Nomenclatura y Nomenclatura Química Inorgánica, Qué es Nomenclatura, Tradicional

Nomenclatura química son las reglas y regulaciones que rigen la designación (la identificación o el nombre) de las sustancias químicas.

Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazado con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.

¿Que es nomenclatura?

La nomenclatura es un conjunto de normas que indican el nombre que deben llevar las fórmulas de las moléculas.

IUPAC son las siglas inglesas de la "Unión Internacional de Química Pura y Aplicada"; éste es un organismo internacional especializado que ha logrado sistematizar, a nivel mundial, los nombres de los elementos y compuestos químicos.

Como la IUPAC se encarga de revisar y actualizar la nomenclatura química, consideró el establecimiento de un nuevo sistema, más completo y coherente. La IUPAC recomienda prescindir del sistema tradicional e ir adoptando en forma progresiva la nomenclatura sistemática moderna.

La nomenclatura sistemática moderna se basa en el modelo de Alfredo Stock y en el cual, si un elemento presenta dos o más números de oxidación, los nombres de los compuestos formados por él se asignarán mediante el sistema de números romanos.

CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS.

Los compuestos químicos se clasifican en dos grandes grupos: Orgánicos e Inorgánicos.

Los compuestos orgánicos son aquellos que contienen átomos de carbono en sus moléculas y pueden llegar a presentar una estructura química bastante compleja. Algunos compuestos orgánicos son: el alcohol, los azúcares, las proteínas y las grasas.

Los compuestos inorgánicos son aquellos que no presentan átomos de carbono en sus moléculas; se incluye dentro de los compuestos inorgánicos al ácido carbónico y sus sales derivadas. Algunos compuestos inorgánicos son: el agua, la sal común, el hielo seco, el amoniaco y el agua oxigenada.

En este espacio nos centraremos en la nomenclatura de los compuestos inorgánicos.

 

FORMULACIÓN DE LOS COMPUESTOS BINARIOS.

Los compuestos binarios son aquellos que están integrados por dos elementos químicos distintos. Se pueden dividir en tres grandes grupos:

1. Óxidos

Metálicos

(Metal +Oxígeno)

No Metálicos

(No Metal+ Oxígeno)

2. Hidruros

Metálicos

(Metal + Hidrógeno)

No Metálicos

(No Metal + Hidrógeno)

3. Sales

Haloideas

(Metal + No Metal)

Pseudosales

(No Metal + No Metal)

FORMULACIÓN DE LOS COMPUESTOS TERNARIOS.

Los compuestos ternarios son aquellos que están integrados por tres elementos químicos distintos. Se pueden dividir en tres grandes grupos:

1. Hidróxidos o Bases

(Metal +Radical hidroxilo)

2. Ácidos Oxácidos

(Hidrógeno + Radical)

3. Oxisales

(Metal + Radical)

Nomenclatura Química Inorgánica

La nomenclatura química para los compuestos inorgánicos, es utilizada para todos aquellos compuestos no carbonados. Los compuestos inorgánicos se clasifican según su función química, siendo las principales funciones: óxidos, bases, ácidos y sales.

Hay infinidad de combinaciones entre los elementos inorgánicos con el fin de formar compuestos, a continuación se mencionan algunas de dichas combinaciones.

Hoy en día existen tres tipos de nomenclatura inorgánica diferente:

  • Nomenclatura sistemática (o estequiométrica): Está basada en nominar a las sustancias mediante la utilización de prefijos con números griegos. Dichos prefijos nos indican la atomicidad que posea la molécula, o lo que es lo mismo, el número de átomos del mismo elemento que se encuentren en la molécula. Ejemplo: CO = monóxido de carbono

Prefijo

Atomicidad

Mono-

1

di-

2

Tri-

3

Tetra-

4

Penta-

5

Hexa-

6

Hepta-

7

Octa-

8

Nona-

9

  • Nomenclatura de Stock: En este tipo de nomenclatura se nombran los compuestos finalizándolos con la valencia indicada en números romanos, colocados generalmente como subíndices. Ejemplo: Sulfuro de hierro (III) = Fe2S3

  • Nomenclatura tradicional: También conocida como nomenclatura clásica, se emplea indicando la valencia del elemento a través de prefijos y sufijos que acompañan al nombre del elemento. Cuando el elemento a tratar sólo posee una valencia, se utiliza el prefijo –ico, pero cuando tiene dos valencia, se utilizan los prefijos –oso ( para la valencia menor) e –ico ( para la mayor). En cambio, cuando el elemento tiene tres o cuatro valencia:

    • Hipo- …-oso

    • …-oso

    • …-ico

    • Per-…-ico

    Ejemplos: Óxido permangánico = Mn2O7

Compuestos:

Óxidos:

Son compuestos binarios donde participa el oxígeno en combinación con cualquier otro elemento, menos con los gases nobles. Existen diferentes tipos de óxidos, dependiendo de si el elemento combinado con el oxígeno es metálico o no, clasificándose así en óxidos básicos y óxidos ácidos. También existen los llamados, peróxidos, pues el oxígeno tiene valencia -2, menos en este grupo, donde el oxígeno participa con valencia -1.

Óxido básico:

Fe2O3 :

  • trióxido de hierro ( siguiendo la nomenclatura sistemática)

  • Óxido de hierro (III) ( según la nomenclatura de Stock)

  • Óxido férrico ( en la nomenclatura tradicional)

Óxido ácido ( también conocidos con el nombre de anhídrido)

SO3 :

  • Trióxido de azufre ( nomenclatura sistemática)

  • Óxido de azufre (VI) ( nomenclatura de Stock)

  • Anhídrido sulfúrico ( nomenclatura tradicional)

Peróxidos:

Ejemplo: H2O2 :

  • dióxido de dihidrógeno (nomenclatura sistemática)

  • Óxido de hidrógeno (nomenclatura de Stock)

  • Peróxido de hidrógeno (nomenclatura tradicional)

En este caso, también se conoce a este compuesto con su nombre común, agua oxígenada.

Hidruros:

Los hidruros son compuestos binarios donde se combina el hidrógeno con un metal. En estos casos, el hidrógeno siempre participa con la valencia, -1.

Se nomina con la palabra hidruro añadiendo el nombre del metal con los prefijos de –oso  o –ico, según el caso.

Ejemplo: NiH3 → trihidruro de níquel, hidruro de niquel (III), o hidruro niquélico.

Hidruros no metálicos e hidrácidos:

Son compuestos binarios de carácter ácido, en el caso de los hidrácidos,  y compuestos que se encuentran formados por el hidrógeno y un no metal (halógenos, usando generalmente la valencia -1 y grupo 16, participando con la valencia -2).

Los hidruros no metálicos se nominan añadiendo el sufijo –uro, más la palabra hidrógeno, con la sílaba “de”.

Ejemplo: HF → ácido fluorhídrico o fluoruro de hidrógeno.

Boranos:

Son compuestos donde participa el hidrógeno y el boro, siguiendo la fórmula general BnHn+4. Estos compuestos se nominan con unas reglas especificas de nomenclatura, usando la palabra borano, con un prefijo numérico dependiente de la cantidad de boranos que se encuentren presentes en la molécula.

Ejemplo:

  • BH3 = borano o también monoborano

  • B3H7 = triborano.

Al igual que los boranos, existen otras combinaciones similares, con otros elementos como el silicio, dando los compuestos conocidos como Silanos, o Germanos, en el caso de compuestos con el germanio y el hidrógeno.

También hay hidruros con elementos nitrogenoides, como el caso del famoso amoníaco ( NH3), conociéndose generalmente a éstos por nombres propios, como la fosfina, la arsina, etc.

Existen otros muchos tipos de compuestos, como las sales ( ácidas, básicas, mixtas…), hidróxidos, peroxoácidos, etc…

En un sentido amplio, nomenclatura química son las reglas y regulaciones que rigen la designación (la identificación o el nombre) de las sustancias químicas.

Como punto inicial para su estudio es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos.

Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazado con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.

Nomenclatura en química inorgánica

Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo.

Una función química es la tendencia de una sustancia a reaccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo, los compuestos ácidos tienen propiedades característica de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion H+1; y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH-1 presente en estas moléculas.

Debemos recordar aquí que las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.

Actualmente se aceptan tres sistemas o subsistemas de nomenclatura, estos son:

  • el sistema de nomenclatura estequiométrica o sistemático,

  • el sistema de nomenclatura funcional o clásico o tradicional y

  • el sistema de nomenclatura Stock.

Estos tres sistemas nombran a casi todos los compuestos inorgánicos, siendo la nomenclatura tradicional la más extensa.

Algunas reglas para la nomenclatura inorgánica

Se escribe siempre en primer lugar el símbolo del elemento o radical menos electronegativo (menor capacidad de atraer electrones) y a continuación el del elemento o radical más electronegativo (mayor capacidad de atraer electrones). Pero se nombran en orden inverso a este orden.

Por ejemplo, CrBr3 = tribromuro de cromo; CO = monóxido de carbono

Se intercambian las valencias de los elementos o los radicales, colocándolas en forma de subíndices. Estos subíndices se simplifican, si se puede, teniendo en cuenta que deben ser números enteros y que el 1 no se escribe.

