Trabajo sobre reacciones químicas

Por: Estefany Agudelo B

Nicolás Álvarez D

Grado: 10°2

Compuestos químicos comunes

En la actualidad se conocen 118 elementos químicos, pero el número de compuestos existentes es de unos 10 millones.El átomo de carbono forma la mayor parte de los compuestos presentes en los seres vivos y por este motivo a los compuestos de carbono se les llama orgánicos.Al resto de compuestos se les llama inorgánicos porque se encuentran fundamentalmente en el mundo inanimado

COMPUESTOS INORGÁNICOS COMUNES

Tipo de compuest

o

Fórmula

Nombre

Estado físico

a temperatura

ambiente

Características

Hidruros

H2O

Agua

Líquido

Es el disolvente

universal y el líquido más importante de los

seres vivos

NH3

Amoníaco

Gas

Olor característico.

Forma parte de muchos productos de limpieza y también se

utiliza para fabricar abonos.

Óxidos no

CO2

Dióxido de

carbono

Gas

Se produce en la

respiración y en las combustiones. Es

contaminante pero no tóxico. Responsable

del efecto invernadero

metálicos CO

Monóxido

de carbono

Gas

Es tóxico: puede

producir la muerte pos asfixia. Se produce en

las combustiones cuando hay poco

oxígeno

SO2

Dióxido de

azufre

Gas

Se producen en la combustión de los

compuestos de azufre (carbón, derivados del

petróleo). Son contaminantes

SO3

Trióxido de

azufre

Gas

NO2

Dióxido de nitrógeno

Gas

Es venenoso. Se

produce en la combustión de

compuestos que contienen nitrógeno

(derivados del petróleo). Es

contaminante.

Óxidos metálicos

FeO

Óxido de hierro (II)

Sólido

Se forman cuando se oxida el metal hierro.

Producen la herrumbre

Fe2O3

Óxido de hierro (III)

Sólido

HCl

Ácido

clorhídrico

Gas

Lo segregamos en el estómago para hacer

la digestión. Cuando se produce en exceso sentimos Acidez de

estómago

Ácidos Disoluciones diluidas de éste ácido se

venden como agua fuerte, un producto para limpiar metales

HNO3

Ácido nítrico

Líquido

Se utiliza para fabricar abonos, explosivos, etc

Responsable de la lluvia ácida

H2SO4

Ácido

sulfúrico

Líquido denso

Gran importancia como producto

industrial.Principal responsable

de la lluvia ácida

Hidróxidos

NaOH

Hidróxido de sodio

Sólido

Sólidos conocidos

también como sosa y potasa. Forman parte de muchos productos de limpieza como la

lejíaLa sosa se usa en la

fabricación del jabón

KOH

Hidróxido de potasio

Sólido

Al(OH)3

Hidróxido

de aluminio

Sólido

Sólido que se utiliza

para fabricar antiácidos, sustancias que se forman cuando

se sufre ardor de estómago

NaCl

Cloruro de

sodio

Sólido

Es el compuesto

conocido como sal común. Es el

Sales

condimento más empleado al cocinar

CaCl2

Cloruro de

calcio

Sólido

Absorbe la humedad.

Se utiliza como desecante en

embalajes

CaCO3

Carbonato de calcio

Sólido

Es el compuesto que forma el mármol. Es insoluble en agua, pero lo atacan los

ácidos NaHCO3

Bicarbonato

de sodio

Sólido

Se utiliza para

combatir la acidez de estómago y también

como levadura en panadería

CuSO4

Sulfato de cobre (II)

Sólido

Se usa como producto fitosanitario; se rocían

las vides con una disolución de sulfato

de cobre para protegerlas del mildiu, un hongo que las ataca

KNO3

Nitrato de

potasio

Sólido

Se emplea como

abono

Los Compuesto Químicos: están formados por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente a los elementos iniciales (reacción química). Vamos a explicar todo esto mejor.

Empecemos por definir lo que es un elemento. Es aquella materia que está formada por átomos todos iguales. Por ejemplo un trozo de hierro puro al verlo al microscopio, solo veremos átomos de Fe (hierro), eso quiere decir que es una sustancia pura y además simple, o lo que es lo mismo que el Fe es un elemento. Existen 144 elementos conocidos en el universo, agrupados en la tabla periódica de los elementos.

