(Ciencias de Joseleg)(Química)(Lenguaje químico)(Formulación y nomenclatura inorgánica) (Ejercicios resueltos)(Introducción)(Historia)(Generalidades de la nomenclatura tradicional)(Generalidades de la nomenclatura Stock)(Generalidades de la nomenclatura sistemática)(Nomenclatura de isótopos)(Formulación química)(Fórmulas químicas teóricas)(Elementos)(Hidruros no metálicos)(Óxidos)(Hidróxidos)(Oxácidos)(Iones)(Sales)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
Los textos de
química, especialmente los más antiguos hacen referencia a tres tipos de
nomenclatura. O lo que es lo mismo, existen tres lenguajes químicos, el
problema es que, por lo general, los artículos especializados mezclan estos
diferentes lenguajes de modo indiferenciado, asumiendo que el lector puede
pasar de uno a otro con extremada facilidad. Lo anterior se debe a que uno tipo
de nomenclatura puede facilitar dar nombre a un tipo de sustancias, pero
dificultando nombrar a otras sustancias, y si estas segundas sustancias se
nombran más fácil por otro de los métodos el escritor empleará los dos tipos de
nomenclatura. En otras palabras, no existe regla alguna que impida escribir los
nombres en diferentes tipos de nomenclatura en un texto de investigación
especializada, y para colocarle la cereza al pastel, incluso se pueden aceptar
nombres triviales. Por tal razón, la enseñanza debe dar a los estudiantes las
herramientas para entender dicho lenguaje. Los tres tipos de lenguaje químico
son denominados: nomenclatura tradicional, nomenclatura sistemática y
nomenclatura stock. Los tres se relacionan con la nomenclatura biológica o
binomial.
La historia de cada
una de las tres fue enunciada en la sección anterior, donde pudimos ver como
históricamente la más vieja fue la tradicional, posteriormente se propuso la
Stock y finalmente se supondría que en la actualidad vivimos en la hegemonía de
la nomenclatura sistemática recomendada por la IUPAC. Lo anterior solo es cierto
para la nomenclatura orgánica, pero la nomenclatura inorgánica aún permanece en
un absoluto caos, donde se mezclan los nombres triviales con los tres tipos de
nomenclatura química. Dado lo anterior describiremos las reglas generales de
cada tipo de nomenclatura, iniciando los la tradicional, luego por la Stock y
terminando en la más reciente, la IUPAC.
La nomenclatura que fue desarrollada en base a las reglas de
Lavoisier y colaboradores, así como una expansión no sistemática durante el
siglo XIX, por lo que en principio parece bastante sencilla, pero luego cuando
vamos a ver las sustancias como tal, se desdibuja complicándose tremendamente.
También se la puede denominar como la nomenclatura de prefijos y sufijos
literales, ya que las diferentes sustancias que pueden generarse con los mismos
elementos se describen a través de sílabas antes o después del nombre del
elemento respectivamente. Ejemplos de prefijos son hipo- y per-, y ejemplos de
sufijos son –ico y –oso (Matamála, & Gonzalez, 1976).
Este tipo de nomenclatura es útil para muchas sustancias, y
es muy empleada en los textos de biología, pero presenta problemas con
elementos con muchos estados de oxidación como el osmio. Sin embargo, el
principal problema de esta nomenclatura es que es relativa, y al depender de la
cantidad relativa de números de oxidación se abre el camino a que una sustancia
nombrada de un modo en un momento en el tiempo deba cambiar de nombre en el
futuro en la medida que se van descubriendo más estados de oxidación. El caso
típico es el de los ácidos y sales del bromo, pues originalmente la tabla
periódica solo describía dos estados de oxidación del bromo, pero luego se
descubrieron más estados, y como mínimo en la actualidad el bromo se lo
describe o con tres o con cuatro estados de oxidación.
En cualquier caso, describiremos a continuación los
componentes y reglas básicas de la nomenclatura tradicional, las cuales solo
están presentes de manera relativamente completa en libros de química general
ya bastante viejos como: (Matamála & Gonzalez, 1976).
La nomenclatura tradicional es binomial, por lo que cada
descriptor textual de sustancia se compone de dos palabras. La primera palabra
es genérica y describe el tipo de sustancia con la cual se está trabajando.
Clásicamente en la escuela se nos describen los óxidos, los hidróxidos, las
sales y los ácidos, sin embargo, en este tipo de nomenclatura también debemos
tener en cuenta a los hidruros metálicos y a los hidruros covalentes. El
segundo nombre es el nombre específico, y salvo algunas excepciones en las que
se mantuvo el nombre trivial, le otorga una identidad a la sustancia. De este
modo cuando hablamos de óxido de sodio, hablamos de una sustancia que pertenece
a la familia de los óxidos y específicamente a un óxido que se forma con el
sodio (Matamála & Gonzalez, 1976).
Tabla 1. Nombres latinos de algunos elementos de importancia histórica.
Algunos elementos cambian de nombre, o lo que es más justo,
con algunos elementos empleamos nombres originales. Los elementos en los cuales
se emplea el nombre arcaico se describen en la Tabla 1.
Como se mencionó anteriormente, la tradición nos compele a
hablar de cuatro tipos de sustancia, óxidos, hidróxidos, ácidos y sales, aunque
existen otras, que básicamente representan toda la línea del hidrógeno.
