3.7: Nombrar compuestos iónicos

En ocasiones, es útil poder reconocer el nombre de un compuesto y saber traducirlo a la estructura. Es posible que también tengas que ir en otra dirección; si ves una fórmula —la proporción de átomos en un compuesto— es posible que quieras poder nombrar el compuesto.

Tome un compuesto iónico común como sal de mesa o sal de roca, que tiene la fórmula NaCl. Para nombrar sistemáticamente a este compuesto, solo nombramos los dos iones de los que está compuesto: el sodio y el cloro. Dejamos el nombre del catión exactamente como está en la tabla periódica, pero cambiamos el final del nombre del anión a -ide. Nombramos el catión primero y el anión segundo.

• Nombra el catión primero y el anión segundo.
• Cambiar el final del anión a -ide.

En este caso, el sodio es el catión y el cloro es el anión, por lo que el nombre para NaCl es cloruro de sodio. \

¿Cómo sabíamos cuál era el catión y cuál era el anión? Por un lado, cuando escribimos la fórmula de un compuesto iónico simple, usualmente escribimos los elementos en el mismo orden: catión antes que anión. Si no lo sabías, o si por alguna razón la fórmula no aparecía en ese orden, aún deberías poder resolverla en función del diseño de la tabla periódica. La clave suele encontrarse en los elementos que forman las dos primeras columnas de la tabla periódica. Estos son los metales alcalinos y alcalinotérreos. Se encuentran muy comúnmente en compuestos iónicos, y se encuentran de manera confiable como cationes en esos compuestos.

Los metales alcalinos siempre se encuentran como cationes 1+ o monovalentes, como Na ⁺, K ⁺ o Li ⁺. La razón, por supuesto, es que todos estos metales tienen un electrón en un caparazón que ha sido recién iniciado; esa concha está lejos del núcleo, por lo que el electrón no se sujeta con mucha fuerza y se pierde con bastante facilidad.

Algo similar es cierto para los metales alcalinotérreos como el magnesio o el calcio. Estos metales tienen dos electrones en la capa más externa, y todavía no hay suficientes protones en ese núcleo distante para sostener esos electrones con fuerza. Como resultado, ambos electrones se pierden fácilmente, por lo que el magnesio se encuentra con mayor frecuencia como Mg ^{2 +} y el calcio generalmente se encuentra como Ca ^{2 +}.

Una vez que hayas identificado el catión, puedes decidir rápidamente que el otro átomo en la fórmula debe ser el anión.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Proporcione fórmulas para los siguientes nombres.

a) fluoruro de litio b) yoduro de sodio c) bromuro de potasio d) cloruro de magnesio

e) óxido de calcio f) sulfuro de berilio g) óxido de sodio h) nitruro de litio

Respuesta a:

LiF

Respuesta b:

NaI

Respuesta c:

KBr

Respuesta d:

MgCl ₂

Respuesta e:

CaO

Respuesta f:

BeS

Respuesta g:

Na ₂ O

Respuesta h:

Li ₃ N

Una línea similar de razonamiento funciona con átomos en el otro lado de la tabla periódica. Los halógenos, como el flúor y el cloro, se encuentran frecuentemente como iones haluro, como fluoruro, F- y cloruro, Cl-. Sin embargo, los halógenos y otros elementos hacia el lado derecho de la tabla periódica muestran un poco más de versatilidad que los metales alcalinos y alcalinotérreos. En consecuencia, si detectas cloro u oxígeno en una estructura, no siempre puedes estar seguro de que esté actuando como un simple anión.

Por ejemplo, hay multitud de compuestos que son “iones poliatómicos”, grupos de átomos unidos fuertemente entre sí que tienen una carga general. Muchos de estos iones contienen oxígeno. Aunque el oxígeno sí existe como un simple anión óxido, O ^2-, ese no es el caso en estos ejemplos. Debido a que los oxoaniones son muy comunes, tienen sus propios nombres. Eso nos permite distinguir cloruro, Cl ^-, y óxido, O ^2-, de clorato, ClO ₃ ^-. Algunos de los oxoaniones más comunes se encuentran en la siguiente tabla.