Los compuestos químicos están formados por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente a los elementos (reacción química, que se puede conseguir con un reactor químico). Si no hubieran reaccionada formarían una mezcla (homogénea o heterogénea y no es el caso). Según lo dicho los compuestos químicos tienen átomos (de cada elemento) agrupados o lo que se llama moléculas. Por ejemplo si hacemos que reaccionen 2 átomos de hidrógeno con 1 de oxigeno, obtendríamos un compuesto químico llamado agua H2O.

También podríamos separar (no siempre) los átomos que forman un compuesto químico, pero en este caso solo se podrían separar con una reacción química, nunca física, ya que la sustancia inicial (el compuesto químico) ya no sería igual a la final (dos sustancias diferentes= 2 elementos).

Según lo dicho hasta aquí podemos definir un compuesto químico como aquellas sustancias formadas por moléculas todas iguales, que solo se pueden separar en otras más simples, por reacciones químicas.

Moléculas todas iguales por que sino no sería una sustancia pura, y los compuestos químicos los son.

En estos 2 videos puedes aprender mucho más sobre los compuestos químicos:

Hilo conductor

En este trabajo centraremos nuestro interés en el estudio de alguno compuestos inorgánicos de uso cotidiano, en especial los utilizados en el hogar, la agricultura, la medicina y la industria, enfatizando en los compuestos que el ser humano toma del medio natural como materia prima para luego transformarlos en productos acabados que posteriormente utiliza en su beneficio y para su bienestar. Se dará una panorámica de la gran gama de compuestos inorgánicos que se encuentran en el planeta, sus transformaciones y combinaciones para mantener la vida, y proporcionar materiales para la subsistencia de los seres vivientes.

Una secuencia adecuada a los contenidos consistirá en partir de la diferencia entre sustancia pura (elemento, compuesto) y mezcla, para reafirmar los conceptos e indagar sobre los conocimientos previos de los estudiantes y sus ideas erróneas, lo que significa realizar una serie de actividades que orienten al estudiante a reafirmar y aclarar estos conceptos, para luego estudiar, la procedencia de los productos que consumimos y utilizamos frecuentemente en nuestros hogares, de ¿dónde se extraen?, ¿cuál es la materia prima de donde proceden?, ¿qué compuestos son los que le dan origen?, y así, obtener una lista de compuestos que son la base de muchos productos de consumo. Se inducirá al alumnado a que reconozca los compuestos más comunes usados en los hogares, que los clasifique de acuerdo a criterios propios y conozca su nombre común y su fórmula química, para que posteriormente deduzca la forma de nombrarlos, reconozca los diferentes tipos de acuerdo a los grupos funcionales y los elementos comunes y obtenga las reglas para construir las fórmulas y darles nombre. Una vez que el alumnado maneje con claridad las fórmulas de los diferentes tipos de compuestos, realizará experiencias sencillas que le permitan comprender cómo se combinan químicamente los elementos para formar compuestos, conocerá algunas reacciones químicas utilizadas frecuentemente en nuestros hogares las cuales analizará y le dará sentido, para concluir con los usos y abusos que el ser humano ha hecho de la aplicación de los compuestos químicos en deterioro del ambiente y la salud física y psicológica.

Para mayor facilidad del estudiante, la unidad didáctica se ha dividido en cinco grandes apartados:

1. ¿Cómo se presentan los materiales que forman el planeta?2. Conozcamos algunos de los compuestos más utilizados por el ser

humano para la obtención de los productos de consumo.3. ¿De dónde se obtienen algunos de los compuestos químicos más

utilizados en la industria, cómo se les reconoce y se les da nombre?4. ¿Cómo obtener mediante experiencias sencillas diferentes tipos de

compuestos?5. Papel que los compuestos químicos juegan en nuestra vida para bien y

para mal de la humanidad y del planeta.

Introducción

Te has puesto a pensar que el planeta Tierra está formado por una serie de sustancias que se unen, se mezclan y se combinan para formar esa gran gama de materiales que se encuentra en los tres estados de la materia y forma las diferentes capas de la Tierra: la Geosfera (sólida), la hidrosfera (líquida), y la atmósfera (gaseosa), todas permanecen en constante agitación existiendo transferencia de materia entre ellas, y absorbiendo parte de la energía radiante que llega del Sol. La biosfera, o conjunto de los seres vivos depende de estas tres capas. Cada una posee componentes indispensables para la vida de los seres vivientes, así como otros que el ser humano extrae para su beneficio como materia prima (minerales metálicos, petróleo, carbón, sal, agua, azufre, calizas, arcillas e incluso oxígeno y nitrógeno del aire, etc...), los cuales transforma en diversos productos terminados (jabones, dentífricos, medicamentos, abonos, plásticos, papel, fibras, explosivos, electrodomésticos, automóviles, sustancias alimentarias elaboradas y sintéticas, etc...), como consecuencia del desarrollo científico y tecnológico de una sociedad industrial que provee de muchos bienes y servicios, pero al mismo tiempo produce desechos, subproductos y residuos que dañan el ambiente.

Por otra parte pensemos que el ser humano emplea casi todos los tipos de materia que existen en la Tierra, para su subsistencia utiliza el aire, el agua, la

roca y minerales que forman el suelo donde siembra las semillas que acabarán siendo sus alimentos, además de otros materiales que le hacen la vida más fácil y más segura.

Te habrás dado cuenta con la lectura que existen en la Tierra una serie de compuestos químicos que utilizamos cotidianamente indispensables para sostener la vida sobre el planeta o que utilizamos en nuestro beneficio. Algunos de estos compuestos son inorgánicos y se derivan principalmente de fuentes minerales y no de fuentes animales o vegetales donde se derivan los compuestos orgánicos. A través de esta unidad didáctica veremos la utilidad de los compuestos inorgánicos, la química de los compuestos orgánicos se desarrollará posteriormente en otro curso.

¿Cómo se presentan los materiales que forman el planeta?

En la Grecia antigua 500 años antes de Cristo, los sabios griegos comienza a especular sobre la naturaleza del Universo y de qué materia estaba compuesto. Dos siglos después, Empédocles resume lo de sus antecesores y admite que la materia estaba compuesta por alguna combinación de cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego, presentando los cuerpos algunas características como caliente y frío, seco y húmedo. Aristóteles, filósofo griego de gran prestigio (384-322 A.J.) toma la teoría y la amplía haciendo que perdurara en épocas posteriores. Con la tecnología y métodos conocidos y con los instrumentos con los que hoy se dispone, interesaría saber si el agua es una sustancia simple o compuesta.

Las sustancias en general se clasifican en simples, compuestas y mezclas. A las primeras se les conoce como elementos químicos, y son las que están formadas por una sola clase de átomos, como por ejemplo los de la tabla periódica; las sustancias compuestas resultan de combinar dos o más sustancias simples, por lo cual contienen varios ti tipos o clases de átomos, por ejemplo el agua (Oxigeno e Hidrogeno), alcohol, petróleo, etc. Las mezclas son homogéneas y heterogéneas, denominándose soluciones a las primeras, como el agua sala- da y azucarada, y en ambos casos no se producen combinaciones o enlaces químicos.

Las sustancias compuestas se pueden clasificar según sea la cantidad de átomos diferentes que contengan en su composición, así:- Compuestos binarios. Formados por tan solo dos elementos químicos, como el agua (H2O), la sal de mesa (NaCl) y los óxidos básicos y óxidos ácidos.- Compuestos ternarios. Formados por tres elementos químicos, tal como los oxácidos simples(HBO2 , HClO, etc.), los hidróxidos Ca(OH)2, Mg(OH)2 , etc.- Compuestos cuaternarios. Formados por cuatro elementos químicos, como las sales acidas sulfato acido de potasio (KHSO4), sulfato acido de sodio (NaHSO4), etc.

Tipos de compuestos químicos (sustancias compuestas)Para su estudio, las sustancias compuestas, o compuestos químicos, se dividen en dos grupos: orgánicos e inorgánicos.- Compuestos orgánicos. Son las sustancias contenidas o provenientes de los organismos vivos, y se caracterizan por contener principalmente el elemento químico carbono (enlaces de carbono-carbono), como por ejemplo petróleo, combustibles, madera, alcohol, carbón, azúcar y otras, que son estudiadas por la Química orgánica. He aquí otros ejemplos de este tipo de compuestos: gas natural, alcohol etílico, ácido cítrico, cafeína, nicotina, glucosa, ácidos dos grasos (ácido esteárico), aminoácidos (valina, leucina, etc.), nucleótidos (timina, guanina adenina), fructosa, etc.- Compuestos inorgánicos. Son sustancias inertes o muertas, y se caracterizan por no contener carbono, como por ejemplo la cal, la sal de

cocina, acido de batería y otras, que son estudiadas por la Química inorgánica. Hay ciertos compuestos que contienen carbono y se consideran como inorgánicos, dado que no contienen enlaces carbono-carbono y que sus propiedades son semejantes a este tipo de compuestos, entre los cuales está el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2).Otros ejemplos de estos compuestos son: agua (H2O), cloruro de sodio (NaCl), monóxido de Nitrógeno (NO), ácido clorhídrico (HCl), hidróxido de Sodio (NaOH), etc.

Grupos y funciones químicas inorgánicasCasi todos los elementos químicos de la tabla periódica están involucrados en los compuestos químicos inorgánicos, por lo que son muchas estas últimas sustancias y para facilitar su estudio se han dividido o clasificado en los siguientes grupos, subtipos o funciones químicas inorgánicas fundamentales:

a. FORMACION DE OXIDOS.Los Óxidos son compuestos químicos inorgánicos binarios, y se caracterizan por contener un elemento químico y oxígeno, y se clasifican en: óxidos básicos y óxidos ácidos.Ejemplos de los dos tipos de óxidos

OXIDOS BASICOS(óxidos metálicos)

OXIDOS ACIDOS(anhídridos, óxidos no-metálicos)

- Oxido de sodio (Na2O)- Oxido de magnesio (MgO)- Oxido de calcio (CaO)- Óxido de hierro (II) (FeO)- Oxido de aluminio (Al2O3)

- Monóxido de carbono (CO)- Dióxido de carbono (CO2)- Monóxido de azufre (SO)- Oxido de boro (B2O3)- Monóxido de nitrógeno (NO)

Óxidos básicos. Son llamados también óxidos metálicos, y resultan de la combinación del oxígeno con un metal, mediante enlace iónico. Para nombrarlos se usa la nomenclatura de Stock(La valencia del metal se escribe en números romanos y entre paréntesis).Al combinar 2 o más sustancias simples, o bien compuestas, luego sucede una reacción química entre ellas, es decir, los átomos de las sustancias combinadas se reacomodan entre si y se origina una nueva sustancia. Esta reacción no es visible, pero puede explicarse o representarse gráficamente por medio de una ecuación química; así, cuando se combina el oxígeno con un elemento metal sucede una reacción química, que se representa mediante la ecuación siguiente:

La mecánica de formación es la siguiente:

b. FORMACION DE HIDROXIDOS.Conocidos también como bases. Estas sustancias son ternarias y resultan de combinar un oxido básico con agua; se caracterizan por llevar siempre, además del elemento metal, una molécula llamada ion hidroxilo u oxidrilo, formada por el oxígeno e hidrogeno (OH)-; se nombran usando la nomenclatura de Stock. A continuación algunos ejemplos de estos compuestos y su concepto:

Los símbolos de esta ecuación se refieren a:M = Elemento metalO = OxigenoH2O = Fórmula del agua (una molécula)(OH) = Ion oxidrilo (símbolos del oxígeno e hidrogeno)Pasos para formar un hidróxido:

c. FORMACION DE ACIDOS

El hidrogeno es el elemento químico fundamental de los ácidos inorgánicos o ácidos minerales, y existen dos grupos: oxácidos e hidrácidos.Oxácidos. Llamados también ácidos oxigenados, por contener siempre este elemento, y resultan de combinar un oxido acido con agua. Cuando se combina un elemento no-metal conoxigeno resulta una sustancia llamada oxido acido, y si a esta se le agrega agua luego se obtiene un tipo de ácido denominado oxácido; así, estas sustancias están formadas por hidrógeno, un no-metal y oxígeno, en este orden, por lo que son sustancias ternarias y su ecuación general es:

