Unidad 2. 2. Nomenclatura inorgánica

Es muy importante para la química que haya una nomenclatura universal que permita el entendimiento de la ciencia sin importar el idioma o parte geográfica donde se esté manejando, es por ello por lo que a continuación vamos a describir cómo deben nombrarse distintos compuestos químicos, empezando por aquellos considerados inorgánicos.

Química inorgánica

Se define como la rama de la química que se ocupa del estudio de los elementos diferentes del carbono, así como de su preparación, propiedades y reacciones entre sus compuestos.

Algunos compuestos simples del carbono se tienen en cuenta también en la química inorgánica, incluyendo los óxidos, el disulfuro de carbono, los haluros, el cianuro de hidrógeno y sales tales como cianuros, cianatos, carbonatos e hidrogenocarbonatos o bicarbonatos.

Para poder nombrar estos compuestos inorgánicos es necesario que se utilice un lenguaje universal, que sirva para comprender, adquirir, explicar y estudiar cada fenómeno que se presente, a través de un mismo idioma que denominamos nomenclatura. En la antigüedad los científicos nombraban lo que sucedía a su alrededor como querían, entonces se tenía que homologar el lenguaje de la química y John Dalton, el primer investigador que unifico los símbolos químicos y Berzelius quien propuso la simbología de los elementos que hasta hoy se utiliza; el nombre de dicha simbología tiene su base en el latín y alemán, por ejemplo: litium, que es litio (Li), fosforum que es el fosforo (P), entre otros.

Debido a que existen diversos compuestos químicos, fue necesario implementar un método que facultara la forma de nombrarlos, para evitar confusiones, es por eso por lo que hoy en día utilizamos las reglas propuestas de la IUPAC (International Unión of Pure and Applied Chemistry).

Fórmula química.

Se define como la representación de un compuesto químico mediante el uso de símbolos para los átomos y subíndices para mostrar el número de átomos presentes

Actualmente existen y se aceptan tres tipos de nomenclatura para nombrar a los compuestos químicos inorgánicos:

a)   Sistemática: en la que se utilizan los prefijos monos, di, tri, tetra, etc., para indicar el número de átomos involucrados en el compuesto.

b)   Stock: se emplea cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de un número de oxidación que se indica al final en números romanos y entre paréntesis.

c)   Tradicional: aquí se nombra el número de oxidación o la valencia del elemento que forma el compuesto con una serie de prefijos y sufijos. Los prefijos son letras que se agregan al principio o al final de la nomenclatura.

Tabla 1 Prefijos.

No. de valencias	Valencia más baja	Valencia baja	Valencia alta	Valencia más alta
1			-       ico
2	Hipo-     - oso	-       oso	-       ico
3	Hipo-     - oso	-       oso	-       ico
4	Hipo-     - oso	-       oso	-       ico	Per-         - ico

Recordemos que los elementos químicos tienen valencias, las cuales puedes encontrar en la tabla periódica de los elementos y cuyos valores son muy importantes al momento de darle nombre a los compuestos en los que participan.

Tabla 2 Valencia de los elementos.

Nombre del grupo	Elementos	Valencia -	Valencia +
Hidrógeno	H	-1	1
Alcalinos	Li, Na, K, Rb, Cs, Fr		1
Alcalinotérreos	Be, Mg, Ca, Sr, Ba		2
Térreos	B	-3	3
	Al, Ga, In		3
	Tl		1, 3
Carbonoideos	C, Si	-4	2, 4
	Ge, Sn, Pb		2, 4
Nitrogenoideos	N	-3	1, 2, 3, 4, 5
	P, As, Sb	-3	1, 3, 5
	Bi		3, 5
Anfígenos	O	-2	-
	S, Se, Te	-2	2, 4, 6
	Po		2, 4
Halógenos	F	-1	-
	Cl, Br, I, At	-1	1, 3, 5, 7
Gases nobles	He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn		-
Metales de transición	Fe, Co, Ni		2, 3
	Cr		2, 3, 6
	Mn		2, 3, 4, 7
	Cu, Hg		1, 2
	Zn, Cd		2
	Au		1, 3
	Ag		1
	Pt, Pd		2, 4

2.2.1. Óxidos

A continuación, vamos a revisar las reglas de la nomenclatura de diferentes compuestos inorgánicos, iniciando con el grupo de los óxidos.

