fórmula es:
[Pt(NH3)4] [PtCl4]
Ejemplos de nomenclatura:
Na
Al(CN)2H2]
La parte compleja es el anión y deberá terminar en ato el nombre del átomo central (aluminato).
El átomo central es el aluminio con número de oxidación 3+, ya que está unido a dos ligandos hidruro (H-) y dos ligandos ciano (CN-), y el anión tiene carga total 1-.
Como los ligandos deben citarse en orden alfabético resulta: Dicianodihidruroaluminato (?) de sodio.
[Cr(H2O)6]3+ catión hexaaquacromo (III)
(NH4)3[VF6] hexafluorovanadato (III) de amonio
[Cr(NO2)3(NH3)3] triamminatrinitrocromo (III)
K2[Cr(CN)2 O2(O2)(NH3)] amminadicianodioxoperoxocromato (VI).
de potasio.
Autor:
Luis Pe?a
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