“ Apuntes Teóricos – IV bimestre”






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Fórmula empírica

En química


En química la fórmula empírica es una expresión que representa la proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un compuesto químico. Puede coincidir o no con la fórmula molecular, que indica el número de átomos presentes en la molécula.

La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, por lo que su fórmula molecular es H2O, coincidiendo con su fórmula empírica.

Para el etano, sin embargo, no ocurre lo mismo, ya que está formado por dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, por lo que su fórmula molecular será C2H6="red"> y su fórmula empírica CH3.

Algunos compuestos, como el cloruro de sodio o sal común, carecen de entidades moleculares y sólo es posible hablar de fórmula empírica: NaCl.

Para hallar la fórumla empírica de un compusto, primero se obtienen los moles de cada elemento, luego se divide cada uno por el de menos valor y finalmente, por tanteo, se hallan los numeros enteros sencillos.

En ingeniería


En ingeniería y otras ciencias aplicadas se entiende por fórmula empírica una expresión matemática que sintetiza, por medio de regresiones, correlaciones u otro medio numérico, una serie resultados observados en diversos ensayos, sin que sea necesario para ello disponer de una teoría que la sustente. Por ejemplo, ver en evaporación la fórmula propuesta por Visentini.

Fórmula Empírica: Se forma por la yuxtaposición de los elementos. Estas fórmulas se emplean para representar a los compuestos formados mediante enlaces iónicos.

Ejemplos:

NaCl Cloruro de Sodio

CaF2 Difluoruro de Calcio

SrO Oxido de Estroncio


Fórmula Molecular: Expresa el número real de átomos de cada elemento en la molécula; es la fórmula que corresponde a la masa molecular del compuesto. Estas fórmulas se emplean además para representar compuestos formados por un número discreto de moléculas.

Ejemplos:

P4O10 Decaóxido de Tetrafósforo

H4P2O6 Ácido Hipofosfórico

Fórmula Estructural o Desarrollada: es la que muestra la forma en que están enlazados los átomos.

Ejemplos:

KI Yoduro de Potasio

HCl Cloruro de Hidrógeno

Cl2O Oxido de Dicloro

 


COMO SE NOMBRAN LOS COMPUESTOS QUÍMICOS


La I.U.P.A.C. “International Union of Pure and Applied Chemestry”, sentó las bases de lo que hoy se conoce como “Nomenclatura Moderna de Química Inorgánica”. Existen diversos sistemas de nomenclatura: el Sistema Tradicional o Antiguo, el Sistema de Stock y el Sistema Sistemático comúnmente llamado Estequiométrico (recomendado por la I.U.P.A.C.) Estos sistemas están constituidos por reglas, mediante las cuales se puede asignar un nombre unívoco a cualquier sustancia simple o compuesta. La principal aspiración de la I.U.P.A.C. ha sido siempre presentar al público Reglas que ofrezcan nombres claros y aceptables para tantos compuestos inorgánicos como sea posible. El sistema I.U.P.A.C. comprende normas para la nomenclatura de cada uno de los diversos tipos de compuestos inorgánicos y de iones. Por ejemplo: compuestos binarios, ácidos, sales, óxidos e hidróxidos dobles, triples, etc. y compuestos de coordinación. Entre los compuestos binarios (dos tipos de átomos) se encuentran los óxidos, que son combinaciones binarias formadas con el oxígeno. Las nuevas reglas eliminan la palabra Anhídrido y tienden a eliminar “Hasta Donde Sea Posible” los prefijos “Per” e “Hipo” y los sufijos “Ico” y “Oso”

Veamos como se nombran algunos óxidos de acuerdo con los dos sistemas que recomienda la I.U.P.A.C, que son:

a. El Sistema Stock, y

b. El Sistema Estequiométrico.

Fórmula S. Antiguo S. Stock S. Estequiométrico

Fe2O3 Oxido Férrico Oxido de Hierro Trióxido de Dihierro

CO2 Anhídrido Carbónico Oxido de Carbono Dióxido de Carbono

SO3 Anhídrido Sulfúrico Oxido de Azufre Trióxido de Azufre

N2O4 Anhídrido Nitroso- Oxido de Nitróge- Tetraóxido de Dini-

Nítrico. no. trógeno.

Los hidróxidos se nombran como los óxidos, pero usando primero la palabra “Hidróxido” y después la del metalLos Ácidos Binarios, se nombran igual que en la nomenclatura antigua, o sea anteponiendo la palabra “ácido” al elemento electronegativo, el cual termina en le sufijo “Hídrico”. Ejemplo: Ácidos Clorhídrico, Fluorhídrico, Sulfhídrico, Telerhídrico.

Las Sales Binarias; o sea las que provienen de los hidrácidos, se nombran añadiendo la terminación “Uro” al nombre del elemento más electronegativo (según la manera tradicional) es continua de la preposición “De” y luego se nombra el elemento metálico o electropositivo, pero se le añade el número romano correspondiente a su número de valencia.

También se emplea el sistema Estequiométrico

Existen otros compuestos binarios como los del hidrógeno, llamados “Hidruros” que siguen las reglas corrientes de las sales, como por ejemplo: LiH (Hidruro de Litio), NaH (Hidruro de Sodio), KH (Hidruro de Potasio), CaH2 (Hidruruo de Calcio) etc. Los compuestos binarios del hidrógeno se nombran en forma análoga a las combinaciones binarias formadas por dos elementos no metálicos o por un no metal y un metal. Se cita en primer lugar el nombre, convenientemente modificado, del constituyente más electronegativo (o considerado como tal). En las combinaciones binarias del hidrógeno con los elementos F, Cl, Br, I, S, Se, y Te, denominamos hidrácidos, el hidrógeno es el constituyente memos electronegativo. En sus combinaciones con otros no metales (hidruros no metálicos) y con metales (hidruros metálicos) se le considera el constituyente más electronegativo. También puede citarse entre los compuestos binarios a los “Nitruros” y los “Fosfuros”, en donde los átomos de nitrógeno y de fósforo se combinan con un elemento metálico, como por ejemplo:

Mg3N2 Dinitruro de trimagnesio

Na3P Fosfuro de Trisodio

Ácidos son sustancias que cuando se disuelven en agua producen un aumento en la concentración de iones hidrógeno (H+) que ésta tiene normalmente. Los elementos del grupo VII de la Tabla Periódica (halógenos) y algunos del grupo VI se combinan con el hidrógeno formando compuestos de carácter ácido que se conocen con el nombre genérico de hidrácidos. Su nomenclatura consiste de la palabra ácido seguida del nombre latino del elemento que se combina con el hidrógeno, con la terminación HÍDRICO. Ejemplos:

HF Ácido Fluorhídrico

HCl Ácido Clorhídrico

HI Ácido Yodhídrico La gran mayoría de los ácidos, sin embargo, son combinaciones de hidrógeno, oxígeno, y un no meta, por lo cual se generalizan bajo la denominación de oxácidos. La nomenclatura de los oxácidos se compone en dos términos.

Los Ácidos Ternarios y Cuaternarios están formados por tres y cuatro elementos y la regla que se sigue para nombrarlos es parecida a la de los ácidos binarios, primero se escribe el hidrógeno, luego el elemento electropositivo siguiente y por último el elemento electronegativo. Si hay varios constituyentes electronegativos, deben describirse de acuerdo con el orden de Electronegatividad Creciente, hasta donde sea posible.

Como el oxígeno es uno de los elementos que se encuentra la mayoría de las veces en los ácidos ternarios, entonces éstos reciben el nombre de oxiácidos. Si existen dos oxiácidos con diferentes números de átomos de oxígeno, pero formados por los mismos elementos, al que tenga más oxígeno se le nombra “Ico” y al que tenga menos se le nombra “Oso” Como por ejemplo:

H2SO4 (Sulfúrico)

H2SO3 (Sulfuroso)

HNO3 (Nítrico)

HNO2 (Nitroso)

Cuando existen más de dos oxiácidos compuestos por los mismos elementos, se usan raíces “HIPO” (menos) e “HIPER” o “PER” (mayor). También existe una regla basada en el número de valencia del átomo central, o sea el que se encuentra en medio de los átomos de hidrógeno y de oxígeno del oxiácido. Para nombrar los ácidos se utilizan los prefijos: ORTO, META y PIRO.

Las sales ácidas y básicas se escriben igual que las sales simples, pero a éstas se les antepone el nombre de “Hidrógeno” si la sal es ácida o el de “Hidróxido” si es básica

El informe de la I.U.P.A.C. no acepta que se siga diciendo “Bicarbonato o Bisulfato” porque esto puede introducir confusión debido a que el prefijo latino “Bi”, lo mismo que el griego “Di”, significan duplicación y en estos casos no hay 2 radicales carbonatados ni sulfato en cada molécula, como ocurre con los compuestos NaHCO3 y NA2HPO4.


Sales Ácidas
NaHCO3 Hidrógeno Carbonato de sodio


NaHPO4 Hidrógeno Fosfato de sodio

NaH2PO4 Dihidrógeno Fosfato de sodio

Sales Básicas: para nombrarlas se comienza con la concentración “hidroxi” y se coloca el número de valencia cuando haga falta.

Cd(OH)Cl Hidroxicloruro de cadmio

Bi(OH)NO3 Dihidroxinitrato de bismuto (III)

Los óxidos se escriben de acuerdo con l nomenclatura antigua, pero añadiendo al final del nombre le número romano correspondiente a la valencia del metal o del elemento electropositivo. Ejemplo:

BiOCl Oxicloruro de bismuto (III)

PON Oxinitruro de fósforo (IV)

También se pueden nombrar las sales anteriores como se hace tradicionalmente, pero añadiendo el sufijo “Ilo” la nombre del metal o del elemento principal, así: Cloruro de Bismutilo, Nitruro de Fosforilo. El nombre fundamental de los complejos lo da el átomo central y delante de esta se describe el nombre de los Grupos Coordinados (iones o moléculas). Los subnúmeros se indican por medio de prefijos y el número de valencia del ión central por, por medio de número romanos, y por último, el nombre de los elemento que originó el ión.

Este sistema usa la terminación “oso” unida a la raíz del nombre del metal, cuando esta actúa con su menor número de oxidación y la terminación “ico” cuando el metal actúa con su mayor número de oxidación.
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