Guía Definitiva de Formulación Química Inorgánica: Reglas, Tabla de Valencias y 107 Ejercicios Resueltos
Aprende a formular y nombrar cualquier compuesto inorgánico paso a paso según las normas IUPAC. Incluye la tabla de valencias oficial completa, reglas nemotécnicas para óxidos, hidruros, oxoácidos y sales, y una batería interactiva de 107 ejercicios de examen resueltos con comprobación inmediata.
📌 1. Estructura de la Tabla Periódica: Periodos y Grupos
La tabla periódica moderna organiza los elementos químicos en orden creciente de su número atómico (Z) según la Ley Periódica.
Los Periodos (Filas Horizontales)
Indican el nivel energético principal (n) en el que se encuentran los electrones de valencia:
- Periodo 1: Solo 2 elementos (Hidrógeno y Helio). Capa K (1s).
- Periodos 2 y 3: 8 elementos cada uno (elementos representativos).
- Periodos 4 y 5: 18 elementos cada uno (incorporan el orbital d de transición).
- Periodos 6 y 7: Hasta 32 elementos cada uno (incluyen lantánidos y actínidos en el bloque f).
Los Grupos o Familias (Columnas Verticales)
Los elementos de un mismo grupo comparten una configuración electrónica externa idéntica y por tanto propiedades químicas muy similares:
- Grupo 1 (I A): Metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) • valencia +1.
- Grupo 2 (II A): Metales alcalinotérreos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) • valencia +2.
- Grupos 3 a 12: Metales de transición (bloque d).
- Grupo 13 (III A): Térreos o boroideos (B, Al, Ga, In, Tl).
- Grupo 14 (IV A): Carbonoideos (C, Si, Ge, Sn, Pb).
- Grupo 15 (V A): Nitrogenoideos (N, P, As, Sb, Bi).
- Grupo 16 (VI A): Calcógenos o anfígenos (O, S, Se, Te, Po).
- Grupo 17 (VII A): Halógenos (F, Cl, Br, I, At).
- Grupo 18 (VIII A): Gases nobles (capa de valencia completa).
⚡ 2. Tabla de Valencias Oficial (Metales y No Metales)
La valencia representa la capacidad de combinación de un átomo. Conoce las valencias positivas y negativas indispensables para secundaria y bachillerato.
🛡️ Metales (Valencias Positivas)
| Elemento | Símbolo | Valencia (+) |
|---|---|---|
| Litio, Sodio, Potasio, Rubidio, Cesio, Francio | Li, Na, K, Rb, Cs, Fr | +1 |
| Plata, Catión Amonio* | Ag, NH₄⁺ | +1 |
| Berilio, Magnesio, Calcio, Estroncio, Bario, Radio | Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra | +2 |
| Cinc (Zinc), Cadmio | Zn, Cd | +2 |
| Aluminio | Al | +3 |
| Cobre, Mercurio | Cu, Hg | +1, +2 |
| Oro | Au | +1, +3 |
| Hierro, Cobalto, Níquel | Fe, Co, Ni | +2, +3 |
| Estaño, Plomo, Platino | Sn, Pb, Pt | +2, +4 |
| Cromo (metal) | Cr | +2, +3 |
| Manganeso (metal) | Mn | +2, +3 |
🧪 No Metales y Semimetales
| Elemento | Símbolo | Valencia (+) | Valencia (-) |
|---|---|---|---|
| Hidrógeno | H | +1 | -1 (hidruros) |
| Flúor | F | — | -1 |
| Cloro, Bromo, Yodo | Cl, Br, I | +1, +3, +5, +7 | -1 |
| Oxígeno | O | — (OF₂: +2) | -2 (peróxidos: -1) |
| Azufre, Selenio, Telurio | S, Se, Te | +2, +4, +6 | -2 |
| Nitrógeno | N | +1, +3, +5 (óxidos neutros: +2, +4) | -3 |
| Fósforo, Arsénico, Antimonio | P, As, Sb | +3, +5 | -3 |
| Boro, Bismuto | B, Bi | +3 (Bi: +3, +5) | — |
| Carbono | C | +2, +4 | -4 |
| Silicio | Si | +4 | -4 |
| Cromo (no metal / oxoácidos) | Cr | +6 | — |
| Manganeso (no metal / oxoácidos) | Mn | +4, +6, +7 | — |
El oxígeno actúa casi con carácter exclusivo con valencia negativa -2 (y -1 en los peróxidos). Solo presenta valencia positiva en el difluoruro de oxígeno (OF₂), dado que el flúor es el único elemento más electronegativo que él.
🧪 3. Compuestos Binarios: Hidruros, Óxidos, Peróxidos y Sales
Regla general de formulación: se escribe a la izquierda el elemento más electropositivo (menor electronegatividad) y a la derecha el más electronegativo, intercambiando las valencias como subíndices.
1. Hidruros
Metálicos (XHx): El hidrógeno actúa con valencia -1. Ej: CaH₂ (hidruro de calcio o dihidruro de calcio), FeH₂ (hidruro de hierro (II)).
Haluros de hidrógeno (HxX): El H (+1) se une con no metales de grupos 16 y 17 (-uro): HCl (cloruro de hidrógeno). En disolución acuosa: ácido clorhídrico.
Hidruros volátiles: NH₃ (azano / amoniaco), PH₃ (fosfano / fosfina), AsH₃ (arsano), CH₄ (metano), SiH₄ (silano).
2. Óxidos y Peróxidos
Óxidos (X₂Ox): Combinación con O (-2). Se simplifica si ambos subíndices son pares. Ej: Na₂O (óxido de sodio), CuO (óxido de cobre (II)), SO₂ (dióxido de azufre / óxido de azufre (IV)).
