INSTITUCION EDUCATIVA PABLO SEXTO DOSQUEBRADAS - RISARALDA “UNA PERSONA CON MENTALIDAD DE CAMBIO” AREA CIENCIAS NATURALES Y DEL MEDIO AMBIENTE GUIA 2: Guía de nomenclatura PROFES PROF ESOR OR (A) (A) -----------------------------------------------------------------------------------------------__________________________
Alum Alumno no::
Tiempo destinado 6 horas de clases. Fecha: Marzo 9 de 2010 NOMENCLATURA QUÍMICA La química tiene su propio propio lenguaje, a lo largo de su desarrollo se han descubierto miles y miles de compuestos y con ellos un gran número de nombres que los identifican. En la actualidad el número de compuestos sobrepasa los 13 millones, millones, en respuesta a esto, a lo largo de los años los químicos han diseñado diseñado un sistema sistema aceptado mundialmente mundialmente para nombrar nombrar las sustancias sustancias químicas lo que ha facilitado facilitado el trabajo trabajo con la variedad variedad de sustancias que existen existen y se descubren constantemente. La primera primera distinción distinción básica básica en la nomenclatura química, es entre los compuestos compuestos orgánicos orgánicos e inorgánicos inorgánicos donde el primer término se refiere a la mayoría de aquellos compuestos que contienen el elemento carbono. A continuación se expondrá gran parte de la nomenclatura básica para los compuestos inorgánicos. Estos compuestos se pueden dividir por conveniencia en cuatro clases o funciones ; oxido, base, ácido y sal. Veamos la primera distinción para efectos de la nomenclatura inorgánica:
ELEMENTOS METÁLICOS Y NO METÁLICOS Para efectos de nomenclatura y estudio de las propiedades químicas una clasificación muy importante de los elementos es en metálicos y no metálicos. Se puede determinar aproximadamente si un elemento es metal o no metal por su posición en la tabla periódica, Los metales se encuentran a la izquierda y en el centro de la tabla periódica y los no metales en el extremo a la derecha. Cuando se comparan dos elementos, el más metálico es el que se encuentra más hacia la izquierda o más hacia la parte inferior de la tabla periódica. Existen algunas reglas útiles basadas en el concepto del número de oxidación que permiten predecir las fórmulas de un gran número de compuestos. REGLAS: 1. El número de oxidación de cualquier átomo sin combinar o elemento libre por ejemplo;Cl2 es cero. 2. El número de oxidación para oxigeno es -2 ( en los peróxidos es de -1) 3. La suma de los números de oxidación para los átomos de los elementos en una fórmula determinada es igual a cero; cuando se trata de un ion poliatómico es una partícula cargada que contiene más de un átomo , por ejemplo, el nitrógeno es +5.
4. el numero de oxidación para el hidrogeno es +1 ( en los hidruros es de - 1) 5. Para los iones simples, el número de oxidación es igual a la carga de un ión. (Así, para Mg +2 , el numero de oxidación es +2)
CATIONES Y ANIONES
CATIONES (iones positivos) Cuando un elemento muestra una simple forma cationica, el nombre del catión es el mismo nombre del elemento. el emento.
