PARA FORMULAR (Andrea Torrecillas)

MANUAL DE FORMULACION

1. VALENCIAS DE LOS PRINCIPALES ELEMENTOS 

Las valencias son unos números enteros asociados a diferentes elementos que determinan en qué proporción se van a combinar estos para formar los compuestos químicos. Estas valencias, pueden ser número positivo o negativo y además cada elemento puede tener una o más de una valencia.

Las valencias de los principales elementos químicos, las cuales debemos conocer para poder formular y nombrar compuestos  químicos, se encuentran al final de esta unidad en el anexo 1.

2. SUSTANCIAS SIMPLES 

Son sustancias químicas que están formadas por un solo tipo de elemento.

2.1. FORMULACIÓN DE SUSTANCIAS SIMPLES

En la representación mediante fórmulas de estas sustancias, la fórmula puede llevar un subíndice o no. Este subíndice indica el número de átomos que hay de ese elemento en dicha molécula.

• Las fórmulas de las sustancias simples formadas por átomos de gases nobles, metales y algunos no metales como el C y Si no llevan ningún subíndice en la fórmula. Ejemplos: Cu, Sn, Au, Ar, Kr, C, Si...

• El resto de no metales, no indicados en el apartado anterior presentan subíndices en la fórmula, esto quiere decir que las moléculas de estas sustancias simples tienen más de un átomo del elemento por el que están formadas, como por ejemplo:

- Sustancias simples no metálicas cuyo subíndice es 2: H2, N2, O2,    F2, Cl2, Br2, I2. - Sustancias simples no metálicas cuyo subíndice es 3: O3 (ozono) - Sustancias simples no metálicas cuyo subíndice es 4: P4, As4. - Sustancias simples no metálicas cuyo subíndice es 8. S8, Se8

2.2. NOMENCLATURA DE SUSTANCIAS SIMPLES

Las sustancias simples se pueden nombrar de dos formas diferentes: con nomenclatura tradicional y con nomenclatura sistemática

La nomenclatura tradicional consiste en nombrar la sustancia simple sólo con el nombre del elemento. La única excepción es la de la especie O3 que recibe el nombre de ozono.

La nomenclatura sistemática consiste en anteponer al nombre del elemento un prefijo numeral que indica el número de átomos que hay de esa sustancia (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-). Estos prefijos numerales se utilizarán para indicar el número de átomos en la nomenclatura de cualquier elemento en todos los tipos de compuestos.

Vamos a ver algunos ejemplos de cómo se nombran este tipo de sustancias en ambas nomenclaturas:

FORMULA	NOMBRE TRADICIONAL	NOMBRE SISTEMATICO
O2	Oxigeno	Dioxigeno
O3	Ozono	trioxigeno
Ne	Neon	Neon
N2	Nitrógeno	dinitrogeno

3. COMPUESTOS BINARIOS 

Son sustancias químicas que están formadas por átomos de dos elementos diferentes.

3.1. FORMULACIÓN DE LOS COMPUESTOS BINARIOS

En este apartado, vamos a exponer como se obtiene la fórmula de un compuesto binario.

Para obtener la fórmula de un compuesto binario, hemos de combinar las valencias de dos elementos diferentes, con la condición de que una valencia ha de ser positiva y la otra negativa. En la fórmula, el elemento que aporta la valencia positiva irá siempre delante y el elemento que aporta la valencia negativa irá detrás. Dichas valencias se han de cruzar, de manera que cada elemento llevará un subíndice que será igual a la valencia (sin el signo) del otro elemento. Si los dos subíndices, son múltiplos de un mismo número, estos se simplificarán dividiéndolos por dicho número.

Vamos a ver un par de ejemplos de cómo se obtiene la fórmula de un compuesto. Combinaremos por un lado el hidrógeno con valencia -1 con el aluminio con valencia +3.

Antes de comenzar a describir los diferentes compuestos binarios, es interesante comentar que los compuestos Cr y Mn, habitualmente, cuando actúan en compuestos binarios, solamente utilizan las valencias +2 y +3 de las que pueden tener.

3.2. ÓXIDOS

Son compuestos binarios que están formados por oxígeno que aporta la valencia (-2) y otro elemento que ha de aportar una valencia positiva. Los óxidos se pueden nombrar de tres formas diferentes: nomenclatura sistemática, nomenclatura de stock y nomenclatura tradicional.

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. En la primera palabra, pondremos la palabra óxido anteponiendo a ésta un prefijo que indicará el coeficiente que lleva el oxígeno en la molécula. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será el nombre del otro elemento anteponiendo a éste un prefijo que indicará el coeficiente que lleva el otro elemento. Si ambos elementos no presentan coeficientes, se puede poner el prefijo mono- o si no queremos, no lo pondremos, de ambas formas el nombre en sistemática es correcto. El esquema resumido sería:

[Nº átomos oxígeno + “óxido”]+[nº átomos otro elemento + nombre otro elemento]

Al2O3        Trióxido de dialuminio Cl2O7  heptaóxido de dicloro Na2O Æ óxido de disodio o monóxido de disodio La nomenclatura de stock consiste en nombrar el compuesto de la siguiente manera. En primer lugar se pone la palabra “óxido”, seguida de la palabra “de”, en tercer lugar el nombre de la palabra del otro elemento que acompaña al oxígeno y por último se pone entre paréntesis con números romanos la valencia del elemento que acompaña al oxígeno. La valencia se pone siempre y cuando, el elemento que acompaña al oxígeno presente más de una valencia, si solo presentase una valencia, no se debe poner la valencia entre paréntesis. El esquema resumido sería:

[“óxido”]+[“de”]+[nombre otro elemento]+[valencia otro elemento (si tiene más de 1)]

Veamos algunos ejemplos de esta nomenclatura:

Al2O3  Óxido de aluminio. (no se pone la valencia entre paréntesis debido a que el aluminio solo tiene una valencia)                                                                                                                                                       Cl2O7   Óxido de cloro (VII) (porque el cloro tiene más de una valencia)                                                               SO2 Óxido de azufre (IV)

La nomenclatura tradicional consiste en nombrar el compuesto mediante dos palabras. La primera palabra será óxido. La segunda palabra estará formada por la raíz del nombre del elemento que acompaña al oxígeno y un prefijo y/o sufijo que dependerá de la valencia que aporte. Esta segunda palabra la obtendremos fijándonos en los prefijos y sufijos que aparecen en la tabla que mostramos a continuación.

MgO  óxido magnésico o óxido de magnesio (el magnesio solo tiene una valencia, por ello se puede utilizar la segunda forma de nombrar y en la primera acaba en -ico)

FeO  óxido ferroso (termina en –oso porque el hierro actúa en este compuesto con la valencia +2 que es de las dos que puede tener la más pequeña)

 P2O  anhídrido hipofosforoso (lleva la palabra anhídrido porque el fósforo es un no metal y el fósforo utiliza la valencia +1 que es la más pequeña de las tres que puede tener).

Al construir la segunda palabra de la formulación tradicional (la que lleva prefijo y sufijo) existen algunos elementos en los que la raíz que se utiliza para formar la palabra cambia con respecto al nombre del elemento.

• Hierro  ferroso, férrico                              • Cobre  cuproso, cúprico

• Plata  argentino (argentoso no existe)   • Oro  auroso, áurico

• Estaño  estannoso, estánnico                  • Plomo  plumboso, plúmbico

 • Nitrógeno  nitroso, nítrico                       • Azufre  sulfuroso, sulfúrico

Por último comentar que  hay algunos compuestos que presentan excepción en todas estas reglas para los óxidos, como son el MnO2 y los óxidos de nitrógeno. Todas estas excepciones van a ser reflejadas en el siguiente cuadro

3.3. HIDRUROS

Son compuestos binarios que están formados por la combinación del hidrógeno con otro elemento. Para estudiar la nomenclatura de los hidruros, vamos a dividirlos en varios grupos que serán:

• Hidruros metálicos

• Hidruros no metálicos de los grupos 16 y 17.

