QUÍMICA

ERIKA OROPEZA BRUNO

LIC. BIOLOGIA

LAXMI JATZIRE MARTINEZ SANTAMARIA

2 UNIDAD

Instituto Tecnológico de Ciudad Altamirano GRO.

NOMENCLATUR

AS

NOMENCLATURAPara nombrar los compuestos químicos

inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada). Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura de stock y la nomenclatura tradicional.

 

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA. Para nombrar compuestos químicos

según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEXA_, HEPTA_ ...

 Cl2O3 Trióxido de dicloroMg2O Monóxido de dimagnesio

NOMENCLATURA DE STOCK. En este tipo de nomenclatura, cuando el

elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis:

 Mg(OH)4 Hidróxido de Magnesio (IV)Mg(OH)3 Hidróxido de Magnesio (III) 

 NOMENCLATURA TRADICIONAL. En esta nomenclatura para poder

distinguir con qué valencia funcionan los elementos en ese compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos:

     

 3 valencias

  4 valencias

Hipo_  _oso

Valencia menor  

Valencia mayor

   2 valencias

     _oso

1 valencia

-ico

      Per__ico

 

            Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno. Hay dos clases de óxidos que son los óxidos básicos y los óxidos ácidos (anhídridos).

 

OXIDOS

°ÓXIDOS BÁSICOS. Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal

y el oxígeno. Su fórmula general es: M2OXDonde M es un metal y X la valencia del metal (el 2 corresponde a

la valencia del oxígeno). las valencias de los elementos se intercambian entre ellos y se ponen como subíndices. (si la valencia es par se simplifica).

Valencia

Fórmula N. sistemática N. stock(la más frecuente)

N. tradicional

1 Na2O Monóxido de disodio

Óxido de sodio Óxido sódico

2 Ca2O2 = CaO Monóxido de calcio Óxido de calcio Óxido cálcico

Fe2O2 = FeO Monóxido de hierro Óxido de hierro (II)

Óxido ferroso

3 Fe2O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III)

Óxido férrico

4 Pb2O4 = PbO2 Dióxido de plomo Óxido de plomo (IV)

Óxido plúmbico

°ÓXIDOS ÁCIDOS O ANHÍDRIDOS.

 son compuestos binarios formados por un no metal y

oxígeno. su fórmula general es: n2ox donde n es un no metal y la x la valencia del no

metal (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno). las valencias de los elementos se intercambian entre

ellos y se ponen como subíndices. (si la valencia es par se simplifica).

 

Valencia Fórmula N. sistemática(la más frecuente)

N. stock 

N. tradicional

   1

F2O Monóxido de diflúor Óxido de flúor Anhídrido hipofluoroso (excepción a la norma general de prefijos y sufijos)

Cl2O Monóxido de dicloro

Óxido de cloro (I) Anhídrido hipocloroso)

2 SO Monóxido de azufre Óxido de azufre (II)

Anhídrido hiposulfuroso

3 I2O3 Trióxido de diodo Óxido de Iodo (III) Anhídrido sulfuroso

4 SeO2 Dióxido de Selenio Óxido de selenio (IV)

Anhídrido selenioso

5 Br2O5 Pentaóxido de dibromo

Óxido de bromo (V)

Anhídrido brómico

6 S2O3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI)

Anhídrido sulfúrico

7 I2O7 Heptaóxido de diodo

Óxido de Yodo (VII)

Anhídrido periódico

 

Son compuestos binarios formados por un metal e Hidrógeno. Su fórmula general es: MHX

 Donde M es un  metal y la X la valencia del metal.  EL HIDRÓGENO SIEMPRE TIENE VALENCIA 1.

Valencia Fórmula

N. sistemática N. stock(la más frecuente)

N. tradicional

1 NaH Monohidruro de sodio

Hidruro de sodio

Hidruro sódico

2 FeH2 Dihidruro de hierro

Hidruro de hierro (II)

Hidruro ferroso

3 FeH3 Trihidruro de hierro

Hidruro de hierro (III)

Hidruro férrico

4 SnH4 Tetrahidruro de estaño

Hidruro estaño (IV)

Hidruro estañico

HIDRUROS:

Hay no metales como el nitrógeno, fósforo, arsénico antimonio, carbono, silicio y boro que forman compuestos con el hidrógeno y que reciben nombres especiales.

            Nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y el boro funcionan con la valencia 3 mientras que el carbono y el silicio lo hacen con valencia 4.

Valencia Fórmula N. tradicional(la más usada)

N. sistemática

3 NH3 Amoniaco Trihidruro de nitrógeno

3 PH3 Fosfina Trihidruro de fósforo

3 AsH3 Arsina Trihidruro de arsénico

3 BH3 Borano Trihidruro de boro

3 SbH3 Estibina Trihidruro de antimonio

       

4 CH4 Metano Tetrahidruro de carbono

4 SiH4 Silano Tetrahidruro de boro

 

HIDRUROS NO METALES

  Son compuestos binarios formados por un no metal e hidrógeno. Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes:

Flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con la valencia 1)

Azufre, selenio, teluro (funcionan con la valencia 2).

Su fórmula general es:HxNDonde N es el  no metal y la X la valencia del

no metal. (El hidrógeno funciona con valencia 1).

ACIDOS HIDRACIDOS

Son compuestos ternarios formados por un no metal, oxígeno e hidrógeno. Se obtienen a partir del óxido ácido o anhídrido correspondiente sumándole una molécula de agua (H2O).

            Su fórmula general es:H2O + N2Ox = HaNbOc            Donde H es el hidrógeno, N el no metal y O

el oxígeno.

Valencia

Fórmula N. tradicional

1 F2O + H2O = H2F2O2 = HFO Ácido hipofluoroso

2 SO + H2O = H2SO2 Ácido hiposulfuroso

3 Cl2O3 + H2O = H2Cl2O4 = HClO2

Ácido cloroso

4 S2O + H2O = H2SO3 Ácido sulfuroso

5 Cl2O5 + H2O = H2Cl2O6 = HClO3

Ácido clórico

6 SO3 + H2O = H2SO4 Ácido sulfúrico

7 Cl2O7 + H2O = H2Cl2O8 = HClO4

Ácido perclórico

 

ACIDOS OXACIDOS

Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH).

Su fórmula general es: M(OH)X Donde M es un  metal y la X la valencia del metal  EL GRUPO -OH SIEMPRE TIENE VALENCIA 1. 

Valencia Fórmula N. sistemática N. stock(la más frecuente)

N. tradicional

1 NaOH Hidróxido de sodio

Hidróxido de sodio Hidróxido sódico.

2 Ca(OH)2 Dihidróxido de calcio

Hidróxido de calcio Hidróxido cálcico

2 Ni (OH)2 Dihidróxido de níquel

Hidróxido de níquel (II)

Hidróxido niqueloso

3 Al(OH)3 Trihidróxido de aluminio

Hidróxido de aluminio Hidróxido alumínico

4 Pb(OH)4 Tetrahidróxido de plomo

Hidróxido de plomo (IV)

Hidróxido plúmbico

HIDROXIDOS

          Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del ácido hidrácido correspondiente por un

metal.          Se nombran con el nombre del no metal

terminado en –uro seguido del nombre del metal. Si el metal tiene más de una valencia se indica al final, en números romanos y entre paréntesis.

            El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal.

Sales de ácidos hidrácidos.

    Son compuestos ternarios formados por un metal, un no metal y el oxígeno.

    Se obtienen a partir de los ácidos oxácidos sustituyendo los hidrógenos de éstos por un metal.

    Vamos a estudiar dos tipos de sales de ácidos oxácidos, las sales neutras y las sales ácidas.

Sales de ácidos oxácidos.

Sales neutras

Se obtienen sustituyendo todos los hidrógenos de un ácido oxácido por un metal.

La valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido sin los hidrógenos. El número de hidrógenos que se le quiten al ácido se le ponen como subíndice al metal.

Se nombran sustituyendo los sufijos que utilizábamos en el ácido (-oso e –ico) por los sufijos -ito y -ato respectivamente.