Ejemplos: Na+ ion sodio Ca+2, ion calcio Al+3, ion aluminio Cuando un elemento puede formar dos cationes relativamente comunes (con dos estados de oxidación respectivamente diferentes),cada ion debe nombrarse de tal manera que se diferencie del otro. Hay dos maneras de hacer esto, el sistema establecido por la IUPAC y el sistema tradicional consiste te en que los iones iones positi positivos vos se nombra nombran n como como elemen elemento to El SISTEM SISTEMA A ESTABLE ESTABLECID CIDO O POR LA IUPAC; IUPAC; consis indicando el número de oxidación mediante numerales entre paréntesis; así, por ejemplo: Cu +1 es cobre (I) y Cu +2 es cobre ( II)
EL SISTEMA SISTEMA TRADICIONAL TRADICIONAL; usa los sufijos - oso- e -ico- unidos a la raíz del nombre del elemento para indicar respectivamente, el mas bajo y el mas alto estados de oxidación. Así; a Cu +1 se le denomina ion cupr oso oso y a Cu +2 ion cúpr ico ico ( II) ANIONES (iones negativos) Los iones negativos negativos se derivan de los no metales. metales. La nomenclatura nomenclatura de los aniones aniones sigue el mismo esquema esquema de los ácidos , pero cambian las terminaciones como sigue; Termi Terminac nación ión del Terminación del anión ácido Hídrico uro Ico Ato Oso Ito FUNCIONES QUÍMICAS
ÓXIDOS Se define un óxido como la combinación binaria de un elemento con el oxígeno. Con el oxígeno, es corriente que los elementos presenten varios grados de valencia o numero de oxidación, mientras que el O 2= siempre es divalente excepto en los peróxidos donde actúa con una valencia de -1. Para saber la valencia o valencias de un elemento cualquiera con O2 y poder formular el correspondiente óxido, basta con observar su ubi cación en la tabla periódica, en la cual el número de la columna indica la valencia más elevada que presenta un elemento para con el O. Los óxidos se dividen en dos categorías según sea el tipo del elemento que se combina con el oxígeno. ÓXIDOS BÁSICOS (Combinación del oxígeno con elementos metálicos) Las combinaciones del oxígeno con los metales, se llaman óxidos básicos o simplemente óxidos. El método tradicional para nombrar los óxidos básicos consiste en usar el nombre óxido de seguido de nombre del metal
EJEMPLO: Li2O = óx óxido de litio CaO = óxido de calcio Cuan Cuando do un meta metall pres presen enta ta dos dos núme número ross de oxid oxidac ació ión n dife difere rent ntes es,, para para desi design gnar ar el óxid óxido o se empl emplea ean n las terminaciones oso ( para el elemento de menor numero de oxidación) e ico ( para el de mayor numero de oxidación)
EJEMPLO: CoO = óx óxido cobaltoso Co2O3 = óxido cobaltico Para este caso, en el sistema moderno de nomenclatura, recomendado por la IUPAC, el número de oxidación del metal que se combina con el oxígeno se indica con números romanos entre paréntesis agregado al final del nombre del elemento en español:
EJEMPLO: Co2O
= óxido de cobalto ( II)
Co 2O3
= óxido de cobalto ( III)
ÓXIDOS ÁCIDOS ( Combinación del oxigeno con elementos no metálicos) Las combinaciones del oxígeno con los elementos no metálicos se llaman óxidos ácidos o anhidros ácidos EJEMPLO: SiO2 = dióxido de silicio SeO2 = dióxido de selenio Estos óxidos reaccionan con el agua para dar ácidos ( tipo oxácido)
EJEMPLO: CO2 + oxido ácido
H2O
→
H2CO3 oxácido
ácido carbónico
Para nombrar estos compuestos, la IUPAC recomienda el uso de la palabra óxido y los prefijos griegos; mono, di tri, tetra, etc. que indican el numero de átomos de cada clase en la molécula
EJEMPLOS: TeO2 = dióxido de telurio As2O3 = trióxido de diarsenico 2Cl2
+
O2
TeO3 As2O5 →
= trióxido de telurio = pentaóxido de diarsenico Cl2O
= monóxido dicloro
de
oxido ácido Cuando un elemento presenta dos valencias diferentes, se usa la terminación oso para el oxido que tiene el elemento elemento de menor valencia y la terminación ico para el de menor valencia: EJEMPLO: TeO2 = oxido teluroso TeO3 = oxido telúrico Sin embargo, el mejor método y el que ofrece manos confusión es el de la IUPAC o sistema Stock, donde el numero de oxidación o valencia se indica con números romanos entre paréntesis. Para los óxidos de los halógenos todavía se usan los prefijos hipo y per combinados con los sufijos oso e ico. EJEMPLO: = óxido de 2N2 + 3O2 → 2N2O3 nitrógeno (III) oxido ácido 2Cl2
