UNIDAD 3 COMPUESTOS INORGÁNICOS YORGÁNICOS

Q.F.B JESSICA YAZMÍN MARTÍNEZ MORALESmcbqfbjessyaz@hotmail.com

OBJETIVO DE LA UNIDAD 3• Identificar los compuestos inorgánicos y

orgánicos de mayor uso en el ambiente industrial.

• Analizar el impacto ambiental de los compuestos orgánicos e inorgánicos

3.1 CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS.

• Nomenclatura Química:• Es el conjunto de reglas adoptadas para

nombrar los compuestos químicos.• Es necesario conocer los símbolos y nombre

de cada uno de los iones para la formación de la fórmula de un compuestos.

• Conocer la valencia o número de oxidación.

• Ión: Es una partícula que contiene una carga eléctrica. Si la carga eléctrica es positiva el ión recibe el nombre de catión y si la carga eléctrica del ión es negativa recibirá el nombre de anión.

• Valencia: Es la capacidad de combinación que tiene el átomo de cada elemento. Consiste en el número de electrones que puede ganar o perder en su último nivel de energía. El número de grupo da la valencia.

• Número de Oxidación: Representa su grado de oxidación = Número de electrones perdidos (ese número es negativo si ha ganado electrones)

• El número de oxidación (n.o) se define como la carga eléctrica formal (puede que no sea real) que se asigna a un átomo en un compuesto.

• Para asignar el n.o. a cada átomo en una especie química (NH₃, ClO₃ , etc.) se emplea un conjunto de reglas (que se pueden deducir fácilmente a partir de la configuración electrónica).

• 1.- El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metálico, He, N₂, P₄, etc. (En moléculas con átomos iguales, N₂, H₄, etc., los electrones del enlace están compartidos equitativamente y no se pueden asignar a ninguno de los átomos).

• 2.- El n.o. de cualquier ión monoatómico es igual a su carga eléctrica. Así, los n.o. del S¯², Cl¯, Na, K⁺ y Zn⁺² son, respectivamente, –2, –1, 0, +1 y +2, que coinciden con sus respectivas cargas eléctricas (reales).

• 3.- El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1.

• 4.- El n.o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1.

• 5.- El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1.

• 6.- El n.o. de los metales alcalinotérreos es siempre +2.

• 7.- El n.o. del F en sus compuestos es siempre –1. El n.o de los demás halógenos varía desde ±1 a 7, siendo positivo cuando se combina con el O o con otro halógeno más electronegativo.

• 8.- La suma algebraica de los n.o. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ion, igual a la carga del ion.

• Número de oxidación y valencia:

• Es el número de electrones perdidos o ganados por el elemento (valencia iónica) o el número de electrones compartidos (valencia covalente) por el elemento en un compuesto.

• El concepto de valencia resulta útil en la formulación de compuestos binarios, mientras que el número de oxidación lo es en compuestos de tres o más elementos.

• Es importante distinguir entre n.o. y valencia. Ejemplo:

•

4

4

CH ClCH 3

2

2

0

2 ClCH 4

4

ClC

• Fórmulas químicas:

• Es una representación simbólica de la molécula o unidad estructural de una sustancia en la que se indica la cantidad o proporción de átomos que intervienen en el compuestos.

• Fórmula molecular (compuestos covalentes): indica el número y clase de átomos de una molécula. Nos da apenas información de cómo están unidos los átomos.

• H₂O HCl O₂ F₂

• Fórmula estructural (compuestos covalentes): se representa la ordenación de los átomos y cómo se enlazan para formar moléculas.

• Fórmula empírica (compuestos iónicos): Indica la proporción de los diferentes átomos que forman dicho compuesto. Así el cloruro sódico se representa por: NaCl

TAREA:• ESCRIBIR EN EL CUADERNO LA DIAPOSITIVA 19-33

• CONSULTAR LAS SIGUIENTES DEFINICIONES (GLOSARIO):

• RADICAL

• COEFICIENTE

• EXPONENTE

• SUBINDICE

• CATION

• ANION

EMPRENDEDORES LUNES 12/OCT/10

REGLAS PARA ESCRIBIR LA NOMENCLATURA Y FÓRMULAS:

• Nota: Los elementos que están dentro del paréntesis actúan como un solo ión al que se le asigna con en el nombre de radical.

• 1.- Eléctricamente, cargas opuestas se atraen y cargas iguales se repelen. Por lo tanto para elaborar fórmulas de compuestos químicos se juntan un catión y un anión, nunca dos cationes o dos aniones.

• 2.- Al anotar cualquier fórmula se colocan en primer término el catión y después el anión y la lectura de la fórmula se hace de derecha a izquierda.

• 3.- Cuando se juntan el catión y el anión para escribir una fórmula, el número de oxidación sin importar el signo, se entrecruzan y se anota como subíndice.

