Instrucciones para la enseñanza de la f. Q. I

I.E.S. AVALON Departamento de Física y Química INSTRUCCIONES PARA LA ENSEÑANZA DE LA F.Q.I. 1.- INTRODUCCIÓN.- Según las recomendaciones de la UIPAC del 2005 se establecen tres sistemas de nomenclatura: De composición De sustitución De adición Normalmente usaremos la nomenclatura de composición, obviando las de sustitución y de adición por innecesarias y menos utilizadas. La nomenclatura de composición Se basa en la composición y no en la estructura. El tipo más simple de este tipo de nomenclatura es la llamada estequiométrica, consiste en reflejar la fórmula del compuesto, indicando las proporciones de los elementos constituyentes de varias formas: Utilizando prefijos multiplicadores (mono-, di-,tri-,tetra,….) Usando números de oxidación de los elementos Utilizando la carga de los iones * Se suele preferir utilizar los números de oxidación a la carga de los iones. La nomenclatura de sustitución, basa los nombres en los llamados “hidruros progenitores”. Que se modifica al sustituir los átomos de hidrógeno por otros átomos y/o grupos.. esta nomenclatura es la usada generalmente para nombrar los compuestos orgánicos. La nomenclatura de adición, construye los nombres atendiendo a la estructura del compuesto. Se desarrolló originalmente para nombrar los compuestos de coordinación. Para las combinaciones binarias e hidróxidos se adopta la nomenclatura de composición, utilizando las dos posibilidades, con prefijos multiplicadores o bien expresando el número de oxidación con números romanos (también existe la posibilidad de utilizar el número de carga, con números árabes, seguidos del signo), en la iniciación a la nomenclatura y formulación nos parece conveniente utilizar el número de oxidación para que se entienda el funcionamiento de las reglas de formulación. Recuérdese que al construir el compuesto binario, el elemento más electronegativo (en la fórmula debe estar escrito en segundo lugar) y modifica su nombre añadiendo la terminación -uro (excepto para el oxígeno que cambia el nombre a óxido). El convenio utilizado para decidir cuál es el constituyente más electronegativo es el de la tabla VI CONSIDERACIONES GENERALES 2.- Estados de oxidación. En 3º, 4º de E.S.O. y 1º de bachillerato se utilizarán las tablas de estados de oxidación que vienen en los correspondientes libros de texto. En 2º de Bachillerato se complementará con algunos elementos más, tales como: Mo,W,V 3.- Sustancias elementales o simples El prefijo “mono-” se usa solamente si el elemento no se encuentra habitualmente de forma monoatómica. Por otro lado, si el número de átomos del elemento es grande y desconocido, se puede usar el prefijo “poli-”. FÓRMULA NOMBRE SISTEMÁTICO NOMBRE ALTERNATIVO ACEPTADO He Helio O monooxígeno O2 dioxígeno oxígeno O3 trioxígeno ozono H monohidrogeno H2 dihidrogeno P4 tetrafósforo Fósforo blanco S8 octaazufre Sn poliazufre N mononitrógeno N2 dinitrógeno nitrógeno *Tradicionalmente se han utilizado los nombres fluor, cloro, bromo, yodo, hidrogeno, nitrógeno y oxígeno, para indicar los compuestos diatómicos que forman estos elementos en la naturaleza y cuyas formulas son: F2, Cl2, Br2, I2, H2, N2 y O2. Su uso está muy extendido. 4.-Escritura correcta de los iones. En el caso de que la sustancia no sea neutra y haya que escribir la carga, se debe escribir en primer lugar el número y luego el signo positivo “+” o negativo “-”. No se escribe el número 1, sólo el signo. Puede usarse paréntesis para indicar que la carga es del conjunto de átomos que encierra el paréntesis. Ejemplos: Bien escrito Na+ Ca2+ (NO3)- ; NO3- (SO4)2- SO42- Mal escrito Na1+ Ca+2 (NO3)1- ; NO31- (SO4)-2 SO4-2 Cationes monoatómicos Hay dos formas de nombrarlos, basadas en el número de carga o en el número de oxidación. Uso del número de carga (sistema Ewens–Basset) Se nombra el elemento y se indica, seguidamente, el número de la carga entre paréntesis. Uso del número de oxidación (sistema de Stock) Se nombra el elemento y se indica, seguidamente, el número de oxidación entre paréntesis. FÓRMULA N. Número de carga N. Número de oxidación (Nombre de Stock) Fe2+ hierro (2+) ion hierro (II) H+ hidrógeno(1+), hidrón ion hidrógeno Cationes homopoliatómicos Se utiliza la nomenclatura estequiométrica, para ello se le añade el número de carga correspondiente al nombre del elemento con el prefijo de cantidad. La UIPAC no recomienda la nomenclatura de los números de oxidación. FÓRMULA O2+ dioxígeno(1+) Hg22+ dimercurio(2+) H3+ trihidrógeno(1+) S42+ Tetraazufre(2+) Bi54+ pentabismuto(4+) Cationes heteropoliatómicos obtenidos al añadir un H+ a los hidruros “padres” El nombre del ion obtenido formalmente al añadir un ion hidrógeno, H+, a un hidruro “padre”, se obtiene cambiando la terminación “-o” por “-io” FÓRMULA nombre derivado de hidruro “padre” nombre común aceptado H3O+ Oxidanio oxonio * NH4+ Azanio amonio PH4+ Fosfanio * No se admite el nombre de hidronio 5.