IONES
Son especies químicas que poseen carga eléctrica neta. Pueden estar constituidos por un solo átomo que ha ganado o perdido electrones; también por una agrupación de varios átomos (del mismo o de distintos elementos) unidos entre sí por enlaces covalentes y que en su conjunto tiene exceso o déficit electrónico.
1. CATIONES
Los cationes son iones con carga positiva, es decir, poseen un defecto de uno varios electrones. En la fórmula de todos ellos se escribe el número de cargas que posee, seguido del signo , en la parte superior derecha de su fórmula, es decir como superíndice.
1.1. Cationes simples o monoatómicos
Están formados por un solo átomo, el cual ha perdido uno o varios electrones. Generalmente se trata de átomos metálicos que como sabemos tienen tendencia a ceder electrones para que su capa de valencia cumpla la regla del octeto.
En todos los casos el nombre que se les atribuye empieza con la palabra catión pero también se acepta que comiencen con la palabra más genérica de ión.
FORMULACIÓN
- Se escribe el símbolo del elemento y la carga que posee el ión como se ha indicado más arriba.
- El número de cargas positivas de los cationes simples coinciden con alguna de las valencias positivas del elemento.
NOMENCLATURA
CLÁSICA Catión (metal)(sufijo)
El sufijo puede ser bien –oso, o bien –ico, dependiendo de si se trata de la menor o de la mayor de las valencias o NOX posibles del metal.
Ejemplos
catión lítico
catión cuproso
catión cúprico
catión estannoso
catión estánnico
catión hidrógeno (o protón)
STOCK Catión (metal)(NOX)
El número de oxidación del metal se indica entre paréntesis en números romanos escritos en letra versalita.
Cuando el metal solamente posee un estado de oxidación no es necesario indicarlo y se puede suprimir el paréntesis.
Ejemplos
catión litio
catión cobre(i)
catión cobre(ii)
catión estaño(ii)
catión estaño(iv)
catión hidrógeno (o protón)
EWENS-BESSET Catión (metal)(carga)
Siguiendo este tipo de nomenclatura se indicará la carga eléctrica del catión entre paréntesis pero en los habituales números árabes, seguidos del signo +.
Ejemplos
catión litio(1+)
catión cobre(1+)
catión cobre(2+)
catión estaño(2+)
catión estaño(4+)
catión hidrógeno(1+) (hidrón)
IUPAC Este organismo ha determinado como normativo el uso del sistema de EWENS-BESSET pero también acepta el sistema de STOCK.
1.2. Cationes homopoliatómicos
Estos cationes constan de varios átomos pero todos ellos iguales, es decir del mismo elemento químico. Generalmente son moléculas con varios átomos de un elemento no-metálico que han perdido electrones y por tanto tienen carga neta positiva.
FORMULACIÓN
- Se escribe el símbolo del elemento y la carga que posee el ión como superíndice derecho, como se visto en los cationes simples.
- El número de átomos que forman el ión se indica con un subíndice, como es habitual.
NOMENCLATURA
Se utiliza exclusivamente la nomenclatura IUPAC de composición basada en prefijos numéricos griegos y la carga del catión en números árabes.
IUPAC Catión (prefijo)(elemento)(carga)
El prefijo es –di, tri, tetra,… dependiendo del número de átomos del ión. La carga se escribe en números árabes seguida del signo de suma.
Ejemplos
catión dioxígeno(1+)
catión dimercurio(2+)
catión trihidrógeno(1+)
catión tetraazufre(2+)
catión pentabismuto(4+)
1.3. Cationes heteropoliatómicos (con oxígeno)
Son cationes formados por un no-metal (a veces un metal de transición) que actúa con sus valencias positivas y al que se le ha unido uno o varios átomos de oxígeno. Cada átomo de oxígeno neutraliza dos cargas positivas del catión inicial.
