Instituto mixto diversificado por cooperativa

tecnologico de sur oriente

Barberena, Santa Rosa.

Catedrático: Gaspar Raguex López

cátedra: química

integrantes:

Carlos Estuardo Grijalva Contreras

brayan Daniel Herrarte de la Roca

Eddy Manfredo Guzmán Romero

carrera:

sexto bachillerato industrial y perito en macanica automotriz

Átomos

y

especies químicas

Iones

Un ion o ión es una partícula cargada eléctricamente constituida por

un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente

esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un

átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se

conoce como ionización.

Los iones cargados negativamente, producidos por haber

más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos

por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida

de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por

el cátodo).

Anión y catión significan:

Anión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica negativa.

Catión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica positiva.

Moléculas

En química, se llama molécula a un conjunto de al menos

dos átomos enlazados covalentes que forman un sistema estable

y eléctricamente neutro.

Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se

ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos molecularas.

La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian,

cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas.

La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que

ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las

interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento

molecular es el campo de estudio de la química supra molecular. Estas fuerzas

explican las propiedades físicas como la solubilidad o el punto de ebullición de

un compuesto molecular.

Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en

gases enrarecidos y en los gases nobles. Así, pueden encontrarse en redes

cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con

interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad,

como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas

intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y

los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación

por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las

propiedades de las moléculas.

Tipos de moléculas

Las moléculas se pueden clasificar en:

Moléculas discretas, constituidas por un número bien definido de átomos, sean

estos del mismo elemento (moléculas homo nucleares, como el dinitrógeno o

el fullereno) o de elementos distintos (moléculas hetero nucleares, como el

agua).

Molécula de dinitrógeno, el gas que es el componente mayoritario del aire

Molécula de fullereno, tercera forma estable de carbono tras el diamante y

el grafito

Molécula de agua, "disolvente universal", de importancia fundamental en

innumerables procesos bioquímicos e industriales

Representación poliédrica del anión de Keggin, un polianión molecular

Macromoléculas o polímeros, constituidas por la repetición de una unidad

comparativamente simple -o un conjunto limitado de dichas unidades- y que

alcanzan pesos moleculares relativamente altos.

Representación de un fragmento de ADN, un polímero de importancia

fundamental en la genética

Enlace peptídico que une los péptidos para formar proteínas

Representación de un fragmento lineal de polietileno, el plástico más usado

Estado de oxidación

Enlace iónico. Un átomo dona electrones a otra especie, y al tener cargas

opuestas se atraen mutuamente.

En un enlace covalente apolar ambos átomos comparten el par de electrones

para cumplir la regla del octeto, no obstante el de mayor electronegatividad -en

este caso el carbono- los atrae más fuertemente y se recibe una carga parcial

negativa (δ-); por el contrario, el otro átomo -el hidrógeno- está más alejado del

par de electrones y se carga parcialmente de forma positiva (δ+). El EO busca

cuantificar y explicar esta interacción: el carbono tiene un EDO de -4 y cada

hidrógeno +1 y al sumarlos da la carga de la molécula (0).

En química, el estado de oxidación es indicador del grado de oxidación de

un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química.

Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos sus

enlaces a elemento distintos fueran 100% iónicos. El EO es representado por

números, los cuales pueden ser positivos, negativos o cero. En algunos casos,

el estado de oxidación promedio de un elemento es una fracción, tal como +8/3

para el hierro en la magnetita (Fe3O4). El mayor EO conocido es +8 para los

tetroxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio, hassio y algunos complejos de

plutonio, mientras que el menor EO conocido es -4 para algunos elementos del

grupo del carbono (grupo IV A).

Nomenclatura

La nomenclatura química (del latín nomenclatūra) es un conjunto de reglas o

fórmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los compuestos

químicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y

Aplicada, en inglés International Union of Pure and Applied Chemistry) es la

máxima autoridad en materia de nomenclatura química, la cual se encarga de

establecer las reglas correspondientes.

