1 INTRODUCCIÓN A LA NOMENCLATURA INORGÁNICA La Nomenclatura Química reúne el conjunto de reglas que permiten asignar un nombre unívoco a cualquier sustancia simple (elemento) o compuesta (compuesto). Asimismo, establece los criterios para representar abreviadamente a los elementos mediante el empleo de símbolos y a los compuestos mediante fórmulas. Con el fin de evitar confusiones y homogeneizar pautas para toda la comunidad científica internacional es conveniente seguir las reglas de la IUPAC, International Union of Pure and Applied Chemistry. La NOMENCLATURA INORGÁNICA abarca a todos los elementos y sus compuestos, con la excepción de la mayoría de los compuestos de carbono, a los que se aplica la nomenclatura orgánica. 1. NOMBRES Y SÍMBOLOS DE LOS ELEMENTOS Las sustancias simples o elementos están formadas por átomos idénticos. Los nombres de los elementos (y de los átomos que los constituyen) cambian con los idiomas, pero no los símbolos que suelen ser abreviaturas de los nombres en inglés o en latín. El símbolo E de un elemento puede acompañarse de información complementaria, según una notación genérica: E m n z A Z: número atómico = número de protones A: número másico = suma del número de protones y neutrones m: carga eléctrica (con signo + / -). Se usa únicamente para representar iones n: número de átomos que forman la especie molecular más sencilla
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INTRODUCCIÓN A LA NOMENCLATURA INORGÁNICA
La Nomenclatura Química reúne el conjunto de reglas que permiten asignar un
nombre unívoco a cualquier sustancia simple (elemento) o compuesta
(compuesto). Asimismo, establece los criterios para representar
abreviadamente a los elementos mediante el empleo de símbolos y a los
compuestos mediante fórmulas. Con el fin de evitar confusiones y
homogeneizar pautas para toda la comunidad científica internacional es
conveniente seguir las reglas de la IUPAC, International Union of Pure and
Applied Chemistry.
La NOMENCLATURA INORGÁNICA abarca a todos los elementos y sus
compuestos, con la excepción de la mayoría de los compuestos de carbono, a
los que se aplica la nomenclatura orgánica.
1. NOMBRES Y SÍMBOLOS DE LOS ELEMENTOS
Las sustancias simples o elementos están formadas por átomos idénticos. Los
nombres de los elementos (y de los átomos que los constituyen) cambian con
los idiomas, pero no los símbolos que suelen ser abreviaturas de los nombres
en inglés o en latín.
El símbolo E de un elemento puede acompañarse de información
complementaria, según una notación genérica:
E mnz
A
Z: número atómico = número de protones
A: número másico = suma del número de protones y neutrones
m: carga eléctrica (con signo + / -). Se usa únicamente para representar iones
n: número de átomos que forman la especie molecular más sencilla
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Los nombres y símbolos de los elementos de números atómicos (Z) entre 1 y
103 se encuentran recogidos en la Tabla 1.
