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MODULO 6
NOMENCLATURA INORGÁNICA


CONTENIDO

Reglas para determinar el estado de oxidación.- Funciones inorgánicas.- Nomenclatura.- Ejercicios y problemas.- Evaluación.

COMPETENCIAS

Las competencias que se pretende lograr para el presente módulo son los siguientes:

  1. Reconocer los estados de oxidación de los elementos químicos en cada compuesto.

  2. Establecer diferencias entre estado de oxidación y valencia.

  3. Identificar compuestos binarios y ternarios a partir de sus fórmulas.

  4. Identificar y diferenciar las funciones químicas.

  5. Reconocer la importancia de la nomenclatura inorgánica.

  6. Nombrar y escribir la fórmula de los compuestos químicos.

REGLAS PARA DETERMINAR EL ESTADO DE OXIDACIÓN

Si el átomo cede un electrón las cargas positivas de los protones no son compensadas, pues hay insuficientes electrones. De esta forma se obtiene un ion con carga positiva (catión), A+, y se dice que es un ion monopositivo; su estado de oxidación es de +1. En cambio, si el átomo acepta un electrón, los protones no compensan la carga de los electrones, obteniéndose un ion mononegativo (anión), A-, y su estado de oxidación es de -1. El átomo puede ceder un mayor número de electrones obteniéndose iones dipositivos, tripositivos, etc. Y de la misma forma, puede aceptarlos, dando iones de distintas cargas.
El estado de oxidación o número de oxidación se define como la suma de cargas positivas y negativas de un átomo, lo cual indirectamente indica el número de electrones de valencia que tiene el átomo.
En general, lo más común es buscar el estado de oxidación de un metal o de un no metal en un catión, en un anión o en una sal (anión + catión).
Hay varias reglas para determinar el estado de oxidación:

  1. Para ello, lo primero que hay que tener en cuenta es que la suma de todos los estados de oxidación de los elementos que forman el catión, el anión o la sal es igual a la carga total. La carga total de una sal es cero.

  2. El estado de oxidación de átomos neutros es igual a cero: Cu, H2, Xe.

  3. El flúor siempre tiene un estado de oxidación de -1 (se trata del elemento más electronegativo).

  4. El oxígeno suele tener un estado de oxidación de -2, excepto en varios casos:

  • En el caso de que haya flúor, que tendrá estado de oxidación -1.

  • Cuando hay enlaces entre dos átomos de oxígeno; un oxígeno neutraliza la carga del otro, 0.

  • En peróxidos, por ejemplo, el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno), H2O2, en donde tenemos O2 -2, por lo que se considera que el átomo de oxígeno tiene un estado de oxidación de -1.

  • En superóxidos; -1/2.

  1. Los iones del grupo 1 tienen un estado de oxidación de +1 en sus compuestos.

  2. Los iones del grupo 2 tienen un estado de oxidación de +2 en sus compuestos.

  3. Los halógenos tienen normalmente un estado de oxidación de -1 (salvo cuando están con otros átomos tan electronegativos como ellos, como el oxígeno u otros halógenos).

  4. El hidrógeno tiene estado de oxidación de +1, excepto cuando forma hidruros metálicos, -1.

  5. Generalmente, la carga negativa corresponde al elemento más electronegativo del compuesto y todos los demás, serán positivos.


Principales Estados de Oxidación de los Metales.


Elemento

E.O

Elemento

E.O

Litio (Li)

+1

Aluminio (Al)

+3

Sodio (Na)

+1

Galio (Ga)

+3

Potasio (K)

+1




Rubidio (Rb)

+1

Cobre (Cu)

+1;+2

Cesio (Cs)

+1

Mercurio (Hg)

+1;+2

Francio (Fr)

+1




Plata (Ag)

+1

Oro (Au)

+1;+3

Berilio (Be)

+2

Fierro (Fe)

+2;+3

Calcio (Cl)

+2

Cobalto (Co)

+2;+3

Magnesio (Mg)

+2

Níquel(Ni)

+2;+3

Estroncio (Sr)

+2




Bario (Ba)

+2

Platino (Pt)

+2;+4

Radio (Ra)

+2

Plomo(Pb)

+2;+4

Zinc (Zn)

+2

Estaño(Sn)

+2;+4



Principales Estados de Oxidación de los No Metales.


Elemento

E.O

Elemento

E.O

Boro (B)

-3;+3

Cloro (Cl)

-1+1+3+5+7

Carbono (C)

-4+2+4

Yodo (I)

-1+1+3+5+7

Silicio (Si)

-4+2-4

Flúor (F)

-1+1+3+5+7

Nitrógeno (N)

-3+3+5

Bromo (Br)

-1+1+3+5+7

Fósforo (P)

-3+3-5







Arsénico (As)

-3+3+5







Azufre (S)

-2+2+4+6







Selenio (Se)

-2+2+4+6







Teluro (Te)

-2+2+4+6








Ejemplo 1:

Determinar el estado de oxidación del cromo (Cr) en el dicromato potásico (K2Cr2O7).


Esta sal está formada por el catión potasio K + y el anión oxígeno O -2. Hay dos átomos de potasio, dos átomos de cromo 7 átomos de oxígeno. Como en una sal la carga total es igual cero, entonces:


2 . (+1) + 2 . (estado oxidación cromo) + 7 . (-2) = 0


de donde se deduce que el estado de oxidación del cromo es +6.


Ejemplo 2:

Determinar el estado de oxidación del manganeso (Mn) en el anión permanganato (MnO4) -1.


La carga total del anión es -1. Hay un átomo de manganeso y 4 átomos de oxígeno. Por tanto:


1 . (estado oxidación Mn) + 4 . (-2) = -1


Por lo tanto, el estado de oxidación de Mn es +7.
Ejemplo 3:

Determinar el estado de oxidación del cromo (Cr) en el compuesto Cr(OH)3.
El oxígeno tiene el estado de oxidación -2 y el hidrógeno +1. Por lo tanto, el grupo hidróxido tiene una carga negativa (-2 + 1 = -1). Hay un átomo de cromo y tres iones hidróxido (OH) -1.
Por lo que se escribe: 1 . (estado de oxidación Cr) + 3 . (-1) = 0
Por lo tanto, el estado de oxidación del Cr es +3.
FUNCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS

Una función química es una serie de propiedades comunes y una serie de compuestos análogos. Una función química, puede ser: orgánica o inorgánica.


Principales Funciones Químicas Inorgánicas.

Las principales funciones químicas inorgánicas son:

a) Hidruros: Metálicos y no Metálicos.

b) Óxidos: Básicos y Ácidos.

c) Hidróxidos

d) Ácidos: Oxácido y Hidrácidos.

e) Sales: Oxisales y Haloideas.


  1. HIDRUROS: Hay dos clases de hidruros. Los no metálicos, que se forman cuando el hidrógeno se combina con un no metal, y los metálicos, que se forman cuando el hidrógeno se combina con un metal.

En general, los hidruros, se forman de la combinación de un elemento químico e hidrógeno.
No Metal + Hidrógeno  Hidruro

Metal + Hidrógeno  Hidruro metálico


  1. ÓXIDOS: Se forman al combinarse un elemento químico, con el oxígeno; si es con un metal se forman los óxidos básicos, y si es con un no metal se forman los óxidos ácidos.


Metal + Oxígeno  Óxido básico

No Metal + Oxígeno  Óxido ácido
C. HIDRÓXIDOS: Son compuestos que se forman de la unión de agua, con un óxido básico.
Óxido básico + Agua  Hidróxido
D. ÁCIDOS: Son de dos clases: los oxácidos que se forman al combinar el hidrógeno con iones poliatómicos, y los hidrácidos se forman con algunos elementos no metálicos y el hidrógeno en soluciones acuosas.
Óxido ácido + Agua Oxácido

F, Cl, I, Br + Hidrógeno Hidrácido

S, Se, Te
E. SALES: Se da cuando en los ácidos se reemplaza los hidrógenos por metales.
Oxácido + Metal  Oxisal

Hidrácido + Metal  Haloidea
NOMENCLATURA

La nomenclatura que se utiliza para nombrar los compuestos inorgánicos siguen las normas de la IUPAC, International Union of Pure and Applied Chemistry (unión internacional de química pura y aplicada), ellos desarrollaron las reglas para nombrar a los compuestos.
Los nombres de los compuestos inorgánicos están construidos de tal forma que a cada compuesto le corresponde una fórmula y un nombre y a cada nombre una formula. De manera general se construye, la parte más positiva, que puede ser un metal, el ión poliatómico positivo, el ión hidrógeno o el no metal menos electronegativo, se escribe primero en la fórmula y se nombra al final. La porción más negativa, que puede ser el no metal más electronegativo o el ión poliatómico negativo, se escribe al último en la formula y se nombra al principio.
Además, para compuestos binarios y en general las valencias de los elementos se intercambian como subíndices:
AxBy  AyBx ; Ax(BC)y  Ay(BC)x
Para entender mejor la nomenclatura dividiremos en compuestos binarios, terciarios y superiores.


  1. COMPUESTOS BINARIOS

Son los compuestos que están conformados por dos elementos, la terminación de la parte más negativa para este grupo de compuestos es –uro o –ido y se subdividen en:


  1. Que contienen dos No Metales.- La cantidad de átomos de cada elemento se indica en el nombre con los prefijos griegos, como se muestra a continuación, excepto en el caso del prefijo mono que solo se usa para nombrar la parte más negativa.


Prefijos Griegos

Prefijo

Número

mono-

1

di-

2

tri-

3

tetra-

4

penta-

5

hexa-

6

hepta-

7

octa-

8

nona- o ene-

9

deca-

10

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