En los ejemplos anteriores: CrBr3

El cromo está actuando con valencia 3 (Cr+3) y el bromo lo hace con valencia –1 (Br–1) (el cromo puede tener valencia 2, 3, 4, 5, 6 y el bromo puede tener valencia +1, –1, 3, 5, 7)

La fórmula sería Cr+3 Br–1, intercambiamos las valencias pero poniendo su número como subíndice y queda CrBr3 (sería Cr1, pero el uno no se escribe).

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) recomienda el uso de la nomenclatura sistemática, la más extendida, y la de Stock o funcional, utilizada sobre todo para nombrar óxidos, hidruros y hidróxidos.

En la nomenclatura sistemática de los óxidos la palabra genérica óxido va precedida de los prefijos griegos mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- o hepta-, según el número de oxígenos que existan; a continuación se indica, de la misma forma, la proporción del segundo elemento.

Por ejemplo, N2O5, pentaóxido de dinitrógeno (5 átomos de oxígeno y 2 átomos de nitrógeno).

En algunas ocasiones se puede prescindir del prefijo mono- (CaO, óxido de calcio).

En la nomenclatura de Stock no se utilizan prefijos. Los óxidos se nombran con la palabra óxido seguida del nombre del otro elemento y su valencia entre paréntesis; siguiendo con el ejemplo: N2O5, sería óxido de nitrógeno (V). Si el elemento que se combina con el oxígeno tiene valencia única, no es necesario indicarla; así, Li2O es óxido de litio (de la misma fórmula deducimos que la valencia del litio es 1 y la del oxígeno 2).

En los hidruros metálicos el hidrógeno actúa con valencia –1 y se nombran con la palabra genérica hidruro seguida del nombre del metal. El número de átomos de hidrógeno se indica mediante prefijos numerales; por ejemplo, AuH3, trihidruro de oro.

En la nomenclatura funcional se nombran con la palabra hidruro seguida del nombre del metal y su valencia correspondiente, salvo que la valencia sea única [AuH3, hidruro de oro (III)].

En los hidruros no metálicos el hidrógeno actúa con valencia +1 y los no metales con sus respectivas valencias negativas; se nombran añadiendo el sufijo -uro al no metal. Por ejemplo, HCl, cloruro de hidrógeno.

Los hidróxidos se nombran con la palabra hidróxido seguida del nombre del metal, indicando con prefijos numerales sus proporciones; por ejemplo, Mg(OH)2, dihidróxido de magnesio.

En la nomenclatura de Stock no se utilizan los prefijos: al nombre del metal se le añade su valencia, aunque ésta se omite cuando es única; por ejemplo, Mg(OH)2, hidróxido de magnesio.

En la nomenclatura sistemática, los ácidos oxoácidos se nombran como compuestos binarios en los que el constituyente negativo (anión) es poliatómico; se utiliza el sufijo -ato para el anión y se especifica la valencia del elemento central mediante números romanos entre paréntesis, seguida de la palabra hidrógeno; por ejemplo, HClO, oxoclorato (I) de hidrógeno. Para estos ácidos, la IUPAC admite la nomenclatura tradicional (HClO, ácido hipocloroso).


Nomenclatura Tradicional

Para los Óxidos, Hidróxidos y Ácidos Oxácidos tiene en cuenta el número de estados de oxidación de los elementos de tal forma:

Nº de estados de oxidación

Prefijos y Sufijos

Ejemplos

Grupos I, II y IIIA

1 estado

ico

Na+1 Sódico

Al+3 Alumínico

Grupos IVA y VA

2 estados

Al mayor ico

C+4 Carbonico

C+2 Carbonoso

Al menor oso

P+5 Fosfórico

P+3 Fosforoso

Grupo VIA

3 estados

Al mayor ico

S+6 Sulfúrico

Se+6 Selenico

Al intermediooso

S+4 Sulfuroso

Se+4 Selenioso

Al menorHipo__oso

S+2Hiposulfuroso

Se+2Hiposelenioso

Grupo VIIA

4 estados

Al mayorPer__ico

Cl+7 Perclórico

I+7 Periódico

Al siguiente ico

Cl+5 Clorito

I+5 Iodico

Al siguienteoso

Cl+3 Cloroso

I+3 Iodoso

Al menorHipo__oso

Cl+1 Hipocloroso

I+1 Hipoiodoso

Lo anterior quiere decir que:

  1. Las Sales Oxisales derivadas de Oxácidos con terminación ico pasarán a tener terminación ato.

    Ejemplo: H2SO4 = Acido Sulfúrico Na2SO4 = Sulfato Sódico

  2. Las Sales Oxisales derivadas de Oxácidos con terminación oso pasarán a tener terminación ito.

    Ejemplo: H2SO3 = Acido Sulfúroso Na2SO3 = Sulfito Sódico

  3. Las Sales Haloideas derivadas de Hidracidos con terminación hídricopasarán a tener terminación uro.

    Ejemplo: H2S = Acido Sulfhídrico Na2S = Sulfuro Sódico

ÁCIDOS OXOÁCIDOS

Fórmula general: Ha Ab Oc , donde A es un no metal o un metal de transición (Cr y Mn,..).