Donde:

NM = Elemento no-metalO = OxigenoH2O = Fórmula del aguaH = HidrogenoPasos para formar un oxácido:

Hidrácidos. Son llamados también ácidos no-oxigenados, ya que no contienen oxigeno sino que tan solo hidrogeno y un no-metal. Existen dos pasos para obtener un hidrácido: primero obtener el hidruro y después su respectivo Hidrácido (disolver el hidruro en agua).- Obtención del hidruro: el hidrogeno es un elemento químico que puede combinarse directamente con algunos metales y no-metales; así, existen hidruros metálicos (HM) e hidruros no-metálicos, y estos últimos se clasifican en hidruros no-metálicos especiales(HNME) e hidruros no-metálicos ácidos(HNMA), siendo estos últimos los que originan los hidrácidos. Todos son sustancias binarias.

Clasificación de los hidrurosLos hidruros metálicos (HM) resultan de combinar hidrogeno (H) con metales (M) de los grupos I y II-A. El hidrogeno actúa como no-metal con valencia – 1, y la ecuación general es:

Note que estos Hidruros se nombran mencionando primero la palabra hidruro y luego el nombre del metal; además, en reactivos y producto primero se coloca el símbolo del metal (M) y luego el del hidrogeno (H).Los hidruros no-metálicos (HNM) se subdividen en dos grupos: hidruros no-metálicos especiales (HNME) e hidruros no-metálicos ácidos (HNMA). Los primeros se originan al combinar hidrogeno con los no-metales de los grupos

IIIA, IVA y VA de la tabla periódica; y los segundos se obtienen al combinar hidrogeno con elementos no-metales de los grupos VIA y VIIA (el azufre y cuatro halógenos, respectivamente); aquí el hidrogeno actúa como metal con valencia más uno y los demás elementos con su menor valencia negativa. Observe que difiere la colocación de los símbolos químicos en los productos de ambos tipos de hidruros no-metálicos.

Los hidruros especiales se nombran tal como los hidruros metálicos; los hidruros ácidos se nombran mencionando primero el nombre del no-metal, con terminación uro, y luego las palabras de hidrogeno; la mayoría de estos últimos son gases.- Obtención del Hidrácido: los Hidruros no-metálicos ácidos (HNMA) son los que interesan para formar u obtener los Hidrácidos. Al colocar estos hidruros en agua entonces se disuelven y forma el respectivo Hidrácido; para el caso, cuando el hidruro no-metálico acido llamado Fluoruro de Hidrogeno se coloca en agua luego se disuelve y forma el ácido fluorhídrico. Los hidrácidos se presentan en estado líquido y su formación es la siguiente (ver cuadro abajo):

Observe que el nombre del Hidrácido se forma poniendo primero la palabra acido, seguida del nombre del no-metal junto con el sufijo hídrico. Se deduce que tan solo existen cinco hidrácidos, los que se diferencian de los oxácidos por no contener oxígeno.

d. FORMACION DE SALES.Las sales son cristales y solubles en agua, por lo general. Son sustancias binarias, ternarias y cuaternarias. Existen 2 tipos principales de ellas:

a. Sales haloideas. b. Sales oxisales. Estas se clasifican en 4 tipos: sales neutras, ácidas, básicas y

sales dobles.Las diferentes sales resultan de la reacción entre un ácido y una base, siendo esta reacción de neutralización completa o bien parcial, y en todos los casos se produce también agua.

Ejemplos para cada tipo de sal inorgánica

Sales haloides. Llamadas también sales haloideas y no-oxigenadas. Este tipo de sustancias se forman por una reacción de neutralización entre un hidrácido y un hidróxido o base, sobrando agua. Son compuestos binarios pues la sal contiene un metal y un no-metal halógeno o bien azufre.

