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Formulación química

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Formulación química es la encargada de regular las convenciones a emplear en la utilización de fórmulas químicas. Una fórmula química se compone de símbolos y subíndices, correspondiéndose los símbolos con los de los elementos que formen el compuesto químico a formular y los subíndices con las necesidades de átomos de dichos elementos para alcanzar la estabilidad molecular. Así, sabemos que una molécula descrita por la fórmula H2SO4 posee dos átomos de Hidrógeno, un átomo de Azufre y 4 átomos de Oxígeno.

Tabla de contenidos

[editar] Nomenclaturas de la IUPAC

Las maneras de formular un compuesto tienen que ser aceptadas por la IUPAC, "International Union of Pure and Applied Chemistry" Existen tres modos a través de los cuales nombrar una fórmula química:

  • Nomenclatura sistemática, la cual se vale de los prefijos mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- y hepta- para nombrar el número de átomos de cada componente de la molécula.
  • Nomenclatura stock, utilizada en compuestos con distintos estados de oxidación, y caracterizada por incluir la valencia con la que actúa entre paréntesis y en números romanos.
  • Nomenclatura clásica o tradicional, la cual se vale de los prefijos y sufijos hipo-oso, -oso, -ico y per-ico, según la valencia con la que actúen los elementos.

Así, por ejemplo, la fórmula Fe2O3 podemos nombrarla respectivamente:

  • Trióxido de dihierro
  • Óxido de hierro (III)
  • Óxido férrico

Y la fórmula FeO podemos nombrarla respectivamente:

  • Monóxido de hierro
  • Óxido de hierro (II)
  • Óxido ferroso

Sin embargo esto resulta demasiado general como para poder formular cualquier compuesto. Por lo cual procederemos a explicar cómo se formulan.

[editar] Formulación básica

[editar] Formulación inorgánica

Las normas que se exponen en este apartado son adecuadas para compuestos no basados en el carbono (esto no quiere decir que no tengan carbono, tómese como ejemplo CO2 o dióxido de carbono)

Se van a emplear en ocasiones prefijos que se corresponden cada uno con un número, de modo que indiquen en la nomenclatura el número de átomos que hay. Tales son:

  • mono: 1
  • di: 2
  • tri: 3
  • tetra: 4
  • penta: 5
  • hexa: 6
  • hepta: 7

En el caso de que tales números hagan referencia a un grupo de átomos se emplean estos otros prefijos:

  • bis: 2
  • tris: 3
  • tetraquis: 4
  • pentaquis: 5
  • hexa/hepta/octaquis: 6, 7, 8, etc...

[editar] Óxidos

Son compuestos binarios (formado por dos elementos) que se componen del elemento oxígeno y otro que puede ser un metal.

Cuando el oxígeno va con un metal se le denomina "óxido" y si es con un no metal (también llamado ametal) "anhídrido" y se emplean las siguientes normas de nomenclatura:

  • Nomenclatura de stock: Se escribe "Óxido de" y el nombre del elemento (tanto de un metal como de un no metal) seguido del número de oxidación, que antes se denominaba valencia, con la que actúa, escrita en números romanos. Óxido de cloro(III) = Cl2O3
  • Nomenclatura tradicional o clasica Se menciona la palabra "óxido" si el elemento unido al oxígeno es un metal o "anhídirido" si es un no metal. En seguida, se emplea el nombre del elemento unido al oxígeno con una serie de prefijos y terminaciones (hipo-oso; oso; ico; per-ico)que son un poco complejas ya que se debe tener en cuenta las valencias o numeros de oxidación que puede presentar el elemento metálico o no metálico.
  • Óxidos metálicos: Son compuestos que se forman entre los metales y el oxígeno, intercambiándose entre si sus números de oxidación. Si ambos son pares se simplifica dividiendo entre dos.
  • Óxidos ácidos o anhídridos: Son combinaciones entre no metales y oxigeno.Se formula poniendo el no metal con el subíndice dos y el oxigeno con el número de oxidación del no metal como subíndice. Si ambos números son pares se divide entre dos.

[editar] Hidruros
  • Hidruros metálicos: se forman cuando el hidrógeno se combina con un metal.
En estos compuestos el HIDRÓGENO actúa con estado de oxidación: -1.
Los metales actúan con su habitual estado de oxidación. Por ejemplo: el sodio con +1, el calcio con +2.
Obsérvese que en todos los hidruros metálicos el Hidrógeno se escribe a la derecha y el metal se escribe a la izquierda.
  • Hidruros volátiles: estos compuestos están unido por enlances covalentes no polares. Los elementos que forman estos compuestos son: N, P, As, Sb, C, Si, y B.
  • Haluros de hidrógeno o ácidos hidrácidos: los ácidos están dividos en dos grupos:
  • Hidrácidos: están formados por Hidrógeno(H) y un elemento de los grupos de la tabla periódica 16 y 17. Ejemplo: (HCl)->Ácido clorhídrico (HF)->Ácido fluorhídrico

[editar] Oxoácidos

Están formados por hidrógeno (H), un elemento no-metálico (X) y oxígeno (O). Cada ácido, al perder su(s) hidrógeno(s) en disolución acuosa produce su(s) respectivo(s) anión(es) con tantas cargas negativas como hidrógenos haya perdido. Dependiendo del número de H que tengan se dividen en 4 grupos:

 *Grupo 1 (1 H): Grupo de Cloro, Bromo, Yodo, Nitrógeno, Fósforo, Arsénico y Antimonio (los tres últimos con el prefijo meta).
            ÁCIDO                  ANIÓN
  HXO  Ácido hipo...oso.     XO¯  Hipo...ito.
  HXO2 Ácido .......oso.     XO2¯ .......ito.
  HXO3 Ácido .......ico.     XO3¯ .......ato.
  HXO4 Ácido per....ico.     XO4¯ Per....ato.
  HIO   Ácido hipoyodoso.     IO¯   Hipoyodito.
  HNO2  Ácido nitroso.        NO2¯  Nitrito.
  HPO3  Ácido metafosfórico.  PO3¯  Metafosfato.
  HBrO4 Ácido perbrómico.     BrO4¯ Perbromato.
 *Grupo 2 (2 H): Grupo de Azufre, Selenio y Teluro.
                ÁCIDO                 ANIÓN
  H2XO2  Ácido hipo...oso.     XO2²¯  Hipo...ito.
  H2XO3  Ácido .......oso.     XO3²¯  .......ito.
  H2XO4  Ácido .......ico.     XO4²¯  .......ato.
  
  H2SO2   Ácido hiposulfuroso.  SO2²¯  Hiposulfito.
  H2SeO3  Ácido selenioso.      SeO3²¯ Selenito.
  H2SO4   Ácido sulfúrico.      SO4²¯  Sulfato.
  H2TeO4  Ácido telúrico.       TeO4²¯ Telurato.
 *Grupo 3 (3 H): Grupo de Fósforo, Arsénico y Antimonio. (Con prefijo orto o  sin prefijo).
                ÁCIDO                      ANIÓN
  H3XO2  Ácido (orto)hipo...oso.     XO2³¯  (orto)hipo...ito.
  H3XO3  Ácido (orto).......oso.     XO3³¯  (orto).......ito.
  H3XO4  Ácido (orto).......ico.     XO4³¯  (orto).......ato.
  
  H3SbO2  Ácido (orto)hipoantimonioso.  SbO2³¯ (orto)Hipoantimonito.
  H3AsO3  Ácido (orto)arsenioso.        AsO3³¯ (orto)Arsenito.
  H3PO4   Ácido (orto)fosfórico.        PO4³¯  (orto)Fosfato.


 *Grupo 4 (4 H): Grupo de Fósforo, Arsénico y Antimonio. (Con prefijo piro o di).


                ÁCIDO                                    ANIÓN
  H4X2O3  Ácido dihipo...oso o pirohipo.......oso. X2O34¯  dihipo.......ito o pirohipo...ito.
  H4X2O5  Ácido di.......oso o piro.......oso.     X2O54¯  di.......ito o piro.......ito.
  H4X2O7  Ácido di.......ico o piro.......ico.     X2O74¯  di.......ato o piro.......ato.
  
  H4Sb2O3  Ácido dihipoantimonioso o piroantimonioso.  Sb2O34¯ dihipoantimonito o piroantimonito.
  H4As2O5  Ácido diarsenioso o piroarsenioso.          As2O54¯ diarsenito o piroarsenito.
  H4P2O7   Ácido difosfórico o pirososfórico.          P2O74¯  difosfato o pirofosfato.

