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) Cuenta cuántos elementos químicos distintos forman cada sustancia.
2. b) Clasifícalas en compuestos binarios (dos elementos) o ternarios (tres elementos).

Nombra 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 las construcciones.

Escribe la fórmula de estos compuestos binarios:

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

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

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

Escribe la fórmula de estos óxidos a partir de su nombre sistemático: dióxido de nitrógeno, monóxido de dinitrógeno y pentóxido de difósforo. Subraya 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) Nombra los dos compuestos con la nomenclatura de Stock (óxido de hierro seguido del número de oxidación entre paréntesis).
2. b) Explica por qué en el caso del hierro hace falta ese número y en el óxido de calcio, $\text{CaO}$, no.

Muchos destapacaños de lavatrastos llevan como ingrediente activo la sustancia $\text{NaOH}$.

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

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

1. a) Escribe su nombre según la IUPAC.
2. b) Teniendo en cuenta que el subíndice $2$ del paréntesis multiplica a todo lo que hay dentro, indica 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) Explica qué significa que una fórmula química debe ser eléctricamente neutra.
2. b) Deduce la fórmula del hidróxido de sodio.
3. c) El calcio forma el ion $\text{Ca}^{2+}$. Deduce, 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) Deduce la fórmula del hidróxido de magnesio aplicando la regla de compensación de cargas.
2. b) Comprueba que en tu fórmula las cargas positivas y negativas suman cero.

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

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

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

En la etiqueta de un abono aparecen el ácido nítrico y el nitrato de potasio. Escribe la fórmula de cada uno y señala 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) Compara las dos fórmulas y explica qué cambió.
2. b) El ion sulfato es $\text{SO}_4^{2-}$. Justifica 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) Deduce su fórmula.
2. b) Indica cuántos átomos de oxígeno contiene una unidad de fórmula.

La soda cáustica de lavar, 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) Deduce la fórmula del carbonato de sodio.
2. b) Compárala con la del carbonato de calcio, $\text{CaCO}_3$, y explica por qué una lleva dos sodios y la otra un solo calcio.

Compara 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? Piensa 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) Ordénalos 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) Explica por qué está mal, usando las cargas de los iones $\text{Ca}^{2+}$ y $\text{O}^{2-}$.
2. b) Escribe la fórmula correcta y nómbrala.

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) Calcula cuántos iones de cada tipo hacen falta para que la carga total sea cero (busca el mínimo común múltiplo de las cargas).
2. b) Escribe la fórmula del óxido de aluminio.
3. c) Explica 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) Escribe las fórmulas de los dos cloruros de cromo posibles, sabiendo que el cloro forma el ion $\text{Cl}^-$.
2. b) Nombra los dos compuestos con la nomenclatura de Stock.
3. c) Explica, con las cargas, por qué en uno hacen falta dos cloros y en el otro tres.

El yeso que usan 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) Deduce su fórmula y explica por qué en este caso basta un ion de cada tipo.
2. b) Escríbela junto a la del sulfato de sodio, $\text{Na}_2\text{SO}_4$, y explica 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) Escribe la fórmula de los dos.
2. b) Cuenta los átomos de oxígeno de cada fórmula.
3. c) ¿Cuál de los dos aporta más oxígeno por unidad de fórmula? Razona la respuesta.

Contar átomos también sirve para comprobar fórmulas. Responde 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) Empareja cada nombre comercial con su fórmula.
2. b) Escribe el nombre IUPAC de las cuatro sustancias.
3. c) Propón una ventaja de poner en las etiquetas el nombre sistemático en lugar del comercial.