Formulación y nomenclatura: las sales y otras combinaciones binarias

Hasta el momento hemos estudiado dos casos particulares de combinaciones binarias: aquellas en las que participa el hidrógeno (hidruros) y otras en las que interviene el oxígeno (óxidos). Ahora vamos a tratar las demás combinaciones posibles entre los demás elementos, que suelen separarse en dos grandes grupos:

  • Combinaciones de elementos de diferente electronegatividad, generalmente entre un metal electropositivo y un no metal electronegativo.
  • Combinaciones de elementos de electronegatividad comparable, generalmente no metales entre sí.

En el primer caso podemos considerar que el metal existe como catión y el no metal como anión, de manera que el enlace que se establece entre ellos es de naturaleza electrostática, por lo que forman sólidos iónicos, denominados sales. Sin embargo, en la segunda opción, cuando los elementos que se combinan son no metálicos, la diferencia de electronegatividad entre ellos no es muy grande y su unión, aunque pueda tener una pequeña contribución iónica, es fundamentalmente covalente. Estos compuestos suelen ser sólidos o líquidos moleculares, y su fórmula representa el número de átomos que se combinan entre sí en una molécula (fórmula molecular), mientras que las sales forman redes cristalinas, en las que es imposible identificar moléculas discretas, por lo que su fórmula simplemente indica la proporción con la que se combinan los elementos en el compuesto (fórmula empírica).

Sales Binarias (Metal + No metal)

Para formularlos debemos tener en cuenta la secuencia de los elementos que hemos utilizado en otras ocasiones:

orden-electronegatividad

En la fórmula de una sal binaria se sitúa, en primer lugar, el símbolo del metal y, en segunda posición, el símbolo del no metal.

Como siempre, hay que indicar mediante un subíndice el número de átomos de cada elemento. De manera general, cada elemento lleva como subíndice el número de oxidación del otro, simplificando siempre que se pueda.

Veamos como se formulas algunas sales:

  • Cuando se combinan potasio (metal, número de oxidación I) y yodo (no metal, número de oxidación –I), la sal que se obtiene se formula como KI.
  • Cuando se combina el sodio (metal, número de oxidación I) y el azufre (no metal, número de oxidación –II), se obtiene la sal Na2S.
  • Cuando se combinan calcio (metal, número de oxidación II) y selenio (no metal, número de oxidación –II), se obtiene el compuesto CaSe (simplificado).

Como en el resto de compuestos binarios, para nombrar estas sales debemos leer su fórmula de derecha a izquierda:

En el nombre de las sales binarias, se cita primero el anión (añadiendo la terminación –uro a la raíz del nombre del no metal) y a continuación el catión (nombre del metal), con la preposición “de” entre ambos. 

Así, obtendríamos los siguientes nombres para los ejemplos citados: yoduro de sodio (KI), sulfuro de sodio (Na2S) y selenuro de calcio (CaSe). Al igual que ocurría en óxidos e hidruros (y como se explica al final de esta entrada), habría que añadir prefijos multiplicadores, o bien, indicar el número de oxidación o de carga del elemento metálico, cuando sea necesario:

Nomenclatura-sales-binarias.png

Fórmula y nombre de algunas sales binarias

Combinaciones binarias de no metales

En base a la anterior secuencia de elementos y prescindiendo de oxígeno e hidrógeno:

Para formular una combinación binaria de dos elementos no metálicos, los elementos deben ordenarse según la siguiente secuencia:

Ga < Al < B < Pb < Sn < Si < C < Sb < As < P < N < Te < Se < S < I < Br < Cl < F

Cuando se combinan dos no metales, debemos pensar primero cuál es más electronegativo para asignarle el número de oxidación negativo, y al menos electronegativo, el número de oxidación positivo. Por ejemplo:

  • Cuando se combinan el carbono y el silicio: el carbono actúa con el número de oxidación negativo, −IV; mientras que al silicio le corresponde el número de oxidación positivo, IV; por tanto, la fórmula del compuesto es SiC (simplificado).
  • Cuando se combinan el cloro y el fósforo: el cloro actúa con el número de oxidación negativo, –I; el fósforo podría presentar números de oxidación III o V; por tanto, serían posibles dos compuestos, el PCl3 y el PCl5.

Estos compuestos se nombran como las sales binarias, aunque en este caso es más aconsejable el uso de prefijos multiplicadores o, a lo sumo, el número de oxidación. Dada la poca diferencia de electronegatividad entre los elementos no metálicos, no se puede considerar que estos se encuentren como iones, por lo que no tendría sentido utilizar el número de carga en su nomenclatura (lo mismo que ocurría en los óxidos no metálicos, frente a los óxidos metálicos). Algunos ejemplos:

Nomenclatura-combinaciones-binarias-no-metales.png

Fórmula y nombre de algunas combinaciones binarias de elementos no metálicos

Los halogenuros de oxígeno se pueden considerar un caso particular de estos compuestos, pues las actuales recomendaciones de la IUPAC no hacen distinción alguna y no dan un trato preferente al oxígeno frente a otros elementos. Aun así, las combinaciones binarias del oxígeno, por su importancia y características (también por costumbre), han sido estudiadas en este blog de forma separada (como óxidos).

Comparación-nombres-formulas-halogenuros-oxigenos-oxidos

Comparación: halogenuro de oxígeno vs. óxido no metálico (la IUPAC recomienda actualmente la primera)

Combinaciones pseudobinarias

Hay algunos compuestos formados por más de dos elementos, pero que, en la práctica se formulan y nombran como binarios. Esto ocurre cuando uno de los iones, anión o catión, es poliatómico, pero actúa como un grupo con entidad propia, con una carga y un nombre concretos. Veamos un par de ejemplos comunes:

  • NaCN. Este compuesto está formado por la unión del catión Na+ y el anión CN, denominado cianuro. Su nombre es, por tanto, cianuro de sodio.
  • NH4Cl. En este compuesto se unen el catión amonio, NH4+, con el anión cloruro Cl. Su nombre es cloruro de amonio.

Incluso, entre ellos, pueden forman un compuesto: NH4CN, cianuro de amonio.

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