Qumica General

Promocin Directa

Universidad Tecnolgica NacionalFacultad Regional Avellaneda

Mdulo 1CNomenclatura y Formuleo

Cuadernillo de trabajo

Decano F.R.A.Ing. Jorge Omar, Del Gener

Autor:Ing. Angel, ZambrinoIng. Omar, Francescutti

Equipo FRA - Virtual

Director:Prof. Ricardo, Krotki

Equipo de diseo:Bordn, AndreaPerez Albarracn, Hernn

SubSecretario Bienestar Universitario:Ing. Oscar, Lopetegui

VM172014 Qumica General

Nomenclatura y Formuleo

INDICE

ObjetivosIntroduccin Sustancias simples OxidosHidruros Hidrxidos Acidos Hidrcidos Oxcidos Sales

NOMENCLATURA Y FORMULEO OBJETIVOSAl finalizar este mdulo ser capaz de comprender la importancia y necesidad de contar con un lenguaje sistemtico para designar a las sustancias qumicas, nombrar sustancias de funciones qumicas inorgnicas comunes como xidos, hidruros, hidrxidos, hidrcidos, oxcidos y sales.Estar en condiciones de nombrar una sustancia a partir de su frmula, como as tambin a partir de su nombre determinar la frmula, escribir reacciones qumicas y equilibrarlas.

INTRODUCCIN

La gran cantidad de sustancias qumicas existentes en la actualidad, tanto de la rama inorgnica como de la orgnica, imponen contar con un sistema racional para clasificarlas y nombrarlas. Al comienzo del desarrollo formal de la qumica, hace unos250 aos, en el que el nmero de sustancias era pequeo, se las denominaba conforme a diversas caractersticas, como ser el nombre del descubridor, su apariencia fsica, etc. Pero al irse incrementando el nmero de sustancias fue imprescindible buscar sistematizar la nomenclatura, y en esa bsqueda fue evolucionando un sistema que denominaremos tradicional y varias otras propuestas ms recientes desarrolladas en el seno de la IUPAC (Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada).Si bien la nomenclatura no es un tema central dentro de la materia Qumica General, es til para tener una idea de las principales funciones qumicas inorgnicas, a las que limitaremos nuestro estudio, es muy til realizar el esfuerzo intelectual de deducir un nombre de una sustancia a partir de su frmula y viceversa, a partir del nombre deducir su frmula.

Algunas caractersticas de los elementos a tener en cuenta para la nomenclatura:

El estado de oxidacin del elemento. Su carcter metlico o no metlico La electronegatividad, que da idea de la facilidad que tienen los tomos a ceder o ganar electrones. Todos estos datos se encuentran en la Tabla Peridica que utilizamos en clase, por lo cul es muy til contar con ella para encarar las actividades de este mdulo.

Sustancias simples

Las sustancias simples tienen nomenclatura sencilla que por lo general coincide con el nombre del elemento, por ejemplo: Oxgeno (O ), Hidrgeno (H ), Hierro (Fe), etc.2 2No presentan dificultad ms que cuando hay ms de una variedad alotrpica para una

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3sustancia simple, como ser el diamante y el grafito para el carbono o el ozono (O ) para el oxgeno. Debe tenerse en cuenta que en una sustancia simple el estado de oxidacin del elemento es 0.

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xidos

Los xidos son sustancias binarias formadas por oxgeno y otro elemento. El Oxgeno puede formar xidos con todos los elementos de la tabla peridica y, salvo el Flor, es elemento ms electronegativo, por lo cul excepto con el flor, siempre acta con estado de oxidacin negativo ante el resto de los elementos, y por lo general con -2.

Veamos algunos ejemplos:

(1)xidoNombre tradicionalIUPAC Numeral o de Stokes

Na 1+Na O (*)2xido de Sodioxido de Sodio

Fe 2+FeOxido ferroso (**)xido de Hierro (II) (****)

Fe 3+Fe O2 3xido frricoxido de Hierro (III)

Cl 1+Cl O2Anhdrido hipocloroso (***)xido de Cloro (I)

Cl 3+Cl O2 3Anhdrido clorosoxido de Cloro (III)

Cl 5+Cl O2 5Anhdrido clricoxido de Cloro (V)

Cl 7+Cl O2 7Anhdrido perclricoxido de Cloro (VII)

(1) Elemento Estado de Oxidacin

Comentarios:(*) Obsrvese que el oxgeno va a la derecha en la frmula, es el ms electronegativo.(**) En el sistema tradicional los distintos xidos que corresponden a cada estado de oxidacin se diferencian con sufijos y prefijos.(***) En el sistema tradicional los xidos cidos se diferencian de los otros comoanhdridos.(****) En el sistema IUPAC los xidos se diferencian por el estado de oxidacin del elemento con el cul el Oxgeno forma el xido. El mismo es colocado con nmeros romanos. Aqul que posee un solo estado de oxidacin (como el Na), no es necesario indicarlo.