Peróxidos [X₂(O₂)x]: Contienen el grupo peroxo (O₂²⁻) con estado de oxidación -1. ¡El subíndice 2 del grupo peroxo nunca se divide solo! Ej: H₂O₂ (peróxido de hidrógeno), BaO₂ (peróxido de bario).
3. Otras Combinaciones (Sales Binarias)
Fórmula (AbBa): Combinación de metal + no metal (o dos no metales). El de la derecha actúa con su valencia negativa y termina en -uro.
- Li₂S: Sulfuro de litio *(¡ojo con no olvidar el subíndice 2!)*.
- FeCl₂: Cloruro de hierro (II) o dicloruro de hierro.
- BrF₃: Trifluoruro de bromo o fluoruro de bromo (III).
🔬 4. Compuestos Ternarios: Hidróxidos, Ácidos Oxoácidos y Oxisales
Domina el método infalible para formular ácidos oxoácidos y oxisales sin equivocarte jamás de valencia.
Formados por un catión metálico y el grupo hidróxido (OH⁻) de carga -1. El número de grupos OH coincide con la valencia del metal. Ejemplos: LiOH (hidróxido de litio), Fe(OH)₃ (hidróxido de hierro (III) o trihidróxido de hierro), Al(OH)₃ (hidróxido de aluminio).
Regla de Prefijos y Sufijos en Ácidos Oxoácidos (HaXbOc)
| Número de Valencias | Valencia Menor | Valencia Intermedia | Valencia Mayor | Valencia Máxima |
|---|---|---|---|---|
| 1 valencia (ej. Al, B) | — | — | ...ico | — |
| 2 valencias (ej. C, N) | ...oso | — | ...ico | — |
| 3 valencias (ej. S, Se, Te) | Hipo...oso | ...oso | ...ico | — |
| 4 valencias (ej. Cl, Br, I) | Hipo...oso | ...oso | ...ico | Per...ico |
📐 Fórmula Directa para Saber la Valencia del Ácido
Para conocer la valencia (V) del átomo central en un ácido HₐXᵦO_c:
Ejemplo en H₂SO₄: V = (2 × 4 − 2) / 1 = 6 → Como las valencias del azufre son 2, 4 y 6, la 6 es la mayor → Ácido sulfúrico.
🔁 De Ácido a Sal (Oxisales Neutras)
Para nombrar la sal, se sustituyen las terminaciones del ácido progenitor:
Regla nemotécnica: "Cuando el oso toca el pito, Perico toca el silbato".
Ejemplo: H₂CO₃ (ácido carbónico) → CO₃²⁻ (carbonato). Con Fe³⁺ → Fe₂(CO₃)₃ (carbonato de hierro (III)).
💧 5. Compuestos Cuaternarios: Sales Ácidas
Aparecen cuando un ácido poliprótico (con 2 o más hidrógenos) no pierde todos sus protones al neutralizarse con una base.
Cómo Pasar de la Fórmula al Nombre
- Separa la sal en sus iones: En NaHCO₃ → Na⁺ + (HCO₃)⁻.
- Reconstruye el ácido devolviendo los protones: (HCO₃)⁻ + H⁺ = H₂CO₃ (ácido carbónico, C con valencia 4).
- Nombra con prefijo hidrogeno- / dihidrogeno-: Hidrogenocarbonato de sodio (o bicarbonato sódico en uso común).
Cómo Pasar del Nombre a la Fórmula
- Ácido progenitor: Dihidrogenofosfato de calcio → Fosfato viene de H₃PO₄.
- Conserva 2 hidrógenos: H₃PO₄ pierde 1 H⁺ → queda el anión (H₂PO₄)⁻ con carga -1.
- Intercambia cargas con el catión Ca²⁺: Ca(H₂PO₄)₂.
📝 6. Batería Completa de 107 Ejercicios de Examen Resueltos
Intenta formular o nombrar cada compuesto antes de desplegar la solución. Usa los filtros rápidos y el buscador para localizar cualquier elemento al instante.
❓ Preguntas Frecuentes sobre Formulación Inorgánica
Respuestas claras y directas a las preguntas que más dudas generan en exámenes de ESO y Bachillerato.
¿Cuándo se simplifican los subíndices en formulación inorgánica?
- Los peróxidos: El puente peroxo (O₂)²⁻ forma una unidad indivisible (ejemplo: H₂O₂, Na₂O₂).
- Compuestos polimerizados: Moléculas como el peróxido de dihidrógeno o dímeros como N₂O₄.
¿Qué diferencia hay entre fluoruro de hidrógeno y ácido fluorhídrico?
- Fluoruro de hidrógeno [HF(g)]: Compuesto molecular puro en estado gaseoso o anhidro. Se nombra con la terminación -uro de hidrógeno.
- Ácido fluorhídrico [HF(aq)]: Cuando el gas se disuelve en agua, libera iones hidronio adquiriendo comportamiento ácido. Solo en disolución acuosa es correcto llamarlo ácido ...-hídrico.
¿Por qué en el fósforo, arsénico y boro se omite el prefijo orto-?
¿Cuáles son las valencias no metálicas del cromo y del manganeso?
- Cromo (Cr): Con valencia +6 forma el ácido crómico (H₂CrO₄) y el ácido dicrómico (H₂Cr₂O₇).
- Manganeso (Mn): Con +4 forma el ácido manganoso (H₂MnO₃), con +6 el ácido mangánico (H₂MnO₄) y con +7 el ácido permangánico (HMnO₄, anión permanganato MnO₄⁻).
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