Se forman a partir de un oxoácido que ha perdido grupos hidróxido ( ) cuando se enfrenta a un ácido más fuerte que ellos. En esta situación la sustancia actúa como base cediendo estos iones hidróxido.
FORMULACIÓN
- Se escribe en primer lugar la fórmula del oxoácido que los genera.
- A esta fórmula se le resta uno o varios iones .
- La carga del catión coincidirá con el número de iones hidróxido eliminados.
Ejemplos
El ácido carbónico H2CO3 forma el siguiente catión con oxígeno.
H2CO3 – 2 →
El ácido nitroso HNO2 cede un solo grupo hidróxido pues solo tiene un
hidrógeno, formando el catión:
HNO2 – →
El ácido nítrico HNO3 pierde también un grupo hidróxido.
HNO3 – →
Los oxoácidos del cloro: ácido cloroso HCl2O, ácido clórico HClO3 y ácido
perclórico HClO4, pierden también un solo grupo hidróxido, dando
lugar a los siguientes cationes:
HClO2 – →
HClO3 – →
HClO4 – →
El ácido fosfórico H3PO4 pierde tres hidróxidos y forma el catión:
H3PO4 – 3 →
NOMENCLATURA
CLÁSICA CATIÓN (Elemento)ilo
Al nombre clásico del oxoácido se le añade el sufijo –ilo, de manera que se cambia:
ico por –ilo
oso por -osilo
Ejemplos
catión carbonilo
catión nitrosilo
catión nitrilo
catión clorosilo
catión clorilo
catión perclorilo
catión fosforilo
STOCK-IUPAC CATIÓN (prefijo)oxo(elemento)(NOX)
El prefijo corresponde al subíndice del oxígeno y, como siempre, puede ser mono-, di-, tri-…
El NOX es el que posee el elemento y se puede calcular con la sencilla fórmula
Siendo a el subíndice del oxígeno y b la carga del ión
Ejemplos
catión dioxocarbono(iv)
catión monooxonitrógeno(iii)
catión dioxonitrógeno(v)
catión monooxocloro(iii)
catión dioxocloro(v)
catión trioxoclor(vii)
catión monooxofosforo(v)
STOCK-IUPAC CATIÓN (prefijo)oxido(elemento)(carga)
En esta nomenclatura de composición el prefijo es di-, tri-, tetra-,… dependiendo del subíndice del oxígeno. La carga del ión se pone en números árabes seguidos del signo de suma.
Ejemplos
catión oxidocarbono(2+)
catión oxidonitrógeno(1+)
catión dioxidonitrógeno(1+)
catión oxidoocloro(1+)
catión dioxidocloro(1+)
catión trioxocloro(1+)
catión oxidofósforo(3+)
1.4. Cationes heteropoliatómicos (con hidrógeno)
Están compuestos por un no-metal e hidrógeno. Se pueden considerar como derivados de los hidrácidos o hidruros de los grupos 15, 16 y 17, a los cuales se les ha añadido un protón (o hidrón).
FORMULACIÓN
- Partiendo del hidrácido o hidruro correspondiente se añade un hidrógeno más.
- Todos estos cationes tiene una carga positiva.
Ejemplos
A partir del amoniaco se forma el siguiente catión:
NH3 →
Partiendo de la fosfina PH3 el ión que se formará será:
PH3 →
Si partimos del agua se forma el siguiente catión:
H2O →
El ácido sulfhídrico formará el catión siguiente:
H2S →
El ácido fluorhídrico formará el catión:
HF →
NOMENCLATURA
CLÁSICA CATIÓN (nombre clásico del hidrácido o del hidruro)onio
Se aplica la terminación –onio al nombre clásico indicativo del compuesto de procedencia, como se ve en los ejemplos siguientes
Ejemplos
catión amonio (del amoniaco)
catión fosfonio (de la fosfina)
catión hidronio (del agua-hidro en griego)
catión oxonio (del oxígeno)
catión sulfonio (del ácido sulfhídrico)
catión fluoranio (de ácido fluorhídrico)
Para el catión que se forma a partir del agua existen dos posibles nombres: hidronio y oxonio. El primero de ellos ya fue descartado por la IUPAC y no se aconseja su uso; en cambio el segundo todavía es aceptado por este organismo. También es admitido el término amonio para el catión derivado del amoniaco.