Tabla 1. Nombres y símbolos de los elementos
Nombre Símbolo Z Nombre Símbolo Z
Hidrógeno H 1
Helio He 2
Litio Li 3
Berilio Be 4
Boro B 5
Carbono C 6
Nitrógeno N 7
Oxígeno O 8
Flúor F 9
Neón Ne 10
Sodio Na 11
Magnesio Mg 12
Aluminio Al 13
Silicio Si 14
Fósforo P 15
Azufre (Sulfur) S 16
Cloro Cl 17
Argón Ar 18
Potasio K 19
Calcio Ca 20
Escandio Sc 21
Titanio Ti 22
Vanadio V 23
Cromo Cr 24
Manganeso Mn 25
Hierro (Ferrum) Fe 26
Cobalto Co 27
Níquel Ni 28
Cobre (Cuprum) Cu 29
Cinc Zn 30
Galio Ga 31
Germanio Ge 32
Arsénico As 33
Selenio Se 34
Bromo Br 35
Kriptón Kr 36
Rubidio Rb 37
Estroncio Sr 38
Ytrio Y 39
Circonio Zr 40
Niobio Nb 41
Molibdeno Mo 42
Tecnecio Tc 43
Rutenio Ru 44
Rodio Rh 45
Paladio Pd 46
Plata (Argentum) Ag 47
Cadmio Cd 48
Indio In 49
Estaño Sn 50
Antimonio (Stibium) Sb 51
Teluro Te 52
Yodo I 53
Xenón Xe 54
3
Cesio Cs 55
Bario Ba 56
Lantano La 57
Cerio Ce 58
Praseodimio Pr 59
Neodimio Nd 60
Promecio Pm 61
Samario Sm 62
Europio Eu 63
Gadolinio Gd 64
Terbio Tb 65
Disprosio Dy 66
Holmio Ho 67
Erbio Er 68
Tulio Tm 69
Yterbio Yb 70
Lutecio Lu 71
Hafnio Hf 72
Tántalo Ta 73
Wolframio W 74
Renio Re 75
Osmio Os 76
Iridio Ir 77
Platino Pt 78
Oro (Aurum) Au 79
Mercurio Hg 80
Talio Tl 81
Plomo (Plumbum) Pb 82
Bismuto Bi 83
Polonio Po 84
Astato At 85
Radón Rn 86
Francio Fr 87
Radio Ra 88
Actinio Ac 89
Torio Th 90
Protactinio Pa 91
Uranio U 92
Neptunio Np 93
Plutonio Pu 94
Americio Am 95
Curio Cm 96
Berkelio Bk 97
Californio Cf 98
Einstenio Es 99
Fermio Fm 100
Mendelevio Md 101
Nobelio No 102
Laurencio Lr 103
Para Z > 103, los nombres y símbolos recomendados por la IUPAC son:
1.3. LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS En la tabla periódica actual los elementos están ordenados por orden creciente
de su número atómico Z, de forma que en un mismo grupo (columna vertical)
se encuentran los elementos cuyos átomos presentan el mismo tipo de
configuración electrónica externa en su estado fundamental. En consecuencia,
los elementos del mismo grupo presentan similitudes en sus propiedades
físicas y químicas. Se admite el uso de nombres colectivos para ciertos grupos
de elementos:
Gases Nobles: Grupo 18; He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Halógenos: Grupo 17; F, Cl, Br, I , At
Calcógenos: Grupo 16; O, S, Se, Te, Po
Pnictógenos (poco usado): Grupo 15; N, P, As, Sb, Bi.
Metales alcalinos: Grupo 1; Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Metales alcalinotérreos: Grupo 2; Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Metales de las tierras raras: Sc, Y y lantánidos
Lantánidos (o lantanoides): Elementos 57 a 71 (La-Lu, ambos incluidos)
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Actínidos (o actinoides): Elementos 89 a 103 (Ac-Lrambos incluidos)
La Tabla Periódica actual está dividida en 18 grupos o columnas y 7 períodos
o filas. La IUPAC recomienda la numeración de los grupos desde el 1 hasta el
18. Ello pretende acabar con la confusión a la que da lugar el empleo de las
nomenclaturas anteriores que empleaban las letras A y B, y los números
romanos del I al VIII.
Según la configuración electrónica externa dividimos, asimismo, los elementos
en los bloques siguientes:
Bloque “s”: Grupos 1 y 2 Bloque “p”: Grupos 13-18
Bloque “d”: Grupos 3 –12 Bloque “f”: Lantánidos y actínidos.
Por último, podemos hacer una clasificación más general, dividiendo los elementos
en dos grandes clases: no metales y metales.
2. NOMBRES Y FÓRMULAS DE LOS COMPUESTOS 2.1. ESTADO DE OXIDACIÓN El estado (o número) de oxidación (E.O.) de un átomo en un compuesto es un
número (positivo o negativo) que representa la carga de dicho átomo si el par
de electrones de cada enlace que forma se asignan al átomo más
electronegativo del enlace. Se suele representar con números romanos.
- El estado de oxidación de un átomo en un elemento es cero.
- El estado de oxidación de un ión monoatómico es su carga iónica.