 • Hidruros no metálicos de los grupos 13, 14 y 15

3.3.1. HIDRUROS METÁLICOS

Son hidruros en los que el hidrógeno se combina con un elemento metálico. En estos compuestos el hidrógeno actúa con valencia (-1), mientras que el elemento metálico actúa con valencia positiva. Las reglas que se utilizan en la nomenclatura de este tipo de hidruros son las mismas que en los óxidos, presentando los tres tipos de nomenclatura.

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. En la primera palabra, pondremos la palabra hidruro anteponiendo a ésta un prefijo que indicará el coeficiente que lleva el hidrógeno en la molécula. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será el nombre del otro elemento anteponiendo a éste un prefijo que indicará el subíndice que lleva el otro elemento. El esquema resumido sería:

[Nº átomos hidrógeno + “hidruro”]+[nº átomos metal + nombre metal]

Ejemplo:

AlH3       Trihidruro de aluminio                                                                                                                                   PtH4       Tetrahidruro de platino                                                                                                                                      NaH       Hidruro de sodio  

La nomenclatura de stock consiste en nombrar el compuesto de la siguiente manera. En primer lugar se pone la palabra “hidruro”, seguida de la palabra “de”, en tercer lugar el nombre de la palabra del otro elemento que acompaña al hidrógeno y por último se pone entre paréntesis con números romanos la valencia del elemento que acompaña al hidrógeno. La valencia se pone siempre y cuando, el elemento que acompaña al hidrógeno presente más de una valencia, si solo presentase una valencia, no se debe poner la valencia entre paréntesis. El esquema resumido sería:

[“hidruro”]+[“de”]+[nombre del metal]+[valencia del metal (si tiene más de 1)]

Ejemplos:

AlH3 Hidruro de aluminio. (no se pone la valencia entre paréntesis debido a que el aluminio solo tiene una valencia)

PtH4  Hidruro de platino (IV) (porque el platino tiene más de una valencia)

La nomenclatura tradicional consiste en nombrar el compuesto mediante dos palabras. La primera palabra será hidruro. La segunda palabra estará formada por la raíz del nombre del elemento que acompaña al hidrogeno y un prefijo y/o sufijo que dependerá de la valencia que aporte dicho elemento (según sea la valencia pequeña o mayor). 

MgH2 hidruro magnésico o hidruro de magnesio (el magnesio solo tiene una valencia, por ello se puede utilizar la segunda forma de nombrar y en la primera acaba en -ico)

FeH2  hidruro ferroso (termina en –oso porque el hierro actúa en este compuesto con la valencia (+2) que es de las dos que puede tener la más pequeña)

3.3.2. HIDRUROS NO METÁLICOS DE LOS GRUPOS 16 Y 17

Son hidruros en los que se combina el hidrógeno con valencia (+1) con alguno de los elementos no metálicos de los grupos 16 y 17 (S, Se, Te, F, Cl, Br y I) que actúan con la valencia negativa que pueden tener. Estos compuestos solo presentan nomenclaturas sistemática y tradicional.

De esta manera, solamente pueden existir siete compuestos de este tipo: H2S, H2Se, H2Te, HF, HCl, HBr, HI.

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. La primera palabra, estará  formada por la raíz del elemento que acompaña al hidrógeno y terminará en -uro. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será la palabra hidrógeno. Cabe destacar que aunque hay algunos compuestos que tienen subíndice 2 en el hidrógeno, en ningún caso se pone el prefijo di- delante de éste.

[nombre del no metal+uro]+[“de”]+[“hidrógeno”]

En este tipo de compuestos NO existe nomenclatura de stock

La nomenclatura tradicional se construye mediante dos palabras. La primera palabra que se pondrá es “ácido”. La segunda palabra estará formada por la raíz del elemento que acompaña al hidrógeno seguida de la palabra hídrico.

[“ácido”]+[nombre del no metal+”hídrico”]

Ejemplos:

3.3.3. HIDRUROS NO METÁLICOS DE LOS GRUPOS 13, 14 Y 15

Son hidruros en los que se combina el hidrógeno con valencia (-1) con alguno de los elementos no metálicos de los grupos 13, 14 y 15 (B, C, Si, N, P, As, Sb) que actúan con la valencia negativa que pueden tener. Estos compuestos solo presentan nomenclaturas sistemática y tradicional.

De esta manera, solamente pueden existir siete compuestos de este tipo: BH3, CH4, SiH4, NH3, PH3, AsH3 y SbH3.

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. En primer lugar pondremos la palabra hidruro precedida del prefijo que indica el número de átomos de hidrógeno que hay. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será el nombre del elemento que acompaña al hidrógeno.

[nº átomos hidrógeno+”hidruro”]+[“de”]+[nombre no metal]

En este tipo de compuestos NO existe nomenclatura de stock

La nomenclatura tradicional de estos compuestos, es una única palabra, para la cuál no existe ninguna regla que podamos aprender para determinarla. Estas palabras con el uso hay que aprenderlas de memoria.

4. SALES

Las sales con compuestos binarios que están formados por la combinación de un elemento no metálico (que aporta la valencia negativa) y un compuesto metálico (que aporta la valencia positiva).

Las reglas que se utilizan en la nomenclatura de este tipo de compuestos son las mismas que en los óxidos e hidruros no metálicos presentando los tres tipos de nomenclatura.

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. En la primera palabra, pondremos el nombre del no metal añadiéndole la terminación “uro” y anteponiendo a éste un prefijo que indicará el subíndice que lleva el no metal en la molécula. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será el nombre del elemento metálico anteponiendo a éste un prefijo que indicará el subíndice que lleva dicho elemento.

[nº átomos no metal + nombre no metal + uro]+[“de”]+[nº átomos metal + nombre metal]

Ejemplos:

AlCl3  Tricloruro de aluminio                                                                                                                                          Na2S  Sulfuro de disodio                                                                                                                                                                                                Mg3N2  Dinitruro de trimagnesio

La nomenclatura de stock consiste en nombrar el compuesto de la siguiente manera. En primer lugar pondremos el nombre del no metal añadiéndole la terminación “uro”, seguida de la palabra “de”, siguiendo en tercer lugar el nombre del elemento metálico y por último se pone entre paréntesis con número romano la valencia del elemento metálico.

[nombre no metal+uro]+[“de”]+[nombre del metal]+[valencia del metal (si tiene más de 1)]

 Ejemplos:

AlCl3  Cloruro de aluminio. (no se pone la valencia entre paréntesis debido a que el aluminio solo tiene una valencia)                                                                                                                           PbS  Sulfuro de plomo (II) (porque el plomo tiene más de una valencia)

La nomenclatura tradicional consiste en nombrar el compuesto mediante dos palabras. La primera palabra será el nombre del no metal añadiéndole la terminación “uro”, La segunda palabra estará formada por la raíz del nombre del elemento metálico y un sufijo que dependerá de la valencia que aporte dicho elemento (según sea la valencia pequeña o mayor).

Ejemplos:

AlCl3  cloruro alumínico o cloruro de aluminio (el aluminio solo tiene una valencia, por ello se puede utilizar la segunda forma de nombrar y en la primera acaba en -ico)                                               PbS  sulfuro plumboso (termina en –oso porque el plomo actúa en este compuesto con la valencia +2 que es de las dos que puede tener la más pequeña)

4.1. HIDRÓXIDOS

Los hidróxidos son compuestos ternarios, es decir son compuestos que están formados por tres elementos diferentes, pero se formulan y nombran con las reglas de los compuestos binarios. Los hidróxidos están formados por la combinación del grupo (OH) que actúa con valencia (-1) y un elemento metálico que actúa con valencia positiva. Los átomos de O y H en el grupo (OH) son inseparables cuando actúan como hidróxidos y su comportamiento es totalmente similar a como lo podría hacer un elemento como el F, Cl o alguno de las mismas características.

Por ejemplo si queremos formular un hidróxido combinándolo con el elemento metálico aluminio, lo haríamos de la siguiente manera:

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. En la primera palabra, pondremos la palabra “hidróxido” anteponiendo a éste un prefijo que indicará el subíndice que lleva el grupo hidróxido en la molécula. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será el nombre del elemento metálico.

