jueves, 21 de junio de 2012

NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE ÁCIDOS



OXÁCIDOS: Son compuestos ternarios, formados por la combinación de tres  elementos distintos, Hidrógeno, Oxígeno y otro elemento, que por ahora  llamaremos  E,  y  que  en  la  mayoría  de  los  casos  es  no  metálico . La fórmula general de los oxoácidos es: HaEbOc

REACCIÓN DE LOS OXÁCIDOS:

Anhídrido + Agua à Ácido Oxácido
Anhídrido Nitroso     +   Agua       à       Ácido Nitroso
N2O3 (g)         +   H2O (l)     à    H2N2O4  à   HNO2 (ac)

Anhídrido  Sulfúrico  +  Agua        à     Ácido Sulfúrico
             SO3 (g)            +  H2O  (l)   à      H2SO4 (ac)

En nomenclatura tradicional se puede nombrar el ácido calculando primero el  números de oxidación del no metal, para ello,  se debe sumar los números de oxidación de todos los elementos que forman el compuesto, multiplicados por su respectivo subíndice e igualarlos a cero, y de  esta ecuación despejar el valor del número de oxidación. Ejemplo:

H2SO4 - Este es uno de los posibles ácidos del Azufre (S), si p planteo la ecuación:
2(+1)+(x)+4(-2)=0
2+x –8=0
x - 6 = 0
x= +6
El número de oxidación del S es +6. Por tanto se trata de la mayor valencia, y se establece el sufijo ..”ico” es entonces el Ácido Sulfúrico

ÓXÁCIDOS DEL GRUPO HALÓGENOS: Los halógenos que forman oxoácidos son: cloro, bromo y yodo. En los tres casos los números de oxidación pueden ser +I, +III, +V y +VII. Al tener más de dos estados de oxidación junto a las terminaciones –oso e –ico, utilizaremos los prefijos hipo– (que quiere decir menos que) y per– (que significa superior), tendremos así los siguientes oxoácidos:

HClO
Ácido hipocloroso (1era valencia)
HClO2
Ácido cloroso (2da valencia)
HClO3
Ácido clórico (3era valencia)
HClO4
Ácido perclórico (4ta  valencia)
HBrO
Ácido hipobromoso
HBrO2
Ácido bromoso
HBrO3
Ácido brómico
HBrO4
Ácido perbrómico
HIO
Ácido hipoyodoso
HIO2
Ácido yodoso
HIO3
Ácido yódico
HIO4
Ácido periódico

Oxoácidos del grupo VIA

De los oxoácidos de azufre, selenio y teluro, los más representativos son aquellos en los que el número de oxidación es +IV y +VI. Para estos ácidos se utilizan los sufijos –oso e –ico.


H2SO3
Ácido sulfuroso
H2SO4
Ácido sulfúrico
H2SeO3
Ácido selenioso
H2SeO4
Ácido selénico
H2TeO3
Ácido teluroso
H2TeO4
Ácido telúrico

Oxoácidos del grupo VA

Los ácidos más comunes del nitrógeno son el ácido nitroso y el ácido nítrico en los que el nitrógeno presenta número de oxidación +III y +V, respectivamente.


HNO2
Ácido nitroso
HNO3
Ácido nítrico

Los ácidos de fósforo más comunes son el fosfónico (antes llamado fosforoso, en el que el fósforo presenta número de oxidación +III) y el fosfórico (número de oxidación +V). Ambos ácidos son en realidad ortoácidos, es decir, contienen tres moléculas de agua en su formación.


P2O3+ 3H2O  à    H6 P2O6   à  H3PO3
Ácido fosfónico
P2O5+ 3H2O   à   H6 P2O8   à  H3PO4
Ácido fosfórico

Oxoácidos del carbono y del silicio

El estado de oxidación, en ambos casos, es de +IV. Los más comunes son:
H2CO3
Ácido carbónico
H4SiO4
Ácido ortosilícico



COMPARACIÓN DE NOMENCLATURA QUÍMICA EN LOS ÁCIDOS
Nomenclatura tradicional
Nomenclatura Stock
Nomenclatura sistemática
HNO2
Ácido Nitroso
Ácido Dioxo Nítrico (III)
Dioxo Nitrato (III) de Hidrógeno
HNO3
Ácido Nítrico
Ácido Trioxo Nítrico (V)
Trioxo Nitrato (V) de Hidrógeno
H2SO3
Ácido Sulfuroso
Ácido Trioxo Sulfúrico (IV)
Trioxo Sulfato (IV) de Dihidrógeno
H2SO4
Ácido Sulfúrico
Ácido Tetraoxo Sulfúrico (VI)
Tetraoxo Sulfato (VI) de Dihidrógeno

ANHÍDRIDOS


REACCIONES DE LOS ANHÍDRIDOS:
Se forman de la combinación de un no metal y el oxígeno.

Reacción             Fórmula del Producto                   Nombre del Producto
C +2   +    O-2   à                CO                                         anhídrido carbonoso
C+4   +   O-2    à                 CO2                                       anhídrido carbónico
S+2   +   O-2    à                  SO                                         anhídrido hiposulfuroso
S+2   +   O-2    à                  SO2                                        anhídrido sulfuroso

NOMENCLATURA TRADICIONAL DE ALGUNOS ANHÍDRIDOS
SO3 anhídrido sulfúrico
Cl2O anhídrido hipocloroso
Cl2O3 anhídrido cloroso
Cl2O5 anhídrido clórico
Cl2O7 anhídrido perclórico

COMPARACIÓN DE TIPOS DE NOMENCLATURA
Compuesto
Nomenclatura sistemática
Nomenclatura Stock
Nomenclatura tradicional
K2O
óxido de potasio[3] o monóxido dipotasio
óxido de potasio[3]
óxido potásico u óxido de potasio
Fe2O3
trióxido de dihierro
óxido de hierro (III)
óxido férrico
FeO
monóxido de hierro
óxido de hierro (II)
óxido ferroso
SnO2
dióxido de estaño
óxido de estaño (IV)
óxido estánico

Tipos de Nomenclatura Química


TIPOS DE NOMENCLATURA QUÍMICA
NOMENCLATURA STOCK
Este 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” (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). Los números de valencia normalmente se colocan como superíndices del átomo (elemento) en una fórmula molecular.
Ejemplo: Fe2+3S3-2, sulfuro de hierro (III)
NOMENCLATURA SISTEMÁTICA
Prefijos griegos
numero de atomos
mono-
1
di-
2
tri-
3
tetra-
4
penta-
5
hexa-
6
hepta-
7
oct-
8
non- nona- eneá-
9
deca-
10

NOMENCLATURA TRADICIONAL O FUNCIONAL
En 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 sólo 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.
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 férrico[2]
  • 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 7).
ANHÍDRIDOS
N2O5+H2O->HNO3.....ácido nítrico
SO2+H2O->H2SO3....ácido sulfuroso
Cl2O7+H2O->HClO4....ácido perclórico
nomenclatura tradicional la palabra óxido se cambia por anhídrido.
Ejemplo:
Compuesto
Nomenc. sistem.
Nomenc. Stock
Nomenc. tradicional
Cl2O
óxido de dicloro o monóxido de dicloro
óxido de cloro (I)
anhídrido hipocloroso
Cl2O3
Trióxido de dicloro
Óxido de cloro (III)
Anhídrido cloroso
Cl2O7
heptóxido de dicloro
óxido de cloro (VII)
anhídrido perclórico
N2O3
Trióxido de dinitrógeno
Óxido de nitrógeno (III)
Anhídrido nitroso
N2O5
Pentóxido de dinitrógeno
Óxido de nitrógeno (IV)
Anhídrido nítrico
SO3
trióxido de azufre
óxido de azufre (VI)
anhídrido sulfúrico

jueves, 14 de junio de 2012


HIDRÓXIDOS
Son compuestos ternarios que se caracterizan porque poseen el ion hidróxido o hidroxilo (OH)-1 unido mediante enlace iónico al catión metálico. El ión (OH)-1 queda libre cuando el hidróxido se disuelve en agua. En casos en que el hidróxido es insoluble, el ión hidróxido no queda libre.
Los hidróxidos poseen propiedades básicas, por ello se les llama también bases. Aunque el término base es mucho mas amplia para referirse a un conjunto de sustancias de propiedades características (opuestos a los ácidos), como por ejemplo:
·       enrojecen la fenolftaleína
·       azulean el papel de tornasol
·       neutralizan ácidos
·       desnaturalizan proteínas
·       al tacto son resbalosas o jabonosas
·       poseen sabor caústico o amargo
A los hidróxidos de los metales alcalinos (Li , Na , K , Rb , Cs) se les llama álcalis. Son muy solubles en el agua, tóxicos y venenosos
·       CaO (óxido de calcio) + H2O → Ca (OH)2 : hidróxido de calcio
·       CuO (óxido cúprico) + H2O → Cu (OH)2 : hidróxido cúprico
·       Na2O (óxido de sodio) + H2O → 2 Na OH : hidróxido de sodio

Formulación
fórmula
N. Tradicional
N. de stock
Na+1 (OH)-1
NaOH
hidróxido de sodio
hidróxido sódico *
Al+3 (OH)-1
Al (OH)3
hidróxido alumínico
hidróxido de aluminio *
Fe+3 (OH)-1
Fe (OH)3
hidróxido férrico
hidróxido de hierro (III)
Pb+2 (OH)-1
Pb (OH)2
hidróxido plumboso
hidróxido de plomo (II)
(NH4)+1 (OH)-1
NH4OH
hidróxido amónico
hidróxido de amonio

·       NaOH : soda caústica, se utiliza como detergente industrial
·       KOH : potasa caústica o soda caústica
·       Ca(OH)2 : cal apagada, lechada de cal o agua de cal
·       Mg(OH)2 : leche de magnesia, se usa como antiácido estomacal y laxante

GLOSARIO DE TÉRMINOS QUÍMICOS


GLOSARIO 

Ácidos. Son sustancias que consisten de partículas que muestran un cierto carácter positivo y, por lo tanto, al reaccionar pueden soltar fragmentos positivos (como el H+), capturar fragmentos negativos (como O2– u OH–) o formar enlaces con otras partículas que posean pares electrónicos solitarios poco atraídos.
Aleaciones. Son materiales metálicos homogéneos que constan de varias sustancias mezcladas de las cuales, al menos, una de ellas es una sustancia metálica. Se consideran disoluciones sólido-sólido
Bases. Son sustancias que consisten de partículas que muestran cierto carácter negativo y, por lo tanto, al reaccionar pueden soltar fragmentos negativos (como O2– u OH–), capturar fragmentos positivos (como el H+) o formar enlaces con otras partículas a las que les haga uno o varios pares electrónicos para completar su capa de valencia.
Coloide. Un material que presenta aspecto homogéneo a simple vista pero que a través del microscopio se puede distinguir que está constituido por varias sustancias. Consiste de enormes cúmulos de partículas (cientos o miles de partículas juntas) dispersos entre las partículas químicas de otra sustancia. A las sustancias cuyas partículas se dispersan se les denomina fase dispersa. La sustancia en la cual se dispersan aquéllas se llama fase dispersante.
Composición química. Puede ser la composición sustancial de una mezcla o la composición elemental de una sustancia.
Composición sustancial de una mezcla. Indica cuáles sustancias y en qué proporción la constituyen. Se acostumbra expresar en términos de concentración: mol/L, % masa/masa, % masa/volumen o % volumen/volumen.
Composición elemental de una sustancia. Indica cuáles fragmentos y en qué proporción constituyen a las partículas que la integran. Se acostumbra expresar como una fórmula que incluye el símbolo químico de cada elemento y un subíndice que indica cuántas veces está dicho elemento en la partícula. Por ejemplo, la composición del ácido acetilsalicílico es C9H8O4. Quiere decir que cada molécula de esta sustancia está constituida por 9 fragmentos de carbono, 8 fragmentos de hidrógeno y 4 fragmentos de oxígeno.
Disolución. Un material constituido por varias sustancias que posee un aspecto homogéneo tanto a simple vista como a través del microscopio. Consiste de partículas químicas (átomos, iones o moléculas) de una o más sustancias dispersas entre las partículas de otra sustancia. las sustancias en menor cantidad se llaman solutos. La sustancia en mayor cantidad es el disolvente. Son ejemplos de disoluciones el bronce, el agua de mar, el tequila, una gaseosa, el aire, etcétera.
Dominios electrónicos. Son las regiones espaciales donde puede haber uno o dos electrones moviéndose (¡quién sabe de qué manera!). Pueden tener distintas formas y tamaños dependiendo de la interacción con los núcleos y con otros electrones. Todas las características de los dominios electrónicos (incluyendo su forma y su tamaño) se obtienen a partir de unas funciones matemáticas —proporcionadas por la mecánica cuántica— llamadas orbitales. Hay varios tipos de dominios electrónicos como los s, los p, los d y los f[1].
S
px
py
pz
dxy
dxz
dyz
dx2–y2
dz2
Electrones de valencia.– Son los electrones disponibles de la última capa de cada elemento. El número de electrones de valencia de un elemento se puede determinar fácilmente a partir del lugar que ocupa dicho elemento en la tabla periódica. El número de electrones de valencia de cada elemento coincide con el número de casillas.
- Para elementos del bloque S coincide simplemente con el número de casillas de tipo S que hay después de la que ocupa el gas noble anterior hasta la que ocupa el elemento en cuestión.
- Para elementos del bloque P coincide con el número de casillas de tipo S y de tipo P después de la casilla del gas noble anterior hasta la del elemento.
- Para elementos del bloque D coincide con el número de casillas de tipo S y de tipo D después de la casilla del gas noble anterior hasta la del elemento.
- Para elementos del bloque F coincide con el número de casillas de tipo S y de tipo F después de la casilla del gas noble anterior hasta la del elemento.
