Resumen de Fundamentos de Química Inorgánica: Nomenclatura y Estequiometría
Fundamentos de Química Inorgánica: Nomenclatura y Estequiometría
Introducción
La nomenclatura química permite nombrar y formular compuestos de manera sistemática para comunicarse con precisión en química. En este material repasarás las reglas básicas para óxidos, hidruros, hidrácidos, hidróxidos, oxoácidos, sales (oxigenadas y no oxigenadas) y cómo asignar números de oxidación. Encontrarás definiciones, ejemplos prácticos y tablas comparativas para facilitar el aprendizaje.
Definición: La nomenclatura química es el conjunto de reglas para nombrar sustancias químicas y formular sus composiciones.
Conceptos básicos y reglas generales
Número de oxidación
Definición: El número de oxidación es la carga que tendría un átomo si los electrones en los enlaces se asignaran al átomo más electronegativo.
Reglas esenciales:
- El estado de un elemento libre es $0$ (ej. $\ce{H2}$, $\ce{O2}$).
- La carga de un ión monoatómico es su número de oxidación (ej. $\ce{Cl-}$ tiene $-1$).
- La suma de los números de oxidación en un compuesto neutro es $0$; en un ión poliatómico es la carga del ión.
- El oxígeno normalmente tiene $-2$, excepto en peróxidos donde es $-1$.
Definición: La valencia es la capacidad de enlace de un átomo y se relaciona con los electrones en su capa más externa.
Notación química y fórmulas
- Use siempre la notación química estándar con mhchem: $\ce{NaCl}$, $\ce{Fe2O3}$, $\ce{H2SO4}$.
- Para ecuaciones y fórmulas use $\ce{...}$ dentro de expresiones LaTeX.
Óxidos
Óxidos metálicos (básicos)
Definición: Compuestos formados por un metal y oxígeno, típicamente con carácter básico.
- Fórmula general: $\ce{M O_x}$ (se escribe primero el metal).
- Ejemplos: $\ce{CaO}$, $\ce{FeO}$, $\ce{Fe2O3}$.
Nomenclatura:
- Stock: "óxido de metal" con número de oxidación si es necesario: $\ce{FeO}$ -> óxido de hierro (II); $\ce{Fe2O3}$ -> óxido de hierro (III).
- Tradicional: sufijos "oso" (menor) y "ico" (mayor): $\ce{FeO}$ -> óxido ferroso; $\ce{Fe2O3}$ -> óxido férrico.
Óxidos no metálicos (ácidos)
Definición: Óxidos formados por no metales que suelen formar ácidos al disolverse en agua.
- Fórmula: $\ce{N_m O_n}$ (se escribe primero el no metal).
- Ejemplos: $\ce{CO2}$, $\ce{NO}$, $\ce{SO3}$.
- Nomenclatura numérica (prefijos): $\ce{CO2}$ -> dióxido de carbono; $\ce{NO}$ -> monóxido de nitrógeno.
Hidruros y combinaciones binarias con hidrógeno
Hidruros metálicos
Definición: Compuestos formados por un metal y hidrógeno donde el hidrógeno actúa como anión $\ce{H-}$.
- Fórmula general: $\ce{M H_x}$, determinados por intercambio de números de oxidación.
- Ejemplos: $\ce{LiH}$ -> hidruro de litio; $\ce{CaH2}$ -> hidruro de calcio; $\ce{CuH}$ -> hidruro de cobre (I).
- Nomenclatura Stock: "hidruro de [metal]" con número de oxidación si aplica.
- Tradicional: sufijos "oso/ico" para estados distintos.
Hidruros de no metales (compuestos covalentes)
- Ejemplos con nombres tradicionales: $\ce{NH3}$ amoníaco, $\ce{PH3}$ fosfina, $\ce{CH4}$ metano, $\ce{BH3}$ borano.
Hidrácidos (grupos 16 y 17)
Definición: Compuestos binarios de hidrógeno con no metales de los grupos 16 o 17.
- Ejemplos: gas $\ce{HCl}$ (cloruro de hidrógeno), gas $\ce{H2S}$ (sulfuro de hidrógeno).
- Nomenclatura según estado: en gas se nombran como "[no metal]uro de hidrógeno" ($\ce{HCl}$ -> cloruro de hidrógeno), en solución acuosa como ácidos: $\ce{HCl(aq)}$ -> ácido clorhídrico; $\ce{H2S(aq)}$ -> ácido sulfhídrico.
Hidróxidos
Definición: Compuestos que contienen el anión hidróxido $\ce{OH-}$ y un catión metálico.
- Fórmula general: $\ce{M(OH)_n}$ donde $n$ corresponde al número de oxidación del metal.
- Ejemplos: $\ce{NaOH}$ hidróxido de sodio; $\ce{Fe(OH)2}$ hidróxido de hierro (II); $\ce{Fe(OH)3}$ hidróxido de hierro (III).
- Nomenclatura Stock: "hidróxido de [metal]" con númer
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Nomenclatura química esencial
Klíčová slova: Nomenclatura química, Estequiometría, Rendimiento químico
Klíčové pojmy: Número de oxidación: regla suma = 0 en compuestos neutros, Óxidos metálicos: "óxido de [metal]"; usar (II)/(III) si es necesario, Óxidos no metálicos: prefijos numerales (monóxido, dióxido, ...), Hidruros metálicos: "hidruro de [metal]"; hidruros no metálicos tienen nombres tradicionales, Hidrácidos: gas -> "[no metal]uro de hidrógeno", acuoso -> "ácido [nombre]-hídrico", Hidróxidos: fórmula $\ce{M(OH)_n}$, nombre "hidróxido de [metal] (n)", Oxoácidos: sufijos -oso/-ico y prefijos hipo-/per- para variación en oxoaniones, Sales: no oxigenadas -> "[anión]uro de [metal]"; oxigenadas usan -ato/-ito según oxoácido, Formulación: cruzar números de oxidación para obtener subíndices, Peróxidos: oxígeno con $-1$ (ej. $\ce{H2O2}$), Convertir ácido <-> oxoanion: -ico -> -ato, -oso -> -ito, Usar mhchem para fórmulas y mantener notación LaTeX para expresiones químicas