Prefijos y sufijos utilizados en los ácidos

Prefijos y sufijos utilizados en las sales

HIPO-         -OSO                   -OSO                   -ICOPER-          -ICO          

HIPO-      -ITO                -ITO                -ATOPER-       -ATO

Puede ayudarte a recordar la equivalencia de sufijos la siguiente frase:Cuando el OSO toca el pITO, perICO toca el silbATO.

Sales Acidas

Son compuestos que se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS HIDRÓGENOS de un ácido oxácido por un metal.

El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal y la valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido.

 Se nombran con la palabra hidrógeno precedida de

los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del nombre de la sal correspondiente.

 Forman sales ácidos los no metales siguientes: S, Se,

Te, y los ácido spiro y orto del P, As y Sb.

       Se caracterizan por llevar el grupo PEROXO ( - O – O -) también representado O22-.

            Los podemos considerar como óxidos con más oxígeno del que corresponde por la valencia de este elemento.

            Valencia Fórmula Nomenclatura

1 H2O2 Peróxido de hidrógeno = Agua oxigenada

1 Na2O2 Peróxido de sodio

2 Ca2O4 = CaO2 Peróxido de calcio

2 Ba2O4 =BaO2 Peróxido de bario

    Peróxido de potasio

 

PEROXIDOS

Un ácido (del latín acidus, que significa agrio) es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que; cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7.

LOS ÁCIDOS

• tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.

• Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína.

• Son corrosivos.

• Producen quemaduras de la piel.

• Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.

• Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno.

• Reaccionan con bases para formar una sal mas agua.

• Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.

• i

PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS

El grupo funcional característico de los ácidos orgánicos es el grupo . Por lo tanto, la fórmula general para un ácido carboxílico se escribe: 

ACIDOS CARBOXILICOS

- COOH R - C

O

OHCarboxilo Ácido Carboxílico

El nombre de los ácidos carboxílicos comienza con la palabra “acido” seguida por el nombre del alcano básico terminado en “oico”. Para los ácidos alifáticos, el carbono uno corresponde al carbono carboxilo.

De acuerdo al número de carbonos que contenga el ácido alifático, se distinguen como ácidos de:

NOMENCLATURA

• Cadena corta

• Cadena media

• Cadena larga

ACIDOS DE CADENA MEDIA:

ACIDOS CARBOXILICOS

Ácido pentanoico o valérico

Acido hexanoico o caproico

ACIDOS DE CADENA LARGA:

ACIDOS CARBOXILICOS

Ácido dodecanoico o Láurico

Ácido octadecanoico o Esteárico

PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS

ACIDEZ

La reacción más característica de los ácidos carboxílicos es su ionización.

R - C

O

R - C

O

O-+ H

+

OH↔

PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS

REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN:

Los ácidos carboxílicos sencillos son ácidos débiles que al reaccionar con bases fuertes, como el hidróxido de sodio, originan sales estables que son sólidos solubles en agua y se hallan completamente disociadas en solución. Son sales iónicas.

A las sales orgánicas se les nombra de la misma manera que a las sales inorgánicas. Al nombre del anión orgánico le sigue el nombre del catión. El nombre del anión se obtiene eliminando la terminación “ico” de los ácidos y reemplazándola por la terminación “ato”. Esto se aplica tanto a los nombres comunes como a los nombre IUPAC.

CH3 – COONaCH3 – COOK

PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS

REACCIÓN DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS CON AMONIACO

Los ácidos carboxílicos reaccionan con el amoniaco formando amidas, en una reacción muy lenta a la temperatura ambiente. Primero se forma la sal de amonio y se separa el agua si la reacción se mantiene por encima de los 100 ºC. La ecuación general es:

PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS

FORMACIÓN DE HALUROS DE ACILOLos ácidos carboxílicos reaccionan con ciertos halogenuros de no metales (como el fósforo) para formar halogenuros de acilo. Para la obtención de los cloruros, los mas empleados son el PX3, PX5 y SOX2. Las reacciones son las siguientes:

X= flúor, cloro, bromo yodo ó astato

PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS

FORMACIÓN DE ANHÍDRIDOS ORGÁNICOS

De acuerdo a su estructura, se considera que los anhídridos de ácido se forman por eliminación de una molécula de agua entre dos moléculas de ácido. La reacción general de la formación de un anhídrido orgánico es:

Es una reacción característica de los ácidos carboxílicos, que produce yodo molecular, que reconocemos por la coloración azul que adquiere el medio de la reacción al agregarle una solución de almidón. El ácido se combina con una mezcla de yodato de potasio, KIO3, y yoduro de potasio, KI, y se produce la siguiente reacción:

RECONOCIMIENTO DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS: PRUEBA DEL YODATO-

YODURO

 USO DE LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS MÁS

IMPORTANTES

NOMENCLATURA DE LAS

SALES

SALES Una sal es el producto de la reacción

entre un ácido y una base: en esta reacción también se produce agua: en términos muy generales, este tipo de reacción se puede escribir como :

BASE + ÁCIDO → SAL + AGUA EJEMPLO; Na OH + H Cl → Na Cl + H2O

SALES NEUTRAS

Resultan de la sustitución total de los hidrógenos ( H+) por un metal. El nombre que recibe la sal se deriva del ácido del cual procede; las terminaciones cambian según la siguiente tabla ;

NOMBRE DEL ÁCIDO NOMBRE DE LA SAL __________________hídrico __________________uro hipo_______________oso hipo________________ito __________________ oso ___________________ito __________________ ico ___________________ato per________________ico per________________ ato se da primero el nombre del ion negativo seguido del

nombre del ion positivo Fe Cl 2 = cloruro ferroso Fe Cl 3 = cloruro férrico

• SALES HALOIDEAS O HALUROS

Se forman por la combinación de un hidrácido con una base. En la formula se escribe primero el metal y luego el no metal (con la menor valencia) y se intercambian las valencias). Los haluros se nombran cambiando la terminación hidrico del ácido por uro y con los sufijos oso e ico, según la valencia del metal.

NOMENCLATURA

Para iniciar el estudio de la nomenclatura es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Los compuestos inorgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Estos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.

Los compuestos orgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo. Una función química es la tendencia de una sustancia a reaccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo, los compuestos ácidos tienen propiedades características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion hidrógeno H+1; y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH-1 presente en estas moléculas. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.

Características

ÁCIDOS:

Tienen sabor agrio. Son corrosivos para

la piel. Enrojecen ciertos

colorantes vegetales.

Disuelven sustancias Atacan a los metales

desprendiendo H2. Pierden sus

propiedades al reaccionar con

bases.

BASES: Tiene sabor amargo. Suaves al tacto pero corrosivos con

la piel. Dan color azul a ciertos colorantes

vegetales. Precipitan sustancias disueltas por

ácidos. Disuelven grasas. Pierden sus propiedades al

reaccionar con ácidos.

Definición de Arrhenius

Publica en 1887 su teoría de “disociación iónica”. Hay sustancias (electrolitos) que en

disolución se disocian en cationes y aniones.

ÁCIDO: Sustancia que en disolución acuosa disocia cationes H+.

BASE: Sustancia que en disolución acuosa disocia aniones OH–.

DISOCIACION

ÁCIDOS:AH (en disolución acuosa) A– + H+

Ejemplos: HCl (en disolución acuosa) Cl– + H+

H2SO4 (en disolución acuosa) SO42– + 2 H+

BASES:BOH (en disolución acuosa) B + + OH–

Ejemplo: NaOH (en disolución acuosa) Na+ + OH–

Neutralización

Se produce al reaccionar un ácido con una base por formación de agua:

H+ + OH– — H2O El anión que se disoció del ácido y el

catión que se disoció de la base quedan en disolución inalterados (sal disociada):

NaOH +HCl — H2O + NaCl (Na+ + Cl–)

Teoría de Brönsted-Lowry.

ÁCIDOS: “Sustancia que en disolución cede H+”.

BASES: “Sustancia que en disolución acepta

H+”.

Par Ácido/base conjugado

Siempre que una sustancia se comporta como ácido (cede H+) hay otra que se comporta como base (captura dichos H+).

Cuando un ácido pierde H+ se convierte en su “base conjugada” y cuando una base captura H+ se convierte en su “ácido conjugado”.