Electrones.– Son la parte negativa de las partículas químicas. No se puede saber ni su forma, ni su tamaño, ni su localización precisa, ni cómo se mueven. Se distribuyen por capas alrededor de los núcleos. Ocupan regiones inmensamente grandes (comparadas con el tamaño de los núcleos) llamadas dominios electrónicos. Los electrones más externos (los de la última capa) ocupan regiones tan grandes como las propias partículas químicas a que pertenecen.
Elementos. Son fragmentos mononucleares neutros que se acostumbra utilizar para representar y describir las partículas químicas. Cada elemento se identifica por el número de protones que hay en su núcleo. Se conocen más de 100 elementos distintos. A cada uno se le ha dado un nombre y un símbolo químico (una abreviatura de una o dos letras) y se acostumbra agruparlos en la llamada Tabla Periódica de los Elementos. No son estables en forma aislada (excepto en el caso de los gases nobles). Sólo se estabilizan como parte de moléculas o de redes (metálicas, iónicas o covalentes).
Materia.– Es la palabra genérica que usamos para referirnos a todo lo que ocupa un lugar en el espacio. En condiciones moderadas de presión y temperatura (como las que imperan en las inmediaciones de nuestro planeta), se manifiesta en forma de sustancias.
Materiales. Son todas las sustancias y mezclas de sustancias de que están hechos los objetos, los seres y los cuerpos. Un determinado material puede estar constituido por una o varias sustancias.
Mezcla. En química, se refiere a un material constituido por dos ó más sustancias. La composición química de una mezcla indica cuáles y cuántas sustancias la constituyen.
Mezcla heterogénea. Un material de aspecto heterogéneo constituido por varias sustancias. Se distinguen a simple vista dos o más sustancias (de ahí su aspecto heterogéneo).
Mezcla homogénea. Un material de aspecto homogéneo constituido por varias sustancias. No se distingue a simple vista que estén formados por dos o más sustancias (por eso su aspecto homogéneo).
Mol.- Conjunto de 6.0221367 x 1023 de cosas que se usa principalmente para agrupar un número muy grande de partículas químicas. Es una unidad numérica que se usa de una manera similar a como se usa la docena. Al número 6.0221367 x 1023 se le dio nombre de Número de Avogadro en honor al físico italiano Amadeo Avogadro (1776-1856).
Núcleos.– Son la parte positiva de las partículas químicas. Concentran la mayor parte de la masa de las partículas que constituyen. Están formados por protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga)
Número de Avogadro. Es el número 6.0221367 x 1023 (o 602,213.67 trillones).
Partículas químicas.– Son las pequeñas unidades que integran a una sustancia. Son muy pequeñas y muy ligeras. Tanto que en unos cuantos gramos de cualquier sustancia hay del orden de un cuatrillón de partículas. Están constituidas por un cierto número de núcleos (con carga eléctrica positiva) interactuando con un cierto número de electrones (con carga eléctrica negativa). Pueden ser iones (partículas cargadas mono o polinucleares), moléculas (partículas polinucleares neutras) o átomos (partículas mononucleares neutras). Las partículas se describen en función del número y del tipo de elementos que contienen.
Mononucleares
Neutras
Átomos
Iones
Cargadas
Moléculas
Polinucleares
Reacciones químicas. Son procesos en los que se forman unas sustancias a partir de otras. En estos procesos no se conservan las sustancias (al final siempre hay por lo menos una sustancia distinta de las originales). A escala nanoscópica, las partículas de las sustancias originales interactúan entre sí, intercambiando núcleos y electrones de tal modo que se forman nuevas partículas que obviamente son integrantes de otras sustancias diferentes a las originales. En las reacciones químicas, siempre se conservan los núcleos y los electrones. En consecuencia, la masa de las sustancias producidas (los productos) siempre es igual a la masa de las sustancias que reaccionaron originalmente (los reactivos). En resumen, en las reacciones químicas, no se conservan las sustancias pero sí se conserva la masa.
Sustancias.– Son materiales de aspecto homogéneo que constan de un solo constituyente. Cada sustancia posee un conjunto de propiedades específicas que la distinguen de las demás sustancias. Consisten de unas pequeñas partículas llamadas iones, moléculas o átomos. Las propiedades macroscópicas de las sustancias son consecuencia de la estructura interna y de las interacciones de sus partículas. La composición química de una sustancia señala cuáles y cuántos elementos integran a sus partículas. Se tienen registradas alrededor de 28 millones de sustancias.



