Cuando un suelo contiene los nutrientes necesarios las plantas los toman de la disolución del suelo en forma de iones, como por ejemplo: cloruros Cl-, sulfuros S2-, nitratos NO31-, carbonatos CO32-, sulfatos SO42-y fosfatos PO43-, gracias a la solubilidad en agua de las sales iónicas.
Los compuestos iónicos o sales constituye un grupo muy grande; algunos pueden tener nombres comunes, como por ejemplo la sal de mesa (NaCl), o como el mineral silvita (KCl). Para continuar su estudio es importante saber escribir sus formulas y su nombre químico o sistemático. El nombre químico o sistemático tiene la ventaja de que facilita la comunicación entre los químicos y proporciona una forma útil para trabajar con la variedad de sustancias que nos rodean.
Recordemos que el proceso mediante el cual se le asigna nombre a los compuestos químicos recibe el nombre de nomenclatura química; por los que los nombres sistemáticos corresponden a los nombres normales que reflejan la clasificación del compuesto e indica su composición y ordenamiento de los átomos. Este nombre se da con base en una función química.
Las propiedades químicas de un compuesto pueden depender de un átomo o conjunto de átomos que lo forman y siempre les proporcionan características químicas similares. A este átomo o conjunto de átomos se les da el nombre de función química, entre estas funciones químicas se encuentran los óxidos metálicos (óxidos básicos), los óxidos no metálicos (óxidos ácidos), bases o hidróxidos, los ácidos (hidrácidos y oxiácidos) y las sales.
Los dos sistemas más importantes de nomenclatura para compuestos inorgánicos son: el sistema de Ginebra propuesto en 1892 por el Congreso Internacional de Química y el sistema IUPAC (International Unión of Pure and Applied Chemestry), propuesto dese 1940, y es revisado y adecuado periódicamente.
Nomenclatura de compuestos iónicos
Los compuestos iónicos están formados por cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos). Con excepción del amonio NH41+ todos los cationes de interés se derivan de átomos metálicos. Los cationes metálicos toman su nombre del elemento. Por ejemplo:ELEMENTO | NOMBRE DEL CATION |
Li litio | Li+ ion litio |
Na sodio | Na+ ion sodio |
K potasio | K + ion potasio |
Rb rubidio | Rb+ ion rubidio |
Cs cesio | Cs+ ion cesio |
Mg magnesio | Mg2+ ion magnesio |
Ca calcio | Ca2+ ion calcio |
Al aluminio | Al3+ ion aluminio |
Los compuestos iónicos se pueden clasificar en binarios (formado por dos elementos), ternarios (formado por tres elementos) y poli atómicos.
Los compuestos iónicos binarios están formados por un catión metálico y un anión no metálico.
Cuadro Nº1 nomenclatura de algunos aniones monoatómicos comunes de acuerdo a su posición en la tabla periódica
GRUPO | ELEMENTO | NOMBRE DEL ANIÓN |
IVA (14) | Carbono Silicio | C4- carburo* Si4- siliciuro |
VA (15) | Nitrógeno Fosforo | N3- nitruro P3- fosfuro |
VIA (16) | Oxigeno Azufre | O2- óxidos S2- sulfuro |
IVA (14) | Flúor Cloro Bromo Yodo | F- fluoruro Cl- cloruro Br- bromuro I- yoduro |
La palabra carburo también se utiliza para el anión C22-
Para representar un compuesto iónico binario por medio de formulas químicas, se utilizan los símbolos de los elementos y la proporción en que se encuentran combinados utilizando subíndices, por ejemplo CaF2, el elemento escrito a la izquierda en una formula química es el catión y el que está a la derecha es el anión. Es importante recordar que en la formula de un compuesto, la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos que lo forman siempre debe ser igual a cero, esto es, el numero de cargas positivas totales debe ser igual al número de cargas negativas totales.