Hidruros

Los hidruros son sustancias binarias de hidrgeno y otro elemento, el hidrgeno, como el oxgeno, puede formar hidruros con prcticamente todos los elementos de la tabla peridica. Pero a diferencia del oxgeno, su electronegatividad no es tan alta, por lo cul segn el elemento con el que se combina, actuara con +1 o -1.Si bien, como dijimos puede formar hidruros con casi todos los elementos, los ms significativos son los elementos no metlicos que se encuentran a la derecha de la tabla peridica, los que se hallan sombreados a continuacin:

6C7N8O9F

14Si15P16S17Cl

32Ge33As34Se35Br

50Sn51Sb52Te53I

82Pb83Bi84Po85At

El carbono forma una gran cantidad de hidruros (llamados hidrocarburos) que integran una parte importante de la Qumica Orgnica, que no vamos a tratarlos en este curso, y que tienen una nomenclatura especfica.Como se ver no existe diferencia en la nomenclatura ente el sistema tradicional y elIUPAC.

(1)HidruroNombre tradicionalIUPAC

N 3-NH3AmonacoAmonaco

O 2-H O2AguaAgua

S 2-H S2Sulfuro de HidrgenoSulfuro de Hidrgeno

F 1-HFFluoruro de HidrgenoFluoruro de Hidrgeno

Cl 1-HClCloruro de HidrgenoCloruro de Hidrgeno

Br 1-HBrBromuro de HidrgenoBromuro de Hidrgeno

I 1-HIIoduro de HidrgenoIoduro de Hidrgeno

(1) Elemento Estado de Oxidacin

Comentarios:

El agua tanto la podemos considerar como un hidruro o como un xido. Todas las dems sustancias del cuadro son gases, y solubles en el agua, pero el amonaco se diferencia de los dems en el sentido que al disolverse en el agua da reaccin bsica mientras el resto da reaccin cida.

Actividad 1Escribe las frmulas de todos los xidos posibles de los elementos sombreados y nmbralos utilizando el sistema de nomenclatura que te resulte ms prctico.

HHe

LiBeBCNOFNe

NaMgAlSiPSClAr

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr

RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe

CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn

FrRaAcRfDbSgBhHsMtDsRg

CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu

ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

Actividad 2Una clasificacin usual divide los xidos bsicos, cidos y anfteros. Para los xidos cuyas frmulas has escrito en la actividad anterior, identifica a que tipo pertenecen. Ten en cuenta que algunos metales de transicin pueden formar xidos cidos en los estados de oxidacin ms altos.

Hidrxidos

Los hidrxidos los podemos definir como sustancias que en solucin acuosa son capaces de liberar radicales oxhidrilos. Si revisas en el mdulo 4 de uniones qumicas, vers que el radical oxhidrilo tena esta configuracin: [O-H]-El Hidrgeno se vincula en forma covalente polar con el Oxgeno quedando el grupogrupo oxhidrilo con carga 1-. En una frmula de un hidrxido se compone del catin del mismo y tantos oxhidrilos como cargas positivas tiene el catin. El catin es por lo general un metal, pero tambin puede derivar de algunas sustancias distintas como el amonaco.

(1)HidrxidoNombre tradicionalIUPACNa 1+NaOHHidrxido de SodioHidrxido de SodioFe 2+Fe(OH)2Hidrxido ferrosoHidrxido de Hierro (II)Fe 3+Fe(OH)3Hidrxido frricoHidrxido de Hierro (III)NHNH OHHidrxido de AmonioHidrxido de Amonio3 4

Actividad 3Escribe las frmulas de los hidrxidos de los elementos sombreados en la tabla siguiente, los cationes que se originan al disolverlos en agua y nombra a ambos.

HHe

LiBeBCNOFNe

NaMgAlSiPSClAr

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr

RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe

CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn

FrRaAcRfDbSgBhHsMtDsRg

CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu

ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

Como hemos dicho estas sustancias son solubles en el agua y se ionizan en gran medida, por ejemplo:

NaOH g Na+ + OH-

Nos ha de resultar prctico ms adelante ver como se denominan los cationes:

CatinNombre tradicionalIUPAC

Na1+SodioSodio

Fe2+FerrosoHierro (II)

Fe3+FrricoHierro (III)

NH +4AmonioAmonio

cidos

Un cido es una sustancia que disuelta en agua es capaz de entregar un in H+(protn H+). Existen dos clases de cidos inorgnicos, los hidrcidos y los oxcidos.

Hidrcidos

Son bsicamente aquellos que no poseen oxgeno en su frmula, y son algunos de los hidruros vistos anteriormente disueltos en agua. Al ionizarse en la disolucin en agua aparte del protn H+ se genera un anin, y en aquellos casos donde en la frmula hay ms de un H, la ionizacin puede ser incompleta y dar origen a aniones cidos. Veamos un ejemplo:

2H S g 2H+ + S2-

2H S g H+ + HS1-

HidruroHidrcidoNombre tradicionalIUPACH SH Scido Sulfhdricocido SulfhdricoHFHFcido Fluorhdricocido FluorhdricoHClHClcido Clorhdricocido ClorhdricoHBrHBrcido Bromhdricocido BromhdricoHIHIcido Iodhdricocido Iodhdrico2 2

Veamos los aniones

HidrcidoAninNombre tradicionalIUPACH SS2-SulfuroSulfuroHS-Sulfuro cidoHidrgeno SulfuroHFF-FluoruroFluoruroHClCl-CloruroCloruroHBrBr-BromuroBromuroHII-IoduroIoduro2

Oxcidos

Estos cidos contienen oxigeno en su frmula. Si revisas las estructuras que hemos hecho en el Mdulo 4 vers que en los oxcidos hay un tomo central se vincula nicamente con los oxgenos de la frmula, a su vez los tomos de hidrgeno se vinculan a los tomos de Oxgeno que se hallan enlazados por una unin simple al tomo central. Veamos la ionizacin de un oxcido:

33HNO

g NO

- + H+

(1)OxocidoNombre tradicionalIUPAC

S 4+H SO2 3cido sulforosocido sulfrico (IV) Sulfato (IV) de Hidrgeno

S 6+H SO42cido sulfricocido sulfrico (VI) Sulfato (VI) de Hidrgeno

Cl 1+HClOcido hipoclorosocido clrico (I) Clorato (I) de Hidrgeno

Cl 3+HClO2cido clorosocido clrico (III) Clorato (III) de Hidrgeno

Cl 5+HClO3cido clricocido clrico (V) Clorato (V) de Hidrgeno

Cl 7+HClO4cido perclricocido clrico (VII) Clorato (VII) de Hidrgeno

(1) Elemento Estado de Oxidacin

El elemento principal y su estado de oxidacin es determinante en la frmula. En la mayora de los casos donde el estado de oxidacin es impar, el oxcido tiene un solo H. Cuando es par, el nmero de H es de dos.

Actividad 4En el cuadro de la pgina siguiente los elementos que se encuentran en la columna de la izquierda forman oxcidos o aniones con los estados de oxidacin que se indican. Completa el cuadro con las frmulas y nombres de los oxcidos y de los aniones, en el caso de cidos poliprticos (ms de un hidrgeno ionizable en la frmula) hazlo con todos los aniones que resulte factible se formen.

Oxcido (frmula y nombre)Anin/es (frmula y nombre)

C+4

Se+4

Se+6

B+3

N+3

N+5

I+7

Br+1

Si+4

Mn+6

Mn+7

Cr+6

Actividad 5El Fsforo es un elemento muy particular, con un solo estado de oxidacin puede formar ms de un oxcido. Averigua y escribe las frmulas de los cidos del Fsforo para el estado de oxidacin +5.

Sales

Las sales se obtienen de diversas formas, la ms comn de todas es la reaccin de neutralizacin entre un cido y un hidrxido para formar la sal y agua. Pero lo que interesa es escribir la frmula de una sal en base a los conceptos que vimos anteriormente en ste mdulo. Toda sal tiene dos partes bien definidas, un catin proveniente de un hidrxido y un anin que proviene de un cido. Veamos el siguiente cuadro:

CatinAninSalFe2+Hierro II FerrosoCl-CloruroFeCl2Cloruro de Hierro (II) Cloruro FerrosoNH +AmonioSO 2-Sulfato VI Sulfato(NH ) SOSulfato (VI) de Amonio Sulfato de Amonio4 4 4 2 4

Como se ve hay que equilibrar las cargas del catin con las del anin.

Actividad 6Completa el cuadro siguiente, indicando el nombre de la sustancia e indicando cuntos aniones o cationes hacen falta para equilibrar la frmula.

CatinAninSustancia2Al3+3SO 2-Al (SO )Sulfato (VI) de Aluminio Sulfato de AluminioFe2+OH-Fe(ClO )3 3H+PO 3-4Zn2+HS-H SO2 3Ba(OH)2Cr3+SO 2-4Na+SiO 2-3NH +HSO -Al (CO )2 3 3KMnO44 2 4 3

4 4

Actividad 7Completa los cuadros de las pginas siguientes.

Promocin Directa13Qumica GeneralABCDEFGHIS2-ClO 1-SO 2-SeO 2-HS1-CO 2-NO 1-HSO 1-HCO 1-1K1+2Mg2+3NH 1+44Al3+5Cu1+Ej: CuHS Hidrogenosulfuro de Cobre6Fe3+7Ca2+8Zn2+4 4 3

3 3 3 3

DirectaPromocin14GeneralQumica

AmonioSodio(MI)agnesio(II)Niquel(III)Cromo(III)Cinc (IIC)obre(I) Plomo(IVSulfato (IV)Hidrgeno sulfuroNitrato (III)Ej: Mg(NO )2 2Nitrato demagnesioFluoruroClorato (III)Hidrgenocarbonato(IV)Silicato (IV)Manganato (VII))