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UNIDAD III Clasificación de los compuestos: • Binarios – 2 comp. (óxidos, hidruros y ciertos ácidos) • Ternarios – 3 comp. (hidróxidos, ácidos y algunas sales) • Cuaternarios – 4 comp. (algunas sales) Nomenclatura de los compuestos: • Sistema de prefijos griegos – OXIDOS ÁCIDOS (NmO), cuenta el núm. de átomos de cada elem. que forma la moléc. • Sistema de Stock – pone el núm. de oxidación entre paréntesis y núm. romanos, y si hay solo un número de oxidación no pone nada. • Sistema Antiguo o Tradicional – adiciona ICO o OSO a lo elemento electro positivo Que es estado de Oxidación - A+B se rompen y lo ++ fuerte lleva los electrones o sea un gana y otro pierde, estas cargas adquiridas son el estado de oxidación. Estados de oxidación: • Suma de todos los estados de oxidación = 0 • Estados de oxidación grupo IA = +1 (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr y Ag del grupo IB • Estados de oxidación del grupo IIA - +2 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra y Zn y Cd del grupo IIB • Estado de oxidación del H = +1 • Estado de Oxidación del O = -2 OBS: PERÓXIDO oxígeno con estado de oxidación -1 FUNCIONES QUÍMICAS Hidruros – H al final Óxidos – termina con O Hidróxido - termina en OH Ácidos - comienza con H Sales – las q sobran Binarios GRUPO FUNCIONAL H +/- 1 O -2 OH -1 H+1 Óxidos Óxidos Básicos = MO • Compuesto iónico • M + Nm = enlace iónico • Valencia Baixa MO + H2O = HIDRÓXIDO O BASE Óxidos Ácidos = NmO • Compuesto covalente • Nm + Nm = enlace covalente • Valencia Alta NmO + H2O = ÁCIDO ÓXIDOS BÁSICOS MO Nomenclatura: • TRADICIONAL o ANTIGUO • Si solo tiene uma sola valencia = Óxido de calcio • Para los metales que tiene más de un número de oxidación = OSO (menor) ICO (mayor) • SE NECESÁRIO SIMPLIFICAR ÓXIDOS ÁCIDOS NmO Nomenclatura: • PREFIJOS GRIEGOS (subíndice de los elem.) • Óxido primero y después el Nm • SI NECESARIO SIMPLIFICAR • Ej: Dióxido de Azufre = SO2 (simplificou aqui) HIDRÓXIDOS Óxido Básico + H2O = Hidróxido NÚMERO DE H2O = AL DE O ICO y OSO también son utilizados = TRADICIONAL o ANTIGUO Nomenclatura: BaO + H2O = Ba(OH)2 = Hidróxido de bário o bárico Ga2O3 + 3H2O = 2Ga (OH)3 = Hidróxido de gálio o gálico SIMPLIFICAR CUANDO NECESARIO pero no olvidar que a veces al simplificar los números no son iguales en los dos lados, así que es necesario poner el número grande en la frente para que tenga lo mismo en los dos lados. HIDRURO NO METÁLICO HNm Nomenclatura: final URO Ej: S + H2 = SulfURO de Hidrógeno HCl = clorURO de hidrógeno H2S = sulfURO de hidrógeno o sulfURO de dihidrógeno Ácidos Óxido Ácido + H2O = Ácido (OXÁCIDO) Hidruro no metálico + H2O = Ácido (HIDRÁCIDO) ÁCIDOS OXÁCIDOS HNmO PER ... ICO ICO OSO HIPO ... OSO • El subíndice del No Metal siempre será 1, el H y O es variable • Pode trabajar con cualquiera de las valencias que el elemento tenga • Oxígeno debe ser el negativo así que no se puede poner el FLUOR porque es más EN, y así eso no puede pasar pues para formar un óxido el O debe ser -2 • Así que no puede existir ácidos Oxácidos con FLUOR, pero Ácidos Hidrácidos sí ay. • Grupo 7A puede actuar con todas las valencias que tienen (Cl, B y I) PER ... ICO (cuando hay 4 valencias) ICO (si no, empezar acá) OSO HIPO ... OSO Ej: HClO4 = Ácido PERclórICO HClO3 = Ácido clórICO HClO2= Ácido clorOSO HClO = Ácido HIPOclorOSO Casos especiales que no se nombra como los otros • P y Ar: o Meta o Piro o Orto = a veces en los ejercicios no se pone HIDRÁCIDOS HNm + H2O = hidrácido • No metales generalmente del grupo 17(valencia -1) y del 16 (valencia -2) • Eses no metales actúan siempre con la menor valencia que tienen y con ele menor número de oxidación que poseen (y negativo) Nomenclatura: • Se pone el H primero en las letras, pero se nombra el No metal primero • Eses elementos cumplen la teoría del octeto = hacen enlaces iónicos • OBS – cuando hay (Ac) o +H2O significa que está en agua (acuoso) entonces se nombra con HÍDRICO • final URO = Hídrico • Sulfuro de Hidrógeno = Ácido Sulfhírdrico • ANIONES = NO METALES o Separación de uno o más iones de hidrógeno de las moléculas del ácido = anión Si el ÁCIDO termina en OSO = será ITO Si termina en ICO = será ATO Ej: Ácido Sulfuroso – aníon sulfito Ácido Perclórico – aníon perclorato Sales Sales pueden ser: neutras, ácidas, básicas y mixtas SALES NEUTRAS - Oxisales = MNmO Reemplazo TOTAL de los H del ácido por el metal del Hidróxido (base) = produciendo sal y agua Ej: H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O Ácido sulfúrico + hidróxido de cálcio = sulfato de cálcio + agua ICO = ATO OSO = ITO - Hidrasales (sales binárias) = MNm Neutralización de un hidróxido y un hidrácido Nomenclatura: • El anión (no metal) siempre va a tener la terminación -uro y el catión (metal) igual al hidróxido (sistema antiguo o tradicional) • Cuando el catión (metal) posee más de un núm. de oxidación poner ICO o OSO Ej: Na(OH) + HCl = NaCl + H2O (cloruro de Sódio = NaCl) Hidrácidas o Hidrasales (sales binárias) = MNm TEORÍA ÁCIDO BASE DE BRONSTED Y LOWRY En 1923 Johannes Nicolaus Bronsted (químico danés) y Thomas Martin Lowry, químico inglés propusieran que: Un ácido es una sustancia que cede H+ y una base es aquella que acepta H+ (un protón es un átomo de H que ha perdido su electrón, lo que queda es el catión H+) • Para que un ácido ceda protones debe necesariamente existir otra especie química que los acepte • Cuantos más iones de hidrógenos u oxhidrilo (OH) haya en SOLUCIÓN más fuerte será el ácido o la base • La fuerza de un ácido o una base depende del grado de disociación, los más fuertes está TOTALMENTE disociados y el equilibrio de la reacción está desplazado hacia los PRODUCTOS • Conociendo la concentración de iones de H+ o OH- se puede conocer el pH de la solución y su grado de disociación pH Es una forma de medir la acidez o alcalinidad de las soluciones, o sea: - escala que mide si una sustancia es neutra, ácida o alcalina en función de la concentración de protones presentes en un medio. Agua es una solución neutra porque se disocia muy poco y produce iones protones hidronios y oxhidrilos H2O = H+ + OH- Para el agua la cantidad de protones y oxhidrilos disociados es la misma H+ = OH- = 10-7 - CÁLCULO pH: pH = -log H+ pH 7 = neutra (agua destilada y desmineralizada posee este pH) pH menor que 7 = ácida pH mayor que 7 = alcalina - CÁLCULO pOH: pOH = -log OH- La suma de pH + pOH = 14 así se puede calcular una conociendo el otro OBS: • estas fórmulas se pueden utilizar cuando se trata de ácidos y bases fuertes, que se disocian TOTALMENTE, liberando iones H o iones OH. • En otros casos se usará la CONSTANTE DE EQUILIBRIO Ka pH sanguíneo • Oscila entre 7,35 y 7,45 por lo tanto todos los líquidos biológicos son ligeramente alcalinos • Riñón es un ejemplo de sistema regulador que mantiene el pH dentro d eses valores • pH menor a 7,35 = ACIDOSIS • pH superior a 7,45 = ALCALOSIS o Ej: intoxicaciones con ácidos o álcalis = producen acidosis o alcalosis metabólica o Falta de oxígeno = acidosis respiratória o Hiperventilación = alcalosis respiratória Reacciones • Reacción química = fenómeno químico que se produce• Ecuación química = coloca las fórmulas de los reactivos separada de los productos por una flecha que simboliza transformación. Los reactivos se separan por un signo de + Reacciones químicas se dividen en 2 grupos: • Las que los átomos de las sustancias intervinientes conservan sus estados de oxidación • Las que intervienen átomos que modifican sus estados de oxidación en la formación de productos = óxido-reducción – REDOX Oxidación y Reducción conceptos • 2 elementos cambian su estado de oxidación = un se reduz y otro se oxida Ej: H2 + CuO = H2O + Cu H Oxidou Cu Reduziu • Toda sustancia simple que pasa a ser compuesta = REDOX (porque toda sustancia simple tiene núm. de oxidación CERO) • PIERDE electrones = REDUCTOR • GANA electrones = OXIDANTE • El núm. de electrones cedidos en la oxidación es igual al núm. de electrones captados en la reducción Oxidación = aumento de carga POSITIVA de un ion, átomo o grupo de átomos, por cesión de uno o varios electrones Reducción = disminución de la carga POSITIVA de un ion, átomo o grupo de átomos, por la captación de uno o varios electrones AGENTES OXIDANTES Y REDUCTORES Cuando la sustancia Electrones Cargas Valencia positiva Actúa como OXIDA CEDE + AUMENTA REDUCTOR REDUZ ADQUIERE - DISMINUYE OXIDANTE O sea: • El que capta electrones es un oxidante, pero a sí mismo se reduce • El que cede electrones es un reductor y a sí mismo se oxida Estas reacciones se dan permanentemente en la naturaleza y en también en nuestro cuerpo OXIDACIONES Y REDUCCIONES BIOLÓGICAS En nuestro metabolismo ay procesos REDOX ya que en la respiración aeróbica existe una cadena transportadora de electrones, entonces: • La CTE tiene complejos enzimáticos, destacase los CITOCROMOS • Eses aceptan (se reducen) y ceden (se oxidan) PARES de electrones de manera secuencial, entonces: el primero cede electrones al segundo, el segundo al tercero… • Y el aceptor final se reduce definitivamente • En este proceso los electrones van liberando energía que se aprovecha para sintetizar enlaces de alta energía en forma de ATP SOLUCIONES ACUOSAS • SOLUCIONES = sistemas homogéneos formados por dos o más especies químicas o sustancias puras. • Las soluciones en que el agua es el medio de disolución se denominan SOLUCIONES ACUOSAS • La sangre y todos los líquidos biológicos, inclusive el citoplasma celular, son SOLUCIONES ACUOSAS SOLUTO Y SOLVENTE Al componente más abundante en la solución se lo llama SOLVENTE y al menos abundante SOLUTO Ej: sal y agua, la sal = soluto / el agua = solvente SOLVENTE ES AQUELLA SUSTANCIA CUYO ESTADO FÍSICO ES EL MISMO QUE EL QUE PRESENTA LA SOLUCIÓN SOLUBILIDAD Y SATURACIÓN • Solubilidad = máx. concentración de un soluto en un determinado solvente a una cierta temperatura capaz de disolverse • Generalmente pero no siempre = mayor temperatura = mayor solubilidad • La solubilidad de una sustancia en un determinado solvente y a una cierta temperatura es definida por la concentración de su SOLUCION SATURADA • Solución Saturada = solución que alcanzó la concentración máxima a una temperatura predeterminada/prefijada • Soluciones INSATURADAS = concentración es menor a su solubilidad, por lo tanto, se puede agregar más soluto y este seguirá disolviendo • Soluciones SOBRESATURADAS = soluto ya o se disuelve, porque la concentración es mayor a su solubilidad EXPRESIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN = relación entra la cantidad de soluto y la de solvente o de solución a una determinada temperatura Se puede expresar la concentración de una solución de muchas formas: • Porcentajes – o % P/P = PESO/PESO = 2g soluto/ 100g solución (ese a veces se ve como P/M masa) o % P/V = PESO/VOLUMEN = 2g soluto/ 100ml solución o % V/V = VOLUMEN/VOLUMEN = 2ml soluto/ 100ml solución Ej: Que concentración de % P/P tendrá una solución de glucosa formada por 250g de glucosa en 120g solución? 250g soluto – 120g solución Xg soluto – 100g solución X= 20,83% P/P • Molaridad - (moles de soluto/litro solución) Ej: 0,1M • Molalidad - (moles de soluto/ 1000gr de solvente) Ej: 3m • Normalidad – (equivalentes de soluto/1litro de solución) Ej: Solvente x 2,5N = 2,5 • g/l – gramos de soluto/litro de solución • mg/dl – miligramos de soluto/decilitros de solución • etc...
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