Nomenclatura inorgánica IUPAC: binarios y ternarios

En casa tenemos sustancias químicas muy distintas: la sal de cocina es $\text{NaCl}$, el gas de las burbujas de las gaseosas es $\text{CO}_2$, el ácido de las baterías es $\text{H}_2\text{SO}_4$ y un abono habitual es $\text{KNO}_3$. La figura representa las partículas de las cuatro sustancias.

1. a) Contá cuántos elementos químicos distintos forman cada sustancia.
2. b) Clasificalas en compuestos binarios (dos elementos) o ternarios (tres elementos).

Nombrá según la IUPAC estas sustancias tan habituales:

1. a) $\text{NaCl}$, la sal que usamos para cocinar.
2. b) $\text{CO}_2$, el gas que exhalamos al respirar.
3. c) $\text{CaO}$, la cal viva que se usa en la construcción.

Escribí la fórmula de estos compuestos binarios:

1. a) Monóxido de carbono, un gas muy tóxico que sale por el escape de los autos.
2. b) Dióxido de azufre, el gas que largan los volcanes.
3. c) Cloruro de sodio, la sal de cocina.

El aire de las ciudades contiene gases procedentes del tránsito y de la industria. Nombralos usando los prefijos mono-, di- y tri-:

1. a) $\text{SO}_2$
2. b) $\text{SO}_3$
3. c) $\text{NO}_2$
4. d) $\text{N}_2\text{O}$

Escribí la fórmula de estos óxidos a partir de su nombre sistemático: dióxido de nitrógeno, monóxido de dinitrógeno y pentóxido de difósforo. Subrayá en cada nombre el prefijo que te dio la pista de cada subíndice.

La reja de una bicicleta vieja se cubre de óxido y la pintura roja de un cuadro lleva otro óxido de hierro distinto: el hierro puede formar $\text{FeO}$ y $\text{Fe}_2\text{O}_3$. La figura muestra cómo se combinan los átomos en cada óxido.

1. a) Nombrá los dos compuestos con la nomenclatura de Stock (óxido de hierro seguido del número de oxidación entre paréntesis).
2. b) Explicá por qué en el caso del hierro hace falta ese número y en el óxido de calcio, $\text{CaO}$, no.

Muchos destapacañerías para la pileta de la cocina llevan como ingrediente activo la sustancia $\text{NaOH}$.

1. a) Escribí su nombre según la IUPAC.
2. b) Indicá qué elementos la forman y cuántos átomos de cada uno hay en su fórmula.

En las huertas y en las obras se usa la cal apagada, de fórmula $\text{Ca(OH)}_2$. La figura muestra sus átomos agrupados.

1. a) Escribí su nombre según la IUPAC.
2. b) Teniendo en cuenta que el subíndice $2$ del paréntesis multiplica a todo lo que hay dentro, indicá cuántos átomos de oxígeno y de hidrógeno hay en una unidad de fórmula.

El sodio forma siempre el ion $\text{Na}^+$ y el grupo hidróxido es el ion $\text{OH}^-$. El esquema representa los iones que intervienen, con su carga.

1. a) Explicá qué significa que una fórmula química debe ser eléctricamente neutra.
2. b) Deducí la fórmula del hidróxido de sodio.
3. c) El calcio forma el ion $\text{Ca}^{2+}$. Deducí, razonando con las cargas, la fórmula del hidróxido de calcio.

La leche de magnesia es un antiácido que contiene hidróxido de magnesio. El magnesio forma el ion $\text{Mg}^{2+}$ y el ion hidróxido es $\text{OH}^-$.

1. a) Deducí la fórmula del hidróxido de magnesio aplicando la regla de compensación de cargas.
2. b) Comprobá que en tu fórmula las cargas positivas y negativas suman cero.

La batería de un auto contiene $\text{H}_2\text{SO}_4$ y en una gaseosa abierta se forma $\text{H}_2\text{CO}_3$. Escribí el nombre de estos dos oxoácidos e indicá qué elemento les da nombre a cada uno.

El mármol de una mesada, la cáscara de un huevo y la tiza son, en el fondo, la misma sustancia: $\text{CaCO}_3$.

1. a) Escribí su nombre según la IUPAC.
2. b) Indicá los tres elementos que la forman.

En la etiqueta de un abono aparecen el ácido nítrico y el nitrato de potasio. Escribí la fórmula de cada uno y señalá qué elemento comparten sus nombres.

El sulfato de sodio, $\text{Na}_2\text{SO}_4$, se obtiene a partir del ácido sulfúrico, $\text{H}_2\text{SO}_4$.