- El estado de oxidación más alto de un elemento no puede superar el último
número de su grupo.
- El estado de oxidación de algunos elementos es siempre fijo. Por ejemplo, los
alcalinos presentan únicamente estado de oxidación I y los alcalino-térreos, II.
- El estado de oxidación del hidrógeno combinado es habitualmente +I, excepto
en los hidruros metálicos, donde es -I
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- El estado de oxidación del oxígeno es habitualmente –II, excepto en:
peróxidos, donde es -I, superóxidos, donde es -1/2, ozónidos, -1/3.
- Los elementos del bloque “p” pueden presentar varios estados de oxidación
positivos. Los más comunes varían en dos unidades. Por ejemplo, los estados
de oxidación más habituales de los elementos del grupo 15 son V y III.
- Los elementos del bloque “d” pueden adoptar un alto número de estados de
oxidación positivos, que generalmente cambian en una unidad.
- La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos que
constituyen un compuesto neutro, multiplicados por los correspondientes
subíndices, es cero. La suma algebraica de los números de oxidación de los
átomos que constituyen un ion poliatómico, multiplicados por los
correspondientes subíndices, es igual a la carga del ion. Por lo tanto, el estado
de oxidación del átomo central en una especie poliatómica se calcula por
diferencia como el necesario para alcanzar la neutralidad (si es neutro) o la
carga iónica (si es un ión).
Ejemplo: H2SO4, E.O. (S) = VI ; PO43-, E.O. (P) = V
2.2. TIPOS DE FÓRMULAS Fórmula empírica: Se forma por yuxtaposición de los símbolos atómicos con
los subíndices adecuados, de forma que se exprese la composición
estequiométrica del compuesto de la forma más simplificada
Fórmula molecular: Para compuestos formados por moléculas discretas,
concuerda con la masa molecular relativa: NH3, H2O, N2O3
Fórmula estructural: Indica la secuencia y el ordenamiento espacial de los
átomos en una molécula.
N
H HH
HO
H El empleo de la fórmula empírica o de la fórmula molecular se basa en los
criterios siguientes:
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♦ Para sustancias que no contienen moléculas discretas (redes iónicas,
metálicas, polímeros…) se emplea la fórmula empírica: NaCl, Na,…
♦ Para sustancias con moléculas de masa molecular relativa variable
con la temperatura o con otros parámetros se emplea la fórmula empírica: S en
lugar de S8, P en lugar de P4,….
♦ Para sustancias formadas por moléculas discretas se emplea la
fórmula molecular: Cl2, Hg2Cl2…
2.3. COMPUESTOS BINARIOS Están formados por dos clases de elementos, independientemente del número
de átomos de cada clase: CaCl2, NO, H2O, NH3
En compuestos iónicos (o en polímeros) suele utilizarse la fórmula empírica. En
compuestos formados por moléculas discretas, debe usarse la fórmula
molecular del compuesto. Por ejemplo, P4O10, en lugar de P2O5, etc.
Orden de colocación de los símbolos En los compuestos binarios, se coloca primero el símbolo que aparece más
próximo al final de la Tabla 3 al recorrerla en el sentido que indican las flechas.
Ejemplo: LiCl y no ClLi.
Tabla 3
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En la fórmula de un compuesto, los símbolos de los elementos se escriben en
orden inverso a como se nombran.
Ejemplos: XeF2, NH3, H2S, OF2
Nombres Se nombra el componente más electronegativo seguido de la preposición “de” y
del nombre del componente más electropositivo.
El nombre del elemento más electronegativo es el que tendría si fuera un anión
(ver Tabla 2), mientras que el constituyente menos electronegativo se nombra
como un catión (es decir, no cambia de nombre).
Para indicar la proporción de los constituyentes, existen dos métodos: 1) Hacer uso de los numerales griegos utilizados como prefijo del nombre del
elemento al que se refieren. Estos numerales son: mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, octa, ennea, deca…, etc. En general el prefijo mono se omite,
excepto cuando pueda dar lugar a confusión.