Regresemos a nuestro ejemplo: CaF2, la combinación del ion calcio con el ion fluoruro:
ELEMENTO | SIMBOLO | ION |
Calcio | Ca | Ca2+ |
Flúor | F | F- |
Para que el numero de cargas positivas y negativas sea igual se necesitan 1 ion calcio por 2 iones fluoruro, por lo que en la formula se indica esta proporcionalidad por medio de subíndices. La expresión CaF2 indica que hay 1 átomo de calcio por 2 de flúor, siendo el número total de cargas positivas de +2 y de negativas de -2, con lo que se cumple con la regla de que la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos que forman un compuesto es igual a cero.
Sistema de la IUPAC
1ª Este sistema representa los números de oxidación positivos del elemento correspondiente en el compuesto por medio de números romanos, entre paréntesis. Veamos cómo se aplica esta regla en los casos de hierro, cromo y vanadio.
NUMERO DE OXIDACION | Reglas del sistema IUPAC |
Fe2+ | Hierro (II) |
Fe3+ | Hierro (III) |
Cr2+ | Cromo (II) |
Cr3+ | Cromo (III) |
Cr6+ | Cromo (IV) |
+ | Vanadio (II) |
V3+ | Vanadio (III) |
V4+ | Vanadio (IV) |
V5+ | Vanadio (V) |
Así para las combinaciones entre los elementos de hierro (Fe) y azufre (s), se tienen los siguientes compuestos:
IONES | FORMULA | NOMBRE IUPAC |
Fe2+ y S2- | FeS | Sulfuro de hierro (II) |
Fe3+ y S2- | F2S3 | Sulfuro de hierro (III) |
2ª Cuando el número de oxidación del elemento es uno solo, se omite el número romano. Esto es, para elementos como el sodio y el calcio no se escribe número romano alguno, como en los siguientes casos:
NaCl cloruro de sodio CaS sulfuro de calcio
Escribe la fórmula y el nombre IUPAC de los siguientes compuestos como en el ejercicio | ||
Iones | Fórmula | Nombre IUPAC |
Cu + y S2- | Cu2S | Sulfuro de di-cobre I |
Cu 2+ y S2 | CuS | Mono-sulfuro de cobre l |
Cr 2+ y Cl- | CrCl2 | Di-Cloruro de cromo ll |
Cr 3+ y Cl- | CrCl3 | Tri-Cloruro de cromo lll |
Cr 6+ y Cl- | CrCl6 | Hexa-Cloruro de cromo Vl |
V 2+ y Br- | VBr2 | Di-Bromuro de vanadio ll |
V 3+ y Br- | VBr3 | Tri-Bromuro de Vanadio lll |
V 4+ y Br- | VBr4 | Tetra-Bromuro de vanadio Vl |
V 1+ y Br- | VBr | Mono-Bromuro de vanadio l |
Nomenclatura de las sales ternarias y poli atómicas
Para la escritura de fórmulas y nombres de compuestos formados por 3 o más elementos, nos basaremos en la información del siguiente cuadro.
Cuadro nombres y fórmulas de cationes y aniones inorgánicos comunes.
Catión | Anión |
H+ Hidrógeno | F- Fluoruro |
Li+ Litio | Cl- Cloruro |
Na+ Sodio | Br- Bromuro |
K+ Potasio | I- Yoduro |
Cs+ Cesio | (OH)- Hidróxido |
Ag+ Plata | (CN)- Cianuro |
(NH4)+ Amonio | (MnO4 )- Permanganato |
Hg+ Mercurio(I ) | (ClO)- Hipoclorito |
Hg2+ Mercurio(I I) | (ClO2 )- Clorito |
Cu+ Cobre ( I ) | (ClO3 )- Clorato |
Cu2+ Cobre ( II ) | (ClO4 )- Perclorato |
Al3+ Aluminio | (BrO)- Hipobromito |
Mg2+ Magnesio | (BrO2)- Bromito |
Ca2+ Calcio | (BrO3)- Bromato |
Sr2+ Estroncio | (BrO4)- Perbromato |
Ba2+ Bario | (NO2)- Nitrito |
Zn2+ Zinc | (NO3)- Nitrato |
Cd2+ Cadmio | (HCO3) - Hidrógeno Carbonato o Bicarbonato |
Co2+ Cobalto ( II) | (HSO4)- Hidrógeno Sulfato o Bisulfato |
Co3+ Cobalto ( III) | O2- Óxido |
Mn2+ Manganeso (II ) | S2- Sulfuro |
Mn3+ Manganeso (III ) | (SO3)2- Sulfito |
Fe2+ Hierro (II ) | (SO4)2- Sulfato |
Fe3+ Hierro (III ) | (CO3)2- Carbonato |
Sn2+ Estaño ( II) | (CrO4)2- Cromato |
Sn4+ Estaño ( IV) | (Cr2O7)2-Dicromato |
Pb2+ Plomo (II ) | (SiO3)2- Silicato |
Pb4+ Plomo (IV ) | (HPO4)2- Hidrógeno Fosfato |
(PO4)3- Fosfato |
Recuerda que para formar un compuesto iónico es necesario combinar un catión con un anión. En una fórmula química el catión se escribe a la izquierda y el anión a la derecha y para nombrar el compuesto se inicia con el nombre del anión seguido del catión.
Observa el siguiente ejemplo:
¿Cuál es la fórmula del compuesto que se obtiene al combinar el catión calcio Ca2+ con el anión fosfato (PO4)3-?
Ca3 (PO4) 2
El número de oxidación sin la carga se escribe como subíndice del ión con carga opuesta, así de esta forma el número de cargas positivas totales es de +6 y de negativas 6- , esto es, con este procedimiento se tiene un compuesto eléctricamente neutro cuya fórmula y nombre son:
Ca3 (PO4) 2 Fosfato de Calcio
¿Qué pasa si las cargas de los iones tienen el mismo valor numérico, como en el caso del Ca2+ y el (SO4)2-? En este caso se requiere de un ión calcio y un ion sulfato para tener un compuesto eléctricamente neutro por lo que su fórmula y nombre son CaSO4
En algunos casos los compuestos iónicos se encuentran hidratados, esto es, tienen un número específico de moléculas de agua unidas a ellos. Por ejemplo, cada molécula de CuSO4 sulfato de cobre (II) tiene cinco moléculas con él, su fórmula es: CuSO4∙5H2O, y el nombre sistemático de este compuesto es sulfato de cobre pentahidratado
CUESTIONARIO
- Escribe el nombre según la IUPAC de los compuestos que corresponden a las fórmulas siguientes:
a) Na2S sulfuro de di-sodio
b) MgBr2 bromuro de magnesio
c) NH4Cl cloruro de amonio
d) CaCO3 Carbonato de Calcio
e) NaHCO3 bicarbonato de sodio
f) (NH4)3PO4 fosfato de amonio
g) KNO3 nitrato de potasio
h) Mg3(PO4)2 fosfato de magnesio
i) ZnCl2 cloruro de cinc
- Escribe las fórmulas de los siguientes compuestos de acuerdo a la IUPAC.
a) Carbonato de Calcio (mármol) CaCO3
b) Nitrato de Amonio(un importante fertilizante) NH4NO3.
c) Fosfato de Calcio (usado como abrasivo en la pasta de dientes) Ca3 (PO4)2
d) Sulfato de magnesio ( sal de Epson) Mg SO4
e) Carbonato de sodio (sosa para lavar) Na2CO3
- Completa la siguiente tabla, escribiendo el nombre químico o sistemático correspondiente
Mineral | Fórmula química | Nombre químico o sistemático |
Calcocita | Cu2S | Sulfuro de Cobre |
Pirita | FeS2 | Di-Sulfuro de hierro (ll) |
Esfalerita | ZnS | Sulfuro de Zinc |
Galena | PbS | Cloruro sódico |
Cinabrio | HgS | Sulfuro de mercurio |
Caliza | CaCO3 | Carbonato de calcio |
Silvita | KCl | Cloruro de potasio |
- (c) Los Números de oxidación del cloro y del potasio son - y + respectivamente. Por lo que la fórmula de cloruro de potasio es:
a) K2Cl
b) KCl2
c) KCl
d) KCl3
- (a) El catión fierro presenta dos estados de oxidación Fe2+ y Fe3+. Tomando en cuenta que el número de oxidación del azufre en el sulfuro ferroso es 2- ,la fórmula del compuesto es:.
