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Con este ejemplo, puedes darte cuenta de que los nombres pueden inducir a errores. Asó como un mismo nombre puede servir para dos cosas muy distintas, un mismo artículo se conoce a menudo con dos nombres diferentes. Esto nos complica la vida: ¿cómo podemos estar seguros de que sabemos de qué está hablando otra persona, si no utilizamos necesariamente la misma palabra para referirnos a lo mismo?
Durante gran parte del siglo XX, los científicos de todo el mundo experimentaron estos problemas. Debatir sobre determinadas reacciones, moléculas y avances químicos llevaba mucho tiempo y era excesivamente complicado, porque no se había llegado a un acuerdo sobre un nombre universal. Fue entonces cuando intervino la IUPAC. Gracias a su sistema único de nomenclatura, ahora tenemos una forma no solo de identificar positiva y unívocamente la estructura de una molécula a partir de su nombre, sino también de nombrar una molécula a partir de su estructura.
Fig. 1: Si quieres pedir unas galletas en otro país, tendrás que aprender cómo se dice la palabra galletas en otro idioma (si no hablan el mismo que el tuyo). Sin embargo, esto no ocurre con los compuestos químicos, ya que los científicos han creado un sistema con el que pueden referirse al mismo compuesto químico, hablen el idioma que hablen, para no tener problemas de confusión.
- Este artículo trata sobre la nomenclatura inorgánica.
- Para comenzar, veremos qué es la nomenclatura.
- A continuación, estudiaremos qué es la nomenclatura IUPAC.
- Después, analizaremos qué son los compuestos binarios y veremos los tipos de compuestos binarios que existen.
- Continuaremos nuestro viaje por el aprendizaje de la nomenclatura inorgánica explorando la formulación y la nomenclatura de compuestos binarios: los óxidos, los peróxidos y los hidróxidos.
- Para terminar, haremos algunos ejercicios de nomenclatura de compuestos binarios.
¿Qué es la nomenclatura?
La nomenclatura es el conjunto de normas establecidas por los científicos para nombrar los compuestos químicos.
Otro concepto muy relacionado con esto es la formulación. ¿Sabes qué es?
La formulación es la forma en la que escribimos una fórmula química, utilizando los símbolos de los átomos de los elementos junto con subíndices, que indican la proporción en la que se encuentra cada átomo de cada elemento.
Utilizando la formulación química, todos los científicos del mundo podrán referirse al mismo compuesto, sin que haya problemas de comprensión, a pesar de que no hablen el mismo idioma.
Como puedes ver, la formulación es extremadamente importante. Por eso es obligatorio que la conozcas antes de avanzar en el campo de la química (y de la ciencia, en general), ya que sin ella, no podemos nombrar los compuestos.
Paseamos ahora a ver qué tipos de nomenclatura existen en química:
¿Qué tipos de nomenclatura existen?
Existen varios tipos de nomenclatura:
- Nomenclatura de stock: Se utilizan números romanos, que indican el número de oxidación del elemento que tiene más de una valencia. Se suele utilizar para nombrar compuestos binarios; sobre todo, los óxidos.
- Nomenclatura tradicional: Se utilizan una serie de prefijos y sufijos, junto con el nombre de cada elemento, para nombrar los compuestos. Los prefijos y sufijos son:
- Hipo- + nombre del elemento + -oso (en el caso del número de oxidación más pequeño).
- -Oso (para el número de oxidación intermedio más bajo).
- -Ico (para el número de oxidación intermedio más alto) o, simplemente, el conector de entre los dos elementos.
- Per- + nombre + -ico (para el número de oxidación más alto).
| Número de valencias o números de oxidación | Prefijos y sufijos |
| 1 | -Ico o, simplemente, el conector de entre los dos elementos. |
| 2 |
|
| 3 |
|
| 4 |
|
- Nomenclatura IUPAC (también conocida como estequiométrica o sistemática): Se utilizan una serie de prefijos y sufijos, para indicar el número de átomos de cada elemento que están presentes en la molécula.
| Número de átomos | Prefijo |
| 1 | Mono- |
| 2 | Di- |
| 3 | Tri- |
| 4 | Tetra- |
| 5 | Penta- |
| 6 | Hexa- |
| 7 | Hepta- |
| 8 | Octa- |
| 9 | Nona- |
| 10 | Deca- |
Tabla 1: prefijos de la Nomenclatura IUPAC
¿Qué es la nomenclatura de IUPAC?
La nomenclatura IUPAC es una forma estándar de denominar los compuestos y moléculas químicas, inventada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Se diseñó para que cada estructura química tuviera un nombre propio, único e inequívoco.
La nomenclatura de la IUPAC asigna un nombre a cada molécula o compuesto, en función de su estructura. Los nombres son útiles porque dan información, no solamente sobre los átomos y grupos funcionales de la especie, sino también sobre cómo están dispuestos estos grupos.
- Una vez que conozcas el nombre de una molécula, podrás dibujar su estructura sin ninguna confusión.
- Del mismo modo, una vez que conozcas su estructura, debería ser capaz de llegar a un nombre que los científicos de todo el mundo puedan reconocer.
¿Qué son los compuestos binarios?
Los compuestos binarios son sustancias químicas que están formadas por dos elementos diferentes. Estos elementos están unidos entre sí por enlaces iónicos o covalentes, que les confiere unas características únicas.
Por lo tanto, dependiendo del tipo de enlace que tengan, los compuestos binarios pueden ser de dos tipos:
- Compuestos binarios iónicos: Tienen enlaces iónicos entre sus átomos.
- Compuestos binarios covalentes: Sus átomos están unidos por enlaces covalentes.
Compuestos binarios iónicos
Cuando se forma un compuesto binario iónico en el que el enlace entre los átomos es iónico, se produce una pérdida de electrones en uno de los átomos, convirtiéndose en un ion positivo (catión) y el otro átomo gana un electrón, convirtiéndose en un ion negativo (anión). Al haber una diferencia de carga entre ambos iones, se produce una unión entre ellos, dando lugar al compuesto iónico.
Algunos ejemplos de compuestos iónicos son:
- Cloruro de sodio (NaCl).
- Bromuro de potasio (KBr).
- Yoduro de plata (AgI).
Fig. 2: La sal común, que es un alimento que probablemente consumas todos los días, se conoce químicamente como cloruro sódico (NaCl)
y es un ejemplo de compuesto iónico.
Compuestos binarios covalentes
Para formar un compuesto binario covalente, los dos elementos tienen que compartir electrones, para completar su capa de valencia. Ambos átomos tienen que tener una tendencia similar, para perder o ganar electrones.
Algunos ejemplos de este tipo de compuestos son:
- Amoníaco (NH3).
- Agua (H₂O).
- Dióxido de carbono (CO₂).
Fig. 3: El agua es uno de los elementos esenciales para la vida; su presencia en la Tierra hace posible que podamos habitar en ella.
El agua es un ejemplo de sustancia con enlace covalente.
Formulación y nomenclatura de compuestos binarios
Ahora, veremos la formulación y la nomenclatura de los tres principales tipos de compuestos binarios:
- Los óxidos.
- Los hidróxidos.
- Los peróxidos.
Nomenclatura de óxidos
Los óxidos son un tipo de compuestos químicos binarios formados por la combinación del oxígeno con otro elemento químico.
El oxígeno siempre actúa con el número de oxidación 2 en los óxidos.
Nomenclatura de stock
Como ya hemos visto, en la nomenclatura de stock se utilizan números romanos, que indican el número de oxidación del elemento que tiene más de una valencia. Se suele utilizar para nombrar compuestos binarios, sobre todo los óxidos. Se nombran como óxido de… + el nombre del otro elemento químico, con el número de oxidación que utilizan entre paréntesis.
Veamos algunos ejemplos:
¿Cómo se nombra, en nomenclatura de stock, el compuesto Fe2O3?
En el caso del compuesto Fe2O3, sabemos que el hierro actúa con la valencia 3 y el oxígeno (como en todos los óxidos), con la valencia 2. Por lo tanto, el nombre de este compuesto en nomenclatura de stock es óxido de hierro (II).
¿Y CuO?