Ejemplos: Monóxido de carbono: CO; Monóxido de nitrógeno: NO;
Óxido de dinitrógeno: N2O; Dióxido de nitrógeno: NO2;
Tetraóxido de dinitrógeno: N2O4; Dicloruro de diazufre: S2Cl2;
Tricloruro de rodio: RhCl3
Puede observarse que este sistema es el más utilizado para nombrar
compuestos de sustancias poco polares (no metal / no metal). 2) Expresar el número de oxidación del elemento menos electronegativo. El
número de oxidación se escribe con números romanos entre paréntesis a
continuación del nombre del elemento. Este método indirecto se conoce como
sistema de Stock.
Ejemplos: Cloruro de hierro(II): FeCl2 Cloruro de hierro(III): FeCl3
Bromuro de cobre(II): CuBr2 Óxido de vanadio(III): V2O3
Yoduro de manganeso (II): MnI2
Este sistema se emplea para nombrar compuestos polares, habitualmente
compuestos binarios de metales, ya que los compuestos poco polares se
nombran por el método anterior.
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Observaciones
♦ La IUPAC recomienda el abandono de de las terminaciones –oso / –ico,
aunque pueden utilizarse para nombrar compuestos de elementos que
únicamente presentan dos estados de oxidación.
Ejemplos: CuCl, cloruro de cobre(I) o cloruro cuproso; CuCl2, Cloruro de
cobre(II) o cloruro cúprico
♦ La nomenclatura funcional, que indica el comportamiento químico del
compuesto, está en desuso.
Ejemplos: N2O5, pentóxido de dinitrógeno (y no anhídrido nítrico).
♦ Se pueden omitir los números de oxidación, los números de átomos,
etc., cuando no haya posibilidad de confusión. Por ejemplo, estas indicaciones
no se requieren para elementos que actúan con una sola valencia, ya que en
este caso no hay lugar a errores.
Ejemplos: Li2O, óxido de litio, en lugar de óxido de litio(I); AlCl3, cloruro de
aluminio, en lugar de cloruro de aluminio(III) ó tricloruro de aluminio
♦ En los compuestos binarios de oxígeno, la existencia de los iones
peróxido o superóxido puede dar lugar a confusión. En las tablas siguientes se
dan los nombres y fórmulas de peróxidos y superóxidos conocidos. Se
recogen, también, los dióxidos de los elementos que no deben confundirse con
los anteriores.
Tabla 4. Peróxidos
Li2O2 Peróxido de litio
Na2O2 Peróxido de sodio
K2O2 Peróxido de potasio
Rb2O2 Peróxido de rubidio
Cs2O2 Peróxido de cesio
MgO2 Peróxido de magnesio
CaO2 Peróxido de calcio
SrO2 Peróxido de estroncio
BaO2 Peróxido de bario
H2O2 Peróxido de hidrógeno
ZnO2 Peróxido de cinc
CdO2 Peróxido de cadmio
HgO2 Peróxido de mercurio(II)
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Tabla 5 . Superóxidos
NaO2 Superóxido de sodio
KO2 Superóxido de potasio
RbO2 Superóxido de rubidio
CsO2 Superóxido de cesio
Ca(O2)2 Superóxido de calcio
Sr(O2)2 Superóxido de estroncio
Ba(O2)2 Superóxido de bario
Tabla 6. Dióxidos
MnO2 Dióxido de manganeso
PbO2 Dióxido de plomo
GeO2 Dióxido de germanio
SnO2 Dióxido de estaño
TiO2 Dióxido de titanio
ZrO2 Dióxido de circonio
CO2 Dióxido de carbono
SiO2 Dióxido de silicio
2. 3. 1. COMPUESTOS BINARIOS DE HIDRÓGENO
En conjunto, y de forma muy general, se les da el nombre genérico de hidruros.
Sin embargo, estrictamente sólo deben llamarse hidruros a los compuestos de
hidrógeno con metales y con los no metales que se encuentran por delante del
hidrógeno en la Tabla 3 (el resto se llaman sistemáticamente como compuestos
de hidrógeno).
