3.6: Compuestos Moleculares: Fórmula y Nomenclatura

Los compuestos moleculares o compuestos covalentes resultan cuando los átomos comparten electrones para formar enlaces covalentes. Dado que no hay transferencia de electrones, los compuestos moleculares no contienen iones; en su lugar, consisten en moléculas discretas y neutras. 

Dado que los compuestos covalentes se forman a partir de la combinación de no metales, la tabla periódica puede ayudar a reconocer muchos de ellos. La posición de los elementos de un compuesto en la tabla periódica puede predecir si el compuesto es iónico o covalente (aunque hay excepciones).

Las características de unión de los compuestos moleculares son diferentes de aquellas de los compuestos iónicos, y se nombran utilizando también un sistema diferente. Las cargas de los cationes y aniones dictan sus proporciones en los compuestos iónicos, así que especificar los nombres de los iones proporciona suficiente información para determinar las fórmulas químicas. Sin embargo, debido a que el enlace covalente permite una variación significativa en las relaciones de combinación de los átomos en una molécula, los nombres de los compuestos moleculares deben identificar explícitamente estas relaciones.

Compuestos moleculares compuestos por dos elementos 

Cuando dos elementos no metálicos forman un compuesto molecular, a menudo son posibles varias relaciones de combinación. Por ejemplo, el carbono y el oxígeno pueden formar los compuestos CO y CO₂. Puesto que se trata de sustancias diferentes con propiedades diferentes, ambas no pueden tener el mismo nombre (no pueden llamarse óxido de carbono). Para tener en cuenta esto, se utilizan prefijos que especifican los números de átomos de cada elemento. El nombre del elemento más no metálico (el que se encuentra más a la derecha y/o arriba) con su terminación sustituida por el sufijo –ido es el primero, seguido del nombre del elemento más metálico (el que se encuentra más a la izquierda y/o abajo de la tabla periódica). Los prefijos griegos designan el número de átomos de cada elemento.

Cuando sólo está presente un átomo del primer elemento, el prefijo mono- se elimina normalmente de esa parte. Por lo tanto, EL CO se llama monóxido de carbono, y el CO₂ se llama dióxido de carbono. Cuando dos vocales son adyacentes, el prefijo griego se suele borrar. El dióxido de azufre (SO₂), el heptafluoruro de yodo (IF₇) y el dióxido de nitrógeno (NO₂) son nombres de algunos compuestos moleculares compuestos por dos elementos.

En química, ciertos compuestos moleculares se representan generalmente usando nombres comunes, en vez de nombres químicos. Por ejemplo, aunque a menudo al NO se le llama óxido nítrico, su nombre apropiado es monóxido de nitrógeno. Del mismo modo, el N₂O se conoce como óxido nitroso, aunque sea monóxido de dinitrógeno. El H₂O se llama generalmente agua, y no monóxido de dihidrógeno.

Ácidos binarios

Algunos compuestos que contienen hidrógeno son miembros de una clase importante de sustancias conocidas como ácidos. Muchos de estos compuestos liberan iones de hidrógeno, H⁺, cuando se disuelven en agua. Para denotar esta característica química distinta, una mezcla de agua y un ácido recibe un nombre derivado del nombre del compuesto.

Si el compuesto es un ácido binario (compuesto de hidrógeno y otro elemento no metálico), primero, se adiciona la palabra ‘ácido’, después la palabra ‘hidrógeno’ se sustituye por el prefijo hidro-. El nombre del elemento no metálico se modifica añadiendo el sufijo –ico. Por ejemplo, cuando el gas HBr (bromuro de hidrógeno) se disuelve en agua, la solución se llama ácido hidrobrómico.

Oxácidos

Los Oxácidos son compuestos que contienen hidrógeno, oxígeno y por lo menos otro elemento, y están unidos de manera tal que imparte propiedades ácidas al compuesto. Los oxácidos típicos consisten en hidrógeno combinado con un ion poliatómico que contiene oxígeno. 

Para nombrar los oxácidos, omita ‘hidrógeno’ para comenzar con la palabra ‘ácido’ seguida del nombre raíz del anión. Sustituya –ato por –ico, o –ito por –oso. Por ejemplo, para nombrar H₂CO₃, se omite ‘hidrógeno’, se añade la palabra ‘ácido’ y el –ato de carbonato se sustituye por –ico. Por lo tanto, H₂CO₃ es ácido carbónico. 

Este texto ha sido adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 2.6: Compuestos Moleculares e Iónicos y Openstax, Química 2e, Sección 2.7: Nomenclatura Química.

Los compuestos moleculares están formados por átomos de dos o más elementos no metálicos mediante enlaces covalentes. Sin embargo, los mismos elementos pueden combinarse en diferentes proporciones, dando lugar a diferentes compuestos moleculares. Por lo tanto, cada compuesto molecular se describe mediante fórmulas químicas distintas y una denominación sistemática basada en el número de átomos de sus elementos constituyentes.

Un compuesto molecular binario se representa indicando primero el elemento más parecido a un metal situado a la izquierda y al final de la tabla periódica. El elemento que sea mayormente no metálico se indica a continuación. Los subíndices numéricos indican el número de átomos de cada elemento.

Estos compuestos moleculares binarios se nombran usando un formato que comienza con un prefijo griego que indica el número de átomos del primer elemento, seguido del nombre del elemento. El prefijo mono-generalmente se omite para el primer elemento. Un segundo prefijo griego denota el número de átomos del segundo elemento, seguido del nombre base del elemento que termina con el sufijo ido'De ahí que los dos compuestos moleculares diferentes de carbono y oxígeno, CO2 y C2O, se denominan dióxido de carbono y monóxido de dicarbono, respectivamente.

Los ácidos, que son compuestos moleculares que contienen hidrógeno que se disocian en hidrógeno más iones y aniones en el agua, tienen una nomenclatura similar. La fórmula de los ácidos denota el hidrógeno primero seguido por los elementos no metálicos. Los ácidos se pueden clasificar como ácidos binarios u oxiácidos, dependiendo de sus elementos constituyentes.

Los ácidos binarios están compuestos por hidrógeno y un no metal. La nomenclatura utiliza el término hidro"seguido del nombre de base no metálico que termina con el sufijo ico"y concluye con el término ácido"El ácido binario, FH, se denomina ácido fluorhídrico. Por otro lado, los oxiácidos contienen hidrógeno y un oxianión compuesto de una sustancia no metálica y oxígeno.

Los nombres de oxiácidos dependen de la terminación-sufijo en el nombre del oxianión. Para los oxianiones que terminan con ato'el formato utiliza el nombre base del oxianión, seguido del sufijo ico'que termina con el término ácido'El oxiácido que contiene iones de hidrógeno e iones de acetato se denomina ácido acético. Para los oxianiones que terminan con ito'el formato usa el nombre base del oxianión, seguido del sufijo oso'que termina con el término ácido'El oxácido que contiene iones de hidrógeno e iones de sulfito se denomina ácido sulfuroso.