Tema 1: Formulación y nomenclatura de las sustancias químicas.

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1 Tema 1: Formulación y nomenclatura de las sustancias químicas.
Logotipo de la IUPAC El fin de la nomenclatura química es identificar, de manera inequívoca, a las sustancias. Si bien se recomienda usar el nombre sistemático, conviene conocer las tres formas de nombrar las sustancias químicas: Nombre usual o vulgar, para aquellas sustancias conocidas desde muy antiguo, como por ejemplo agua, amoniaco, anhídrido carbónico,... Nombre funcional, se utiliza para los oxoácidos y derivados. Nombre stock, se utiliza cuando es necesario indicar el número de oxidación de algún elemento (escribiéndose con números romanos entre paréntesis. Nombre sistemático, es el recomendado por la IUPAC y puede utilizarse para todas las sustancias. 1 1 1

2 Fórmulas químicas H2O NH3 CH4
La fórmula de una sustancia indica la proporción en que se combinan los átomos de los elementos que la constituyen. Pero si se trata de una sustancia molecular, la fórmula dice el número de átomos de cada clase que contiene la molécula. La fórmula es una secuencia de símbolos de elementos, con subíndices para indicar el número de átomos. El numero 1 siempre se omite en la fórmula. H2O NH3 CH4 En una fórmula, se escribe el último (a la derecha) el elemento que aparece primero en la secuencia de elementos, es decir, el que se encuentra más a la derecha en la tabla periódica y de estar en el mismo grupo, el que está más arriba. Es decir, en la fórmula se escribe primero el metal y luego el no metal. Pero cuidado con el hidrógeno, que no se encuentra en su lugar habitual, lo colocamos a la derecha del nitrógeno. 2 2 2

3 Números de oxidación. El número de oxidación es el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado, bien sea mediante enlace covalente (compartiéndolos) o enlace iónico (aceptándolos o cediéndolos). El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con otro más electronegativo que él. Y será negativo cuando el átomo gane electrones, o los comparta con otro que sea menos electronegativo que él. Un mismo elemento puede comportarse de diferentes formas para unirse a otros átomos: Con los números de oxidación positivos de la izquierda, si los tiene, actúa como metal, cediendo, o compartiendo con otro átomo más electronegativo los electrones indicados por el número de oxidación. Cuanto tiene un número de oxidación negativo a la derecha se comporta como no metal, el átomo acepta o comparte con otro átomo menos electronegativo los electrones indicados por el número de oxidación. Los números de oxidación positivos centrales, cuando los tiene, son exclusivamente para uniones con el oxígeno, formando oxoácidos (y también óxidos). Para calcular el número de oxidación de un elemento en una fórmula, hay que tener en cuenta que la suma de todos los números de oxidación de todos los átomos es exactamente igual a la carga que tenga, o cero si es  una sustancia neutra (sin carga eléctrica). 3 3

4 Clasificación de las sustancias.
Cuando se estudia la nomenclatura química, se clasifican las sustancias en dos grupos: Sustancias orgánicas, que están constituidas por carbono e hidrógeno y otros elementos como el oxígeno, nitrógeno y halógenos. Hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos y aromáticos. Compuestos oxigenados (alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos). Compuestos nitrogenados (aminas, amidas, nitrocompuestos y nitrilos. Sustancias inorgánicas, también llamadas minerales, que están constituidas por el resto de elementos. También se incluyen en este grupo algunas sustancias que contienen carbono:  C, CO, CO2, H2CO3, HCN y sus derivados. Combinaciones de un solo elemento (elementos e iones monoatómicos. Combinaciones de dos elementos (hidruros, óxidos, peróxido y sales binarias). Combinaciones de tres o más elementos (hidróxidos, oxoácidos, oxoaniones y oxisales) 4 4

5 Tipos de nomenclatura. Nomenclatura sistemática: El nombre sistemático por sí mismo permite deducir la fórmula y se obtiene, en la mayoría de los casos, leyendo en la fórmula de derecha a izquierda. En algunos casos al nombre del elemento se le añade una terminación específica (-URO, -ATO, -IDO). El número de átomos se indica mediante unas partículas numerales (mono, di, tri, tetra, penta, hexa...) y, cuando sea necesario, también se indica la carga.   La nomenclatura stock: es similar a la nomenclatura sistemática, pero no se utilizan partículas numerales para indicar el número de átomos, se pone el número de oxidación en números romanos y entre paréntesis inmediatamente detrás del nombre del elemento al que hace referencia. La nomenclatura funcional: está en desuso, de hecho la IUPAC sólo admite su uso en los ácidos y derivados (aniones y sales). El número de oxidación se indica, cuando es necesario, con unos afijos característicos, que permiten indicar el número de oxidación de una forma sencilla. Nomenclatura usual: Se utiliza sólo en sustancias que se conocen desde hace mucho tiempo y a las que se les ha dado un nombre en función de alguna propiedad o particularidad.  FeO monóxido de hierro  H2S sulfuro de hidrógeno  HNO2 ácido nitroso  Cu2+ ion cobre(II)  NaOH sosa  SO32-  trioxidosulfato(2-)  Hg22+ dimercurio(2+)  O3 ozono  HCl ácido clorhídrico  CuSO4 sulfato de cobre(II)  Cr(OH)3 hidróxido de cromo(III) 5 5