[nº subíndice hidróxido+”hidróxido”]+[“de”]+[nombre metal]

Ejemplos:

Al(OH)3  Trihidróxido de aluminio                                                                                                                           NaOH  Hidróxido de sodio (al no tener subíndice el grupo (OH) no se pone el paréntesis) Mg(OH)2  Dihidróxido de magnesio

La nomenclatura de stock consiste en nombrar el compuesto de la siguiente manera. En primer lugar pondremos la palabra “hidróxido”, seguida de la palabra “de”, en tercer lugar el nombre del elemento metálico y por último se pone entre paréntesis con números romanos la valencia del elemento metálico.

[“hidróxido”]+[“de”]+[nombre metal]+[valencia metal (si tiene mas de 1)]

Ejemplos:

Al(OH)3  Hidróxido de aluminio. (no se pone la valencia entre paréntesis debido a que el aluminio solo tiene una valencia)                                                                                                                          Pb(OH)2  Hidróxido de plomo (II) (porque el plomo tiene más de una valencia)

La nomenclatura tradicional consiste en nombrar el compuesto mediante dos palabras. La primera palabra será “hidróxido”. La segunda palabra estará formada por la raíz del nombre del elemento metálico y un sufijo que dependerá de la valencia que aporte dicho elemento (según sea la valencia pequeña o mayor).

Al(OH)3  hidróxido alumínico ó hidróxido de aluminio (el aluminio solo tiene una valencia, por ello se puede utilizar la segunda forma de nombrar y en la primera acaba en -ico)                                         PbS  hidróxido plumboso (termina en –oso porque el plomo actúa en este compuesto con la valencia +2 que es de las dos que puede tener la más pequeña).

4.2. PERÓXIDOS

Los peróxidos son compuestos binarios que están formados por la combinación del grupo peróxido (O2)2- (que actúa con valencia (-2)) y un elemento metálico que aporta la valencia positiva. El subíndice que lleva el grupo peróxido, no se puede simplificar bajo ningún concepto. Un ejemplo de la formación de un peróxido:

La nomenclatura sistemática consiste en nombrar el compuesto mediante tres palabras. En la primera palabra, pondremos la palabra óxido anteponiendo a ésta un prefijo que indicará el coeficiente que lleva el oxígeno en la molécula (normalmente el prefijo di-. La segunda palabra será “de”. La tercera palabra será el nombre del otro elemento anteponiendo a éste un prefijo que indicará el subíndice que tiene este otro elemento.

[nº átomos oxígeno+”óxido”]+[“de”]+[nº átomos metal+nombre metal]

 Ejemplos:

Na2O2  Dióxido de disodio                                                                                                                                                     MgO2  Dióxido de magnesio                                                                                                                                                 H2O2  Dióxido de dihidrógeno

En la nomenclatura de stock, se pone en primer lugar la palabra “peróxido”, seguida de la palabra “de”, a continuación el nombre del elemento metálico y por último entre paréntesis la valencia en número romano que aporta el elemento metálico.

[“peróxido”]+[“de”]+[nombre metal]+[valencia del metal (si tiene más de 1)]

Ejemplos:

Na2O2  Peróxido de sodio (no se pone la valencia entre paréntesis debido a que el sodio sólo tiene una valencia)                                                                                                                                           CuO2  Peróxido de cobre (II)  (Se pone la valencia del cobre, ya que este puede tener más de una valencia diferente)                                                                                                                                                                         H2O2  Peróxido de hidrógeno (como el hidrógeno solo puede tener una valencia positiva, no se pone ésta entre paréntesis)

La nomenclatura tradicional consiste en nombrar el compuesto mediante dos palabras. La primera palabra será peróxido. La segunda palabra estará formada por la raíz del nombre del elemento que acompaña al oxígeno y un sufijo que dependerá de la valencia que aporte dicho elemento (según sea la valencia pequeña o mayor). El H2O2 es una excepción y recibe el nombre de “agua oxigenada”

MgO2  peróxido magnésico o peróxido de magnesio (el magnesio solo tiene una valencia, por ello se puede utilizar la segunda forma de nombrar y en la primera acaba en -ico)                                              Cu2O2  peróxido cuproso (termina en –oso porque el cobre actúa en este compuesto con la valencia +1 que es de las dos que puede tener la más pequeña)                                                                                                            H2O2  Agua oxígenada (tiene un nombre especial en tradicional porque es una excepción).