Es un óxido toda combinación binaria con el oxígeno en la
que este se encuentre en estado de oxidación -2 y a demás sea el miembro más
electronegativo de la pareja, lo cual en la práctica es todos los elementos
menos con sigo mismo y con el flúor.
Son hidróxidos todas las sustancias que poseen grupos
hidroxilo molecularmente y que al disociarse iónicamente pierden el grupo
hidroxilo de forma completa.
Estos compuestos estructuralmente hablando se asemejan a los
hidróxidos, pero tienen dos diferencias. La primera y que casi no se nota es
que poseen una sustitución parcial de grupos hidroxilo donde antes había
oxígenos, aunque hay excepciones. La segunda y que los distingue como ácidos,
es que el grupo hidroxilo no se disocia completamente, sino que por el
contrario solo el hidrógeno se libera y el oxígeno restante se coordina al
elemento central en un enlace resonante.
Las sales ternarias se forman entre un grupo oxigenado que
funciona como anión y un metal que funciona como un catión.
Con el equivalente de los óxidos, pero en lugar de un
oxígeno el grupo oxidante es el hidrógeno con carga de -1, sin embargo, las
propiedades se van alterando a medida que el enlace se hace más covalentes.
Generalmente se conocen como ácidos hídricos, pero eso solo
funciona para unas pocas sustancias generadas con los elementos del grupo 16 y
17, además también se forman hidruros no metálicos con elementos desde el grupo
13 hasta el 17 y existe una amplia gama de isómeros. En la actualidad de
distingue entre los hidruros progenitores que son la versión más simple de cada
hidruro no metálico y los posibles isómeros que se pueden generar, ya sea
alterando el estado de oxidación del no metal o aumentando la masa por
polimerización. La nomenclatura tradicional que se enseña en la escuela
generalmente solo lidia con los ácidos hidrácidos, y solo habla someramente de
los hidruros del carbono.
Se forman entre un metal y un no metal.
Muchos hidruros no metálicos no se comportan como ácidos, un
ejemplo de eso es el amoniaco que en agua se comporta como una base, y en
consecuencia puede formar una sal, pero en estos casos el amonio es el catión y
puede unirse con aniones, ya sean estos elementos individuales no metálicos o
grupos aniónicos como los que se generan con los óxidos ácidos.
Teóricamente la sistematización de la nomenclatura
tradicional se organiza en base a la adición de prefijos y sufijos dependiendo
de la cantidad de estados de oxidación que presenta un elemento. Por lo general
los prefijos y sufijos se aplican al nombre específico de la sustancia, siendo excepciones
los iones y las sales, pero allí se plantea una modificación al anión. La
cantidad de estados de oxidación mencionados a continuación incluye
exclusivamente los positivos.
Ejemplos de esto abundan en la tabla, por ejemplo, todos los
metales del grupo uno como el sodio, el litio o el potasio, así como los
elementos del grupo 2 como el calcio, el berilio o el magnesio tienen un único
estado de oxidación. Para este caso se tienen dos opciones igual de válidas: La
primera es no agregar ningún sufijo y simplemente se plantea como x de
elemento, siendo x el nombre de la familia de sustancia y elemento el nombre
del elemento específico con el cual se está trabajando. La segunda opción es agregan
el sufijo –ico al
terminar el nombre del elemento eliminando su última vocal, que generalmente es
una –o.
El menor estado de oxidación emplea el sufijo -oso y el mayor estado de oxidación el sufijo -ico: ocurre en el hierro o en el cobre. Cabe
anotar que con el sufijo -ico siempre
hay un cambio de acentuación, y la sílaba previa al -ico debe poseer una tilde en nuestro
idioma español dado que la palabra siempre se transforma en una esdrújula. Con
el sufijo oso también hay un cambio de acento y la palabra se transforma en una
palabra grave den el idioma español y no posee tilde nunca.
Se emplea ya el primer prefijo llamado hipo- en conjunción con el sufijo -oso para el menor estado, y los dos
siguientes operan como en el caso anterior.
En este caso se emplean los tres anteriores para las
valencias menores, y para la valencia más alta se emplea el prefijo per- y
el sufijo -ico.
Cuando hablamos de aniones hablamos de la parte negativa de una molécula, incluso las moléculas ternarias actúan como binomios con una parte positiva y otra negativa. En caso de que el anión sea un elemento no metálico sin compañía del oxígeno se emplea la terminación –uro como en los hidruros. De esta forma se crea el nombre genérico de las salves binarias como los sulfuros, cloruros o bromuros. En caso de que estemos hablando de un anión compuesto por un no metal y oxígenos, las terminaciones –oso se cambian por –ito y las terminaciones –ico por –ato.
Como se mencionó anteriormente, la nomenclatura tradicional
sufrió de adiciones poco sistemáticas durante los siglos que duró en uso, por
lo que algunos ácidos pueden presentar pre-prefijos como orto-, meta-, para-, di-, bi- entre
otros. Dado que la nomenclatura tradicional se supone en desuso, asumiremos
estos nombres simplemente como nombres triviales, y nos enfocaremos en la
nomenclatura IUPAC para enfrentar a los ácidos y iones complicados que
requerían estas expansiones a las reglas básicas.
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