a) FeS
b) FeS2
c) Fe2S3
d) Fe2S
- Instrucción. Relaciona las siguientes columnas, escribe dentro del paréntesis la letra que corresponda con el nombre de los siguientes compuestos:
A) NH4Cl (d) Fosfato de amonio
B) (NH4)2 SO4 (a) Cloruro de amonio
C) NH4NO3 (b) Sulfato de amonio
D) (NH4)3 PO4 (c) Nitrato de amonio
- Instrucción. Complete la siguiente tabla, escribiendo correctamente las formulas de los compuestos que se forman por la unión de los cationes y aniones.
ANIONES | |||||
CATIONES | Cl- | NO3- | PO43- | CO32- | |
K+ | KCl | KNO3 | K3PO4 | K2CO3 | |
Mg²+ | MgCl2 | MgNO2 | Mg3(PO4)2 | Mg2(CO3)2 | |
Al³+ | AlCl3 | Al(NO3)3 | Al3(PO4)3 | Al2(CO3)3 | |
Zn²+ | ZnCl2 | Zn(NO3)2 | Zn3(PO4)2 | Zn2(CO3)2 | |
- Instrucción. Escribir los nombres para los siguientes compuestos.
a) KNO3 Nitrato de Potasio
b) CaCO3 Carbonato de calcio
c) Ca3(PO4)2 Fosfato de calcio
d) (NH4)2SO4 Sulfato de amonio
- Instrucción. Escribe las fórmulas resultantes así como sus nombres, según el ejemplo.
CATION | A N I O N E S | |||
Cl- Cloruro | SO42- Sulfato | NO3- Nitrato | PO43- Fosfato | |
Na+ Sodio | Na Cl Cloruro de sodio. | Na2SO4 Fosfato de sodio | NaNO3 Nitrato de sodio | Na3PO4 Fosfato de Sodio |
Actividad 6.2
COMBINACIÓN DE CATIONES CONTRA ANIONES
( Cl)-Cloruro | ( S)2- Sulfuro | ( NO3)-Nitrato | ( CO3)2-Carbonato | ( SO4)2-Sulfato | ( PO4)3-Fosfato | |
Na+ Sodio | NaCL Cloruro de Sodio | Na2S Sulfuro de sodio | NaNO3 Nitrato de sodio | Na2CO3 Carbonato de sodio | Na2SO4 Sulfato de sodio | Na3PO4 Fosfato de sodio |
K+ Potasio | KCl Cloruro de potasio | K2S Sulfuro de potasio | KNO3 Nitrato de potasio | K2CO3 Carbonato de potasio | K2SO4 Sulfato de potasio | K2PO4 Fosfato de potasio |
Ca2+ Calcio | CaCl2 Cloruro de calcio | CaS Sulfuro de calcio | Ca(NO3) 2 Nitrato de calcio | Ca(CO3) Carbonato de calcio | Ca(SO4) Sulfato de calcio | Ca3 (PO4)2 Fosfato de calcio |
Mg2+Magnesio | MgCl2 Cloruro de magnesio | MgS Sulfuro de magnesio | Mg(NO3)2 Nitrato de magnesio | Mg(CO3) Carbonato de magnesio | Mg(SO4) Sulfato de magnesio | Mg3(PO4)2 Fosfato de magnesio |
Fe2+ Fierro II | FeCl2 Cloruro de hierro ll | FeS Sulfuro de hierro | Fe(NO3)2 Nitrato de hierro ll | Fe(CO3) Carbonato de hierro ll | Fe(SO4) Sulfato de magnesio | Fe3(PO4)2 Fosfato de hierro ll |
Fe3+ Fierro III | FeCl3 Cloruro de hierro lll | Fe2S3 Sulfuro de hierro lll | Fe(NO3)3 Sulfuro de hierro lll | Fe2(CO3) 3 Carbonato de hierro lll | Fe2(SO4)3 Sulfato de magnesio lll | Fe(PO4) Fosfato de hierro |
(NH4)+ Amonio |
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