ÓXIDOS: Son combinaciones de metales con el oxígeno.
  
Li2O
Óxido de litio
FeO
Óxido de hierro (II)
Cu2O
Óxido de cobre (I)
Óxido cuproso
MgO
Óxido de magnesio
Cr2O3
Óxido de cromo (III)
Óxido Crómico
CaO
Óxido de calcio
Al2O3
Óxido de aluminio
PbO2
Óxido de plomo (IV)

·       CaO : cal viva
·       Fe2O3 : hematita
·       MnO2 : pirolusita
·       BaO : barita
·       SnO2 : casiterita
·       ZnO : cincita
·       MgO : magnesia
-          Al2O3 : alúmina , corindón

NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE COMPUESTOS QUÍMICOS

A finales del siglo XVIII cuando las sustancias químicas comienzan a recibir nombres
lógicos y racionales pues hasta ahora se las nombraba con nombres, heredados de la alquimia. Los alquimistas ya habían empleado símbolos para representar los elementos y los compuestos conocidos entonces, pero dichos símbolos eran artificiosos.

En 1780 Lavoisier junto con otros tres químicos franceses, Guyton de Morveau, Berthollet y Fourcony inician la creación de un sistema de nomenclatura más lógico y racional que sustituya al heredado de los alquimistas. La empresa ve la luz cuando Lavoisier publica su Tratado Elemental de Química en el que expone de forma organizada y sistemática la nueva nomenclatura.

Lavoisier propuso algunos signos convencionales para representar distintas substancias, pero Dalton fue el primero en utilizar signos diferentes para los átomos de los elementos entonces conocidos y mediante la combinación de ellos pudo representar la constitución de muchos compuestos a partir de la composición elemental encontrada para los mismos.

A principios del siglo XIX, Berzelius asigna a cada elemento un símbolo que coincide con la inicial del nombre en latín. Así pues, las fórmulas de las sustancias consistirían en una combinación de letras y números que indican el número de átomos de cada elemento.

La representación moderna se debe a Berzelius quien propuso utilizar, en vez de signos
arbitrarios, la primera letra del nombre latino del elemento y la segunda en caso que dos elementos empezaran por la misma letra. Ya que, los elementos conocidos desde la antigüedad tenían por lo general un nombre en cada idioma; hierro, fer iron eisen.y el latín era entonces la lengua internacional utilizada en la terminología científica. Si los símbolos representan a los átomos de los elementos, las fórmulas representan la composición molecular de las substancias. El agua tiene por fórmula H20, que indica que su molécula está formada por 2 átomos de oxígeno y 1 átomo de hidrógeno; la fórmula del amoniaco es NH3, que expresa que su molécula está constituida por 1 átomo de nitrógeno, 1 y 3 átomos de hidrógeno.

La nomenclatura actual está sistematizada mediante las reglas propuestas por la IUPAC (Internacional Union of Pure and Applied Chemistry). En esta quincena, aprenderemos a nombrar y a formular los compuestos químicos inorgánicos de tres
maneras: Sistemática, de Stock y Tradicional.

Aunque según la IUPAC la nomenclatura sistemática es de uso obligatorio, también es necesario conocer la de Stock y la tradicional ya que para determinados compuestos, como los oxoácidos y oxisales, son admitidas.

Nomenclatura tradicional: Utiliza las terminaciones –ico -oso,- per-ico, hiposo para indicar la valencia del elemento.

Caso
Valencia
Prefijo
Sufijo
1 valencia
única
-
ico
2 valencias
menor
-
oso
2 valencias
mayor
-
ico
3 valencias
menor
hipo
oso
3 valencias
intermedio
-
oso
3 valencias
mayor
-
ico
4 valencias
menor
hipo
oso
4 valencias
intermedio menor
-
oso
4 valencias
intermedio mayor
-
ico
4 valencias
mayor
per
ico

Nomenclatura de STOCK: La valencia del elemento se indica con números romanos.  

Nomenclatura sistemática: Utiliza prefijos numerales que indican los átomos que hay en la molécula.