Breve Nomenclatura Química Inorgánica

Dado que la bioquímica es la hija de la Química y la Biología, se requiere de conocer la Nomenclatura para poder hablar el mismo lenguaje de los textos o de temas que se verán más adelante.

Recordemos que los elementos pueden ser metales, metaloides y no metales. Los no metales también incluyen al Hidrógeno y los gases nobles. Recordemos que la mayor parte de los no metales (en verde en la tabla periódica de abajo) son, junto con el Hidrógeno, los componentes principales de la materia orgánica: C, N, O, y en menor medida S y P.
Esta tabla fue tomada y modificada de IUPAC, 2018. Si quieres tener más información de los elementos, te recomiendo esta página: https://ptable.com/?lang=es
 

Bueno, recordemos que, para los METALES que solo tienen una valencia, la terminación de sus compuestos es en -ico, o simplemente del XX. Por ejemplo, hidróxido potásico o hidróxido de potasio.  Los más comunes son los metales alcalinos (en café claro) y los alcalino-térreos (en sepia) que tiene valencia +1 y +2. 

Para los que tienen dos valencias:

Valencia mayor: terminación -ico
Valencia menor: terminación -oso

¿Y si tienen más de dos valencias? AAAh, ahí las cosas cambian. En general en bioquímica, tal vez los únicos metales que tienen esta situación son el Mn y el Cr y allí las cosas cambian, porque algunas de sus valencias son usadas como metal, y en otras como no metal. Lo veremos más adelante. Los compuestos generados por los metales son:

Metal + Oxígeno = Óxido (ej. óxido ferroso)
Metal + Hidrógeno = Hidruro (ej. hidruro de sodio)
Metal + Halógeno = Halogenuro (ej. cloruro de potasio)
Óxido + Agua = Hidróxido (ej. hidróxido plúmbico)
Hidróxido + Oxiácido = Oxisal (ej. sulfato de sodio)
Hidróxido + Hidrácido = Sal haloidea (Metal + No metal; ej. sulfuro de sodio)


 


¿Y los No metales?
Bueno, en realidad la nomenclatura de los no metales abarca solo a los que están en verde y azul y a los metaloides (en naranja). Así, la nomenclatura, depende de la familia.

                                                             Valencia según la Familia
prefijo        sufijo   13 (IIIA)   14 (IVA)            15 (VA)            16 (VIA)         17 (VIIA) 
hipo-            -oso                                                    +1                       +2                     +1
                    -oso                          +2                      +3                       +4                     +3
                    -ico         +3             +4                      +5                       +6                      +5
per-              -ico                                                                                                         +7   

                    -hídrico                                                                          -2                      -1

Los primeros cuatro se refieren a oxiácidos. Los últimos a hidrácidos (-hídrico). 
Cuando pasa a sales, -oso cambia a -ito, e -ico cambia a -ato, -hídrico a -uro.

No metal + Oxígeno = Anhídrido (ej. anhídrido carbónico)
No metal + Hidrógeno = Hidrácido (ej. ácido sulfhídrico)
Anhídrido + Agua = Oxiácido (ej. ácido nítrico)
Oxiácido + Hidróxido = Oxisal (Metal + No metal + Oxígeno; ej. perclorato de potasio)
Hidrácido + hidróxido = Sal haloidea (Metal + No metal; ej. sulfuro de sodio)

En el caso de hidrácidos así como de sales haloideas, los no metales utilizan sus valencias negativas.

Por ejemplo, perclorato ferroso:
perclorato, significa que viene de ácido perclórico, lo que significa que el Cloro utiliza valencia +7. Si preparamos primero el anhídrido, quedaría Cl2O7. De esta manera, al agregar agua quedaría como H2Cl2O8 que al simplificar quedaría como HClO4. Lo que significa que el anión clorato, -CLO4 tendría una carga negativa. Respecto al ferroso, significaría que de las dos valencias que puede tener el Hierro: +2 y +3. Estaría usando la menor: +2. Entonces el compuesto quedaría Fe(ClO4)2.

Otra tabla también que podría ayudar, es la que menciona cuantos oxígenos tendría el anión según el nombre

                                                             Número de oxígenos según el anión
prefijo        sufijo      13 (IIIA)   14 (IVA)            15 (VA)            16 (VIA)         17 (VIIA) 
hipo-            -ito                                                           1                        2                     1
                    -ito                                 2                        2                        3                     2
                    -ato              2                3                        3                        4                      3
per-              -ato                                                                                                            4  

Los aniones de familias pares tendrán valencia -2, y los de familia impar, valencia -1. A excepción de fósforo, arsénico y boro (ver más abajo). Así del ejemplo anterior, el anión perclorato, implica que el anión tiene 4 oxígenos y una valencia negativa (-1) -CLO4. Como puedes ver, este truco, reduce los tiempos para calcular la fórmula, o viceversa, a partir de fórmula darle nombre. Por ejemplo, K2SO3 fácilmente se podría ver que es sulfito de potasio, pues el azufre es de la familia 16.



En algunos compuestos, los metales no sustituyen completamente al hidrógeno en los oxiácidos, esto se puede cuantificar con el prefijo bi-(para indicar que estan ambos el hidrógeno y el metal) o más adecuadamente con cuántos hidrógenos se sustituyeron (mono-, di-, tribásico) o cuantos hidrógenos no se sustituyeron (mono-, di-, triácido).
Por ejemplo, el sulfito ácido de potasio sería: KHSO3, que también se podría llamar sulfito monobásico de potasio. El fosfato monobásico de sodio sería el NaH2PO4, que también se podría llamar fosfato diácido de sodio. 

   
 

Oxígeno e hidrógeno

En general, se considera que el oxígeno tendrá valencia -2. EXCEPTO como elemento y en las especies reactivas de oxígeno donde sus valencias cambiarán ya que el oxígeno puede tener función radical libre, es decir, tiene un orbital con un electrón no apareado:

Especie de oxígeno                                                Valencia
Oxígeno en la mayoría de los compuestos                -2
Radical hidroxilo                                                       -1.5
Peróxido de hidrógeno                                              -1
Radical anión superóxido                                          -0.5
Oxígeno molecular (gas diatómico)                            0                         


En el caso del hidrógeno, en su combinación siempre usa valencia +1, con excepción de los hidruros, en donde el átomo de Hidrógeno tiene valencia -1 por tener dos electrones: el suyo mas el que haya tomado del metal. Así cuando decimos hidruro de sodio, el hidruro tendrá valencia -1 (dos electrones, un electrón más del que tiene) y el sodio +1 (cedió su electrón al hidrógeno).


 

 
Casos particulares

Tio-
En algunas oxisales, un azufre puede sustituir a un oxígeno, como sustituye a un oxígeno -2, ese azufre también usa valencia -2, y entonces al nombre del anión se le añade el prefijo tio-.

Por ejemplo: el tiosulfato de sodio
viene del sulfato de sodio Na2SO4, pero un oxígeno fue sustituido por un azufre, entonces quedaría como Na2S2O3.

Per-, peroxo-, peroxi-

En algunos casos, algunos anhídridos en lugar de combinarse con agua para generar los oxiácidos, se combinan con peróxido de hidrógeno, entonces se generan los peroxiácidos, a veces llamados perácidos o peroxoácidos. CUIDADO, no confundas con los oxiácidos "per-" "-ico" de los halógenos (cuando usan valencia 7). En estos casos, los números pares no se reducen al mínimo.

Anhídrido + Peróxido = Peroxiácidos
Peroxiácidos + Hidróxido = Peroxisales o persales (Metal + No metal + oxígeno)

Por ejemplo, el persulfato de potasio, sería del anhídrido sulfúrico (S2O6) al que se le añadió una molécula de agua oxigenada, entonces quedaría como ácido peroxisulfúrico o ácido persulfúrico H2S2O8. Así el persulfato de potasio, será la sal donde el potasio sustituiría al H: K2S2O8.

Orto-, meta-, piro-
Algunos anhídridos pueden presentar diferente proporción en su combinación con el agua. Aunque esta nomenclatura ya se usa poco, encontrarás que aún es usada en bioquímica y en los laboratorios.
valencias impares:

Prefijo                            Número de anhídridos            Número de agua
meta-                                                1                                            1                
piro-                                                 1                                            2
orto-                                                 1                                            3

Por ejemplo, para las variantes del ácido fosfórico derivadas del anhídrido fosfórico P2O5.
metafosfóricoP2O5 + H2O = H2P2O6 = HPO3
pirofosóricoP2O5  + 2H2O = H4P2O7
ortofosfórico: P2O5 + 3H2O = H6P2O8 = H3PO4

Así, cuando se habla del pirofosfato nos referimos principalmente al P2O7 (4-), este es un metabolito que podrás encontrar en los textos de bioquímica. Por cierto, el ácido pirofosfórico se utiliza en algunos laboratorios todavía.

Como podrás ver, el fosfato monobásico de sodio (ejemplo que se utilizó en el apartado de no metales), en realidad, se podría llamar ortofosfato monobásico de sodio. 

Pero ten cuidado, en el caso del silicio, como en los de las familias pares debe cuidarse porque la suma de aguas se debe hacer antes de reducir el anhídrido, es decir, en lugar de usar SiO2 para el anhídrido silícico, debe utilizarse el Si2O4. Eso implica que se debe empezar con dos aguas (para que la proporción quede 1 no metal a 1 agua), entonces quedaría así:

Prefijo                            Número de anhídridos            Número de agua
meta-                                                1                                            2                
piro-                                                 1                                            3
orto-                                                 1                                            4

metasilícico: Si2O4 + 2H2O = H4Si2O6 = H2SiO3
pirosilícico: Si2O4 + 3H2O = H6Si2O7
ortosilícico: Si2O4 + 4H2O = H8Si2O8 = H4SiO4

Otro ejemplo, los derivados del anhídrido bórico B2O3:
metabórico: B2O3 + H2O = H2B2O4 = HBO2
pirobórico: B2O+ 2H2O = H4B2O5
ortobórico: B2O+ 3H2O = H6B2O6 = H3BO3

Manganeso

Para el Mn, se comporta como metal con valencias, 2 y 3 (aunque también podría usar 4), con lo que en lugar de utilizar las terminaciones, lo más común es que se señalen la cantidad de los no metales que lo acompañen. Como no metal utiliza 4, 6 y 7 (aunque en algunas ocasiones también llega a usar 5). Con las terminaciones hipo -ato (para 4 y a veces 5), ato (para 6) y per -ato (para 7).

Entonces, el permanganato de potasio, un reactivo común se genera a partir del Mn +7, y siguiendo la regla como si fuera no metal:
Anhídrido permangánico: Mn2O7+H2O = H2Mn2O8 = HMnO7
Anión permanganato: MnO7 (-1)
Permanganato de potasio: KMnO7



Cromo

El cromo es igual de irregular que el Manganeso.
Como metal: 2 o 3 (aunque en realidad también podría usar 4 y 6)
Como no metal: 3 o 6 (aunque también podría usar 4 y 5)

Al igual que ocurre con todos los oxiácidos, la combinación puede ocurrir con dos anhídridos y un agua, así el ácido dicrómico sería a partir del anhídrido: 2CrO3 + H2O = H2Cr2O7
De tal manera que el dicromato de potasio, un reactivo oxidante comúnmente usado, tendría la fórmula K2Cr2O7.




Algunos cationes y aniones especiales

Los hidruros e hidrácidos del grupo V-A y VI-A reciben nombres especiales y pueden tomar un hidrógeno más y convertirse en cationes (iones con carga positiva) monovalentes (una carga positiva)

Hidruro                        Catión
NH3 Amoniaco        NH4 Amonio
PH3 Fosfamina        PH4 Fosfonio
AsH3 Arsenamina        AsH4 Arsonio
SbH3 Estibamina        SbH4 Estibonio
H2O Agua                H3O Hidronio
H2S Sulfhídrico        H3S Sulfonio

El Carbono genera aniones monovalentes particulares con otros no metales:

CN: cianuro
SCN: tiocianato
CNO: cianato

y el cianuro con el ion ferroso o el férrico genera don compuestos conocidos como: Fe(CN)6 anión tetravalente con ion ferros llamado ferrocianuro, y el Fe(CN)6 anión tetravalente con el ion férrico llamado ferricianuro. 
  
Bueno, aunque este repaso no fue tan breve, espero que te haya ayudado a recordar o aclarar algunas dudas respecto a la nomenclatura inorgánica.

Da un repaso a la nomenclatura contestando este quiz: 




2 comentarios:

  1. no puedo hacer el quiz de nomenclatura inorgánica

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    1. Intenta con este link
      https://create.kahoot.it/share/repaso-nomenclatura-inorganica/1d207de4-3e42-43e7-98d5-dd0b82472c59

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