En el caso del compuesto CuO, sabemos que el oxígeno actúa con la valencia 2; por lo tanto, el cobre actúa también con el número de oxidación 2. En cosecuencia, el nombre de este compuesto, en nomenclatura de stock, es óxido de cobre (II).
¿Y, por último, PbO?
En el compuesto PbO, el oxígeno actúa con su número de oxidación 2 y, por lo tanto, el plomo actúa con el mismo. Entonces, el nombre de este compuesto, en nomenclatura de stock, es óxido de plomo (II).
Nomenclatura tradicional
Como vimos al principio de este artículo, para nombrar los compuestos por nomenclatura tradicional, se utilizan una serie de prefijos y sufijos, junto con el nombre de cada elemento así:
- Hipo- + nombre del elemento + -oso (en el caso del número de oxidación más pequeño).
- -Oso (para el número de oxidación intermedio más bajo).
- -Ico (para el número de oxidación intermedio más alto) o simplemente el conector de entre los dos elementos.
- Per- + nombre + -ico (para el número de oxidación más alto).
Veamos los mismos ejemplos que hemos utilizado en el apartado anterior, para que puedas comparar los distintos nombres para los mismos compuestos:
¿Cómo se nombra, en nomenclatura tradicional, el compuesto Fe2O3?
El hierro actúa con la valencia 3, que es el mayor de los números de oxidación que tiene (+2 y +3). El oxígeno siempre actúa con su número de oxidación 2 en los óxidos. Por lo tanto, teniendo en cuenta las normas sobre los prefijos y sufijos que hemos visto, el nombre de este compuesto en nomenclatura tradicional es óxido férrico.
¿Y CuO?
En el caso del compuesto CuO, sabemos que el oxígeno actúa con la valencia 2; por lo tanto, el cobre actúa también con el número de oxidación 2. El cobre tiene dos números de oxidación, +1 y +2; por lo tanto, en este caso, actúa con su número de oxidación más alto. Entonces, teniendo en cuenta todo esto, el nombre de este compuesto en nomenclatura tradicional es óxido cúprico.
¿Y, por último, PbO?
En el compuesto PbO, el oxígeno actúa con su número de oxidación 2 y, por lo tanto, el plomo actúa con el mismo; entonces, el plomo tiene dos valencias: +2 y +4. En este caso, en consecuencia, actúa con el número de oxidación más bajo. Entonces, el nombre de este compuesto en nomenclatura de tradicional es óxido plumboso.
Nomenclatura IUPAC o sistemática
En la nomenclatura IUPAC, o sistemática, utilizamos prefijos que nos indican el número de átomos de cada elemento que tenemos en la fórmula química.
Una vez más, utilizaremos los mismos ejemplos que en los dos casos anteriores, para que puedas comparar los distintos nombres que le damos al mismo elemento, en función del tipo de nomenclatura que estemos utilizando:
¿Cómo se nombra, en nomenclatura IUPAC o sistemática, el compuesto Fe2O3?
En el caso de este compuesto, tenemos tres átomos de oxígeno y dos átomos de hierro. Por lo tanto, el nombre de este compuesto en nomenclatura sistemática o IUPAC, es trióxido de dihierro.
¿Y CuO?
En este compuesto, tenemos un átomo de oxígeno y un átomo de cobre. Por lo tanto, en nomenclatura sistemática, lo nombramos como monóxido de cobre.
¿Y, por último, PbO?
En el compuesto PbO, tenemos un átomo de oxígeno y un átomo de plomo, por lo que el compuesto, utilizando la nomenclatura IUPAC o sistemática, se llamará monóxido de plomo.
Nomenclatura de hidróxidos
Los hidróxidos son compuestos binarios, que contienen iones hidróxido (-OH) y un catión metálico.
El grupo hidróxido actúa siempre con el número de oxidación -1.
A pesar de estar compuestos por tres elementos, se les siguen considerando compuestos binarios, porque el grupo -OH actúa como si fuese solo un átomo.
Veamos cómo se nombran en función del tipo de nomenclatura que estemos utilizando:
Nomenclatura de stock
Cuando nombramos un hidróxido utilizando la nomenclatura de stock, utilizamos la expresión hidróxido de… + el nombre del elemento químico, junto con el número de oxidación con el que esté actuando, entre paréntesis.
Veamos algunos ejemplos:
¿Cómo se llama, en nomenclatura de stock, el compuesto Mg(OH)2?
Tenemos que tener en cuenta que el grupo hidróxido siempre actúa con el número de oxidación -1. Por lo tanto, el magnesio, en este caso, actúa con el número de oxidación +2. Entonces, el nombre de este compuesto, en nomenclatura de stock, es hidróxido de magnesio (II).
¿Y Pb(OH)4?
Como ya hemos visto, el hidróxido actúa con el número de oxidación -1; entonces, en este caso, el plomo actúa con +4. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, en nomenclatura de stock, es hidróxido de plomo (IV).
¿Y, para terminar, LiOH?
En este último ejemplo, tenemos una combinación del grupo hidróxido con el litio. En este caso, el litio actúa con un número de oxidación +1. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, utilizando la nomenclatura de stock, es hidróxido de litio (I).
Nomenclatura tradicional
La nomenclatura tradicional de los hidróxidos funciona igual que la del resto de compuestos, añadiendo una serie de prefijos y sufijos.
Veamos algunos ejemplos para entenderlo mejor. Al igual que en el caso de los ejemplos de los óxidos, veremos los mismos ejemplos que con la nomenclatura de stock, para que puedas comparar los diferentes nombres que le podemos dar a los mismos compuestos:
¿Cómo se llama, en nomenclatura tradicional, el compuesto Mg(OH)2?
El magnesio, en este caso, actúa con el número de oxidación +2. Teniendo en cuenta los prefijos y sufijos que tenemos que utilizar en la nomenclatura tradicional, el nombre de este compuesto es hidróxido magnésico.
¿Y Pb(OH)4?
Como ya hemos visto, el hidróxido actúa con el número de oxidación -1; entonces, en este caso, el plomo actúa con +4. Teniendo en cuenta que las dos valencias del plomo son +2 y +4, tenemos que usar el sufijo -ico. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, en nomenclatura tradicional, es hidróxido plúmbico.
¿Y, para terminar, LiOH?
En este último ejemplo, tenemos una combinación del grupo hidróxido con el litio. En este caso, el litio actúa con un número de oxidación +1. Cabe remarcar que el litio tiene solo una valencia. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, utilizando la nomenclatura tradicional, es hidróxido de litio.
Nomenclatura IUPAC o sistemática
En la nomenclatura sistemática, tenemos que utilizar prefijos para indicar el número de átomos de cada tipo que tenemos en la molécula.
Veamos algunos ejemplos (los mismos que en los dos tipos de nomenclatura anteriores):
¿Cómo se llama, en nomenclatura IUPAC o sistemática, el compuesto Mg(OH)2?
En este caso, tenemos dos átomos del grupo hidróxido y un átomo de magnesio. Usando los prefijos correspondientes, el nombre de esta molécula en nomenclatura IUPAC, o sistemática, es dihidróxido de magnesio.
¿Y Pb(OH)4?
En este caso, tenemos cuatro átomos del grupo hidróxido y un átomo de plomo.Por lo tanto, el nombre de este compuesto, en nomenclatura sistemática, es tetrahidróxido de plomo.
¿Y, para terminar, LiOH?
Tenemos, en este caso, un átomo del grupo hidróxido y un átomo de litio. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, utilizando la nomenclatura IUPAC o sistemática, será monohidróxido de litio.
Nomenclatura de peróxidos
Los peróxidos son una serie de compuestos químicos que tienen un grupo funcional peróxido (ROOR').
El grupo peróxido siempre actúa con el número de oxidación-1.
Nomenclatura de stock
En la nomenclatura de stock, al igual que con los óxidos y los hidróxidos, el nombre general es peróxido de…+ el nombre del elemento, junto con el número de oxidación entre paréntesis.
Vamos a ver algunos ejemplos:
¿Cómo se llama, en nomenclatura de stock, el compuesto Na2O2?
En este caso, teniendo en cuenta que el oxígeno actúa en los peróxidos con su número de oxidación -1, el nitrógeno actúa con su número de oxidación +1. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, utilizando la nomenclatura de stock, es peróxido de sodio (I).
