Química Cuarto Periodo

12
NOMENCLATURA QUÍMICA En un sentido amplio, nomenclatura química son las reglas y regulaciones que rigen la designación (la identificación o el nombre) de las sustancias químicas. Como punto inicial para su estudio es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazado con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC. Debemos recordar aquí que las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales. Actualmente se aceptan tres sistemas o subsistemas de nomenclatura, estos son: El sistema de nomenclatura estequiométrica o sistemático, El sistema de nomenclatura funcional o clásico o tradicional y El sistema de nomenclatura stock. Estos tres sistemas nombran a casi todos los compuestos inorgánicos, siendo la nomenclatura tradicional la más extensa. CAPAS DE VALENCIA Estas capas se llaman K, L, M, N, O, P y Q. Cada una de estas capas posee un número máximo de electrones. Así, las capas superiores tienen, respectivamente, 2, 8, 18, 32, 32, 18 y 2 electrones. CONFIGURACIÓN ELECTRONICA Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica) estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo. Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.

description

Síntesis

Transcript of Química Cuarto Periodo

Page 1: Química Cuarto Periodo

NOMENCLATURA QUÍMICA

En un sentido amplio, nomenclatura química son las reglas y regulaciones que rigen la

designación (la identificación o el nombre) de las sustancias químicas. Como punto inicial

para su estudio es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos.

Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazado con

hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los

compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las

reglas establecidas por la IUPAC.

Debemos recordar aquí que las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos

y sales.

Actualmente se aceptan tres sistemas o subsistemas de nomenclatura, estos son:

El sistema de nomenclatura estequiométrica o sistemático,

El sistema de nomenclatura funcional o clásico o tradicional y

El sistema de nomenclatura stock.

Estos tres sistemas nombran a casi todos los compuestos inorgánicos, siendo la

nomenclatura tradicional la más extensa.

CAPAS DE VALENCIA

Estas capas se llaman K, L, M, N, O, P y Q. Cada una de estas capas posee un número

máximo de electrones. Así, las capas superiores tienen, respectivamente, 2, 8, 18, 32, 32,

18 y 2 electrones.

CONFIGURACIÓN ELECTRONICA

Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica) estamos hablando de la

descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y

orbitales) de un determinado átomo.

Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así,

configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y

subniveles de energía.

Page 2: Química Cuarto Periodo

ÓXIDO

Óxidos metálicos (metal + oxígeno)

Los óxidos metálicos son un tipo de óxidos los cuales están formados por un elemento

metal más oxígeno. Este grupo de compuestos son conocidos también como óxidos

básicos.

Formulación de los óxidos metálicos (óxidos básicos)

La fórmula de los óxidos metálicos es del tipo X2On (donde X es el elemento metálico y O

es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de óxidos metálicos se encuentran: ZnO,

MgO, Na2O, FeO, Au2O3, etc.

Los óxidos metálicos se formulan utilizando la valencia del oxígeno -2, para ello se

antepone al oxígeno (O) el elemento metal.

Nomenclatura de los óxidos metálicos (óxidos básicos)

La lectura de los compuestos se realiza de forma contraria a su escritura, es decir, se

comienza nombrando el óxido seguido del elemento que le precede. Para ello se utilizan

las siguientes nomenclaturas:

Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional de los óxidos metálicos se

nombra con la palabra óxido seguida del elemento metálico teniendo en cuenta la

valencia del elemento metálico.

Los sufijos utilizados siguen el siguiente criterio:

Una valencia: Óxido ... ico

Page 3: Química Cuarto Periodo

Na+1 + O-2 » Na2O: óxido sódico

Ca+2 + O-2 » Ca2O2 » CaO: óxido cálcico

Dos valencias:

Menor valencia: Óxido ... oso

Ni+2 + O-2 » Ni2O2 » NiO: óxido niqueloso

Hg+1 + O-2 » Hg2O: óxido mercurioso

Mayor valencia: Óxido ... ico

Ni+3 + O-2 » Ni2O3: óxido niquélico

Hg+2 + O-2 » Hg2O2 » HgO: óxido mercúrico

Tres valencias:

Menor valencia: Óxido hipo ... oso

Cr+2 + O-2 » Cr2O2 » CrO: óxido hipocromoso

Valencia intermedia: Óxido ... oso

Cr+3 + O-2 » Cr2O3: óxido cromoso

Mayor valencia: Óxido ... ico

Cr+6 + O-2 » Cr2O6 » CrO3: óxido crómico

Cuatro valencias:

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

Mn+2 + O-2 » Mn2O2 » MnO: óxido hipomanganoso

Segunda valencia: Óxido... oso

Mn+3 + O-2 » Mn2O3: óxido manganoso

Tercera valencia: Óxido... ico

Mn+4 + O-2 » Mn2O4 » MnO2: óxido mangánico

Cuarta valencia (alta): Óxido per ... ico

Mn+7 + O-2 » Mn2O7: óxido permangánico

Page 4: Química Cuarto Periodo

Nomenclatura de stock: la nomenclatura de stock se realiza indicando el número de

valencia del elemento metálico en número romanos y entre paréntesis, precedido por la

expresión "óxido de" + elemento metálico.

Ejemplos:

Ni2O3: óxido de níquel (III)

HgO: óxido de mercurio (II)

Cuando el elemento metálico sólo tiene una valencia no es necesario indicarla.

Ejemplo:

CaO: óxido de calcio en lugar de óxido de calcio (II)

Nomenclatura sistemática: en esta nomenclatura se indica mediante un prefijo el

número de átomos de cada elemento.

Los prefijos utilizados que indican el número de átomos en esta nomenclatura son:

1 átomo: Mono

2 átomos: Di

3 átomos: Tri

4 átomos: Tetra

5 átomos: Penta

6 átomos: Hexa

7 átomos: Hepta

Ejemplos:

Na2O: monóxido de disodio

Ni2O3: trióxido de diníquel

Cuando el elemento metálico actúa con valencia 1 no se indica el prefijo mono.

Ejemplo:

NiO: monóxido de níquel en lugar de monóxido de mononíquel

BASES O HIDRÓXIDOS

Los hidróxidos son compuestos iónicos formados por un metal (catión) y un elemento del

grupo hidróxido (OH-) (anión). Se trata de compuestos ternarios aunque tanto su

formulación y nomenclatura son idénticas a las de los compuestos binarios.

Formulación de los hidróxidos

Page 5: Química Cuarto Periodo

La fórmula general de los hidróxidos es del tipo X(OH)n, siendo el número de iones igual

que el número de oxidación del catión metálico, para que la suma total de las cargas sea

cero.

Nomenclatura de los hidróxidos

Los hidróxidos son nombrados utilizando la nomenclatura tradicional, nomenclatura de

stock así como la nomenclatura sistemática.

Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional comienza con la palabra hidróxido

seguido del elemento teniendo en cuenta la valencia con la que actúa:

Una valencia: Hidróxido ... ico

Mg+2 + (OH)-1 » Mg(OH)2: hidróxido magnésico

Dos valencias:

Menor valencia: Hidróxido ... oso

Pt+2 + (OH)-1 » Pt(OH)2: hidróxido platinoso

Mayor valencia: Hidróxido ... ico

Pt+4 + (OH)-1 » Pt(OH)4: hidróxido platínico

Tres valencias:

Menor valencia: Hidróxido hipo ... oso

Zr+2 + (OH)-1 » Zr(OH)2: hidróxido hipocirconioso

Valencia intermedia: Hidróxido ... oso

Zr+3 + (OH)-1 » Zr(OH)3: hidróxido circonioso

Mayor valencia: Hidróxido ... ico

Zr+4 + (OH)-1 » Zr(OH)4: hidróxido circónico

Cuatro valencias:

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

V+2 + (OH)-1 » V(OH)2: hidróxido hipovanadoso

Segunda valencia: Hidróxido ... oso

V+3 + (OH)-1 » V(OH)3: hidróxido vanadoso

Tercera valencia: Hidróxido ... ico

Page 6: Química Cuarto Periodo

V+4 + (OH)-1 » V(OH)4: hidróxido vanádico

Cuarta valencia (alta): Hidróxido per ... ico

V+5 + (OH)-1 » V(OH)5: hidróxido pervanádico

Nomenclatura de stock: en la nomenclatura de stock comienza con la palabra hidróxido

seguido del elemento metálico con la valencia del mismo en números romanos entre

paréntesis.

Ejemplos:

HgOH: hidróxido de mercurio (I)

Sn(OH)2: hidróxido de estaño (II)

Cuando el elemento metálico sólo tenga una valencia no se indica en numeros romanos la

valencia:

Be(OH)2: hidróxido de berilio, en lugar de hidróxido de berilio (II)

CsOH hidróxido de cerio, en lugar de hidróxido de cerio (I)

Nomenclatura sistemática: en la nomenclatura sistemática se anteponen los prefijos

numéricos a la palabra hidróxido.

Ejemplos:

Be(OH)2: dihidróxido de berilio

Sn(OH)4: tetrahidróxido de estaño

Fe(OH)3: trihidróxido de hierro

Propiedades de los Hidróxidos o Bases

• Crean sustancias que aceptan o reciben protones.

• Resultan de la combinación de un óxido básico con el agua.

• Son sustancias que en solución producen iones de hidroxilo.

• Son electrolitos (conducen la corriente eléctrica)

• Los hidróxidos solubles en agua, cuando entran en contacto con ella, liberan aniones de

hidroxilo.

• Presentan un sabor amargo

• Son cáusticos para la piel y para nuestro organismo.

Page 7: Química Cuarto Periodo

Ácidos

Se llaman oxácidos u oxoácidos, y obedecen a una fórmula general:

HaXbOc

En la que X es normalmente un no metal, pero a veces también puede ser un metal de

transición que se encuentra en un número de oxidación elevado, como Cr+6, Mn+6 o

Mn+7.

¿Cómo se nombran?

Este es el único tipo de compuestos en el que permanece la nomenclatura antigua. La

IUPAC propone una nueva nomenclatura, que aún está poco extendida dado que cuesta

bastante deshabituarse de decir, por ejemplo ácido sulfúrico, que es un compuesto de

uso frecuente, a decir dihidrogeno (tetraoxidosulfato), como propone la IUPAC. Ella

misma admite como válida la nomenclatura tradicional en este tipo de compuestos.

Nomenclatura tradicional.

Para aprender a formular este tipo de compuestos hay que conocer los números de

oxidación con los que los no metales pueden actuar. Estos son los siguientes

Halógenos +1, +3, +5, +7

Calcógenos +4, +6

Grupo do N +3, +5

Grupo do C +4

Si nos dan la fórmula del ácido tenemos que deducir el número de oxidación del

elemento central X (+n), será igual al doble de oxígenos que tenga menos los hidrógenos.

Si del elemento central tenemos varios átomos el resultado lo dividimos por ese número.

Cuando un elemento presenta más de un número de oxidación posible se emplean unos

prefijos y unos sufijos concretos. Como el número más elevado de posibles números de

oxidación para un elemento (en los casos que vamos a estudiar) es cuatro nos

referiremos a estos casos.

Para el número de oxidación MÁS BAJO se antepone al nombre del elemento central el

prefijo HIPO- (del griego hypo, inferior) y detrás del nombre el sufijo -OSO.

Para el número de oxidación BAJO se añade al nombre del elemento central el sufijo -

OSO.

Para el número de oxidación ALTO se añade al nombre del elemento central el sufijo -

ICO.

Page 8: Química Cuarto Periodo

Para el número de oxidación MÁS ALTO se añade el prefijo PER- (del griego hyper,

superior) y el sufijo -ICO.

Número de oxidación Ácido

Más alto

Alto

Bajo

Más bajo

per- -ico

-ico

-oso

hipo- -oso

Otros prefijos que debemos conocer son los prefijos meta- y orto- : De algunos ácidos se

conocen dos formas, que se diferencian en el número de hidrógenos y oxígenos, de forma

que parecen diferenciarse en un determinado número de moléculas de agua H2O. Por

ejemplo, tenemos dos ácidos peryódicos: el HIO4 y el H5IO6, éste es como si tuviera 2

moléculas de agua más que el primero. El prefijo meta- se utiliza para indicar el ácido que

tiene menor contenido en agua y el prefijo orto- se utiliza para indicar el ácido que tiene

mayor contenido en agua. HIO4 es el ácido metaperyódico y H5IO6 es el ácido

ortoperyódico.

Si nos dan la fórmula

En la fórmula: Deducimos el número de oxidación del elemento central, como vimos es el

doble de los oxígenos menos los hidrógenos, y según sea (más alto, alto, bajo, o más

bajo) ponemos la terminación que corresponda (per- -ico, -ico, -oso, o hipo- -oso).

Si nos dan el nombre

En el nombre: A partir de los prefijos y sufijos deducimos el número de oxidación del

elemento central. El hidrógeno tiene número de oxidación +1 y el oxígeno -2. Buscamos

luego unos coeficientes que hagan que la carga aportada por los oxígenos sea igual y de

signo contrario a la aportada por los hidrógenos y el elemento central.

Ejemplos

Page 9: Química Cuarto Periodo

Los oxácidos más comunes son:

HALÓGENOS: números de oxidación: +1, +3, +5, +7. Dan oxácidos o Cl, Br, I pero non

o F.

Nº de oxidación (+1): HClO ácido hipocloroso

Nº de oxidación (+3): HClO2 ácido cloroso

Nº de oxidación (+5): HClO3 ácido clórico

Nº de oxidación (+7): HClO4 ácido perclórico

El oxácido correspondiente al número de oxidación +3 para el yodo (I) no tiene

existencia real y tampoco se conoce ningún derivado suyo.

CALCÓXENOS: números de oxidación: +4, +6. Estudiaremos los oxácidos del S, Se, Te.

Nº de oxidación (+4): H2SO3 ácido sulfuroso

Nº de oxidación (+6): H2SO4 ácido sulfúrico

NITROGENOIDEOS: números de oxidación: +3, +5. Estudiaremos los oxácidos del N, P,

As.

Nº de oxidación (+3): HNO2 ácido nitroso

Nº de oxidación (+5): HNO3 ácido nítrico

También se conoce el de N+1 :H2N2O2 ácido hiponitroso

Hay que recordar que los oxácidos de P e As son distintos a los de N ya que el número

de H que llevan es 3. Estos ácidos con dos hidrógenos más, se denominan ácidos orto-,

aunque no es muy utilizado dicho prefijo, pues los ácidos meta no se conocen.

Nº de oxidación (+3): H3PO3 ácido fosfónico, fosforoso u ortofosfónico

Nº de oxidación (+5): H3PO4 ácido fosfórico u ortofosfórico

CARBONO Y SILICIO: número de oxidación: +4.

Nº de oxidación (+4): H2CO3 ácido carbónico

Nº de oxidación (+4): (H2SiO3)n ácidos metasilícicos

Nº de oxidación (+4): H4SiO4 ácido ortosilícico

CROMO Y MANGANESO: No sólo forman ácidos los no metales sino también muchos de

los metales de transición, por ejemplo el Cr y Mn.

Nº de oxidación (+6): H2CrO4 ácido crómico

Page 10: Química Cuarto Periodo

Nº de oxidación (+6): H2Cr2O7 ácido dicrómico

Nº de oxidación (+6): H2MnO4 ácido mangánico

Nº de oxidación (+7): HMnO4 ácido permangánico

Nomenclatura sistemática de la IUPAC

Recuerda que el objetivo de la nomenclatura sistemática es que el nombre refleje la

composición del compuesto, y hoy en día se pide más, que incluso refleje la composición

estructural del compuesto. Así para los oxácidos la IUPAC propone en las normas 2005

dos nomenclaturas, aparte de admitir como válida la tradicional que has estudiado arriba,

una es la nomenclatura de adición y otra es la nomenclatura de hidrógeno.

La nomenclatura de adición se basa en la estructura de los ácidos, nombrando de

diferente forma los oxígenos que están unidos a los hidrógenos ácidos (hidroxido), los

oxígenos unidos únicamente al elemento central (oxido). Cada uno de estos nombres se

acompaña de los prefijos pertinentes: di-, tri-, tetra-, etc. y se nombran por orden

alfabético seguidos del nombre del átomo central

Prefijo-hidroxido-prefijo-oxido-

ELEMENTO CENTRAL

La nomenclatura de hidrógeno se basa en nombrar con un prefijo: di-, tri-, tetra-, etc. los

hidrógenos del ácido (se usa la palabra "hidrogeno" sin tilde pero enfatizada en la sílaba

"dro") seguido del nombre de adición del anión terminado en "-ato" entre paréntesis y

unido sin espacios a la palabra "hidrogeno".

Prefijo-hidrógeno(prefijo-oxido-ELEMENTO CENTRAL-ato)

Fórmula F. Estructural

Nomenclatura de adición

Nomenclatura de hidrógeno

HClO Cl(OH) hidroxidocloro hidrogeno(oxidoclorato)

HClO2 ClO(OH) hidroxidooxidocloro hidrogeno(dioxidoclorato)

HClO3 ClO2(OH) hidroxidodioxidocloro hidrogeno(trioxidoclorato)

HClO4 ClO3(OH) hidroxidotrioxidocloro hidrogeno(tetraoxidoclorato)

H2SO3 SO(OH)2 dihidroxidooxidoazufre dihidrogeno(trioxidosulfato)

H2SO4 SO2(OH)2 dihidroxidodioxidoazufre dihidrogeno(tetraoxidosulfato)

HNO2 NO(OH) hidroxidooxidonitrógeno hidrogeno(dioxidonitrato)

Page 11: Química Cuarto Periodo

HNO3 NO2(OH) hidroxidodioxidonitrógeno hidrogeno(trioxidonitrato)

H3PO3 P(OH)3 trihidroxidofósforo trihidrogeno(trioxidofosfato)

H3PO4 PO(OH)3 trihidroxidooxidofósforo trihidrogeno(tetraoxidofosfato)

H2CO3 CO(OH)2 dihidroxidooxidocarbono dihidrogeno(trioxidocarbonato)

H4SiO4 Si(OH)4 tetrahidroxidosilicio tetrahidrogeno(tetraoxidosilicato)

H2CrO4 CrO2(OH)2 dihidroxidodioxidocromo dihidrogeno(tetraoxidocromato)

H2Cr2O7 (HO)Cr(O)2OCr(O)2(OH) μ-oxidobis(hidroxidodioxidocromo)*

dihidrogeno(heptaoxidodicromato)

H2MnO4 MnO2(OH)2 dihidroxidodioxidomanganeso

dihidrogeno(tetraoxidomanganato)

HMnO4 MnO3(OH) hidroxidotrioxidomanganeso

hidrogeno(tetraoxidomanganato)

Propiedades De Los Ácidos

• Tienen sabor ácido 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.

SALES

Son compuestos que resultan de la reacción de un ácido con una base.

Formulación y nomenclatura:

binarias o hidrosales

Su fórmula general es MxNy (M es un metal y N es un no metal)

Page 12: Química Cuarto Periodo

Los nombres de estas sales se construye nombrando el no metal terminado en –uro .

Ejemplos:

NaF2: difluoruro de sodio; fluoruro de sodio; fluoruro sódico o de sodio

FeCl2 : dicloruro de hierro: cloruro de hierro(II); cloruro férrico

CoS: monosulfuro de cobalto; sulfuro de cobalto(II); sulfuro cobaltoso

B) Sales de oxoácidos u oxosales

Se trata de compuestos ternarios que se obtienen a partir de la reacción de oxácidos con

hidróxidos.

B1) Sales neutras

Fórmula general: Mx (NyOc)n Cuando n = 1 no se escribe el paréntesis.

Ejemplos:

Fe4(P2O7)2; Tris [heptaoxodifosfato(V)] de tetrahierro(II); Pirofosfato (V) de hierro (II);

pirofosfato ferroso

Al2(SO3)3: Tris [trioxosulfato(IV)] de dialuminio; Sulfato (IV) de aluminio; sulfito de

aluminio o alumínico

B2) Sales ácidas

Su fórmula general es : Mx (HyNzOw)n Si n=1 no se escribe el paréntesis.

Ejemplos

NaHSO4: hidrógenotetraoxosulfato(VI) de sodio (I); bisulfato o sulfato monoácido de sodio

(o sódico)

Fe(HCO3)3: Bis[hidrógenotrioxocarbonato(IV)] de hierro (III); Hidrógeno carbonato (IV) de

hierro (III): Bicarbonato férrico

Propiedades de las Sales:

Las sales son por lo general sólido de sabor salado disoluciones acuosas conducen la

corriente eléctrica. La mayoría no cambian el color del papel tornasol porque son sales

neutras como el cloruro de sodio (NaCl) y nitrato de potasio (KNO3); no obstante, hay

sales ácidas y básicas. Las sales ácidas forman disoluciones ácidas como en el caso del

cloruro de aluminio (AlCl3) y cloruro de amonio (NH4Cl). Las sales básicas forman

disoluciones básicas como en el caso del carbonato de sodio (Na2CO3) y cianuro de

potasio (KCN).