• Óxido de Aluminio 32

23

OAlOAl

• 4.- Si el número de oxidación de los iones es la unidad (-1, +1) al entrecruzarse no se anota:

• 5.- Cuando el anión y el catión tengan el mismo número de oxidación, estos se anulan y se anotan en la fórmula tal como están:

2

12

CaClClCa

SKSK 2

21

BaOOBa 22

• 6.- Cuando se utilizan radicales se pueden presentar los siguientes casos:

• A) Si el número de oxidación del catión es la unidad (+1) no se anota el paréntesis en la fórmula. Ej.

1

Na 422

4 )( SONaSO

3422

4 )()( SOAlSO 3

Al

B) Cuando el número de oxidación del catión es mayor a la unidad (+2 ó +3), si se deja el paréntesis. Ej.

• C) Cuando el número de oxidación del catión y del anión sean iguales se eliminan cargas eléctricas y paréntesis y en la fórmula quedarán tal como están. Ej.

34

3

)(

POAl

• 7.- En algunas ocasiones se pueden simplificar los subíndices sacándoles la mitad, en algunos casos. Ej.

24 SPb

24 OC

• 8.- Se utiliza para escribir las fórmulas de los ácidos: al utilizar el catión hidrógeno o ácido con los aniones aceptando el óxido se forman los ácidos; estos se nombran con la palabra ácido seguida del nombre del anión.

• Si el anión termina en “URO” el ácido terminara en “HIDRICO”.

• Si el anión termina en “ITO” el ácido terminará en “OSO”.

• Si el anión termina en “ATO” el ácido terminará en “ICO”.

NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN• 3. TIPOS DE NOMENCLATURA (formas de

nombrar una sustancia)• No recomendadas por la IUPAC:• a. Nomenclatura común, tradicional o

funcional.• b. Nomenclatura antigua.

• Recomendadas por la IUPAC• a. Nomenclatura sistemática: Por medio de

prefijos griegos: mono(1), di(2), tri(3), tetra(4), penta(5), hexa(6), hepta(7), etc. El prefijo mono, si resulta innecesario, puede omitirse.

• As₂Se₃ : triseleniuro de diarsénico

• b. Nomenclatura de Stock: El nº de oxidación positivo del elemento se indica en números romanos y entre paréntesis inmediatamente después del nombre. Si dicho elemento sólo puede actuar con un único número de oxidación no se indica el mismo entre paréntesis.

• As₂Se₃ : Seleniuro de Arsénico(III)

• Común: Cuando el elemento situado a la izquierda en la fórmula química actúa con dos posibles n.o. se hace terminar su nombre en oso (n.o. inferior) o en ico (n.o. superior):

• FeCl₂ : Cloruro ferroso

• FeCl₃ : Cloruro férrico

• La nomenclatura sistemática se utiliza preferentemente en las combinaciones de dos no metales y la de Stock cuando se combinan metal y no metal.

3.2 ÓXIDOS• Definición:• Son compuestos binarios y se clasifican en

óxidos metálicos, también llamados óxidos básicos y en óxidos no metálicos llamados óxidos ácidos.

• Clasificación:• Óxidos metálicos u óxidos básicos:• Los óxidos metálicos se forman o se obtienen

cuando se hace reaccionar un metal con el oxigeno.

ONaONa 222

• Además tienen la propiedad química de reaccionar con el agua para formar u obtenerse un hidrácido o base de ahí su nombre de óxidos básicos.

NaOHOHONa 22

• Óxidos no metálicos u Óxido ácidos o Anhídridos:

Son compuestos binarios que se forman cuando se hace reaccionar un elemento no metálico con el oxígeno.

22 NOON Óxido de Nitrógeno IV / Dióxido de Nitrógeno

• Además tienen la propiedad química de reaccionar con el agua para formar un ácido.

222 HNOOHNO Ácido Nitroso

3.3 HIDRÓXIDOS• Se caracterizan por tener en su molécula el

radical oxidrilo o hidróxido o hidroxilo (OH)⁻¹. Los hidróxidos se obtienen cuando se hacen reaccionar un óxido metálico con el agua.

• Óxido metálico + Agua Hidróxido

NaOHOHONa 22

Hidróxido de sodio

• Tienen la propiedad química de reaccionar con los ácidos neutralizándolos hasta la formación de una sal y agua.

• Óxido metálico + Agua Hidróxido +

Ácido Sal + Agua

OHSONaSOHNaOHOHONa 2424222 Ácido sulfúrico Sulfato de Sodio

• Otras de las características de los Hidróxidos es que colorean el papel tornasol de Rojo a Azul. El pH se encuentra entre 7.1 al 14.0.

3.4 ÁCIDOS• Los ácidos se caracterizan por tener en su

molécula el catión Hidrógeno o catión ácido (H⁺¹). Además se clasifican en Hidrácidos y Oxoácidos.

• Cuando estos compuestos se encuentran en solución acuosa se llaman ácidos.

• Hidrácidos:

Estos ácidos son compuestos binarios y se forman cuando se hacen reaccionar el hidrógeno con un elemento no metálico.

Se escribe primero el hidrógeno (H) y después el no metal (N); HN. En la nomenclatura primero se dice el nombre genérico de ácido y en seguida se da el nombre del no-metal con la terminación “hidríco”

No Metal + Hidrógeno Ácido

Ácido Clorhídrico

HClHCl 22

• Los Hidrácidos tienen la propiedad química de reaccionar con las bases para formar una sal y agua.

• Ácido + Hidróxido Sal + Agua

• Ácido Hidróxido Cloruro de Sodio

Clorhídrico + de potasio + Agua

OHNaClNaOHHCI 2

• Oxiácidos:• Estos compuestos están formados por tres

elementos (compuestos ternarios) y se obtienen cuando se hacen reaccionar un óxido no metálico con el agua y tienen la propiedad química de reaccionar con los hidróxidos hasta neutralizarlos para la formación de una sal y agua.

• Tienen la característica de contener oxígeno y, de manera específica, se les llama oxiácidos.

• Para la notación de estos compuestos se indican los símbolos de sus constituyentes (hidrógeno, no metal y oxígeno): H N O.

• En su nomenclatura, en primer lugar se indica el nombre genérico de ácido y enseguida se da el nombre del no-metal que contiene, con los prefijos según corresponda.

Óxido no Met. + Agua Oxiácidos + Hidróxidos

Sal + Agua

OHKNOKOHHNOOHNO 22222

• Otras de las características de los ácidos es que colorean el papel tornasol de azul a rojo cuando se encuentran en solución acuosa, además el rango de su pH se encuentra entre el 1.0 al 6.9.

• El catión Hidrógeno de todos los ácidos es el responsable de todos las propiedades químicas y físicas que puedan tener los ácidos.

3.5 SALES• 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.

• Para formar las sales se unen el anión del ácido con el catión de la base.

Ácido + Hidróxido Sal + Agua

OXISALES • Si el ácido es oxiácido, la sal recibe el nombre de

oxisal.

• En su formulación se escribe primero el catión y enseguida el anión.

• Para nombrarlas se indica en primer lugar el nombre del anión y luego del catión.

• Si el ácido termina en “OSO”, la sal termina en “ITO” y si el ácido termina en “ICO”, la sal termina en “ATO”.

• Si el metal tiene valencia variable, éste se indica al final del nombre con el número romano.

OHKNOKOHHNOOHNO 22222

HALOIDES• Si el ácido es hidrácido, la sal recibe el nombre de

sal haloide.

• En la formulación se escribe, en primer lugar al símbolo del metal y del no metal.

• En la nomenclatura se sustituye la terminación del ácido por la terminación uro. Al final se nombrará el metal correspondiente, si tiene valencia variable se indicará.

• Ácido + Hidróxido Sal + Agua

Ácido Hidróxido Cloruro de Sodio

Clorhídrico + de sodio + Agua

OHNaClNaOHHCI 2

SALES ÁCIDAS• Tanto las sales haloides como las oxisales, son

neutras, ya que en ellas los hidrógenos del ácido son sustituidos totalmente por el metal de la base.

• No obstante, puede ocurrir que estos hidrógenos no sean sustituidos totalmente por el metal de la base, formándose entonces sales ácidas.

OHNaHSONaOHSOH 2442

Ác. Sulfúrico + Hidróxido de Sodio Sulfato ácido de Sodio + Agua

3.6 HIDRUROS• La combinación de cualquier elemento con el

hidrógeno constituye un hidruro. El hidrógeno es siempre monovalente y en el caso de los hidruros metálicos presenta un estado de oxidación de -1 (en los demás casos aparece como +1).

• Hidruros metálicos:

• Provienen de la combinación entre el Hidrógeno y un metal. Si el metal con el que se combina tiene una sola valencia se nombran con las palabras Hidruro de, y el nombre del metal con el que se combina.

• Hidruro de Calcio

Hidruro de Hierro (III)

Hidruro de Hierro (II)

2CaH

2

3

FeH

FeH

• Ácidos Hidrácidos:

• Los ácidos Hidrácidos solo se nombran en las nomenclaturas tradicionales y sistemáticas y no en la stock.

• HCl-----------------------Ácido Clorhídrico.

• HCl-----------------------Cloruro de hidrógeno.

• H2S-----------------------Ácido Sulfhídrico.

• H2S-----------------------Sulfuro de hidrógeno.

3.8. CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS.