Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE YUCATAN Escuela Preparatoria Uno QUIMICA II Q U I M I C A I I P á g i n a | 1 NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA Es un sistema para nombrar a las diferentes sustancias químicas mediante las reglas propuestas por la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada) Nomenclatura Lenguaje único de sistematización y uniforme para identificar a las sustancias químicas y pueden ser a) Común o trivial : no sigue las reglas de la iupac y se aprenden en la práctica además es el nombre que utiliza l pueblo y no está relacionado con sus componentes como por ejemplo H2O AGUA H2O2 AGUA OXIGENADA CaO CAL VIVA KOH POTASA CAUSTICA Ca2SO4.2H20 YESO CaOH CAL APAGADA NAOH SOSA CAUSTICA N2H4 HIDRAZINA Al2O3 ALUMINA PH3 FOSFINA Na2B4O7 BORAZ b) Sistemática o científica nombre químico relacionado científicamente por sus componentes como por ejemplo: H2O OXIGENURO DE DIHIDROGENO H2O2 PEROXIDO DE DIHIDROGENO CaO OXIDO DE CALCIO KOH HIDROXIDO DE POTASIO Ca2SO4.2H20 SULFATO DE CALCIO DIHIDRATADO CaOH HIDROXIDO DE CALCIO NAOH HIDROXIDO DE SODIO N2H4 TETRAHIDROGENO DE BINITROGENURO Al2O3 TRIOXIDO DE DIALUMINIO PH3 TRIHIDROHIGENO DE SODIO Na2B4O7 HEPTAOXIDO DE TETRABORO DE DISODIO Q U I M I C A I I P á g i n a | 2 C) Método de los sufijos Este método de nomenclatura consiste en utilizar el sufijo oso-ico en el que el catón con carga positiva menor se utilizara el sufijo oso como terminación para nombrarlos y el catión con carga positiva mayor utilizara como sufijo ico como terminación en su nomenclatura, existen metales que forman más de un catión por ejemplo: Fe+2 ION FERROSO Fe+3 ION CROMICO Cr+2 ION CROMOSO Ni+2 ION NIQUELOSO Ni+3 ION NIQUELICO Co+2 ION COBALTOSO Co+3 ION COBALTICO Pb +2 ION PLOMOSO Pb+3 ION PLOMICO Sn+2 ION STAÑOSO Sn+4 ION ESTAÑICO Au+1 ION AUROSO Au+3 ION AURICO Cu+1 ION COBROSO Cu+2 ION CUBRICO D)Sistema o método de stock Consiste en designar o nombrar los diferentes cationes con números romanos, este método se utiliza en elementos metálicos que tienen números de oxidación variable o sea que pueda dar dos o más cationes, como por ejemplo Q U I M I C A I I P á g i n a | 3 Fe+2 ION HIERRO II Fe+3 ION HIERRO III Nota para determinar el nombre de un compuesto es necesario tener presente el concepto del número de oxidación o valencia Numero de oxidación IA +1 IIA +2 IIIA +3 IVA +4,+2,-2,-4. VA +5,+3,+1 E) Método de los prefijos Este método solo se puede utilizar cuando se unen dos no- metales, los prefijos utilizados son: MONO-DI-BI-TRI-TETRA-PENTA-etc. Como ejemplo: CO2 Dióxido (Bióxido)de carbono CO Monóxido de carbono SO3 Trióxido de azufre HF6 Hexaflofuro de hidrogeno (mono hidrogeno) H2O2 Dióxido de hidrogeno (bióxido de hidrogeno) Formula Es la expresión gráfica de la manera en que está constituido o formado un compuesto, las formulas pueden ser: Formula molecular. Es la fórmula que nos indica la cantidad exacta de átomos de cada elemento que están presentes en el compuesto, ejemplo H2O, H2SO, Ca2CO3, H2O2 Q U I M I C A I I P á g i n a | 4 Formula empírica. Es la que nos indica que elementos están presentes y la relación mínima en números enteros que existen entre sus átomos, la formula empírica es la que se determina en forma experimental. Para muchas moléculas o sustancias tanto la formula molecular como la empírica es la misma. Compuestos químicos inorgánicos Binarios Se clasifican en ternarios Cuaternarios Compuesto binario. Son aquellos que están formados por dos elementos y se nombran escribiendo el nombre del anión (no metálicos) abreviado con la terminación oro seguido de la preposición de y el nombre del catión. Como por ejemplo: NaCl Cloruro de sodio K Br Bromuro de potasio LiF Floruro de Litio CaS Sulfuro de calcio Clasificación de los compuestos binarios Metálicos Hidruros No-metálicos Metálicos (óxidos básicos) Óxidos no-metálicos (anhidros) Oxido de hierro Q U I M I C A I I P á g i n a | 5 Hidruros Son compuestos binarios que resultan de la combinación de hidrogeno con un metal o con un no-metal. Los hidruros