Historia

La moderna nomenclatura química tiene su origen en el Méthode de

nomenclature chimique publicado en 1787 por Louis-Bernard Guyton de

Morveau (1737-1816), Antoine Lavoisier (1743-1794), Claude Louis Berthollet

(1748-1822) y Antoine-François de Fourcroy (1755-1809). Siguiendo

propuestas anteriores formuladas por químicos como Bergmann y Macquer,

los autores franceses adoptaron como criterio terminológico fundamental la

composición química. Los elementos fueron designados con nombres simples

(aunque sin ningún criterio común) y únicos, mientras que los nombres de los

compuestos químicos fueron establecidos a partir de los nombres de sus

elementos constituyentes más una serie de sufijos. Esta terminología se aplicó

inicialmente tanto a sustancias del reino mineral como del vegetal y animal,

aunque en estos últimos casos planteaba muchos problemas.

Compuesto binario

Un compuesto binario es un compuesto químico formado por átomos de sólo

dos elementos, como en el caso del agua, compuesta

por hidrógeno y oxígeno. Se distinguen dos grupos principales de compuestos

binarios:

Los compuestos iónicos binarios, donde se incluyen las sales binarias,

los óxidos metálicos (anhídridos básicos) y los hidruros metálicos.

Los compuestos covalentes binarios, donde se incluye los óxidos de no

metal (anhídridos ácidos) y los halogenuros de no metl.

Compuestos binarios tipo I

Se forman por un metal y un no metal; se conocen como sales. En este tipo de

compuesto se tiene un catión monoatómico y un anión monoatómico. Los

compuestos principales de este tipo son los óxidos, los hidruros, los

halogenuros, los sulfuros, los peróxidos, los superóxidos, los acetiluros, los

nitruros, los

selenuros y las azidas, estos pertenecen a elementos metálicos del grupo 1 y 2

o de elementos que forman un solo catión.

Reglas del compuesto binario

Los cationes siempre toman el nombre del elemento que los formó.

El nombre de los aniones se compone con la primera parte del nombre del

elemento que los forma, mas el sufijo –uro.

Se escribe primero el nombre del anión, luego la preposición “de” y al final el

nombre del catión.

Compuestos binarios tipo II

También se componen por dos elementos, un metal y un no metal; sin

embargo, en éstas el metal generador del catión puede formar cationes

metálicos con diferentes valores de carga positiva. De esta forma estos

compuestos son aquellos que contienen un anión monoatómico y un catión

monoatómico cuyo elemento metálico puede formar más de un tipo de catión.

En este grupo se incluyen todas las sales formadas por un elemento metálico y

uno no metálico. Al igual que en los compuestos binario tipo I encontraremos

óxidos, hidruros, peróxidos, superóxidos, halogenuros, sulfuros, disulfuros,

acetiluros, nitruros, selenuros y azidas.

Compuestos oxigenados

Se denominan compuestos oxigenados aquellos que están constituidos por

carbono, hidrógeno y oxígeno.

El oxígeno es un elemento cuyos átomos tienen ocho protones en su núcleo y

ocho electrones, dispuestos así: dos electrones en el nivel interno y seis en el

externo. Así puede formar enlaces covalentes ya sean simples o dobles. Esta

capacidad de combinación del oxígeno da la posibilidad de crear nuevos

conjuntos de grupos carbonados. Dependiendo de su grupo funcional, estos

pueden ser

Alcoholes

Fenoles

Éteres

Aldehídos

Cetonas

Ácidos

A continuación podéis observar una imagen con los distintos grupos

funcionales de los compuestos oxigenados.

Óxidos

El Oxido es un compuesto inorgánico que se forma al unir algún elemento

químico con Oxígeno. Los óxidos se clasifican en dos grupos: Óxidos Básicos

y Óxidos Ácidos.

Los óxidos son compuestos binarios formados por la combinación del oxígeno

con un elemento químico.

El oxígeno actúa con su número de oxidación (-2), mientras el otro elemento

actúa con un número de oxidación positivo.

La fórmula se obtiene al intercambiar las valencias de dichos elementos.

X2On

Donde:

X, es cualquier elemento químico

n, es la valencia de dicho compuesto químico

Un Óxido es básico si el elemento químico que se junta con el Oxígeno (O) es

un metal. Un Óxido es Ácido si el elemento químico que se junta con el

oxígeno es un no metal.

NOMENCLATURA:

Las nomenclaturas más utilizadas son la estequiométrica y la de Stock,

aunque también existe la tradicional pero está en desuso.

Anhídridos

Los anhídridos son compuestos formados por un elemento no metálico más

oxígeno. Este grupo de compuestos son también llamados óxidos

ácidos u óxidos no metálicos.

Formulación de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)

Los anhídridos son formulados utilizando el símbolo del elemento no metálico

junto a la valencia del oxígeno más el oxígeno junto a la valencia del elemento

no metálico.

La fórmula de los anhídridos es del tipo X2On (donde X es un elemento no

metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de los anhídridos se

encuentran: CO2, SO3, SeO, etc.

Nomenclatura de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)

Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional de los anhídridos se

realiza nombrando la palabra anhídrido seguido del elemento no metálico.

Para ello se debe de tener en cuenta la valencia del elemento no metálico

siguiendo los siguientes criterios:

Una valencia: Anhídrido ... ico

Si+4 + O-2 » Si2O4 » SiO2: anhídrido silícico

Dos valencias:

Menor valencia: Anhídrido ... oso

C+2 + O-2 » C2O2 » CO: anhídrido carbonoso

Mayor valencia: Anhídrido ... ico

C+4 + O-2 » C2O4 » CO2: anhídrido carbónico

Tres valencias:

Menor valencia: Anhídrido hipo ... oso

S+2 + O-2 » S2O2 » SO: anhídrido hiposulfuroso

Valencia intermedia: Anhídrido ... oso

S+4 + O-2 » S2O4 » SO2: anhídrido sulfuroso

Mayor valencia: Anhídrido ... ico

S+6 + O-2 » S2O6 » SO3: anhídrido sulfúrico

Cuatro valencias:

Primera valencia (baja): Anhídrido hipo ... oso

I+1 + O-2 » I2O: anhídrido hipoyodoso

Segunda valencia: Anhídrido ... oso

peróxidos

Los peróxidos son sustancias que presentan un enlace oxígeno-oxígeno y que

contienen el oxígeno en estado de oxidación −1. La fórmula general de los

peróxidos es Metal + (O-1)2-2. Generalmente se comportan como

sustancias oxidantes.

En contacto con material combustible pueden provocar incendios o incluso

explosiones. Sin embargo, frente a oxidantes fuertes como el permanganato,

pueden actuar como reductor oxidándose a oxígeno elemental. Es importante

puntualizar que el peróxido tiene carga.

En pocas palabras, son óxidos que presentan mayor cantidad de oxígeno que

un óxido normal y en su estructura manifiestan un enlace covalente sencillo a

polar entre oxígeno y oxígeno.

El peróxido más conocido y principal compuesto de partida en la síntesis de

otros peróxidos es el peróxido de hidrógeno (H2O2). Hoy en día se suele

obtener por auto oxidación de naftohidroquinona. Antiguamente se utilizaba la

formación de peróxido de bario o la hidrólisis de persulfatos que a su vez se

generaban por electrólisis de sulfatos en disolución acuosa con altas

densidades de corriente por

Hidrógeno

Este artículo trata sobre un elemento químico. Para la molécula (H2), formada

por dos átomos de hidrógeno.

Representación animada de un átomo de deuterio, uno de los isótopos del

hidrógeno.

El hidrógeno es un elemento químico de número atómico 1 y representado por

el símbolo H Con una masa atómica del 1,00794 (7) u, el hidrógeno es el

elemento más ligero. Por lo general, se presenta en su forma molecular,

formando el gas diatómico (H2) en condiciones normales. Este gas

es inflamable, incoloro, inodoro, no metálico e insoluble en agua

El elemento hidrógeno, por poseer distintas propiedades, no se encuadra

claramente en ningún grupo de la tabla periódica, siendo muchas veces

colocado en el grupo 1 (o familia 1A) por poseer solo un electrón en la capa de

valencia (o capa superior).

Etimología

Hidrógeno, del latín "hydrogenium", y éste del griego antiguo ὕδωρ (hydro):

"agua" y γένος-ου(genos): "generador". "generador de agua"

La palabra hidrógeno puede referirse tanto al átomo de hidrógeno (descrito en

este artículo), como a la molécula diatómica (H2) que se encuentra a nivel de

trazas en la atmósfera terrestre. Los químicos tienden a referirse a

esta molécula como dihidrógeno,molécula de hidrógeno, o hidrógeno

diatómico, para distinguirla del átomo del elemento, que no existe de forma

aislada en las condiciones ordinarias.

Hidruro

Los hidruros son compuestos binarios formados por átomos de hidrógeno y de

otro elemento químico, pudiendo ser este metal o no metal. Existen dos tipos

de hidruros: los metálicos y los no metálicos (hidrácidos).

Estado de oxidación

En un hidruro metálico el estado de oxidación del Hidrógeno es -1; mientras

que en un hidruro no metálico, el estado de oxidación del Hidrógeno es +1.

Además en disolución acuosa pueden aparecer el catión H+ (usualmente en la

forma H3O+) y H-. Sin embargo, el catión H2+ no puede existir físicamente ya

que el hidrógeno sólo dispone de un electrón de valencia. Por otra parte el

tratamiento riguroso de la mecánica cuántica predice que el anión H2- tampoco

puede existir, aunque por razones diferentes relacionadas con el hamiltoniano

cuántico de un átomo poliectrónico.

Hidruros no metálicos

Son compuestos formados por hidrógeno y un elemento no metálico. El no

metal siempre actúa con su menor número de valencia, por lo cual cada uno

de ellos forma un solo hidruro no metálico. Generalmente se encuentran en

estado gaseoso a la temperatura ambiente. Algunos manifiestan propiedades

ácidas, tales como los hidruros de los

elementos flúor, cloro, bromo, yodo, azufre, selenio y telurio; mientras que

otros no son ácidos, como el agua, amoníaco, metano, silanos, etc.

Hidrocarburo

.

Algunos hidrocarburos. De arriba a

abajo: etano, tolueno, metano, eteno,benceno, ciclohexano y decano.

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente

por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un

armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno.

Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las

cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o

cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos

(heterotermos), se denominan hidrocarburos sustituidos.

Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que

son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar

en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí

los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y

alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.

Clasificación

Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez

se clasifican en:

Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales

Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.

Ácido

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. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas

Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que

dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos

comunes son el ácido acético (en el vinagre), el ácido clorhídrico (en el Salfumant y los

jugos gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), o el ácido sulfúrico (usado en

baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las

reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los

ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la

temperatura y también pueden existir como sustancias puras o en solución.

A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.

Definiciones y conceptos

Propiedades de los ácidos

Tienen sabor agrio como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón.

Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, 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 más agua.

Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua.

Aleaciones

Arma de bronce con el nombre de Ramsés II.

El bronce fue una de las primeras aleaciones que descubrió la humanidad,

dando origen a la histórica, Edad del Bronce. El bronce es una aleación

del Cobre y el Estaño.

Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está

compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.1

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al

(aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de

metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico,

como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse

enlaces estables entre los átomos de los elemento sin volucrados.

Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.

Clasificación

Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción

(aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no

tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras

que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en

proporciones similares.

Propiedades

Micrografía de acero eutectoide (perlita).

Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad

eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las

propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales,

sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad,

tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan

estos materiales.

Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la

concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo

simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en

los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada

aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración

y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de

fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación

Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los

materiales fundidos. Más recientemente, la pulvi metalurgia ha alcanzado gran

importancia en la preparación de aleaciones con características especiales.

. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos

en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas

justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y

homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta

técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden

obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y

carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y

nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad

y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del

metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la

implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para

fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados

en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y

otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la

superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se

puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.

Balanceo de ecuaciones químicas

Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla

de un fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de

ecuación química, en la cual, se expresan en la primera parte los reactivos y

en la segunda los productos de la reacción.

A + B C + D

Reactivos Productos

Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos métodos.

En todo el objetivo que se persigue es que la ecuación química cumpla con la

ley de la conservación de la materia.

Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo

El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se

tengan los átomos en la misma cantidad, recordando que en

H2SO4 hay 2 Hidrógenos 1 Azufre y 4 Oxígenos

5H2SO4 hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos

Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo

necesiten, pero no se cambian los subíndices.

Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación

H2O + N2O5 NHO3

Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O).

Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno.

H2O + N2O5 2 NHO3

Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos

Nitrógenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo

miembro (2 NHO3)

Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico

(N2O5) nos dan un total de seis Oxígenos. Igual que (2 NHO3)

Otros ejemplos

HCl + Zn ZnCl2 H2

2HCl + Zn ZnCl2 H2

KClO3 KCl + O2

2 KClO3 2KCl + 3O2

Balanceo de ecuaciones por el método de Redox (Oxido reducción)

En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento

que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa

que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o

absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)