Para nombrar la sal haloidea se pone primero el nombre del no-metal, con terminación uro, y se le agrega el nombre del elemento metal. En este caso la sal recibe el nombre (nomenclatura) de fluoruro de litio. Los dos hidrógenos del agua provienen uno del hidrácido y el otro del hidróxido, y el oxígeno proviene del hidróxido; por lo tanto, solo sobran el flúor (F) y el litio (Li), los cuales se unen y forman la sal haloidea (LiF). Otros ejemplos balanceados son:

Oxisales. Estas sales se conocen también como reacciones de neutralización. Cuando se combina un oxácido con un hidróxido se obtienen o producen la oxisal y un poco de agua. Anteriormente se apuntó que existen cuatro tipos de oxisales, las que se explican a continuación.a. Sal neutra. Formada por un metal (del hidróxido), un no-metal y oxigeno (del oxácido);Los metales del hidróxido sustituyen totalmente a los hidrógenos del oxácido.

Recuerde que un oxácido se obtiene por combinar un oxido acido con agua; el hidróxido resulta de combinar un oxido básico con agua, y al combinar el oxácido con el hidróxido luego se producen la sal neutra y el agua. La ecuación general anterior se puede desglosar así:

Observe que la sal neutra está formada solo por un metal (del hidróxido), un no-metal y Oxigeno (del oxácido), sobrando siempre agua. Nunca contiene Hidrogeno, porqué este se encuentra formando parte del agua. Respecto al nombre de estas sales, cuando el ácido termina en ico entonces la sal termina en ato, y cuando el ácido termina en oso entonces la sal termina en ito.Ejemplos:

b. Sal ácida. Esta resulta de combinar un oxácido con un hidróxido, y está formada por un metal (del hidróxido), un hidrogeno, un no-metal y oxigeno (del oxácido), en ese orden.Estas sales se diferencian de las anteriores en que llevan además hidrogeno, el que les da el carácter de acidas; los metales del Hidróxido sustituyen

parcialmente a los Hidrógenos del oxácido. El ácido debe tener más de un hidrógeno (H2SO4, H2CO3) y el metal ser monovalenteSe nombran como las anteriores sales, agregando la palabra ácido entre la sal y el metal.

Ejemplos:

c. Sal básica. Resulta también de la combinación de un hidróxido con un oxácido, y está formada por un metal y un ion oxidrilo (OH), que provienen del hidróxido, y por un no-metal y oxígeno, que provienen del oxácido, en ese orden.

El metal junto con uno de los iones oxidrilos, que provienen del Hidróxido, se unen al no-metal y el oxígeno, que provienen del Oxácido, para formar la sal básica; así mismo, el otro ion oxidrilo (OH) se une al Hidrogeno del Oxácido para formar agua. Esto implica que el Hidróxido debe de tener dos iones oxidrilos (OH), por lo que el metal deberá ser bivalente (actuar con valencia ). Recuerde que cuando el ácido termina en ico entonces la sal termina en ato, y cuando el ácido termina en oso entonces la sal termina en ito.Ejemplos:

c. Sal doble. Recuerde que la sal acida contiene un hidrogeno; sin embargo, en la sal doble este hidrogeno es sustituido por otro metal (catión) proveniente de un segundo Hidróxido. Esto significa que para formar una sal doble es necesario combinar dos diferentes hidróxidos con un solo oxácido; así pues, este tipo de sal está formada por dos metales diferentes, un no-metal y el oxígeno (no siempre), en ese orden, sobrando siempre agua; esta última se forma a partir de la unión de los 2 iones oxidrilos (OH), que provienen de los Hidróxidos, más los hidrógenos del oxácido.Ejemplos:

Bibliografía.

 http ://www.slideshare.net/jomiespa/funciones-quimicas-inorganicas

http://www2.ine.gob.mx/publicaciones/gacetas/422/universo.html

http://www.slideshare.net/jomiespa/funciones-quimicas-inorganicas

http://dopedia.blogspot.com/2012/08/10-ejemplos-de-sustancias-organicas-y.html