+
O2
→
2Cl2O
= óxido hipocloroso
oxido ácido 2Cl2
+
7O2
→
2Cl2O7
= óxido perclórico
oxido ácido
BASES O HIDRÓXIDOS Según la definición de Bronsted - Lowry, una base es cualquier sustancia sustancia que puede aceptar aceptar reaccionar reaccionar con un ion hidrogeno . Se entiende por hidróxido cualquier compuesto que tiene uno o mas iones hidróxido remplazables (OH -) .Las bases se obtienen por la reacción de los óxidos metálicos con el agua
EJEMPLO: Na2O
+
H2O
→
2NaOH
= hidróx hidróxido ido de sodio
Al2O3
+
3H2O
→
2Al(OH)3
= hidróx hidróxido ido de aluminio
Como el grupo hidroxilo es monovalente, para formular una base se añade al metal que lo forma, tantos iones OH - como indica la valencia del metal. Las bases se nombran con las palabra hidróxido de seguidas del nombre del metal. Cuando un elemento presenta dos estados de oxidación diferentes como ya se vio , el nombre termina en oso en los compuestos en que el elemento tiene la menor valencia y en ico en los que el elemento tienen la mayor valencia
EJEMPLO: Ni(OH)2
= hi h idróxido niqueloso
Ni (OH)3
=
hidróxido niquelico
ÁCIDOS Un ácido se puede describir como una sustancia que libera iones hidrogeno (H+) cuando se disuelve en agua: Las formulas formulas de los ácidos contienen contienen uno o mas átomos de hidrogeno, hidrogeno, así como un grupo aniónico. Según la definición definición de + Bronsted -Lowry, á cido es toda sustancia capaz de ceder protones,(H ).En las formulas de todos los ácidos el elemento hidrogeno se escribe en primer lugar. Hay dos clases de ácidos;
(a) HIDRÁCIDOS Que no contienen oxígeno. Son ácidos binarios formados por la combinación del hidrogeno con un elemento no metal. Se nombra nombran n emplea empleando ndo la palabr palabra a genéri genérica ca ácidosegu seguid ida a del nombr nombre e en latí latín n del del elem elemen ento to no metá metálilico co con con la terminación hídrico. A los hidrácidos se les considera como los hidruros de los elementos de los grupos Vi y VII. EJEMPLOS: H2S HI HB r HF HCl
ácido sulfhídrico ácido yodhídrico ácido bromhídrico ácido fluorhídrico ácido clorhídrico
RECUERDE QUE ; HX ( X= F, Cl; Br, I ) en estado gaseoso no es un ácido; en agua se disocia para producir iones H +, su solución acuosa se llama ácido EJEMPLO: HCl(g) + Cloruro de hidrogeno
H2O(l)
→
HCL(ac) ácido clorhídrico
(b) OXÁCIDOS Que contienen contienen oxígeno. Son ácidos ternarios ternarios que resultan resultan de la combinación combinación de un oxido ácido con el agua; por tanto, tanto, son combinaciones de hidrógeno, oxigeno y un no metal. EJEMPLO: PO3
+
H2O
→
H3PO3
= ácido fosforoso
PO4 + H2O → H3PO4 = ácido fosfórico Los oxácidos se nombran como los anhídridos u óxidos de donde provienen. La fórmula general de los oxácidos u oxácidos es: ( HO)m X On Donde m es el numero de grupos OH enlazados covalentemente al central X y n es el numero de oxígenos enlazados covalentemente a X
SALES Una sal es el producto de la reacción entre un ácido y una base: en esta reacción también se produce agua: en términos muy generales, este tipo de reacción se puede escribir como : BASE + ÁCIDO → SAL + AGUA EJEMPLO; Na
OH
+
H
Cl
→
NaCl
+
H2O
Se observa que el ácido dona un H+ a cada OH- de la base para formar H 2O y segundo que la combinación eléctricamente neutra del ion positivo Na +, de la base y el ion negativo del ácido, Cl -, es lo que constituye la sal. Es importante tener en cuenta que el elemento metálico, Na+, se escribe primero y luego el no metálico, Cl -. También se considera una sal a el compuesto resultante de sustituir total o parcialmente los hidrógenos ( H +) de un ácido por metales: las sales se dividen en sales neutras, sales haloideas o haluros, oxisales oxisales , sales ácidas y sales básicas.
SALES NEUTRAS Resultan de la sustitución total de los hidrógenos ( H +) por un metal. El nombre que recibe la sal se deriva del ácido del cual procede; las terminaciones cambian según la siguiente tabla ; •
NOMBRE DEL ÁCIDO
NOMBRE DE LA SAL
__ ______ ______ ____ ____ ___ _____ _____ _hídr hídric ico o
____ ______ ____ ____ ____ ____ ___ ____ ___uro uro
hipo_______________oso
hipo________________ito
__________________ oso
___________________ito
__________________ ic ico
___________________ato
per________________ico per________________ at a to Se da primero el nombre del ion negativo seguido del nombre del ion positivo FeCl2 = cl cloruro ferroso FeCl3 = cloruro férrico Sin embargo para este caso el esquema de nomenclatura de la IUPAC, que se basa en un sistema ideado por A Stock, indica el estado de oxidación del elemento mediante un numero romano en paréntesis a continuación del nombre del elemento así;
Ejemplo: FeCl2 = cloruro de hierro ( II)
FeCl 3 = cloruro de hierro (III) (III)
Si el elemento metálico forma un ion de un solo estado de oxidación no se usa numero romano ejemplo;
Ejemplo: LiI
= Yoduro de Litio
SALES HALOIDEAS O HALUROS Se forman por la combinación de un hidrácido con una base. En la formula se escribe primero el metal y luego el no meta metall (con (con la meno menorr vale valenc ncia ia)) y se int interca ercamb mbia ian n las las vale valenc ncia ias) s).. Los Los halu haluro ross se nomb nombra ran n camb cambia iand ndo o la terminación hidrico del ácido por uro y con los sufijos oso e ico, según la valencia del metal. •
EJEMPLO; Cu(OH)
+
HCl
→
CuCl
ácido clorhídrico
+ H2O
cloruro cuproso
2Fe(OH)3
+ H2S → Fe2S 3 + 6H2O ácido sulfhídrico sulfuro férrico Si un par de no metales forman más de un compuesto binario, como es el caso más frecuente, para designar el número de átomos de cada elemento En este el estado de oxidación del elemento se usan los prefijos griegos: bi : dos, tri : tres, tetra: cuatro, penta: cinco, hexa: seis, etc, antecediendo el nombre del del elemento, por ejemplo; PS3
= tri sulfuro de fósforo
PS5
= pentasulfuro de fósforo
OXISALES Se forman por la combinación de un oxácido con una base. En la formula se escribe primero el metal, luego el no metal y el oxigeno. oxigeno. Al metal metal se le coloca coloca como subíndic subíndice e la valencia valencia del radical radical (parte (parte del oxácido oxácido sin el hidrogeno) hidrogeno) que que depende del numero de hidrógenos del ácido. Las oxisales se nombran cambiando la terminación oso del ácido por ito ito e ico por ato Ejemplo; KOH + HClO → KClO + H2O •
hipoclorito de sodio
ácido hipocloroso Al(OH)3 +
HNO3
ácido nítrico
→
Al(NO3)3
+ H2O
nitrato de aluminio
SALES ÁCIDAS Resultan de la sustitución parcial de los hidrógenos del ácido por el metal. en la formula se escribe primero el metal, luego el hidrogeno y después el radical. EJEMPLO: NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O •
ácido carbónico
carbonato ácido de sodio ( Bica Bicarb rbon onat ato o de sodio)
SALES BÁSICAS Resultan de la sustitución parcial de los hidróxidos (OH) de las bases por no metales. En la formula se escribe primero el metal, luego el OH y finalmente el radical. EJEMPLO: CuOHNO3 = nitrato básico de cobre (II) Se aplican las reglas generales para nombra oxisales, pero se coloca la palabra básica entre nombre del radical y el metal EJEMPLO: Cu(OH)2 + HNO3 → CuOHNO3 + H2O •
nitrato nitrato básico básico cobre (II)
ácido nitrico
de
SALES DOBLES Se obtienen sustituyendo los hidrógenos de ácido por mas de un metal. en la formula se escribe los dos metales en orden de electropositividad y luego el radical. Se da el nombre del radical seguido de los nombres de los metales respectivos. •
EJEMPLO: Al(OH)3 + KOH + H 2SO4
→ KAl( KAl(SO SO4) ácido sulfúric
o
sulf sulfat ato o de alum alumin inio io potasio ( alumbre)
+ H2O y
PERÓXIDOS En el agua ordinaria, H 2O, el oxigeno tiene un numero de oxidación de -2. en el agua oxigenada , H 2O2, el número de oxidación oxidación del oxigeno es -1. el ion O2= se llama ion peróxido. Los peróxidos resultan de sustituir los dos hidrógenos del agua oxigenada por elementos metálicos. Se nombran con la palabra per ó xido seguida del correspondiente metal. EJEMPLO: Na2O2
= peróxido de sodio
Ba2O2 = peróxido de bario
HIDRUROS La combinación de cualquier elemento con el hidrogeno constituye un hidruro. el hidrogeno es siempre monovalente y en el caso de los hidruros metálicos presenta un estado de oxidación de -1 ( en los demás casos aparece como +1). Para saber la valencia que tiene un elemento cualquiera, al combinarse con el hidrogeno para formar el correspondiente hidruro, basta con observar la tabla periódica y tener en cuenta las siguientes reglas; 1. Los elementos de las tres primeras columnas, presentan con el Hidrogeno la valencia que indica el numero de la columna; así: primera columna= monovalentes, segunda columna= divalentes, tercera columna= trivalentes. 2. Para saber la valencia con el hidrogeno de los elementos de las columnas IV a VIII, se resta de 8 el numero característico de la columna que ocupa el elemento, Así, los elementos de la columna V serán trivalentes porque 8-5 = 3 En cuanto a la nomenclatur nomenclatura, a, los hidruros formados formados por los metales metales reciben el nombre ; Hidruro Hidruro de ..( nombre nombre del elemento combinado por el H). Los hidruros de los no metales reciben nombres especiales EJEMPLO: NaH NH3 CoH3 PH3
= = = =
hidruro de sodio Amoniaco hidr hidrur uro o de coba cobalt lto o Fosfina
Actividad: 1- Que Que son son los los óxi óxido dos? s? 2- Que Que son son los los hidr hidróx óxid idos os 3- Que Que son son las las sal sales es 4- Que Que son son los los áci ácido doss 5- Como se producen producen los los óxidos básicos básicos y de 5 ejemplos ejemplos con con sus respectiv respectivas as ecuaciones ecuaciones 6- Como se producen producen los los óxidos ácidos ácidos y de 5 ejemplos ejemplos con con sus respectiva respectivass ecuaciones ecuaciones 7- Si uste usted d va a prepa prepara ra acido acido sulf sulfúr úrico ico a part partir ir de sus sus elem elemen ento toss que que debe debe hace hacer. r. Escrib Escriba a las las ecua ecuacio ciones nes respectivas 8- Si usted va a preparar preparar carbonato carbonato de calcio calcio a partir de sus elementos elementos que que debe hacer?. hacer?. Escriba las ecuacion ecuaciones. es. 9- Cual es es la diferencia diferencia entre entre cationes cationes y aniones? aniones? 10- Si una sustancia x reacciona reacciona con una sustancia y y se produce cloruro de sodio. Cuales Cuales son las sustancias x y y?. 11- Explique químicamente con ecuaciones como se se producen las sustancias de la lluvia acida. 12- Que son los hidruros y de 4 ejemplos ejemplos diferentes a los que hay en la guía. guía. 13- Que son los peróxidos peróxidos y de 2 ejemplos. ejemplos. 14-Dar 15 ejemplos diferentes de cada una de las funciones químicas diferentes a los de la guía con sus respectivos nombres y formulas química usando las tablas para los diferentes compuestos que tiene el profesor.
NOTA: Cuando las cosas se ponen tenaces, los tenaces se ponen en marcha.