ÁCIDO (HA) BASE CONJ. (A–)– H+

+ H+

BASE (B) ÁC. CONJ. (HB+)+ H+

– H+

Ejemplo de par Ácido/base conjugado

Disociación de un ácido: HCl (g) + H2O (l) H3O+(ac) + Cl– (ac) En este caso el H2O actúa como base y

el HCl al perder el H+ se transforma en Cl– (base conjugada)

Disociación de una base: NH3 (g) + H2O (l) NH4

+ + OH–

En este caso el H2O actúa como ácido pues cede H+ al NH3 que se transforma en NH4

+ (ácido conjugado)

Teoría de Lewis

ÁCIDOS:“Sustancia que contiene al menos un

átomo capaz de aceptar un par de electrones y formar un enlace covalente coordinado”.

BASES:“Sustancia que contiene al menos un

átomo capaz de aportar un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado”.

Tipos de disoluciones

Ácidas: H3O+ > 10–7 M pH < 7 Básicas: H3O+ < 10–7 M pH > 7 Neutras: H3O+ = 10–7 M pH = 7 En todos los casos: Kw = H3O+ · OH– luego si H3O+ aumenta (disociación de

un ácido), entonces OH– debe disminuir para que el producto de ambas concentraciones continúe valiendo 10–14 M2

Valoraciones ácido-base

Valorar es medir la concentración de un determinado ácido o base a partir del análisis volumétrico de la base o ácido utilizado en la reacción de neutralización.

ECUACIONES QUIMICAS

ECUACION QUIMICA. REPRESENTACION DEL PRINCIPIO DE LA CONSERVACION DE LA MASA.

La manera mas sencilla de describir como se lleva a cabo una reacción química es mediante una ecuación química.Una ecuación química representa un cambio químico nos permite establecer una relación entre las sustancias químicas llamadas reactivos ,que se transforman en otras sustancias químicas totalmente diferentes ,llamadas productos.Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química.

Ejemplo: dióxido de carbono.Ecuación química.C + O2 CO 2

REACTIVOS PRODUCTOS.

La representacion simbolica de la reaccion puede interpretarse de 2 maneras : Microscopicas: La ecuacion representa como estaba los atomos antes de la reaccion y como estan despues , esto es como indica los enlaces que se rompieron y los que se formaron.Macroscopica: la ecuacion representa la reaccion como se lleva a cabo en la realidad ,esto es, con la ruptura y la formacion de miles de millones de enlaces.

Para que la ecuacion quimica que representa una reaccion este correctamente escrita , es esencial que cumpla con la ley de conservacion de la materia, para ello de cada lado de la ecuacion en los reactivos y productos debe presentarse el mismo numero de atomos de todos los elementos que intervienen en la reaccion.

Ley de conservacion de la materia: En una reaccion quimica , aunque los productos tengan propiedades totalmente distintas de los reactivos la cantidad de atomos sera la misma ,por tanto . No habra ninguna variacion en la masa es decir ,los atomos no se crean ni se destruyen , solo se reorganizan entre ellos.

REACCIONES LENTAS Y RAPIDAS.

Muy rápida (explosiva) a temperatura ambienteNa (s) + H2O(l) →NaOH(aq) + ½H2(g)Muy lenta a temperatura ambienteH2(g) + I2(g) → 2 HI (g)Muy lento a tª ambiente y muy rápido a 500 °CH2(g) +½ O2(g) → H2O (l); ∆G°=-236kJ

También deben cumplirse el principio de conservación de la carga eléctrica. cuando se cumplen ambos principios decimos que la ecuación esta ajustada o balanceada . Ejemplo:N 2 (G) +O 2 (G) NO(G)

ECUACION NO BALANCEADA.Para balancearla podemos agregar un 2 como coeficiente estequiometrico de lado de los productos N 2 (G) +O 2 (G) 2NO(G)

Los coeficientes estequiometricos representan el numero de moleculas que participan en la reaccion quimica; en el caso de la molecula de nitrogeno y del oxigeno el coeficiente es 1.

Los productos formados en un primer momento comienzan a reaccionar entre si para volver a formar los reactivos ; a esto se le denomina reversibles. Por ejemplo: la reaccion reversible entre el NO 2 y el N 2 O4 : es

2 NO 2 (g) N 2 O4 (g)