pueden ser: Hidruros metálicos- son compuestos binarios que resultan cuando se combina el hidrogeno con un metal Nomenclatura Cuando el hidruro metálicos tiene un solo catión se nombran escribiendo primero la palabra hidruro seguido de la preposición de y el nombre del metal. Como por ejemplo: KH Hidruro de potasio CaH2 hidruro de calcio Nah hidruro de sodio BaH2 hidruro de barro Si el hidruro metálico tiene más de un catión de nombran utilizando el método o sistema de stock Pb+2 +H PbH2 Hidruro de Plomo II Pb+4 +H=PbH4 Hidruro de Plomo IV Fe+2+H FeH2 Hidruro de hierro Fe+3+H FeH3 Hidruro de Hierro Formula Se escribe primero el símbolo del metal y después el del hidrogeno y luego se intercambian los números de oxidación o valencia. Como por ejemplo: Pb+2 +H Pb H2 Hidruro de plomo II Pb+4 + H Pb H4 Hidruro de Plomo IIV Nota: el hidrogeno en los hidruros metálicos tiene un numero de oxidación o valencia igual o menos uno Las pilas contienen hidruros Q U I M I C A I I P á g i n a | 6 Hidruros no metálicos Resultan la combinación de un no-metal con el hidrogeno; son conocidos también como ácidos hidrácidos Nomenclatura- se nombra escribiendo primero la raíz del no metal con la terminación uro seguido de la preposición de y la palabra hidrogeno Formula- se escribe primero el símbolo del hidrogeno y luego el símbolo del no- metal y se intercambian valencias o números de oxidación HF- Floruro de hidrogeno H2S- Sulfuro de di hidrogeno H2Se Selenuro de dihidrogeno HCl cloruro de hidrogeno Ácidos hidrácidos se llama así a los hidruros no metálicos cuando se encuentran en solución acuosa, estos ácidos se caracterizan porque no contienen oxido en su formula Nomenclatura para nombrarlos se escribe la palabra acido seguido de la raíz del no metal con la terminación hídrico Formula se escribe igual que los hidruros no-metálicos solamente que se llevan a la derecha del no metal un paréntesis que lleva las letras ac o aq que determinan si estas son acuosas HCl ácido clorhídrico H2S (ac) ácido sulfúrico HF (aq) ácido fluorhídrico NOTA- las combinaciones de nitrógeno y oxígeno y carbono con el hidrogeno no se consideran hidruros no metálicos ni ácidos hidrácidos y solo reciben nombre comunes o sistemáticos. H2O -. Agua NH3-. Amoniaco CH4-. Metano Q U I M I C A I I P á g i n a | 7 Óxidos Resultan de la combinación de un elemento con el oxígeno, el elemento puede ser metal o no metal. Se clasifican en: Óxidos metálicos (Óxidos Básicos) Óxidos no metálicos (Oxido ácidos) Anhídridos Peróxidos Óxidos metálicos o básicos Se forman cuando se combinan el oxígeno con unmetal, ejemplos: Na2O -.Oxido de sodio Al2O3 -. Oxido de aluminio CaO-.Oxido de calcio Cuando el elemento metálico tiene más de 1 valencia o un número de oxidación se utilizara para nombrarlos la nomenclatura de Stock. FeO3-. Óxido de hierro III FeO-. Óxido de hierro o fierro III También podemos utilizar la nomenclatura de los sufijos oso ico así como también la nomenclatura de los prefijos mono, di, tri…. FeO oxido ferroso/ monóxido de hierro Fe2O3 Oxido férrico/ trióxido de hierro o dihierro Formula Se escribe el símbolo del metal y después del oxígeno y se intercambian las valencias o números de oxidación. Q U I M I C A I I P á g i n a | 8 Óxidos no metálicos Llamados también óxidos, ácidos y anhídridos; son combinaciones del oxígeno con un no metal; en estos compuestos el no metal actúa con un numero de oxidación positivo. Nomenclatura: Para nombrarlos generalmente se utiliza el método de los prefijos (MONO, BI, DI, TRI…) como por ejemplo: Br2O3 -. Trióxido de dibromo Cl2O7-.Heptaoxido de dicloro SO2-.Dioxido de azufre P2O5-.Pentaoxido de fosforo. Formula: Se escribe primero el símbolo del no metal, luego el símbolo del oxígeno y como sub índices se pondrá los números de oxidación de los elementos intercambiados. Anhídridos A los óxidos no metálicos se les conoce también como anhídridos (de an -. Sin e hidros-. Agua) ya que se pueden obtener de los ácidos oxigenados ejemplo: H2SO4- H2O-SO3 H2PO3-H2O-PO2 Nomenclatura: Para nombrarlos se escribe la palabra anhídrido seguido del nombre del ácido del cual proviene como por ejemplo: H2SO4-H2O-SO3-. Anhídrido sulfúrico Q U I M I C A I I P á g i n a | 9 H2PO3-H20-PO2-. Anhídrido fosfórico Peróxidos Son compuestos binarios que se forman con algunos elementos donantes de electrones que logran estabilizarse con un ion llamado di oxigeno (O-O) dinegativo llamado peróxidos y cuya fórmula es O2. Peróxidos importantes: H2O2 -. Peróxido de hidrogeno Na2O2 -Peróxido de sodio. BaO2-. Peróxido de bario. KO2- .Peróxido de potasio Li02-. Peróxido de litio CdO2-. Peróxido de cadmio. Mg02- .Peróxido de magnesio Hg2O2-.Peroxido de mercurio Sales Las sales se clasifican en: a) Metálicas b) No metálicas Sales binarios metálicas Son compuestos que resultan al combinarse un metal con un no metal. Nomenclatura: Para nombrarlos se escribe primero el nombre del no metal con la terminación URO y el nombre del metal correspondiente. Cuando la sal binaria tiene un metal con un numero de oxidación fijo, se nombra de la manera ya mencionada pero si la sal binaria metálica tiene un numero de oxidación variable se puede utilizar el método o sistema se Stock o de los sufijos OSO-ICO. Q U I M I C A I I P á g i n a | 10 Formula: NA2S-. Sulfuro de sodio. SrCl2-.Cloruro de estroncio. Al2Se3-.Selenuro de aluminio. Ejemplos con más de un número de oxidación: Níquel/Ni/+2,+3/Cloro/Cl -1,-3 NiCl2 (Cloruro niqueloso o cloruro de níquel)/ Ni3Cl3 (Cloruro de níquel III o cloruro niqueloso) Cobalto/Co/+2,+3/Bromo /Br -1,-3 COBr2 (Bromuro de cobalto o bromuro combaltoso) CO3Br3 (Bromuro de cobalto III o Bromuro cobaltico) Formula Se escribe primero el símbolo del metal luego el del no metal y se intercambian las valencias o números de oxidación. Sales binarias no metálicas Son el resultado de la combinación química de 2 elementos no metálicos en donde el elemento no metálico con menor electronegatividad va actuar con números de oxidación positivos. Nomenclatura Para nombrarlos se escribe primero el nombre del no metal más electronegativo con el prefijo d cantidad, más la terminación URO seguido de la preposición DE y el nombre del no metal menos electronegativo ejemplos: BF3-.Trifloruro de bromo. PCl3-.Tricluro de fosforo Al2Se3-.Triselenuro de aluminio Formula Se escribe el primer símbolo del no metal menos electronegativo y des pues el símbolo del elemento más electronegativo y como subíndices los números de oxidación intercambiados. Q U I M I C A I I P á g i n a | 11 SF6-.Haxafloruro de azufre CCl4-.Tetracluro de carbono PoCl4-.Tetracluro de fosforo AsoBr3--.Tribromuro de arsénico AsoBr5-.Pentabromuro de arsénico Nombre común de los principales compuestos binarios Compuestos terciarios Resultan de la combinación de 3 elementos distintos en donde uno es un catión (puede ser hidrogeno H+1 o un metal) y los demás elementos se encuentran asociados en una unidad poliatomica; es decir; un ion poliatomico que está formando por un no metal y el oxígeno, por ejemplo: H2So4-H2-SO4-. Ion poliatomico o unidad poliatomica Ion sulfito H3PO4-H3-PO4 -3 -. Ion fosfato OSO: Cambia por la terminación ITO. ICO: Cambia por la terminación ATO. NOMBRE FORMULA NOMBRE Agua H2O Hidruro de oxigeno / oxigeno de hidrogeno Ácido muriático HCl Cloruro de hidrogeno/ácido clorhídrico Hielo seco SeO2 Dióxido de carbono/bióxido de carbono Gas hilarante NO2 Óxido de nitrógeno/oxido nitrogenoso Ozono O3 Trióxido Amoniaco NH3 Hidruro de nitrógeno Sal NaCl Cloruro de sodio Q U I M I C A I I P á g i n a | 12 Clasificación de los compuestos ternarios a) Hidróxido –bases-álcalis b) Ácidos= hidrácidos, oxácidos c) Sales: existen 2 iones poliatomicos que actúan como monoatómicos , el ion amonio cuya fórmula es NH4 y el ion cianuro que al combinarse con el hidrogeno forma el ácido cianhídrico cuya fórmula es: HCN que es un veneno metal, el ion cianuro también se puede combinar con el hierro y formar el cianuro ferroso cuya fórmula es :Fe(CN)2 NOTA: Todos los elementos reaccionan con el oxígeno excepto los gases nobles y los siguientes metales: oro, paladio y platino que son conocidos como metales nobles o no reactivos. Hidróxidos-Bases-Álcalis Son el resultado de la combinación de un oxidrilo o hidroxilo (OH) con un metal; 4 son llamados álcalis porque tiene un PH mayor a 7 y presentan propiedades alcalinas; tenemos como ejemplos: bases al agua con un PH de 7, a la sangre con un PH de 8, al agua de mar con un PH de 9 y a la leche de magnesio con un PH de 11. Solo los hidróxidos de los metales alcalinos IA son solubles en agua; los hidróxidos de los metales alcalinotérreos IIA son llamadas bases débiles por ser poco solubles en agua como por ejemplo: el hidróxido de bario, el hidróxido de potasio y el hidróxido de aluminio. Nomenclatura Se nombra escribiendo la palabra hidróxido de primero, seguido de la preposición D y el nombre del metal; cuan do el elemento metálico tiene más de un número de oxidación se utilizara la nomenclatura de stock y en algunos casos la de los sufijos OSO e ICO, como por ejemplo: Fe (OH) 2-Hidroxido de hierro II/ Hidróxido ferroso Fe (OH) 3-Hidroxido de hierro III/ Hidróxido férrico Propiedades de los hidróxidos o bases a) Sabor amargo b) Reacción con los ácidos c) Ganan o aceptan protones de los ácidos d) Tienen PH alto Q U I M I C A I I P á g i n a | 13 e) Neutralizan ácidos f) Cambian de papel tornasol rojo a azul g) Son resbaladizos al tacto Nombres comunes y sistemáticos de hidróxidos FORMULA NOMBRE COMUN O TRIVIAL NOMBRE SISTEMATICO Na(OH) Sosa caustica (Para fabricar jabones de lavar y para la fabricación de ACE) Hidróxido de sodio K(OH) Potas causticas (Para fabricar jabones de baño) Hidróxido de potasio Mg(OH) Leche de magnesia (Para fabricar antiácidos, peptobismol) Hidróxido de magnesio Ca(OH)2 Cal apagada (Medicamento) Hidróxido de calcio Ácidos oxiácidos - ácidos oxácidos-ácidos oxigenados La primera definiciónque se tiene es la de Arrhenius y nos dice que son combinaciones ternarias formadas por oxígeno, no metal e hidrogeno pero también se pueden definir como el resultado de la combinación de hidrogeno con iones oxianiones (iones poliatomicos). ION OXIANION Es una unidad poliatomica o radical negativo y se forma por la unión de un no metal con el oxígeno; un no metal puede formar tantos oxianiones como números de oxidación tenga el elemento. Nomenclatura Se nombran primero escribiendo la palabra acido seguido del nombre del no metal con los sufijos OSO e ICO, si existen más de 2 unidades poliatomicas con oxígeno de un mismo elemento se utilizaran los prefijos HIPO para el que tenga menor número de oxígeno y PER o Híper para el que tenga mayor números de oxígeno. Propiedades de los ácidos. 1) Sabor agrio 2) Reaccionan con las bases Q U I M I C A I I P á g i n a | 14 3) Liberan iones hidrógenos H+ 4) Son neutralizados con las bases formando agua y sal neutra 5) Intervienen en el metabolismo de las proteínas. Ejemplos de ácidos: Jugo estomacal -. Tiene un PH de 1; el limón y el vinagre tienen un PH de 2 y el jugo de naranja y la leche tiene un PH DE 3. Lista de ácidos oxiácidos FAMILIA IIIA Boro HBO2-.Acido metaborico H3BO3-.Ácido Bórico H2B4O7-.Acido tetraborico FAMILIA IV A Carbono H2CO3-.Acido carbónico Silicio H2S1O3-.Acido metasilisico H2S1O4-.Acido ortosilisico FAMILIA VA Nitrógeno HNO-.Acido hiponitroso HNO2-.Acido nitroso HNO3.-Ácido nítrico Q U I M I C A I I P á g i n a | 15 Fosforo H3PO2-.Acido hipofosfórico H3PO3-.Acido fosforoso H3PO4-.Ácido fosfórico Arsénico H3AsO2-.Acido hipoarsenoso H3AO3-.Acido arsenioso H3AsO4.-Acido arsénico NOTA-. El antimonio solo forma un ácido cuya fórmula esH3SbO4 y su nombre acido antimónico. FAMILIA VIA Azufre H2SO3-.Acido sulfuroso H2SO4-.Ácido sulfúrico Selenio H2SeO3-.Acido selenoso H2SeO4-.Acido selénico Teluro H2TeO3-.Acido teluroso H2TeO4-.Acido telúrico FAMILIA VII A Q U I M I C A I I P á g i n a | 16 HClO-.Acido hipocloroso HClO2-.Acido cloroso HClO3-.Acido clórico HClO4-.Perclorico / Hiperclorico Bromo HBrO-.Acido hipo bromoso HBrO2-.Acido bromoso HBrO3-.Acido brómico HBrO4-.Perbromico / Hiperbromico Yodo HIO-.Acido hipoyodoso HIO2-.Acido yodoso HIO3-.Acido yódico HIO4-.Peryodico/ Hiperyodico NOTA-. El flúor no forma ácidos oxácidos SALES Son compuestos formados por un ion (catión) y un ion poliatomico con carga negativa. Las sales se clasifican: a) Sales halógenas neutra b) Sales anfigenas neutras Sales halógenas neutras Están formadas por un catión y un anión HCl-.Cloruro de hidrogeno KF-.Floruro de potasio Sales anfigenas neutra Q U I M I C A I I P á g i n a | 17 HBrO2-H-Br02-. Ion bromato Es la combinación de un no metal con un ion poliatomico Fe+BrO2-Fe (Br02) Bromato de hierro HClO3-H-ClO3-2 -. Ion clorato potasio K+ClO3-K (ClO3) Clorato de potasio Están formadas por un catión y un oxianion OXIANION Son llamadas también aniones oxigenados y es un ion poliatomico negativo que proviene de la pérdida total de los hidrógenos de los ácidos oxigenados. HBrO2-H-BrO2- ion bromato HClO3-.-H-ClO3- ion clorato H2Seo3-h2-sEo3-2 ion selenito H3ArO4-HAsO3-3 ion arseniato K+ClO-3 clorato de potasio K (ClO3 -)3 Radical-. Son los iones que provienen de la pérdida parcial o total de los hidrógenos de los acido hidrácidos o de los ácidos oxigenados. Los radicales pueden ser: a) Neutros b) Ácidos Neutro -. Provienen de la pérdida total de los hidrógenos, de los ácidos hidrácidos y de los ácidos oxigenados, por ejemplo: H2S-H2-S-2 = ion sulfuro HIO4-H-IO4=ion peryodato / ion hiperyodato HIO3-H-IO3=ion yódico por ATO ion yodato Ácidos-. Proviene de la pérdida parcial de los hidrógenos de los ácidos hidroacidos y delos ácidos oxiácidos. La característica de este radical es que Q U I M I C A I I P á g i n a | 18 debe tener cuando menos un hidrogeno y para nombrarlos se escribe primero la palabra ion seguido del nombre abreviado del no metal con la terminación URO, ITO, ATO, y la palabra acido. H3P-H-H2P=ion fosfuro acido/ -H-HP-2 = ion fosfuro acido H2SO4-H-HSO4= ion sulfato acido Las sales también se pueden clasificar en: 1) Las que proviene de los ácidos hidrácidos que pueden ser: a) Neutras llamadas también sales metálicas que son las halógenas o aloideas y son combinaciones de un catión con un anión, ejemplo: NaCl-Cloruro de sodio KBr-Bromuro de potasio b) Acidas que reciben este nombre por la incorporación del hidrogeno en las sales normales; una sal neutra puede producir tanto sales acidas como números de oxidación tenga el catión (meta) proviene de la sustitución parcial de los elementos metálicos por hidrogeno, ejemplo: Na2S-.Sulfuro de sodio CaBr2-.Bromuro de calcio Ca2Te-.Teluro de calcio Ca3P2-.Fosfuro de calcio NaHS-.Sulfato acido de sodio CaHTe CaHp2-.Fosfato acido de calcio 2) Los que provienen de los ácidos oxácidos o ácidos oxigenados y pueden ser: a) Neutras llamadas también anfigenas neutras y conocidas también como oxisales y son combinaciones de un catión más un radical neutro de los ácidos oxácidos, ejemplo: HIO4-.Acido peryodico IO4- Ion peryodico IO4+KlO4-. Peryodato de potasio Cd (Cl)2 Clorato de calcio b) Acidas llamadas también sales anfigenas acidas y son combinaciones de un radical acido con un catión, ejemplo: H3PO3-(HPO3)-2 Ion fosfato acido Mg (HPO3)2 Fosfato acido de magnesio Sr (HSO4)1 Sulfato acido de estroncio Q U I M I C A I I P á g i n a | 19 3) Sales hidratadas o hidratos: son llamadas compuestos polielementales y resultan de la combinación de un metal con un radical acido derivado de un ácido hidrácido son llamadas también sales no metálicas porque predominan el carácter no metálico en el metal porque el hidrogeno actúa como un no metal. Para nombrarlos se nombra primero el ion negativo seguido de la palabra acido seguido de la preposición DE y del metal, ejemplo: H2S Ácido sulfhídrico HS-1 +Al-Al (HS)3 sulfuro acido de aluminio H3P ion fosfuro H2P-Ra (H2P2) Ra H3P Ion fosfuro H2P-1 ion fosfuro acido Ra+H2P-1 = Ra (H2P)2 Fosfuro acido de radio Oxisales Llamadas sales anfigenas neutras y se obtiene por la combinación de un metal con un oxianion y para nombrarlas se escribe primero el nombre del radical con la terminación ATO o ITO seguido de la preposición DE y el nombre del metal. Na (SO4)=Sulfato de sodio Sr3 (PO4)2=Fosfato de estroncio / PO3-3 ion fosfato K (BrO) Bromato de potasio Metal oxianion + (no-metal y oxigeno) NA SO4-2 H2SO4 proviene de ácido oxácidos, oxiácidos u oxigenados. SO4-2 Ion sulfato de sodio Reacción de oxidación reducción Llamadas también redox que es la abreviatura de oxidación reducción y son reacciones que ocurren simultáneamente por una pérdida o ganancia de electrones. Reducción: es un proceso por medio del cual se añade electrones a los átomos o iones; es la ganancia de electrones de una especia química y el átomo que se reduce disminuye su número de oxidación. Q U I M I C A I I P á g i n a | 20 Oxidación: es el proceso por medio del cual pierden electrones los átomos o iones; es la pérdida de electrones de una especia química y el átomo que se oxida aumenta su número de oxidación. Numero de oxidación: es un número entero que puede ser positivo o negativo y se asigna al elemento de acuerdo a ciertas reglas; en los metales es positivoy es por pérdida de electrones y en los no metales es negativo y es ganancia de electrones. Agente oxidante: es la sustancia que en el proceso oxida a otra especia mientras él se reduce ( el reactivo que contiene al elemento que se reduce) Agente reductor: es la sustancia que en el proceso reduce a otra especie y en el proceso él se oxida (es el reactivo que contiene al elemento que se oxida) Reglas para la asignación de números de oxidación: El numero oxidación de un elemento en estado libre o no combinado es igual a 0. El número de oxidación de un ion monoatómico es igual a la carga del ion El número de oxidación de un ion poliatomico es igual a la carga del ion El número de oxidación de un oxigeno es menos 2 pero si se encuentra formando peróxidos su número de oxidación es -1 El número de oxidación del hidrogeno es +1 pero si se encuentra formando peróxidos es de -1 La suma algebraica de los números de oxidación en un compuesto debe ser igual a 0 Estequiometria Parte de la química que se refiere al estudio cuantitativo de los reactivos y productos en una reacción química. Masa atómica: llamada también peso atómico, se refiere al peso del elemento ( se encuentra en la tabla periódica) Masa molecular: o peso molecular, es la suma de todos los pesos o masa atómicos de todos los elementos presentes en una molécula del compuesto U (Uma unidad de masa atómica) Gr(gramo) ejemplo: Q U I M I C A I I P á g i n a | 21 H2SO4 H=1.007 X 2 =2.014 gr S=332X1=32gr 0=16X4=64/98.014 gr Na2CO3 Na=23X2=46 gr C=12X1=12 gr O=16X3=48 gr /106 gr Mol : es la cantidad de sustancia que contiene una cantidad de átomos; una definición más sencilla es cantidad de sustancia o cantidad de moles expresadas en gramos Masa molar de un elemento: es la masa de un mol de átomos de un elemento; es numéricamente igual a la masa o peso atómico del elementos y las unidades en que se expresa son grm/mol Masa de formula unitaria: es la masa de la fórmula de un compuesto iónico y se calcula sumando las masas atómicas de todos los elementos presentes, ejemplo: ácido sulfúrico y ácido nítrico. Peso formula: es la suma de los pesos atómicos de los elementos en una formula química. Composición porcentual o porcentaje de los elementos en un compuesto Es el porcentaje de cada elemento en un compuesto Formula: Masa molar del elemento x 100 Masa molecular del compuesto DETERMINACION DE FORMULA EMPIRICA Es la formula más sencilla llamada también mínima; es la fórmula que establece las relaciones números de átomos y moles que existen en un compuesto y se puede obtener utilizando datos experimentales y solo se necesita conocer la masa de cada elemento en la muestra. Q U I M I C A I I P á g i n a | 22 Pasos: 1) Expresar la composición en gramos 2) Convertir los gramos a moles de cada elemento 3) Convertir los moles a numero entero 4) Formula: grs de sustancia X 1MOL MASA ATOMICA (ELEMENTO) Formula molecular Es la formula real o verdadera que representa el número total de cada elemento en un compuesto. Para determinar esta fórmula hay que encontrar primero el peso formula y después la formula empírica. Para hallar la formula molecular se utiliza la siguiente formula: N=peso molecular (muestra) Peso formula La fórmula molecular es igual a N veces la formula más simple. Pasos para hallar la fórmula: 1) Hallar la formula empírica 2) Hallar la masa molecular (peso formula) de la formula empírica 3) Aplicar la formula molecular Propiedades físicas de los compuestos orgánicos 1) Punto de fusión: es la temperatura que se requiere para desordenar la estructura cristalina del sólido. 2) Punto de ebullición: es la temperatura que se necesita para romper las fuerzas intermoleculares en los líquidos. 3) Solubilidad: es cuando se separa las fuerzas estructurales entre si y los espacios son ocupados por moléculas de solvente. En los compuestos orgánicos los enlaces del carbono son 4 en laces covalentes por lo tanto se dice que el carbono es tetravalente y la representación de los enlaces es la siguiente: Q U I M I C A I I P á g i n a | 23 C SIMPLE (INSATURADO) SATURADOS C C DOBLE (SATURADO) INSATURADOS C C (SATURADO) INSATURADOS Q U I M I C A I I P á g i n a | 24 Hidrocarburos Son compuestos formadas únicamente por carbono e hidrogeno. Los hidrocarburos se clasifican en: 1. Aciclicos o de cadena abierta y pueden ser: a) Saturados (alcanos) pueden ser: lineal o normales y ramificados o arborescente. b) Insaturados (alquenos y alquinos) pueden ser: normales y ramificados. 2. Cíclicos: que son de cadena cerrada o en anillos y son: a) Saturados: que son los cisianos o Aciclicos b) Y los no saturados o insaturados que son los bencénicos o aromáticos, que son: isociclicos y heterocíclicos Existen 3 tipos de fórmulas para expresar un compuesto a) Formula empírica C5H12 b) Formula semidesarrollada o estructural condensada CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 c) Formula desarrollada o estructurada H H H H H H H-C- C- C- C- C- C- H H H H H H H Grupo funcional Es un átomo o grupo de átomos caracterizados que identifican a cada determinado tipo de compuesto, ejemplo: R-OH-R=Alcoholes R-CO-R=Cetonas Función química orgánica Es un grupo de compuestos que tienen el mismo grupo funcional DE por lo tanto las mismas propiedades físicas y químicas. Q U I M I C A I I P á g i n a | 25 Serie homologa Es una serie de compuestos en el que cada compuesto difiere del siguiente compuesto por un grupo CH2, ejemplo: Butano CH3-CH2-CH2-CH3 Pentano CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 Hexagono CH3-CH2-CH2-CH2.CH2.CH3 Tipos de carbono en los compuestos Carbono primario CH3 Carbono secundario CH2 Carbono terciario C/ El carbono tiene la valencia, tiene B de sus valencias Carbono cuaternario C/ El carbono tiene 4 valencias unidos a H o unidas a otros C Alcanos (saturados) Conocidos también como parafinas que significa poca actividad; son hidrocarburos que se caracterizan por tener sus carbonos unidos por un enlace simple o enlace covalente sencillo o también podemos decir por una simple ligadura C-C Fórmula general: CnH2n+2 Nomenclatura: Se escribe primero el prefijo de cantidad según el número de carbonos y se le añade las terminaciones ANO, ejemplo: CnH2+2 Q U I M I C A I I P á g i n a | 26 CN=#´s C H2n=#´s H +2= sumar 2H al total de H CH4-.Metano C2H6-.Etano C3H8 C15H32 Pentadecano: CH3- (CH2)-C15H31 uneicosano C4H10 Lineales Arborescentes o ramificados presentan radicales 1C MET 11C UNDEC 21C UNEIDOS 2 CET 12C DODEC 22C DODEICOS 3C PROP 13C TRIDEC 30C TRIACONT 2C BUT 14C TETRADEC 40C TETRACONT SC PENT 15C PENTADEC 50C PENTACONT 6C HEX 16C HEXADEC 60C HEXACONT 7C HEPT 17C HEPTADEC 70C HEPTACONT 8C OCT 18C OCTADEC 80C OCTACONT 9C NON 19C NONADEC 90C NONACONT 10C DEC 20C EICOS 100C CENTURI/ DECACONT Nota: El metano es el alcano más importante cuyo nombre trivial es el “gas de los pantanos” ya que se produce en las fermentaciones aeróbicas de los residuos orgánicos existentes en tierras húmedas. Su fórmula es CH4 El gas doméstico es una mezcla de propano y butano. La gasolina es una mezcla de octano y decano La parafina de una vela es un triocontano El metano se encuentra presente en el espacioQ U I M I C A I I P á g i n a | 27 Isómeros Son compuestos que tiene el mismo número de átomos de cada elemento