Oxoaniones más comunes

serie	menor # oxígenos			más alto # oxígenos
cloro	hipoclorito, ClO ^-	clorito, ClO 2 ^-	clorato, ClO 3 ^-	perclorato, ClO 4 ^-
azufre		sulfito, SO 3 ^2 ^-	sulfato, SO 4 ^2 ^-	persulfato, SO 5 ^2 ^-
fósforo	hipofosfito, H 2 PO 2 ^-	fosfito, HPO 3 ^2 ^-	fosfato, PO 4 ^3 ^-
nitrógeno		nitrito, NO 2 ^-	nitrato, NO 3 ^-

Todos estos aniones tienen átomos de oxígeno unidos a un átomo central de otro tipo. Por ejemplo, en el clorato, cuatro átomos de oxígeno están unidos a un átomo central de cloro. (La única excepción, y probablemente no sea importante en este punto, es el persulfato; tiene cuatro átomos de oxígeno unidos a un átomo de azufre central, y el quinto oxígeno cuelga de uno de los otros átomos de oxígeno). Los nombres de cada uno de estos iones parecen un poco aleatorios hasta que los consideras juntos. Entonces, queda claro que los nombres ofrecen pistas sobre la estructura. El -ate final siempre significa más oxígenos que -ite, aunque ninguno corresponde a un número específico de átomos de oxígeno. El prefijo per- siempre significa un oxígeno extra (más allá de lo que vemos en el ion -ato), mientras que el prefijo hipo- significa incluso menos oxígenos que en el ión -ite.

Sin embargo, ninguno de esos nombres nos señalaría que los átomos de hidrógeno también están unidos al átomo central, además de los oxígenos, pero eso es lo que tenemos en fosfito e hipofosfito.

Además de estos ejemplos, existen algunos oxoaniones a base de carbono que son bastante comunes: carbonato (CO ₃ ^{2 -}), formiato (HCO ₂ ^-) y acetato (CH ₃ CO ₂ ^-). Al igual que algunos de los ejemplos de fósforo, los dos últimos son bastante complicados, con hidrógenos adheridos a los carbonos centrales así como los oxígenos vistos en todos los demás casos.

También hay algunos cationes poliatómicos, pero no son tan comunes como estos aniones. El más prevalente en amonio, NH ₄ ⁺.

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

Proporcione fórmulas para los siguientes nombres.

a) nitrato de sodio b) perclorato de potasio c) sulfato de litio

d) fosfato amónico e) carbonato de magnesio f) hipoclorito de calcio

g) acetato de sodio h) clorato de berilio

Respuesta a:

Nano ₃

Respuesta b:

KClO ₄

Respuesta c:

Li ₂ SO ₄

Respuesta d:

(NH ₄) ₃ PO ₄

Respuesta e:

MgCo ₃

Respuesta f:

Ca (OCl) ₂

Respuesta g:

NaO ₂ CCH ₃

Respuesta h:

Ser (ClO ₃) ₂

Hacia la mitad de la tabla periódica, se vuelve mucho más difícil predecir los cargos sobre los cationes. No es como en esas primeras columnas, donde si algo es de la primera columna, su carga es 1+, y si es de la segunda columna, su carga es 2+. ¿Y si un metal proviene de la séptima columna de la tabla periódica? ¿Se garantiza que sea un catión 7+? No exactamente, porque eso es una gran cantidad de electrones que perder. En la porción media de la tabla periódica, los metales de transición, las cargas pueden variar de un caso a otro, y el mismo metal se pudo encontrar con diferentes cargas en diferentes compuestos. Uno de los ejemplos familiares es el hierro, que más comúnmente se puede encontrar como un ion férrico, Fe ^{3 +}, o como un ion ferroso, Fe ^{2 +} (aunque también son posibles otras cargas).

Para ayudar a resolver ese problema, el cargo sobre estos cationes suele darse en el nombre. Por ejemplo, podríamos referirnos a cloruro de hierro (III), FeCl ₃, vs. cloruro de hierro (II), FeCl ₂ (además de los nombres comunes cloruro férrico y cloruro ferroso, respectivamente). El número romano te habla de la carga positiva en el catión.

Tablas de conversión de Número arábigo a Número romano

Número arábigo	Número romano
1	I
2	II
3	III
4	IV
5	V
6	VI
7	VII
8	VIII

Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

Proporcione fórmulas para los siguientes nombres.

a) cloruro de tantalio (V) b) fluoruro de cromo (III) c) bromuro de plomo (II)

d) cloruro de mercurio (II) e) óxido de tungsteno (VI) f) sulfuro de molibdeno (IV)

Respuesta a:

TacL ₅

Respuesta b:

CrF ₃

Respuesta c:

PbBr ₂

Respuesta d:

HgCl ₂

Respuesta e:

WO ₃

Respuesta f:

MoS ₂

Ejercicio\(\PageIndex{4}\)

Proporcione nombres para las siguientes fórmulas.

a) LiCl b) Na ₂ S c) LiO ₂ CCH ₃ d) Mg (NO ₂) ₂ e) Na ₂ (SO ₃) ₂

f) PbSO ₄ g) OSO ₄ h) Pb (NO ₃) ₄

Respuesta a:

cloruro de litio

Respuesta b:

sulfuro de sodio

Respuesta c:

acetato de litio

Respuesta d:

nitrito de magnesio

Respuesta e:

sulfito de sodio

Respuesta f:

sulfato de plomo (II)

Respuesta g:

Óxido de osmio (VIII)

Respuesta h:

nitrato de plomo (IV)