¿Y CuO2?
En el caso de este compuesto, el cobre actúa con su número de oxidación +2. Entonces, el nombre de este compuesto en nomenclatura de stock es peróxido de cobre (II).
¿Y, para terminar, PbO4?
En este compuesto, el plomo actúa con un número de oxidación de +4. Por lo tanto, usando la nomenclatura de stock, este compuesto se denomina peróxido de plomo (IV).
Nomenclatura tradicional
En la nomenclatura tradicional de los peróxidos, utilizamos los mismos prefijos y sufijos que hemos estudiado anteriormente.
Veamos los mismos ejemplos de la nomenclatura de stock, para que puedas comparar los distintos nombres para el mismo compuesto:
¿Cómo se llama, en nomenclatura de tradicional, el compuesto Na2O2?
En este caso, teniendo en cuenta que el oxígeno actúa en los peróxidos con su número de oxidación -1, el nitrógeno actúa con su número de oxidación +1. El sodio solamente tiene un número de oxidación; por lo tanto, el nombre de este compuesto, utilizando la nomenclatura tradicional, es peróxido de sodio (no se le añade ningún prefijo ni sufijo).
¿Y CuO2?
En el caso de este compuesto, el cobre actúa con su número de oxidación +2. Como tiene dos números de oxidación (+1 y +2) sabemos que, en este caso, está utilizando su número de oxidación más alto; por lo tanto, se le añade el sufijo -ico. Entonces, el nombre de este compuesto, en nomenclatura tradicional, es peróxido cúprico.
¿Y, para acabar, PbO4?
En este compuesto, el plomo actúa con un número de oxidación de +4, que es su número de oxidación más alto, por lo que se le añade el sufijo -ico. Por lo tanto, usando la nomenclatura tradicional, este compuesto se denomina peróxido plúmbico.
Nomenclatura IUPAC o sistemática
En la nomenclatura IUPAC, o sistemática, tenemos que indicar con prefijos el número de átomos de cada tipo que tenemos en la molécula.
Veamos algunos ejemplos:
¿Cómo se llama, en nomenclatura IUPAC o sistemática, el compuesto Na2O2?
En este caso, tenemos dos átomos de oxígeno y dos átomos de sodio. Por lo tanto, en nomenclatura IUPAC o sistemática, el compuesto se denomina dióxido de disodio.
¿Y CuO2?
En esta molécula tenemos dos átomos de oxígeno y un átomo de cobre. Si tenemos en cuenta los prefijos que debemos utilizar para cada número de átomos, en este caso, la molécula se denominará dióxido de cobre.
¿Y, para terminar, PbO4?
Aquí, tenemos cuatro átomos de oxígeno y un átomo de plomo. Entonces, podemos deducir que la molécula se llamará tetraóxido de plomo.
Ejercicios de nomenclatura de compuestos binarios
Ahora, vamos a hacer algunos ejercicios de nomenclatura de compuestos binarios:
Nombra los siguientes compuestos en nomenclatura de stock, tradicional y sistemática o IUPAC:
- MnO2
- Nomenclatura de stock: En este caso, como el oxígeno actúa con la valencia 2, podemos deducir que el manganeso actúa con su número de oxidación 4. Por lo tanto, el nombre de este compuesto, en nomenclatura de stock, es óxido de manganeso (IV).
- Nomenclatura tradicional: En este caso, como el oxígeno actúa con la valencia 2, podemos deducir que el manganeso actúa con su número de oxidación 4. El manganeso tiene cinco números de oxidación: +2, +3, +4, +6 y +7. En este caso, está actuando con el número de oxidación intermedio. Por lo tanto, teniendo en cuenta las normas de la nomenclatura tradicional, el nombre de este compuesto en nomenclatura tradicional es óxido manganoso.
- Nomenclatura sistemática o IUPAC: Tenemos dos átomos de oxígeno y un átomo de manganeso. Entonces, en nomenclatura IUPAC, o sistemática, se denominará dióxido de manganeso.
b. Fe(OH)2
- Nomenclatura de stock: El hierro, en este caso, está actuando con su número de oxidación +2. Entonces, el nombre del compuesto en nomenclatura de stock será hidróxido de hierro (II).