Ejemplos: NaH, Hidruro de sodio; HCl, Cloruro de hidrógeno;
CaH2, Hidruro de calcio; H2S, Sulfuro de hidrógeno;
H2Te, Telururo de hidrógeno.
Existen, sin embargo, un conjunto de compuestos binarios de hidrógeno para
los que se admiten nombres vulgares, ampliamente establecidos en la práctica
(Tabla 7).
Tabla 7
H2O Agua, oxidano SbH3 Estibano
NH3 Amoníaco CH4 Metano
N2H4 Hidracina,diazano SiH4 Silano
N2H2 Diazeno GeH4 Germano
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PH3 Fosfano (fosfina) SnH4 Estannano
AsH3 Arsano (arsina) AlH3 Alumano (alano)
B2H6 Diborano Si2H6 Disilano
2.3.2. COMPUESTOS PSEUDOBINARIOS Están formados por más de dos elementos distintos, pero a efectos de
nomenclatura pueden considerarse binarios. Entre estos casos se encuentran
los compuestos formados por algunos aniones y/o cationes poliatómicos y por
COMPUESTOS DERIVADOS DE LA SUSTITUCIÓN PARCIAL DE GRUPOS –OH POR OTROS GRUPOS NEGATIVOS Nombres: (numeral) + nombre del grupo negativo finalizado en –o + nombre del
ácido de procedencia
Ejemplo: HSO3(OH) → HSO3F Ácido fluorosulfúrico
COMPUESTOS DERIVADOS DE LA SUSTITUCIÓN TOTAL DE GRUPOS –OH POR OTROS GRUPOS NEGATIVOS Si se eliminan todos los grupos OH de los ácidos se obtienen radicales, que
son agrupaciones de átomos que normalmente no existen en estado libre.
Aunque los compuestos en que se encuentran estos radicales son de
naturaleza covalente, a efectos de formulación pueden considerarse como
iones. En la siguiente tabla (Tabla 9) se indica el radical, su nombre y la carga
que le correspondería en una formulación iónica.
Tabla 9
Radical Nombre Carga (como ión)
CO Carbonilo +2
CS Tiocarbonilo +2
NO Nitrosilo +1
NO2 Nitrilo +1
PO Fosforilo +3
PS Tiofosforilo +3
SO Sulfinilo (Tionilo) +2
SO2 Sulfonilo (Sulfurilo) +2
CrO2 Cromilo +2
UO2 Uranilo +2
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ClO Clorosilo +1
ClO2 Clorilo +1
ClO3 Perclorilo +1
Los radicales se obtienen por eliminación de grupos OH. Se nombran con la
raíz del ácido de procedencia y la terminación – osilo (si el ácido acaba en –
oso) o – ilo (si el ácido termina en – ico). Ejemplos:
2) Resultado de la eliminación parcial de los H ácidos (enlazados al O) en un
ácido oxoácido.
Nombres: (numeral que indica el número de H ácidos que todavía quedan) +
nombre del oxoanión de procedencia.
Ejemplos: HSO4- hidrógenosulfato; H2PO4
- dihidrógenofosfato;
HPO42- hidrógenofosfato; HS2O3
- hidrógenotiosulfato;
HPHO3- hidrógenofosfito (hidrógenofosfonato)
2.5. SALES
2.5.1. SALES SIMPLES
Se nombran con el nombre del anión seguido de la palabra “de”, del nombre
del catión y, si es necesario, de su estado de oxidación
Ejemplos: FeS: sulfuro de hierro(II); MgBr2: bromuro de magnesio Na2SO4: sulfato de sodio; AgNO3: nitrato de plata
(NH4)ClO4: perclorato de amonio: Fe(NO3)2: nitrato de hierro(II) 2.5.2. SALES ÁCIDAS
Contienen hidrógenos ácidos.
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Nombres: (numeral)hidrógeno + “nombre del anión” + “de” + “nombre del
catión” (estado de oxidación).
Ejemplos: Fe(HS)2 hidrógenosulfuro de hierro(II); Mg(HCO3)2 hidrogenocarbonato de magnesio KH2PO4 dihidrógenofosfato de potasio LiHPHO3 hidrógenofosfito de litio
2.5.3. SALES DOBLES Y TRIPLES
Contienen más de un tipo de anión y/ó catión.