Óxidos

Son compuestos binarios del oxígeno que se unen con otros elementos, los cuales pueden ser metales o no metales.

Ejemplo:

Ilustración 1 Composición de los óxidos metálicos y no metálicos. Cuando se une el oxígeno con un metal se forma un óxido metálico, pero cuando se une con un no metal se forma un óxido no metálico.

Número de oxidación.

Se define como la cantidad de electrones que gana o pierde un elemento al combinarse.

Existen algunos elementos que presentan números de oxidación fijos, sin embargo, hayo otros en los que varían, tal y como se muestra en la tabla.

Tabla 3 Números de oxidación.

Metales	Grupo	No. de oxidación	No metales	Grupo	No. de oxidación
Li, Na, K	IA	1+	C, Si	IVA	4+, 2+, 4-
Be, Mg, Ca, Sr, Ba	IIA	2+	N, P, As	VA	5+, 3+, 3-
B, Al, Ga	IIIA	3+	O, S, Se	VIA	6+, 4+, 2-
Fe, Co	VIIIB	3+, 2+	·         Los metales son siempre positivos. ·         Los no metales son positivos o negativos
Hg, Cu	IIB y IB	2+, 1+
Au	IB	3+, 1+
Ag	IB	1+
Zn	IIB	2+

Los óxidos metálicos, de acuerdo con la nomenclatura tradicional, se nombran con la palabra óxido seguida del nombre del metal con la terminación -oso o -ico, según actúe el metal con el menor o el mayor estado de oxidación. En el caso que solo actúe con un número de oxidación podemos nombrarlo con la terminación -ico, o simplemente con el nombre del metal. La nomenclatura sistemática, nos dice que se debe indicar el número de oxidación del metal al final del nombre.

Tabla 4 Ejemplos de Óxidos.

Iones		Compuesto	Nomenclatura tradicional	Nomenclatura stock	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
Na1+	O2-	Na2O	Óxido de sodio	Óxido de sodio (I)	Monóxido de disodio
Ca2+	O2-	CaO	Óxido de calcio	Óxido de calcio (II)	Monóxido de calcio
Al3+	O2-	Al2O3	Óxido de aluminio	Óxido de aluminio (III)	Trióxido de dialuminio
Fe2+	O2-	FeO	Óxido ferroso	Óxido de fierro (II)	Monóxido de hierro
Fe3+	O2-	Fe2O3	Óxido férrico	Óxido de fierro (III)	Trióxido de dihierro

Cuando hay unión del oxígeno con los no metales da como resultado a los óxidos ácidos o no metálicos. Teniendo como fórmula general:

Donde:

Y = no metal.

m = el número de oxidación con el que actúa el no metal.

Para el caso de la nomenclatura tradicional, se nombran al igual que los metálicos, con la terminación -oso para el de menos número de oxidación e -ico, para el de mayor. Asimismo, en la nomenclatura sistemática se nombran indicando el número de átomos de oxígeno y no metal combinados o colocando entre paréntesis el número de oxidación del no metal.

Se presentan otra clase de óxidos en las que el oxígeno actúa con un número de oxidación diferente, en el caso de que actúe con valencia de -1, los compuestos formados son llamados peróxidos, debido a que en su estructura se agrupan dos oxígenos peroxo (-O-O-), así la fórmula del anión de los peróxidos queda de la siguiente forma:

En la nomenclatura tradicional, se nombran con la palabra peróxido, seguida del nombre del metal y aplicando las mismas reglas de los óxidos, en el caso de que dicho metal tenga uno o varios estados de oxidación. La nomenclatura sistemática es semejante a la de los óxidos.

