13. Nomenclatura Química de los Compuestos Inorgánicos-Conceptos Preliminares

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Química II Plantel V UAPUAZM. en E. Manuel Acevedo Díaz

Es el conjunto de reglas que nos permiten dar nombre y clasificación a los individuos de una especie.

Por ejemplo: Equus Caballus es un animal que pertenece al género de los Equinos y a la especie del caballo; Citrus Sinensis es la naranja dulce y los Carbohidratos son compuestos químicos ternarios formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno

La Nomenclatura Química contendrá las reglas que nos permitan asignar un nombre a cada una de las sustancias químicas

Identificar a cualquier sustancia

Esta identificación debe ser inequívoca, es decir, a cada nombre debe corresponder una sustancia y a cada sustancia un nombre. Por lo que al término de la unidad, el alumno deberá:

▪ Dado el nombre de una sustancia química, escribir correcta e inequívocamente la fórmula que le corresponde y

▪ Dada la fórmula de un compuesto químico, poder asignar inequívocamente el nombre correspondiente.

Un elemento es Reactivo cuando es capaz de reaccionar espontánea y rápidamente con las sustancias de su entorno (Oxígeno, Nitrógeno, Dióxido de Carbono y/o Agua).

Un elemento es Inactivo o Estable cuando es incapaz de reaccionar con dichas sustancias o lo hace sólo en condiciones inducidas (calentando, bajo presión, bajo la acción de campos eléctricos, etc.)

Es la manera en que están distribuidos los electrones entre lo distintos orbitales atómicos(Chang, 2007, pág. 293).

Los cuatro números cuánticos ( n, l, ml y ms) son suficientes para identificar por completo a un electrón en cualquier orbital de cualquier átomo.

Principio de Construcción de Bohr (Aufbau): “Los electrones, en un átomo, ocupan los niveles en orden progresivo de su energía”.

Principio de Exclusión de Pauli: “Dos electrones en un átomo no pueden tener sus cuatro números cuánticos iguales”. O dicho de otra manera: “Sólo dos electrones pueden existir en el mismo orbital atómico, y estos electrones deben tener espines opuestos”.

Principio de Máxima Multiplicidad: “Los electrones tienden a ocupar orbitales de la misma energía (orbitales degenerados), antes de formar parejas”. Este mismo principio se conoce también como “Regla de Hund”.

Principio de Máxima Sencillez (YEOU-TA): “Los electrones en un átomo tienden a ocupar primero el orbital para el que se cumple el valor más pequeño de la suma n+l”.

Son aquellos que se encuentran en la capa o nivel más alto o más externo de un átomo.

Por ejemplo: el Nitrógeno, con configuración electrónica 1s2, 2s2, 2p3 tiene cinco electrones de valencia en los orbitales 2s y 2p, (Hay que recordar que el nivel de energía principal 2 tiene dos subniveles: 2s y 2p).

Son representaciones gráficas de un elemento químico y, principalmente, de la configuración de su capa de valencia.

Consisten en representar al núcleo atómico y a todos los niveles internos mediante el símbolo atómico y a los electrones de la capa de valencia mediante puntos (cruces, tachas, asteriscos, círculos, corazoncitos, etc.) respetando la Configuración Electrónica.

“Cuando se forma un enlace químico, los átomos ganan, pierden o comparten electrones de tal forma que, en su capa o nivel de valencia, contengan ocho electrones”. A este enunciado hay varios elementos que serían

considerados como una excepción (H, He, Li, Be, B, C, N). Para evitarlo, se redacta la misma regla en otros términos, pues no todos los gases nobles tienen 8 electrones en la capa de valencia.

“Cuando se forma un enlace químico, los átomos ganan, pierden o comparten electrones de tal forma que adquieran una configuración electrónica similar a la de un gas noble”.

“Es la carga eléctrica que adquiriría un átomo en una molécula si dicho átomo pudiera ser separado de los demás que forman la molécula”

A la carga formal del átomo dentro de la molécula se le llama Número o Estado de Oxidación del elemento en esa molécula, es decir:

“Es el número de electrones que –de manera ideal– un átomo ha ganado o perdido para adquirir una configuración electrónica estable” Se escribe, como superíndice, en el

extremo superior derecho del símbolo atómico;

Consta de dos símbolos: un número y un signo (en ese orden)

El cálculo del Nox se realiza con la fórmula: NOX=NVal-NAsign

Donde:

Nox ≡ Número de Oxidación

NVal ≡ Número de electrones de valencia

NAsign ≡ Número de electrones asignados después del rompimiento imaginario de la molécula.

Regla 1: El Nox de cualquier elemento puro, en forma no combinada, es cero.

Regla 2: El Nox de cualquier ionmonoatómico es igual a su carga.

Regla 3: El Nox del Hidrógeno siempre es 1+; excepto en los Hidruros Metálicos, donde es 1-.

Regla 4: El Nox del Oxígeno siempre es 2-; excepto en los Peróxidos(Nox=1-) y compuestos con Flúor (Nox )

Regla 5: La suma de todos los Nox en un Compuesto es igual a Cero y en un ion poliatómico es igual a su carga.

Regla 6: En compuestos binarios y/o ternarios entre metales y no-metales, los metales presentan Nox positivos y numéricamente iguales al número de grupo periódico al que pertenecen (Si el número de grupo es mayor a 10, se le restan 10).

En un compuesto del tipo AxBy, “x” será igual al Nox de B (siempre negativo) y “y” será igual al Nox de A (siempre positivo).

Nota: Para que dicha regla sea válida, “x” y “y” deberán ser primos entre sí; de lo contrario hay que “minimizar” la fórmula, dividiendo ambos subíndices entre el menor.

Los elementos que presentan una mayor tendencia a formar aniones son los que poseen carácter no-metálico.

Los elementos que presentan una mayor tendencia a formar cationes son los que poseen carácter metálico. A diferencia de los Nox negativos, un mismo elemento puede presentar uno o varios Nox positivos. Observe la siguiente imagen:

Los elementos que forman cationes pueden presentar varios Nox positivos, sin embargo muestran preferencia por uno de ellos: numéricamente será igual al número de electrones que requiera perder para cumplir con la Regla del Octeto.

Los elementos que forman iones negativos sólo generan un anión, cuyo Nox es numéricamente igual al número de electrones que le faltan al elemento para formar su octeto:

NOTA: El Boro (grupo 13) es una excepción a la regla: le faltan 5 electrones para completar su octeto, pero su Nox es 3-.

Es decir:

Grupo: 1 2 13 14 15 16 17 18

Nox Preferente

1+ 2+ 3+ 4± 3- 2- 1- 0

Academia de Química de la EPUAZ. (1995). Antología de Química II. Zacatecas: SPAUAZ.

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Chang, R. (2007). Química (9a ed.). (E. J. D'Bourneville, Trad.) China: McGraw Hill.

Rouan García, E. (2011). Química 1. México: IURE editores.