Fórmulas: Primero se escriben los símbolos de los cationes, en orden
alfabético. Después los símbolos de los aniones, en orden alfabético.
Nombres: “nombre de los aniones (en orden alfabético)” + “de” + “nombre de
los cationes (en orden alfabético)”
Observaciones:
♦ Para indicar las proporciones de los constituyentes pueden emplearse
numerales o bien indicar el estado de oxidación de los cationes.
♦ Los adjetivos “doble” ó triple” indican el número de tipos de cationes, no el
número total de éstos. Se pueden omitir.
♦ Para oxoaniones se emplean los prefijos bis, tris, tetraquis, pentaquis....y no
di, tri, tetra...
Ejemplos: KMg(PO4) → fosfato doble de magnesio potasio
KNa(SO4) → sulfato de potasio y sodio
Mg2ClF(NO3)2 → cloruroflorurobis(nitrato) de magnesio
Ca5F(PO4)3 → fluorurotris(fosfato) de calcio
NaTl(NO3)2 → nitrato de sodio y talio(I) o bis(nitrato) de sodio y talio
2.5.4. SALES BÁSICAS
Contienen los aniones óxido (O2-) y/ó hidróxido (OH-). Se nombran como sales
dobles. También pueden emplearse los prefijos -oxi e –hidroxi. En este caso,
dichos prefijos se anteponen al nombre del resto de aniones.
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MgCl(OH): clorurohidróxido de magnesio o hidroxicloruro de magnesio BiClO: cloruroóxido de bismuto u oxicloruro de bismuto Cu2Cl(OH)3: trihidroxicloruro de cobre (II) o cloruro trihidróxido de dicobre
2.5.5. ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS DOBLES
Contienen más de un tipo de catión. Se nombran como sales dobles. No deben
confundirse con oxisales.
BaNa2O2: óxido doble de bario disodio o dióxido de bario disodio FeTiO3: trióxido de hierro(II) titanio(IV) AlLiMn2O4(OH)4: tetrahidróxido tetraóxido de aluminio litio dimanganeso
2.6. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS DE ADICIÓN
Incluye a una variedad de compuestos reticulares, en ocasiones de estructura
desconocida. Para nombrarlos se conectan los nombres individuales por un
guión y se indica la proporción entre paréntesis.
3 CdSO4.8 H2O: sulfato de cadmio-agua (3/8)
CaCl2.8 NH3: cloruro de calcio-amoníaco (1/8)
El agua se escribe y nombra al final. Se puede emplear el numeral
correspondiente acompañando al término hidrato:
FeSO4. 7 H2O: Sulfato de hierro(II) heptahidrato
2.7. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS DE COORDINACIÓN
Un compuesto de coordinación (o complejo) puede definirse como una
molécula o ion en el que hay un átomo A (que habitualmente es un metal de
transición) al que están unidos directamente otros átomos (B) o grupos de
átomos (C) en un número que excede la valencia clásica o estequiométrica del
átomo A.
AC
C B
B Pt
H3N
H3N Cl
Cl B
F
F F
F
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♦ Átomo central: el átomo A antes mencionado (B, Pt, Fe...)
♦ Ligando: cada uno de los átomos (B) o grupos de átomos (C) unidos al
átomo central (Cl-, F-, NH3). Suelen ser neutros ó aniónicos. El ligando se une
al átomo central a través del átomo de coordinación (Cl, F, N).
La fórmula de la entidad de coordinación se suelen encerrar entre corchetes. El
orden en que se escriben los componentes del complejo es: [“Átomo central” +
“ligandos iónicos” + “ligandos neutros”]
Dentro de cada grupo de ligandos, éstos se colocan en orden alfabético del
símbolo del átomo de coordinación.
Ejemplos: [CoCl2(NH3)4]Cl; [Al(OH)(H2O)5]2+
NOMBRES DE LIGANDOS
Ligandos aniónicos:
Terminan en -o. Se nombran como si fueran aniones, con algunas