Tabla 5 Ejemplos de peróxidos

Iones		Compuesto	Nomenclatura tradicional	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
H1+		H2O2	Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)	Peróxido de hidrógeno
Na1+		Na2O2	Peróxido de sodio	Peróxido de sodio
Ca2+		CaO2	Peróxido de calcio	Peróxido de calcio
Cu1+		Cu2O2	Peróxido cuproso	Peróxido de cobre (I)
Cu2+		CUO2	Peróxido cúprico	Peróxido de cobre (II)

2.2.2.              Ácidos e hidruros.

Otro tipo de compuestos que son muy empleados son los ácidos, los cuales también tiene sus propias reglas de nomenclatura.

Ácidos.

Compuestos que, en disolución, incrementan la concentración de iones de hidrógeno. Algo importante que no debemos olvidar es que los compuestos que contienen hidrógeno se denominan ácidos solamente cuando están en disolución acuosa, a temperatura ambiente y presión estándar, pero cuando el HCl, se encuentra en forma de gas, recibe el nombre de cloruro de hidrógeno, y al momento que se disuelve en agua, se convierte en ácido clorhídrico.

Existen dos tipos de estos compuestos: hidrácidos y los oxiácidos.

Ilustración 2 Composición de los ácidos. Al combinarse el ion hidrógeno con un no metal se forma un hidrácido y al combinarse con un oxianión se forma un oxiácido.

Los hidrácidos contienen hidrógeno y otro elemento no metálico. Cuando se asigna el nombre de un ácido de este tipo, primero se indica la palabra acido y después la raíz del segundo elemento más la terminación hídrico.

Tabla 6 Ejemplos de algunos hidrácidos

Iones		Compuesto	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
H1+	Cl1-	HCl	Ácido clorhídrico
H1+	Br1-	HBr	Acido bromhídrico
H1+	I1-	HI	Acido yodhídrico
H1+	S2-	H2S	Ácido sulfhídrico
H1+	CN1-	HCN	Acido cianhídrico

Los oxiácidos además de hidrógeno y otro elemento también pueden contener oxígeno por lo que se identifican mediante la fórmula del oxianión, es decir por un ion poliatómico que contiene oxígeno.

Tabla 7 Ejemplos de oxianiones

Ion	Nombre	Ion	Nombre
	Nitrito		Bromato
	Nitrato		Yodato
	Permanganato		Peryodato
	Hipoclorito		Acetato
	Clorito		Carbonato
	Clorato		Sulfito
	Perclorato		Sulfato
	Tiosulfato		Fosfito
	Cromato		Fosfato
	Dicromato		Arseniato

Cuando hay presencia de hidrógeno, entonces el nombre del oxiácido empieza por la palabra acido seguida por la raíz del anión. Si el sufijo del anión es -ato, se cambia por -ico; cuando del anión termina en -ito, se cambia por -oso.

Tabla 8 Ejemplos de oxiácidos

Iones		Compuesto	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
H1+	Cl1-	HClO	Acido hipocloroso
H1+		HClO3	Acido clórico
H1+		HNO3	Acido nítrico
H1+		HNO2	Acido nitroso
H1+		H2SO4	Acido sulfúrico

Cabe mencionar, el hidrógeno también tiene sus excepciones y es cuando este trabaja con un número de oxidación 1-, los compuestos en estos casos son llamados hidruros y se componen del ion hidruro y un metal. El nombre de estos compuestos inicia con la palabra hidruro y termina con el nombre del metal.

Tabla 9 Ejemplos de hidruros

Iones		Compuesto	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
Na1+	H1-	NaH	Hidruro de sodio
K1+	H1-	KH	Hidruro de potasio
Ca2+	H1-	CaH2	Hidruro de calcio
Cu1+	H1-	CuH	Hidruro de cobre (I)
Cu2+	H1-	CuH2	Hidruro de cobre (II)

2.2.3.              Hidróxidos.

Los hidróxidos son otro tipo de compuestos inorgánicos que tienen características químicas y de nomenclatura específicas.

Hidróxidos

Son aquellas sustancias que se forman al reaccionar un óxido metálico con el agua. Los hidróxidos contienen el grupo OH1-, el cual recibe el nombre de ion de hidróxido. La característica de estas sustancias es que son alcalinas o básicas, por lo que también se les conoce como bases.

