PARTICIPANTE : Lic. Ana María Huertas Falla Lic Marisa Quispe

Mesones

PONENTE : Mg. Wiliam Enrique Escribano Siesquén

COORDINADORA: Especialista Mg. Rosa Guzmán Larrea

"PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA" - 2015

PRÁCTICA Nº 03NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA

MARZO 2015

NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA

I. GENERALIDADESLa Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) es la autoridad mundialmente reconocida en el desarrollo de los estándares para la denominación de compuestos químicos; ha recomendado una serie de reglas aplicables a la nomenclatura química de los compuestos inorgánicos. Idealmente, cualquier compuesto debería tener un nombre del cual se pueda extraer una fórmula química sin ambigüedad. Los compuestos inorgánicos 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 químicas características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion hidrógeno H+; 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.

NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOSSe aceptan tres tipos de nomenclaturas para nombrar compuestos químicos inorgánicos: Nomenclatura sistemática o IUPAC

También llamada racional o estequiométrica. Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos (mono, di, tetra, etc) que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en cada molécula. La atomicidad indica el número de átomos de un mismo elemento en una molécula, como por ejemplo el agua con fórmula H2O, que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno presentes en cada molécula de este compuesto, aunque de manera más práctica, la atomicidad en una fórmula química también se refiere a la proporción de cada elemento en una cantidad determinada de sustancia. La forma de nombrar los compuestos en este sistema es: prefijo-nombre genérico + prefijo-nombre específico . Por ejemplo, CrBr3 = tribromuro de cromo; CO = monóxido de carbono

Sistema StockEste sistema de nomenclatura se basa en nombrar a los compuestos escribiendo al final del nombre con números romanos la valencia atómica del elemento con “nombre específico”. La valencia (o número de oxidación) es el que indica el número de electrones que un átomo pone en juego en un enlace químico, un número positivo cuando tiende a ceder los electrones y un número negativo cuando tiende a ganar electrones. De forma general, bajo este sistema de nomenclatura, los compuestos se nombran de esta manera: nombre genérico + de + nombre del elemento específico + el No. de valencia. Normalmente, a menos que se haya simplificado la fórmula, la valencia puede verse en el subíndice del otro elemento (en compuestos binarios y ternarios). Ejemplo: Fe2

+3S3-2, sulfuro de hierro (III)

Nomenclatura tradicional, clásica o funcionalEn este sistema de nomenclatura se indica la valencia del elemento de nombre específico con una serie de prefijos y sufijos. De manera general las reglas son: Cuando el elemento solo tiene una valencia, simplemente se coloca el nombre del elemento precedido de la sílaba “de” y en algunos casos se puede optar a usar el sufijo –ico.

APRENDIZAJE ESPERADO

Define las funciones químicas inorgánicas y explica su formación y procedimiento para asignarle un nombre utilizando datos de la tabla periódica y su implicancia en la naturaleza.

Nombra y formula diferentes tipos de compuestos químicos tales como óxidos metálicos, hidróxidos, hidruros y peróxidos, tomando en cuenta su estado de oxidación.

Reconoce los principales tipos de compuestos químicos inorgánicos a través de sus fórmulas y nomenclatura.

Analiza los aspectos principales de la terminología química y su nomenclatura química tradicional, stock y IUPAC

K2O, óxido de potasio u óxido potásico. Cuando tiene dos valencias diferentes se usan los sufijos -oso e -ico.… -oso cuando el elemento usa la valencia menor: Fe+2O-2, hierro con la valencia +2, óxido ferroso… -ico cuando el elemento usa la valencia mayor: Fe2

+3O3-2, hierro con valencia +3, óxido

férrico2

Cuando tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y sufijos.hipo- … -oso (para la menor valencia)… -oso (para la valencia intermedia)… -ico (para la mayor valencia) Cuando entre las valencias se encuentra el 7 se usan los prefijos y sufijos.hipo- … -oso (para las valencias 1 y 2)… -oso (para la valencias 3 y 4)… -ico (para la valencias 5 y 6)per- … -ico (para la valencia 7):Ejemplo: Mn2

+7O7-2, óxido permangánico (ya que el manganeso tiene más de tres números de

valencia y en este compuesto está trabajando con la valencia .

COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS

1. ÓXIDOS METÁLICOS: Son compuestos binarios que resultan de la combinación del oxígeno con los elementos metálicos (M): Catión Metálico + ión óxido (O–2)

Sist sufijos(Tradicional

)

Sistema Stock Sistema IUPAC

Fe2O3 Óxido férrico óxido de hierro (III) Trióxido de dihierro

1.1. TIPOS DE ÓXIDOS METÁLICOS.A) Óxidos Básicos: Son aquellos que al reaccionar con el agua forman hidróxidos.

Generalmente ocurren con metales del grupo IA (Li, Na, K, Rb y Cs) y IIA (Mg, Ca, Sr y Ba).

B) Óxidos Neutros: Son aquellos que NO reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Ejemplos: CuO, PbO, etc.

C) Óxidos Anfóteros: Son aquellos que en algunos casos se comportan como óxidos básicos y en otros como óxidos ácidos, entre los principales tenemos: Al2O3, Bi2O3, BeO, ZnO, Cr2O3, SnO2, etc.

D) Óxidos Dobles: Son óxidos que resultan de la combinación de dos óxidos metálicos del mismo elemento con dos estados de oxidación diferentes, cuya estructura es M3O4, en donde el metal tiene E.O.: 2+, 3+ ó 2+, 4+.

2. ÓXIDOS NO METÁLICOS: Se obtienen de la reacción entre No metal con oxígeno. Si los óxidos no metálicos son ácidos (reaccionan con el agua formando oxácidos) se les denomina anhídridos.

Sist sufijos(Tradicional)

Sistema stock Sistema IUPAC

SO3 Anhídrido sulfúrico óxido de azufre (VI) Trióxido de azufre

3. HIDRÓXIDOS: Son compuestos ternarios, poseen el grupo funcional Hidróxido o Hidroxilo: (OH)–1 unido a un metal: Catión Metálico + ión hidróxido (OH) –1

Sufijos Stock IUPACNi(OH)2 Hidróxido

niquelosoHidróxido de níquel (II)

Dihidróxido de níquel

4. HIDRUROS METÁLICOS: Son compuestos binarios que resultan de la combinación de un metal con el H2.

5. PERÓXIDOS: Son compuestos binarios, que forma el oxígeno con algunos metales, principalmente de los grupos IA y IIA. Tienen la presencia del ión peróxido (O2)-2: Catión Metálico + ión Peróxido

Tradicional Stock IUPAC

Clásica Stock IUPACPtH2 Hidruro platinoso Hidruro de platino (II) Dihidruro de platino

K2O2 Peróxido de potasio Peróxido de potasio Dióxido de dipotasio (*)

6. ÁCIDOS HIDRÁCIDOS: Compuestos binarios que se forman por el ión Ácido (H+1) con los aniones URO del Grupo VIA y VIIA: H+1 + Anión URO HxEPara nombrar hidrácidos, es decir, cuando se encuentran en solución acuosa (ac); se antepone la palabra ÁCIDO y luego el nombre del anión, cambiando la terminación URO por HÍDRICO. Cuando estos compuestos se encuentran en estado gaseoso se nombra primero el anión URO y se añade la frase “de hidrogeno”: Halogenuro de Hidrógeno HCl(ac) : Ácido Clorhídrico HCl(g) : Cloruro de hidrógeno

7. ÁCIDOS OXÁCIDOS: Compuestos ternarios que se obtienen por la reacción de un anhídrido con el agua. Tienen la siguiente fórmula global HXEYOZ: Anhídrido + H2O Ácido oxácidoSISTEMA TRADICIONAL: Se reemplaza sólo la palabra ANHÍDRIDO por el término ÁCIDO y el resto del nombre se escribe igual que la del anhídrido correspondiente.

HNO2 Ácido nitroso HClO4 Ácido perclóricoNOMENCLATURA IUPAC O SISTEMÁTICA DE ACIDOS OXÁCIDOS: Para nombrarlos según la IUPAC (sistemática) hay dos tipos de nomenclatura que se pueden utilizar: Nomenclatura sistemática estequiométrica: Se escribe la palabra OXO (que significa oxígeno), precedida del prefijo numeral (C), indicativo del número de oxígenos que intervienen en la fórmula, a continuación se escribe el nombre del elemento formador del ácido (no metal central), seguido del correspondiente prefijo numeral (B) y afectado por la terminación -ATO. A continuación se indica su número de oxidación entre paréntesis y en números romanos. Finalmente se añade “de hidrógeno”. H2TeO4 Tetraoxotelurato (VI) de hidrógeno HNO2 Dioxonitrato (III) de hidrógeno H3AsO3 Trioxoarsenato (III) de hidrógenoNomenclatura sistemática funcional: Similar a la anterior. Se escribe la palabra ACIDO, seguida de otra palabra compuesta por OXO, precedido éste por el prefijo numeral (C) que nos indica el número de átomos de oxígeno y seguida del prefijo numeral (B), que nos indica el número de átomos del elemento central, formador del ácido. El nombre del no metal central con la terminación -ICO y su número de oxidación entre paréntesis y en números romanos. Ácido [prefijo numeral(C)] OXO [prefijo numeral (B)] [nombre del no metal central]

ICO [E.O. No metal en romanos] H2TeO4 Ácido tetraoxotelúrico (VI) HNO2 Ácido dioxonítrico (III)

8. SALES HALOIDEAS: Hidrácido+Hidróxido Haloidea+ H2OCatión Metálico + Anión (VIA, VIIA) “URO”

Se obtienen por sustitución total de hidrógenos de un ácido hidrácido por cationes

Sist sufijos(Tradicional)

Sistema Stock Sistema IUPAC

PbS2 Sulfuro plúmbico Sulfuro de plomo (IV) Disulfuro de plomoAuCl3 Cloruro áurico Cloruro de oro (III) Tricloruro de oro

9. SALES OXISALES: Oxácido + Hidróxido Oxisal + H2OMetal Activo + Oxácido Oxisal + H2

Catión Metálico + Oxianión OxisalSe obtienen de sustituir todos los hidrógenos del ácido oxácido por cationes.SISTEMA STOCK: Sólo cambiando el nombre del catión metálico y escribiendo el nombre del elemento con el E.O. en números romanos.SISTEMA TRADICIONAL: Para nombrar las sales oxisales, según la nomenclatura tradicional, se escribe primero el nombre del oxianión y luego el nombre del catión. Pb(SO4)2: Sulfato de plomo (IV) / Sulfato plúmbico CuClO2 : Clorito de Cobre (I) / Clorito cuprosoLas sales vistas hasta el momento son neutras, pero existen otros tipos de sales, entre las que tenemos:a) Ácidas: Se forman por sustitución parcial de iones H+1. En la sal deben quedar hidrógenos

ionizablesCo(HSe)2 : Seleniuro ácido de cobalto (II) / Biseleniuro de cobalto (II) / Selenuro ácido cobaltosoNaHCO3 : Carbonato ácido de sodio / Bicarbonato de sodio

b) Básicas: Tienen ión (OH)1- en su fórmulaCa(OH)Cl: Cloruro básico de calcio / Hidroxicloruro de calcioMg(OH)ClO3 : Clorato básico de magnesio / Hidroxiclorato de magnesio

c) Dobles: Tienen dos cationes distintos en su fórmula.

CuFeS2 : Sulfuro doble de cobre (II) y hierro (II) / Sulfuro doble cúprico ferrosoFeLi2(CO3)2: Carbonato doble de hierro (II) y litio / Carbonato doble ferroso–lítico

d) Hidratadas: Tienen moléculas de agua en su fórmula.BaCl2.2H2O: Cloruro de bario dihidratadoNa2CO3.10H2O : Carbonato de sodio decahidratado

NOMENCLATURA IUPAC O SISTEMÁTICA DE SALES OXISALES: Para nombrarlos según la IUPAC (sistemática) hay dos tipos de nomenclatura que se pueden utilizar: Nomenclatura sistemática estequiométrica:Se escribe el prefijo multiplicativo que nos indica el número de oxaniones, luego el prefijo numeral indicativo del número de oxígenos que intervienen en la fórmula seguido de la palabra OXO (que significa oxígeno), a continuación se escribe el nombre del elemento no metálico central, precedido del correspondiente prefijo numeral y afectado por la terminación -ATO seguido del número de oxidación de dicho elemento central entre paréntesis y en números romanos. Finalmente se añade el prefijo numeral que nos indica el número de átomos del metal que interviene en la fórmula.

Fe2(TeO4)3 Tris {tetraoxotelurato(VI)} de dihierro Cu(ClO)2 Bis {oxoclorato(I)} de cobre

II. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

III. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

EXPERIENCIA N°01: CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LOS ÓXIDOS METÁLICOS

Experiencia 1.1.1. En un tubo de ensayo coloca 02 mg de CaO.2. Agregar de 2 a 4 mL de agua destilada y homogenizar.3. Adicionar una a dos gotas de fenolftaleína.

Anote sus observaciones

Al adicionar agua al óxido de Calcio (CaO), sustancia sólida de color blanco; se obtuvo una solución lechosa, , que luego al adicionar las gotas de fenoftaleina , cambio de color a rojo grosella

Las bases reaccionan con la fenoftaleina cambiando al rojo grosella

Experiencia 1.2

1. En un tubo de ensayo coloca 02 mg de ZnO.2. Agregar de 2 a 4 mL de agua destilada y homogenizar.3. Adicionar una a dos gotas de fenolftaleína.

Anote sus observacionesAl adicionar agua destilada al óxido de Zinc, forma una mezcla heterogénea (se forma un precipitado)que al adicionar las gotas de fenoftaleina , no vira el color, es decir no reacciona .

a. Materiales : 04 cápsulas de porcelana 04 vasos de precipitación de 100 mL 10 pipetas graduadas de 10 mL 20 tubos de ensayo 02 frascos de agua destilada y

goteros Gradillas 04 bombillas de succión

c. Equipos 01 centrifuga

b. Reactivos Solución de FeCl3 0,1M Solución de NaOH 0,1M Solución de NaOH 40% Solución de CaCl2 0,1M CaO sólido ZnO sólido Agua destilada Fenolftaleína Anaranjado de metilo Solución de HCl concentrado Solución jabonosa Solución de té Papel tornasol Solución de úrea

CaO + H2 O Ca (OH)2

Este óxido no es básico, pero si es metálico ; es un óxido anfótero

EXPERIENCIA N°02: CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LOS HIDRÓXIDOS

Experiencia 2.1.1. En un tubo de ensayo coloca 2 mL de FeCl3 y adicionar gota a gota un volumen de solución de

NaOH hasta observar cambios (formación de precipitados).2. Llevar el tubo de ensayo a la centrifuga y una vez separadas las fases, desechar el líquido

remanente.3. Al precipitado obtenido adicionar 2 mL de agua destilada y agitar, verificando su solubilidad.4. Desechar el líquido remanente y adicionar exceso de NaOH.

Anote sus observaciones

La solución de cloruro férrico (FeCl3) es un líquido de color amarillo marrón ,que al adicionar la solución de hidróxido de sodio(NaOH) que es de color transparente , se forma un precipitado, Luego se lleva a la centrifuga por 5 minutos y al sacarlo se observó 2 fases, eliminando la parte líquida y al adicionar 2 ml. de agua destilada y al agitar observamos que no hubo solubilidad . Eliminamos nuevamente el líquido remanente y al adicionar hidróxido de sodio se siguió precipitando.

Experiencia 2.2.1. En un tubo de ensayo coloca 2 mL de CaCl2 y adicionar gota a gota un volumen de solución de

NaOH hasta observar cambios (formación de precipitados).2. Llevar el tubo de ensayo a la centrifuga y una vez separadas las fases, desechar el líquido

remanente.3. Al precipitado obtenido adicionar 2 mL de agua destilada y agitar, verificando su solubilidad.4. Desechar el líquido remanente y adicionar exceso de NaOH.

Anote sus observacionesAl adicionar gota a gota la solución de hidróxido de sodio (NaOH),que es de color transparente ; en el tubo de ensayo que contiene Cloruro de Calcio (CaCl2, de color transparente) , se observa que hay ligera solubilidad formándose un líquido lechoso, que al llevarlo a la centrífuga se observó la separación en dos fases, desechamos el líquido remanente. Al precipitado formado se le adiciona agua destilada y al agitar se observa que hay solubilidad parcial.

EXPERIENCIA N°03: RECONOCIMIENTOS DE ÁCIDOS Y BASES POR COLORIMETRÍA

Experiencia 3.1.1. En cada tubo de ensayo coloca 2 mL de solución jabonosa, solución de té, solución de HCl,

solución de NaOH, solución de úrea.2. Agregar 2 a 4 gotas de fenolftaleína a cada tubo de ensayo3. Agite cuidadosamente cada tubo de ensayo.

Anote sus observaciones

En la presente experiencia, se realizó el reconocimiento de un ácido y una base mediante el uso de fenolftaleína. Se observo las características del proceso y los cambios de coloración que se produjeron como resultado de la adición de indicadores ( fenolftaleína.)

Nº Solución Indicador ácido- Viraje

ZnO + H2O No reacciona

Fe Cl3(ác) + NaOH(ác) NaCl(ác) + Fe(OH)3(ptado)

Ca Cl2(ác) + NaOH(ác) NaCl(ác) + Ca(OH)2(ptado)

tubo base1 Solución jabonosa Fenoftaleina Cambia a color rojo

grosella2 Solución de te Fenoftaleina No se realizó3 Solución de HCl Fenoftaleina No reacciona, no

cambia de color4 Solución de NaOH Fenoftaleina Cambia a color rojo

grosella5 Solución de úrea Fenoftaleina No cambia de color

IV. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En la experiencia 1.1 ; se observó que el CaO, es un óxido básico que al adicionarle agua forma un hidróxido, que reacciona con el reactivo indicador de bases que es la fenoftaleina, cambiando a la coloración rojo grosella.En la experiencia 1.2; se observó que el ZnO, es un óxido anfótero que pueden comportarse como óxidos básicos o óxidos ácidos, no variando su coloraciónEn la experiencia 2.1, se observa que el Cloruro ferroso FeCl3, al combinarse con el hidróxido de sodio para formar el hidróxido férrico se produce una reacción de solubilidad incompleta, al formarse precipitado.En la experiencia 2.2, se observó que el CaCl2, al combinarse con el hidróxido de sodio, forma el hidróxido de calcio, donde al formarse un precipitado, observándose una solubilidad parcialEn la experiencia Nº 3, podemos apreciar que la fenoftaleina es un indicador para bases al cambiar las diferentes soluciones a la coloración rojo grosella.

V. CONCLUSIONES

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 hidrogeno, reacciona con bases para formar una sal más agua., reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua

Las bases; tienen sabor amargo, cambian el papel tornasol de rojo a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleína de incolora a rosada fucsia, son jabonosas al tacto., son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas, son corrosivos, reaccionan con los ácidos formando una sal y agua.

VI. CUESTIONARIO

1. ¿En qué se diferencia un óxido básico de un óxido neutro?

Los óxidos básicos reaccionan con el agua y forman hidróxidos; mientras que los óxidos neutros no reaccionan con el agua para formar hidróxidos.

2. ¿A qué se llama óxido anfótero?

Un óxido anfótero es aquel que en algunos casos se comporta como óxido básico y en otras como óxidos ácidos.

3. ¿Por qué son importantes los hidróxidos?

Los Hidróxidos son importantes por sus múltiples usos: se usan para disolver grasas, se usan en perfumería y

cosmética para decolorar cabello que se va a teñir, en lavandería se usan para limpiar grasas, algunas medicinas son a base de hidróxido de magnesio y aluminio, usados como antiácidos para neutralizar la acidez estomacal. También el hidróxido de potasio, conocido como potasa, es utilizado para fabricar jabones finos mientras que el hidróxido de sodio para jabones comunes,

4. ¿Qué son álcalis, bases fuertes y bases débiles?

Una base o álcali ; es cualquier sustancia que presente propiedades alcalinas. Son sustancias cáusticas que se disuelven en agua formando soluciones con un pH bastante superior a 7 (al neutro): amoniaco, hidróxido amónico, hidróxido y óxido cálcicos, hidróxido de potasio, hidróxido y carbonato potásico , hidróxido de sodio , carbonato, hidróxido, peróxido y silicatos sódicos y fosfato trisódico .

Los álcalis, ya sea en sólido, o en soluciones concentradas, son más destructivos para los tejidos humanos que la mayoría de los ácidos. Provocan destrucciones profundas y dolorosas, al disolver la grasa cutánea. Los polvos, nieblas y vapores provocan irritación respiratoria, de piel, ojos, y lesiones del tabique de la nariz.

Bases fuertes: Se le llama base fuerte a aquella que se disocia de forma completa cuando se disuelve en agua, aportando la máxima cantidad de iones OH- posibles, en condiciones de temperatura y presión constantes. Son las bases de los metales alcalinos y los alcalinotérreos. Pueden llegar a ser muy corrosivas en bajas concentraciones.

Bases débiles:  Es una sustancia que no está totalmente disociada en una disolución acuosa y por lo tanto es un electrolito débil que no tiene muy buena conductividad eléctrica y su pH es ligeramente básico.

no se disocian completamente con el agua. Ejemplos hidróxido de amonio, el amoníaco. Precisamente el amoníaco es una base débil porque al disolverse en

agua da iones amonio, es muy soluble en agua, pero no se disocia del todo en el agua.

5. ¿Qué otros ácidos o bases podemos reconocer por la colorimetría?

Ácidos como : Ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido acético, ácido perclórico.Bases como: hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio.

ANEXOS

Viraje al color rojo grosella, indicando que la solución es una base o hidróxido