1. a) Compará las dos fórmulas y explicá qué cambió.
2. b) El ion sulfato es $\text{SO}_4^{2-}$. Justificá por qué hacen falta dos iones sodio, $\text{Na}^+$, en la fórmula de la sal.

Otro fertilizante muy usado es el nitrato de calcio. Sabiendo que el calcio forma el ion $\text{Ca}^{2+}$ y que el ion nitrato es $\text{NO}_3^-$:

1. a) Deducí su fórmula.
2. b) Indicá cuántos átomos de oxígeno contiene una unidad de fórmula.

La soda solvay (o carbonato de sodio), que se usa para quitar manchas difíciles, es carbonato de sodio. El ion carbonato es $\text{CO}_3^{2-}$ y el sodio forma el ion $\text{Na}^+$.

1. a) Deducí la fórmula del carbonato de sodio.
2. b) Compará la con la del carbonato de calcio, $\text{CaCO}_3$, y explicá por qué una lleva dos sodios y la otra un solo calcio.

Compará las fórmulas de los tres oxoácidos más habituales: $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{HNO}_3$ y $\text{H}_2\text{CO}_3$. La figura muestra el modelo de partículas de cada uno.

1. a) ¿Qué rasgos comparten las tres fórmulas? Pensá qué elementos aparecen y en qué posición.
2. b) ¿Qué elemento cambia de un ácido a otro y da nombre a cada uno?
3. c) Ordenalos de menor a mayor número de átomos de oxígeno.

Un alumno escribe en su cuaderno que la fórmula del óxido de calcio es $\text{CaO}_2$, «porque el calcio y el oxígeno son los dos».

1. a) Explicá por qué está mal, usando las cargas de los iones $\text{Ca}^{2+}$ y $\text{O}^{2-}$.
2. b) Escribí la fórmula correcta y nombrala.

El fuselaje de los aviones es de aluminio porque este metal se recubre de una capa finísima de su óxido, que lo protege. El aluminio forma el ion $\text{Al}^{3+}$ y el oxígeno el ion $\text{O}^{2-}$.

1. a) Calculá cuántos iones de cada tipo hacen falta para que la carga total sea cero (buscá el mínimo común múltiplo de las cargas).
2. b) Escribí la fórmula del óxido de aluminio.
3. c) Explicá por qué no puede ser $\text{AlO}$.

El cromo es un metal que puede actuar con dos números de oxidación distintos: forma los iones $\text{Cr}^{2+}$ y $\text{Cr}^{3+}$.

1. a) Escribí las fórmulas de los dos cloruros de cromo posibles, sabiendo que el cloro forma el ion $\text{Cl}^-$.
2. b) Nombrá los dos compuestos con la nomenclatura de Stock.
3. c) Explicá, con las cargas, por qué en uno hacen falta dos cloros y en el otro tres.

El yeso que se usa en el hospital para inmovilizar una fractura es sulfato de calcio. El calcio forma el ion $\text{Ca}^{2+}$ y el ion sulfato es $\text{SO}_4^{2-}$.

1. a) Deducí su fórmula y explicá por qué en este caso alcanza con un ion de cada tipo.
2. b) Escribila junto a la del sulfato de sodio, $\text{Na}_2\text{SO}_4$, y explicá la diferencia de subíndices fijándote en las cargas.

Un abono de jardín declara en su etiqueta dos componentes: nitrato de potasio y sulfato de sodio.

1. a) Escribí la fórmula de los dos.
2. b) Contá los átomos de oxígeno de cada fórmula.
3. c) ¿Cuál de los dos aporta más oxígeno por unidad de fórmula? Razoná la respuesta.

Contar átomos también sirve para comprobar fórmulas. Respondé razonadamente:

1. a) ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en $3$ unidades de $\text{Ca(OH)}_2$?
2. b) ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en $4$ unidades de $\text{H}_2\text{SO}_4$?
3. c) ¿Cuántos átomos de sodio hay en $2$ unidades de $\text{Na}_2\text{SO}_4$?

En el supermercado y en la farmacia los productos no llevan los nombres de la IUPAC: la soda cáustica, el ácido muriático, la cal apagada y el agua fuerte son, en realidad, $\text{Ca(OH)}_2$, $\text{HCl}$, $\text{HNO}_3$ y $\text{NaOH}$, aunque no en este orden.

1. a) Emparejá cada nombre comercial con su fórmula.
2. b) Escribí el nombre IUPAC de las cuatro sustancias.
3. c) Proponé una ventaja de poner en las etiquetas el nombre sistemático en lugar del comercial.