-ÓXIDOS. El prefijo mono es superfluo, aunque se use a veces para enfatizar la estequiometría, es el único prefijo que puede perder la vocal: se admite “monóxido”, pero no “pentóxido”, debe decirse “pentaóxido”. Cuando no hay ambigüedad en la estequiometría de un compuesto, no es necesario utilizar los prefijos multiplicativos. Esto ocurre cuando se forma un único compuesto entre dos elementos. Además, el prefijo “mono-” es, estrictamente hablando, considerado superfluo y como se ha dicho anteriormente sólo es necesario para recalcar la estequiometría de un compuesto, no obstante para el segundo elemento no se usa. En la nomenclatura de los números de oxidación, cuando los elementos tienen un único estado de oxidación, no se indica en el nombre del compuesto. FÓRMULA N. de Composición. (N. de Prefijos Multiplicadores) N. de Números de Oxidación (Denominada N. de Stock) Fe2O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro(III) CO Monóxido de carbono u óxido de carbono Óxido de carbono(II) N2O Monóxido de dinitrógeno u óxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno(I) Óxidos de los haluros La nomenclatura de los óxidos aporta una de las novedades más llamativas, los que hasta ahora se nombraban y formulaban como óxidos de los halógenos dejan de tener esta condición para pasar a nombrarse y formularse como haluros de oxígeno, ya que se postula (ver tabla VI) que los halógenos tienen una electronegatividad superior a la del oxígeno. Lo que hasta ahora se formulaba como Cl2O  y nombrábamos como monóxido de dicloro se deberá de escribir como OCl2 (ya que se postula que el cloro es más electronegativo que el oxígeno) y se  nombra como dicloruro de oxígeno. De igual manera el O3Cl2 dicloruro de trioxígeno, etc… Peróxidos Son combinaciones del anión peróxido, O22-, con un elemento metálico o no metálico. El anión peróxido también puede ser nombrado como dióxido (2-). En estos compuestos el oxígeno actúa con número de oxidación -1 y no puede simplificarse el subíndice dos, que indica que hay dos oxígenos unidos, cuando se formule. Se puede usar la nomenclatura estequiométrica de igual manera que se hace en los óxidos. En el caso del uso del número de oxidación se nombrarían como peróxidos del elemento menos electronegativo, indicando su número de oxidación entre paréntesis, si tiene varios. FÓRMULA N. de Composición (N. de Prefijos Multiplicadores) N. de números de Oxidación (Denominada N. de Stock) CuO2 Dióxido de cobre Peróxido de cobre(II) Na2O2 Dióxido de disodio Peróxido de sodio * H2O2 Dióxido de dihidrógeno Peróxido de hidrógeno *Para el compuesto H2O2 , la IUPAC acepta el nombre común de agua oxigenada. 6.-HIDRUROS. Hidruros de los metales La nomenclatura de composición comienza con la palabra hidruro (recuérdese que en este caso el hidrógeno es el elemento más electronegativo), precedida del prefijo correspondiente la partícula de y el nombre del metal. En la nomenclatura de Stock se procede como en los casos anteriores Cuando los elementos que se combinan con el hidrógeno tienen estado de oxidación fijo (alcalinos, alcalino-térreos, Ag, Zn, Al... etc.), está permitido omitir los prefijos numerales en el nombre del hidruro correspondiente, ya que como forman un único compuesto no existe ninguna ambigüedad: Hidruro de sodio, hidruro de calcio, hidruro de plata... etc. Hidruros de los grupos del 13 al 17 En las combinaciones binarias del hidrógeno con los elementos de los grupos del 13 al 17, además de lo anterior, tienen un nombre que se utiliza para formular compuestos derivados, se llaman “nombres de hidruros progenitores” y son los siguientes: Nombres de los hidruros progenitores BH3 : Borano CH4 : Metano NH3 Amoniaco H2O: Oxidano HF: Fluorano AlH3: Alumano SiH4 : Silano PH3: Fosfano(1) H2S: Sulfano HCl: Clorano GaH3 : Galano GeH4 : Germano AsH3 : Arsano (2) H2Se: Selano HBr: Bromano InH3: Indigano SnH4 : Estannano SbH3 : Estibano (3) H2Te: Telano HI: Yodano TlH3 : Talano PbH4 : Plumbano BiH3: Bismutano H2Po: Polano HAt : Astatano

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