IUPAC CATIÓN (nombre IUPAC del hidruro)io
Se toma el nombre IUPAC del compuesto del que se obtiene el catión, cuyo nombre está en la página 14 de los hidruros y se le añade la terminación –io.
Ejemplos
catión azanio (del azano)
catión fosfanio (de la fosfano)
catión oxidanio (del oxidano)
catión sulfanio (del sulfano)
catión fluoranio (de fluorano)
2. ANIONES
Son iones con carga eléctrica negativa, es decir que poseen uno o varios electrones en exceso. Al igual que sucede en los cationes su carga se escribe en la parte superior derecha, como superíndice, con un número seguido en este caso del signo .
2.1. Aniones simples
Son átomos de elementos no-metálicos que han capturado uno o varios electrones y por tanto han adquirido carga eléctrica negativa.
FORMULACIÓN
- Se escribe el símbolo del elemento y su carga como superíndice.
- Esta carga debe coincidir con la valencia principal negativa del elemento, que es el número de electrones que captura para cumplir la regla del octeto.
NOMENCLATURA
CLÁSICA Anión (elemento)uro
Al nombre del elemento se le hace terminar con el sufijo –uro.
Como excepción hay que mencionar el anión que no se nombra como oxigenuro sino anión óxido.
Ejemplos
anión hidruro
anión cloruro
anión telururo
anión arseniuro
anión óxido
IUPAC Anión (elemento)uro(carga)
Se adopta la nomenclatura de Ewens-Basset y a la terminación –uro se le añade entre paréntesis la carga del anión con números árabes seguidos del signo menos.
El oxígeno constituye una excepción como se ve en el último ejemplo.
Ejemplos
anión hidruro(1 )
anión cloruro(1 )
anión telururo(2 )
anión arseniuro(3 )
anión óxido(2 )
2.2. Aniones homopoliatómicos
Estos aniones tienen varios átomos pero todos ellos del mismo elemento químico. Generalmente son moléculas con varios átomos de un elemento no-metálico que han ganado electrones y tienen carga neta negativa.
FORMULACIÓN
- Se escribe el símbolo del elemento y la carga que posee el ión como superíndice derecho.
- El número de átomos que forman el ión se indica con un subíndice, como es habitual.
NOMENCLATURA
La más utilizada la nomenclatura IUPAC de composición basada en prefijos numéricos griegos y entre paréntesis la carga del anión en números árabes.
IUPAC Anión (prefijo)(elemento)(carga)
El prefijo es –di, tri, tetra,… dependiendo del número de átomos del ión. La carga se escribe en números árabes seguida del signo menos.
El oxígeno constituye una excepción y sus iones homopoliatómicos se citan en los ejemplos.
Ejemplos
anión triyoduro(1 )
anión trinitruro(1 )
anión disulfuro(2 )
anión dióxido(1 ) (anión superóxido)
anión dióxido(2 ) (anión peróxido)
anión trióxido(1 ) (anión ozónido)
2.3. Aniones con oxígeno
Están formados por un elemento no-metálico (o un metal de transición) y oxígeno. Se pueden considerar como derivados de los oxoácidos que han perdido el hidrógeno. En muchos casos no eliminan todos los átomos de hidrógeno y por tanto contienen el elemento no-metálico, oxígeno e hidrógeno.
FORMULACIÓN
- Se escribe la fórmula química del oxácido que genera el anión y se eliminan los hidrógenos pertinentes.
- La carga total del anión coincidirá con el número de hidrógenos eliminados.