Existen otros ácidos que de la manera que están clasificados arriba no encajan en la plantilla y podríamos llamarlos "irregulares":

 *Con Boro:
   HBO2   Ácido metabórico.     BO2¯    Metaborato.
   H3BO3  Ácido ortobórico.     BO3³¯   Ortoborato.
 *Con Azufre:
   H2S2O7   Ácido disulfúrico o pirosulfúrico.                S2O7²¯   Disulfato o pirosulfato.
   H2S2O8   Ácido peroxodisulfúrico o peroxopirosulfúrico.    S2O8²¯   Peroxodisulfato o peroxopirosulfato.
   H2SO5    Ácido peroxosulfúrico.                             SO5²¯   Peroxosulfato.
   H2S2O3   Ácido tiosulfúrico.                               S2O3²¯   Tiosulfato.
 *Con Silicio:
   H2SiO3   Ácido metasilícico o silícico.     SiO3²¯   Metasilicato o silicato.
   H4SiO4   Ácido ortosilícico.                SiO4²¯   Ortosilicato.
 *Con Carbono:
   H2CO3   Ácido carbónico.     CO3²¯   Carbonato.
 *Con Carbono Y Nitrógeno:
   HOCN   Ácido ciánico.     OCN¯   Cianato.
   HSCN   Ácido tiociánico.  SCN¯   Tiocianato.
 *Con Manganeso:
   H2MnO4   Ácido mangánico.     MnO4²¯   Manganato.
   HMnO4    Ácido permangánico.   MnO4¯   Permanganato.
 *Con Cromo:
   H2CrO4   Ácido crómico.       CrO4²¯   Cromato.
   H2Cr2O7  Ácido dicrómico.     Cr2O7²¯  Dicromato.
 *Otro importante es el Ácido acético o etanoico con el acetato o etanoato CH3-COO¯

Como ya hemos visto los oxoácidos tienen aniones que se forman al perder todos los hidrógenos que tenían pero tambien pueden perder sólo 2 ó sólo 3. Por ejemplo el Ácido sulfúrico (H2SO4) puede perder los 2 ó sólo 1 hidrógeno, si pierde los 2 el anión se llamará sulfato (SO4²¯) pero si sólo pierde 1 se llamará hidrogenosulfato (HSO4¯) que es un ANIÓN ÁCIDO y tiene carga. El Ácido difosfórico (H4P2O7) puede perder los 4: difosfato (P2O74¯), 3: hidrogenodifosfato (HP2O7³¯), 2: dihidrogenofosfato (H2P2O7²¯), 1: trihidrogenofosfato (H3P2O7¯). Del Ácido carbónico se puede formar un anión ácido: el hidrogenocarbonato (HCO3¯) aunque la IUPAC también acepta el término bicarbonato.

 *Sales Ternarias
   Las Sales Ternarias no son más que la combinación de un anión o anión ácido con otro elemento. Ejemplos:
   Ca(IO)2 Hipoyodito de calcio.        Ca(HCO3)2    Hidrogenocarbonato de calcio.  
   AlSbO3 Ortoantimonito de aluminio.   Pb(H2As2O7)2 Dihidrogenopiroarseniato de plomo(IV).
   CaS2O3 Tiosulfato de calcio.         CsH3SiO4     Trihidrogenoortosilicato de cesio.
 *Iones Poliatómicos Especiales de Uso Frecuente:
   NH4+    Catión amonio.                    CN-       Cianuro.
   Hg22+   Catión mercurioso.                OCN-      Cianato.
   O22-    Peróxido.                         SCN-      Tiocianato.
   S22-    Disulfuro.                        MnO42-    Manganato.
   S32-    Trisulfuro.                       MnO4-     Permanganato.
   Sn2-    Polisulfuro.                      CrO42-    Cromato.
   C22-    Acetiluro.                        Cr2O72-   Dicromato.
   OH-     Hidróxido.                        CH3-COO-  Acetato.

[editar] Hidrácidos

Son ácidos formados por hidrógeno (H) y un elemento no-metálico (X). En la nomenclatura se escribe el Ácido (HX) y después se indica que está en disolución acuosa (aq) o (ac) porque si no no habría diferencia entre las substancias binarias covalentes y los ácidos. Ejemplos:

   HF (aq)     Ácido fluorhídrico.    H3S  (aq)      Ácido sulfhídrico.
   HBr(aq)     Ácido bromhídrico.     H2Se (aq)      Ácido selenhídrico.
   HI (aq)     Ácido yodhídrico.      H2Te (aq)      Ácido telurhídrico.

El ácido sulfhídrico produce el sulfuro y el hidrogenosulfuro o bisulfuro (HS). Si estos compuestos no se encuentran en disolución acuosa se les denominaría con la nomenclatura normal: Sulfuro de hidrógeno...

El Ácido cianhídrico (HCN) produce el anión cianuro (CN¯).

[editar] Formulación orgánica

Existen una gran variedad de compuestos orgánicos que se componen fundamentalmente por carbono C e hidrógeno H principalmente, también contienen oxígeno O, nitrógeno N ó fósforo P.

[editar] Enlaces externos

Wikcionario

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