Pueden suponerse formados a partir del compuesto binario correspondiente sumándole H2O (o aprender la fórmula general). Se acepta la nomenclatura tradicional y se recomienda la funcional. También es válida la sistemática y la estequiométrica2 (que no se usa en la práctica).

NOMENCLATURA TRADICIONAL

En esta nomenclatura para poder distinguir con qué valencia3 funcionan los elementos en ese  compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos,

 

4 valencias

 

3 valencias

 

 

 

Hipo__oso

Menor

 

 

Mayor

2 valencias

       __oso

1 valencia

       __ico

 

 

 

  Per__ico

aunque existen bastantes menos de los que se pueden formular teóricamente. Los más usuales:

X

Valencias

 

Fórmula general

C, Si

4

_ico

H2XO3

Cl, Br, I

1

3

5

7

hipo_oso

_oso

_ico

per_ico

HXO

HXO2

HXO3

HXO4

S, Se, Te

4

6

_oso

_ico

H2XO3

H2XO4

N

3

5

_oso

_ico

HNO2

HNO3

Ácidos polihidratados. Regla general

Columna impar

 

Columna par

Prefijo

 

Elementos

Prefijo

 

Elementos

Meta

1 anhídrido+1 H2O

 

Meta

1 anhídrido+1 H2O

 

Piro

1 anhídrido+2 H2O

P(V)

Orto

1 anhídrido+2 H2O

Si(IV)

Orto

1 anhídrido+3 H2O

B(III), P(III), P(V), As(V)

Piro

2 anhídrido+1 H2O

S(IV), S(VI), Se(VI)

 

Si no se utiliza prefijo, se supone que es el meta, con excepción del fósforo: ácido fosfórico º ácido ortofosfórico º H3PO4 y el boro: ácido bórico º ácido ortobórico º H3BO3

Los ácidos piro son todos diácidos y se pueden nombrar de ambas maneras: ácido pirofosfórico º ácido difosfórico.

Ácidos tioderivados: Un oxígeno está sustituido por un S. Ej. Ácido tiosulfúrico: H2S2O3

 

Hay algunos metales que también forman ácidos, como el cromo y el manganeso:  

Valencia

Fórmula

N. tradicional

6

CrO3 + H2O = H2CrO4

Ácido crómico

6

 Cr2O6 +H2O = H2Cr2O7

Ácido dicrómico

 

Valencia

Fórmula

N. tradicional

6

MnO3 + H2O = H2MnO4

Ácido mangánico

7

Mn2O7 + H2O = H2Mn2O8 = HMnO4

Ácido permangánico

NOMENCLATURA FUNCIONAL

Se empiezan con la palabra “ácido” y se leen los subíndices del oxígeno (oxo) y del no metal y se terminan en –ico, poniendo el nº de oxidación del no metal entre paréntesis y con números romanos.

Ej: 

  • H3PO4 : ácido tetraoxofosfórico (V)

  • H2Cr2O7 : ácido heptaoxodicrómico (VI)

     

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA

Igual, pero nombrándolos como sales del hidrógeno (la terminación es –ato).

Ej.

  • H3PO4 : tetraoxofosfato (V) de hidrógeno

  • H2Cr2O7 : heptaoxodicromato(VI) de hidrógeno

En ambas nomenclaturas, desaparecen, por innecesarios, todos los prefijos y sufijos. El nº de oxidación del no metal se calcula fácilmente, sin más que saber el del oxígeno (-2) y el del hidrógeno (+1)

Notas

1 anhídrido: nombre antiguo del compuesto binario correspondiente del no metal con el oxígeno.

2 La estequiométrica sería como la sistemática, pero leyendo también el subíndice del hidrógeno y no utilizando el nº de oxidación del no metal. Ej. H3PO4 : tetraoxofosfato de trihidrógeno

3 La valencia es la capacidad de combinación. El nº de oxidación o nº de valencia es el que se calcula aplicando una serie de reglas. No son lo mismo, aunque a veces se utilicen como sinónimos. Es preferible utilizar el nº de oxidación para nomenclatura. Ej. En los compuestos: CH4, CH3Cl, CCl4, la valencia del C es 4; sin embargo, su nº de oxidación es: -4, -2 y +4, respectivamente.

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