Ejemplos
El ácido sulfúrico H2SO4 formará el siguiente anión:
H2SO4 2 →
El ácido sulfuroso H2SO3 al perder todo el hidrógeno formará el anión:
H2SO3 2 →
El ácido sulfuroso si solamente pierde un hidrógeno formará el anión:
H2SO3 →
El ácido fosfórico H3PO4 puede perder un hidrógeno para formar el anión:
H3PO4 →
En el caso del ácido dicrómico H2Cr2O7 se producirá el anión:
H2Cr2O7 2 →
Si se trata del ácido hipocloroso HClO se formará:
HClO →
NOMENCLATURA
CLÁSICA ANIÓN (Prefijo)-(Elemento)-(Sufijo)
Este tipo de nomenclatura se basa en el nombre del oxoácido:
- Los prefijos son los mismos que posee el oxoácido de partida y pueden ser per-, hipo-, di-, orto-,…
- Los sufijos son –ito y –ato para los iones cuyos oxácidos iniciales tienen los sufijos –oso e –ico
- Si no se han eliminado todos los hidrógenos se emplea el prefijo bi- o la palabra hidrógeno.
Ejemplos
anión sulfato
anión sulfito
anión bisulfito
anión dibifosfato
anión dicromato
anión hipoclorito
STOCK Anión (prefijo)hidrógeno(prefijo)oxo(elemento)ato(NOX)
Los prefijos utilizados son los numerales griegos di-, tri-, tetra… y corresponden a los subíndices del hidrógeno y del oxígeno.
Si el anión ha eliminado todos los átomos de hidrógeno es evidente que esa palabra se suprime.
Ejemplos
anión tetraoxosulfato(vi)
anión trioxosulfato(iv)
anión hidrógenotrioxosulfato(iv)
anión dihidrógenotetraoxofosfato(v)
anión heptaoxodicromato(vi)
anión monooxoclorato(i)
IUPAC Para los aniones que no contienen hidrógeno
Anión (prefijo)oxido(elemento)ato(carga)
Para los aniones con hidrógeno
Anión (prefijo)hidrógeno[(prefijo)oxo(elemento)ato](carga)
La primera corresponde a la nomenclatura de ideada por Ewens-Basset con el prefijo numeral griego que corresponda al subíndice del oxígeno.
La segunda corresponde a la nomenclatura de hidrógeno, que se puede utilizar en este tipo de iones.
Ejemplos
anión tetraoxidosulfato(2–)
anión trioxidosulfato(2–)
anión hidrógeno(trioxidosulfato)(1–)
anión dihidrógeno(tetraoxidosulfato)(1–)
anión heptaoxidodicromato(2–)
anión monooxidoclorato(1–)
2.4. Aniones con hidrógeno
Estos aniones se forman a partir de los hidruros o hidrácidos que han perdido algún catión de hidrógeno y por tanto han adquirido carga eléctrica negativa.
FORMULACIÓN
- Se escribe la fórmula química del hidrácido o hidruro que genera el anión y se eliminan los hidrógenos pertinentes.
- La carga total del anión coincidirá con el número de hidrógenos eliminados.
NOMENCLATURA
IUPAC CATIÓN (nombre IUPAC del hidruro)uro
Partimos del nombre IUPAC para el compuesto que origina el anión (cuyo nombre está en la página 14 de los hidruros) y se le añade la terminación –uro.
La excepción le corresponde al anión que se forma a partir del agua (oxidano) que no es oxidanuro sino el anión hidróxido .
Ejemplos
anión sulfanuro (del sulfano)
anión telanuro (del telano)
IUPAC CATIÓN (prefijo)hidrógeno(elemento)uro(carga)
Se puede utilizar para este tipo de iones la nomenclatura de hidrógeno, indicando la carga de los iones entre paréntesis.
Ejemplos
anión hidrogeno(sulfuro)(1–)
anión hidrogeno(telururo)(1–)
FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA 