miércoles, 29 de noviembre de 2017

FORMULACIÓN DE COMPUESTOS BINARIOS DE HIDRÓGENO - IUPAC 2005

Buenos días:

Seguimos actualizando entradas de formulación con las Normas de Formulación y Nomenclatura establecidas por la IUPAC en el año 2005, y divulgado por la RSEQ en 2016.

El grupo de compuestos que nos tocan hoy son los binarios de hidrógeno. Distingamos dos grupos, los compuestos de hidrógeno con los elementos de las columnas del oxígeno y del Flúor de la Tabla Periódica, y los compuestos formados con el resto. Estos últimos los denominaremos "HIDRUROS"

A- COMPUESTOS DE HIDRÓGENO CON NO METAL, POR SUSTITUCIÓN

Según las Normas actuales, la nomenclatura tradicional no está permitida para estos compuestos, salvo para otorgar un nombre vulgar, (casi un nombre propio como puede ser Pedro para una persona). Por eso en Educación Secundaria se reduce a formulación sistemática por sistema de composición, en formato de prefijos o el sistema de sustitución. Como en otras ocasiones voy a rescatar una antigua entrada y la voy a copiar aquí puesto que en este caso las Normas no cambian en exceso. Además voy a retirar aquella entrada por obsoleta

Por sustitución:

Esta forma de nomenclatura sustituye a los antiguos nombres tradicionales, pero observemos que cambian las terminaciones de algunos compuestos de gran arraigo en su nombre, tales como la fosfina, que ahora será fosfano.

El nombre es sistemático porque adopta las normas adoptadas para el metano, y las extiende a todos. La excepción es el agua y el amoníaco.

Grupo 13Grupo 14 Grupo15 Grupo 16 Grupo 17
BH3 BoranoCH4MetanoNH3Amoníaco H2OAgua HFFluorano
SiH4SilanoPH3FosfanoH2S SulfanoHClClorano
AsH3ArsanoH2Se SecanoHBrBromano
SbH3Estibano H2Te TelanoHIYodano


Para los elementos del grupo 16 y 17 es más conveniente adoptar el sistema de composición por prefijos. Para el resto nos toca aprenderlos más o menos de memoria

B- BINARIOS DE HIDRÓGENO POR COMPOSICIÓN.

Entonces a los de los grupos anteriores (16,17) les vamos a llamar NoMetal-uro de ___hidrógeno
colocando delante del hidrógeno un prefijo numeral que nos indica cuántos átomos de hidrógeno hay.

HF --> Fluoruro de hidrógeno
HCl --> Cloruro de hidrógeno
H2S --> Sulfuro de dihidrógeno


Cuando estos compuestos estén en disolución acusa, es decir disueltos en agua, su nombre  será Ácido NoMetal-hídrico. Por ejemplo:

HF(aq) --> Ácido fluorhídrico
HCl(aq) --> Ácido clorhídrico
H2S (aq) --> Ácido sulfhídrico

Como es fácil deducir, al escribir (aq) junto a la fórmula estamos dando a entender que tenemos la sustancia en disolución acuosa.
Esta norma no es formalmente correcta porque estamos nominando a una mezcla de un compuesto y agua, no a una sustancia pura. Eso sí, en un laboratorio siempre encontraremos un envase etiquetado con "Ácido Clorhídrico", porque su arraigo es intenso.

Para el resto de los compuestos, el hidrógeno es la parte electronegativa de la "molécula", y se denominará "hidruro". Digo molécula entre comillas porque hay compuestos hidruros que son iónicos y que por tanto no tiene cabida el concepto de molécula.

El nombre sistemático, se nombra escribiendo un prefijo numeral que nos indica cuantos hidrógenos hay, seguido de -hidruro de Elemento. Fijémonos que el sufijo -uro estará siembre asociado al átomo que formalmente lleve la valencia negativa, en esta serie de sustancias ahora H es (-1).

NH3 --> Trihidruro de nitrógeno            SiH4 --> Tetrahidruro de silicio
CaH2  Dihidruro de calcio.

Si nos dan el nombre no hay problema, escribimos primero el No Metal, y luego el símbolo del H, escribiendo tanto hidrógeno como nos diga la fórmula:

Trihidruro de antimonio, hay un Sb y tres H --> SbH3
Trihidruro de aluminio: AlH3
Hidruro de potasio: KH

También se pueden nombrar/formular por el método del número de oxidación, que yo llamo de valencia. El método es similar al empleado con los óxidos, pero que ahora llamaremos hidruro, por ejemplo:

CaH2 --> Hidruro de calcio (II)
AlH3 --> Hidruro de aluminio (III)

Como averiguar la valencia del elemento?? Sencillo, la suma de todas las valencias ha de ser cero, y como el hidrógeno vale (-1) es fácil averiguarlo. En el último ejemplo, si x es la valencia del aluminio 0=x-3; por tanto x=3, por eso escribimos (III)
En el caso de partir del nombre, debemos intercambiar las valencias tal como comentábamos con los óxidos. Por ejemplo Hidruro de plomo (IV), colocamos las valencias encima de los símbolos, y luego las intercambiamos en cruz. Del signo nos olvidamos porque no estamos despejando, esto no deja de ser una triquiñuela, un truco, para obtener la fórmula:

+4   -1
PbH  ---> PbH4


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