- Nomenclatura tradicional: El hierro, en este caso, está actuando con su número de oxidación +2. Si tenemos en cuenta que el hierro tiene dos valencias (que son +2 y +3) y que +2 es la valencia más pequeña, tendremos que usar el sufijo -oso. Entonces, el nombre del compuesto en nomenclatura tradicional será hidróxido ferroso.
- Nomenclatura sistemática o IUPAC: En este compuesto tenemos dos átomos del grupo hidróxido y un átomo de hierro. Entonces, en nomenclatura IUPAC, el nombre del compuesto será dihidróxido de hierro
c .H2O2
- Nomenclatura de stock: El hidrógeno actúa con su valencia +1 en este compuesto. Entonces, teniendo en cuenta las normas de la nomenclatura de stock, el nombre de este compuesto será peróxido de hidrógeno (I).
- Nomenclatura tradicional: El hidrógeno actúa con su valencia +1 en este compuesto. El hidrógeno solamente tiene un número de oxidación. Entonces, teniendo en cuenta las normas de la nomenclatura tradicional, el nombre de este compuesto será peróxido de hidrógeno.
- Nomenclatura sistemática o IUPAC: En este compuesto tenemos dos átomos de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Por lo tanto, el compuesto se denominará dióxido de dihidrógeno.
¡Ya eres todo un experto en la nomenclatura inorgánica!
Nomenclatura inorgánica - Puntos clave
- La nomenclatura es el conjunto de normas establecidas por los científicos para nombrar los compuestos químicos.
- La formulación es la forma en la que escribimos una fórmula química, utilizando los símbolos de los átomos de los elementos junto con subíndices, que indican la proporción en la que se encuentra cada átomo de cada elemento.
- La nomenclatura IUPAC es una forma estándar de denominar los compuestos y moléculas orgánicas, inventada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Se diseñó para que cada estructura química tuviera un nombre propio, único e inequívoco.
- Existen tres tipos de nomenclatura: la nomenclatura de stock, la nomenclatura tradicional y la nomenclatura IUPAC o sistemática.
- Los compuestos binarios son sustancias químicas que están formadas por dos elementos diferentes. Estos elementos están unidos entre sí por enlaces iónicos o covalentes, que les confieren unas características únicas.
- Los óxidos son un tipo de compuestos químicos binarios formados gracias a la combinación del oxígeno con otro elemento químico.
- Los hidróxidos son compuestos binarios que contienen iones hidróxido (-OH) y un catión metálico.
- A pesar de estar compuestos por tres elementos, se les siguen considerando compuestos binarios, ya que el grupo -OH actúa como si fuese solo un átomo.
- Los peróxidos son una serie de compuestos químicos que tienen un grupo funcional peróxido (ROOR').
References
- Fig. 2: Table salt with salt shaker (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Table_salt_with_salt_shaker_V1.jpg) by Poyraz 72 (https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Poyraz_72) is licensed by CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)-
- Fig, 3: Water drop (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_drop_001.jpg) by José Manuel Suárez (https://www.flickr.com/photos/josjos/) is licensed by CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
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Preguntas frecuentes sobre Nomenclatura inorgánica
¿Qué es la nomenclatura inorgánica?
La nomenclatura es el conjunto de normas establecidas por los científicos para nombrar los compuestos químicos.
En el caso de la nomenclatura inorgánica, es el conjunto de normas que utilizamos para nombrar los compuestos inorgánicos.
¿Qué tipos de nomenclatura inorgánica hay?
Existen tres tipos de nomenclatura para nombrar los compuestos inorgánicos: la nomenclatura de stock, la nomenclatura tradicional y la nomenclatura sistemática, o IUPAC.
¿Cuáles son los 3 tipos de nomenclatura que existen?
Los tres tipos de nomenclatura que existen son: la nomenclatura de stock, la nomenclatura tradicional y la nomenclatura sistemática, o IUPAC.
¿Cuál es la importancia de la nomenclatura inorgánica?
La nomenclatura inorgánica es importante, porque nos permite nombrar los compuestos inorgánicos a partir de su fórmula química.
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