Ejemplo:

Ilustración 3 Formación de los hidróxidos. Al combinar agua con un óxido metálico se forma un hidróxido.

La fórmula de las bases se compone del catión metálico y el anión hidróxido. Se nombran con la palabra hidróxido seguido del nombre del metal.

Tabla 10 Ejemplos de hidróxidos.

Iones		Compuesto	Nomenclatura tradicional	Nomenclatura stock	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
Na1+	OH1-	NaOH	Hidróxido de sodio	Hidróxido de sodio	Hidróxido de sodio
Ca2+	OH1-	Ca(OH)2	Hidróxido de calcio	Hidróxido de calcio	Dihidróxido de calcio
Al3+	OH1-	Al(OH)3	Hidróxido de aluminio	Hidróxido de aluminio	Trihidróxido de aluminio
Fe2+	OH1-	Fe(OH)2	Hidróxido ferroso	Hidróxido de hierro (II)	Dihidróxido de hierro
Fe3+	OH1-	Fe(OH)3	Hidróxido férrico	Hidróxido de hierro (III)	Trihidróxido de hierro

2.2.4.              Sales.

Dentro de los compuestos inorgánicos más comunes y abundantes en la naturaleza se encuentran las sales, las cuales hay de diferentes tipos.

Sales.

Son aquellos compuestos que se forman al combinar metales con no metales, los cuales se pueden clasificar en dos tipos: sales binarias (haluros) y oxisales.

Ilustración 4 Composición de las sales. Al combinar un metal con un no metal se forman las sales.

Las sales binarias o haluros resultan de la combinación de los metales con iones del grupo VIIA de los halógenos o algún elemento del grupo VIA. El nombre se inicia con el prefijo del no metal y la terminación -uro y concluye con el nombre del metal, de acuerdo con la nomenclatura funcional y sistemática.

Tabla 11 Ejemplos de sales binarias o haluros

Iones		Compuesto	Nomenclatura sistemática	Nomenclatura stock	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
Na1+	F1-	NaF	Fluoruro de sodio	Fluoruro de sodio	Fluoruro de sodio
Ca2+	I1-	CaI2	Yoduro de calcio	Yoduro de calcio	Diyoduro de calcio
Al3+	S2-	Al2S3	Sulfuro de aluminio	Sulfuro de aluminio	Trisulfuro de dialuminio
Fe2+	Cl1-	Fe(Cl)2	Cloruro ferroso	Cloruro de hierro (II)	Dicloruro de hierro
Fe3+	Br1-	Fe(Br)3	Bromuro férrico	Bromuro de hierro (III)	Tribromuro de hierro

Las oxisales se obtienen al combinar un metal con un oxianión. Este tipo de compuestos también se llaman sales neutras. Para nombrar a las oxisales o sales neutras, basta con identificar al oxianión y escribir su nombre seguido del nombre del metal, de acuerdo con lo establecido por la nomenclatura sistemática.

Tabla 12 Ejemplos de oxisales

Iones		Compuesto	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
Na1+	ClH1-	NaClO	Hipoclorito de sodio
K1+		KClO3	Clorato de potasio
Ca2+		Ca(NO3)2	Nitrato de calcio
Cu1+		CuNO2	Nitrito de cobre (I)
Cu2+		CuSO4	Sulfato de cobre (II)

Existe la posibilidad de que la sustitución de hidrógenos por un oxiácido no sea total, por lo que da como resultado la formación de una sal acida. Estos compuestos se nombran igual que las sales neutras, anteponiendo del prefijo hidrógeno o dihidrógeno, de acuerdo con el número de hidrógenos retenidos.

Iones		Compuesto	Nomenclatura sistemática
Catión	Anión
Na1+		NaHCO3	Hidrógeno carbonato de sodio
K1+		KHSO4	Hidrógeno sulfato de potasio
Ca2+		Ca(SO3)2	Hidrógeno sulfito de calcio
Fe2+		Fe(H2PO4)2	Dihidrógeno fosfato de hierro (II)
Cu2+		Fe2(H2PO4)3	Hidrógeno fosfato de hierro (III)