pero su estructura molecular es distinta por lo tanto presenta propiedades físicas y químicas diferentes, ejemplo: Butano CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 (isómero) CH3 Pentano CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH2-CH3-(isomero) CH3 Prefijo Es el número que especifica las posiciones de las ramificaciones presentes en la molécula Nombre: 3 metil-pentano Formula condensada C6H14 NOMBRE: HEXANO Tipo de isomería: -de cadena -de posición -de grupo funcional -isomería geométrica Q U I M I C A I I P á g i n a | 28 Reglas de la IUPAC Para nomenclatura de compuestos orgánicos: 1) Localizar la cadena que tenga la molécula 2) Si hay 2 series de carbono continuas que tengan el mismo número de átomos se toma la que tenga ramificaciones más simples. 3) Numerar los átomos de carbón de la base de la molécula 4) Nombra cada ramificación indicando su posición y su orden de complejidad; si hay 2 o más ramificaciones iguales se agrupan con los prefijos DI, TRI, mostrando así suposición. 5) Nombrar cada ramificación con la terminación característica de los grupos alquilos IL o ILO. 6) Terminar el nombre escribiendo el nombre de la base de las molécula 7) Usar guiones para separar nombres y como para separar b números. Para nombrar a los alcanos ramificados 1) Escoger la cadena más larga, contando solo carbonos 2) Todos los carbonos que estén afuera serán radicales 3) Numerar la cadena empezando por el extremos donde este el R más cercano 4) Se nombran primero los R en orden alfabético, anteponiendo el prefijo numérico respectivo si hubiera más de 1 5) Ordenar los radicales para nombrarlos, los numéricos( DI,TRI, TETRA, etc.) y los prefijos SEC o TER no se consideran en este, pero el ISO si 6) En caso de existir 2 cadenas iguales con igual #de carbonos, se debe escoger la de mayor numero de R. Radicales o grupos alquilo Se laman radicales alquilo porque proceden de los alcanos y son radicales que tiene un Valencia libre. Q U I M I C A I I P á g i n a | 29 Los radicales alquilo se representan con la letra R, están presentes en los compuestos arborescentes. Nomenclatura Se nombran sustituyendo la terminación ANO de los alcanos por IL o ILO. FORMULA GENERAL CnH2n+1 ALCANO R.ALQUILO NOMBRE CH4 CH3 METIL O METILO C2H6 CH5 ETIL O ETILO Y los ramificados, son el primero que existió isopropil y los demás tuvieron ISO, SEC O TER. Alquenos Llamados también oleofinas por el aspecto acetoso de algunos de ellos; son hidrocarburos no saturados que se caracterizan porque tiene cuando menos 2 átomos de carbono unidos por un doble enlace o por una doble ligadura. Formula general: CnH2n Nomenclatura: Se utilizan prefijos numéricos antes vistos pero con la terminación ENO; en algunos alquenos que tiene nombre comunes se nombran con la terminación ILENO, ejemplo: CH2 =CH2 Eteno Etileno Además se indica con un número la posición que ocupa la doble ligadura. CH3-CH=CH-CH3 2 BUTENO C4H8 CH2=CH-CH2-CH=CH-CH2 1,4 HEXENO C6H12 Lineales C15h3O pentadeceno: CH3 – (Ch2)-CH=CH-CH2-CH3 3 TRIDECENO Q U I M I C A I I P á g i n a | 30 Alborecentes o ramificados: presentan radicales Ejemplo: CH3-CH-CH2-CH3 C2H5 20C /11 secbutil- 3 metil- 10 eicoseno CHB-(CH2)-C=CH-CH2-(CH2)5-CH-CH3 Isómeros: Son compuestos que tiene la misma fórmula condensada o empírica pero el doble enlace o doble ligadura situada en diferentes carbonos. Isomería de posición Llamada también isomería de lugar es la posición en que se encuentra la doble ligadura en la cadena de átomos de carbono y la presentan solo los alquenos si el alqueno es ramificado o alborecentes primero se nombran estas ramificaciones y al final el nombre del alqueno. Eteno Es el alqueno mas importante cuya fórmula es C2H5 es un gas incoloro e insípido que se utiliza en la obtención de polietilenos que son compuestos utilizados en la fabricación de envolturas, recipientes, fibras y moldes etc. Se utiliza también en la maduración de las frutas verdes. En la antigüedad se utilizó como anestésico mezclado con el oxígeno y en la guerra se utilizó para la fabricación del gas mostaza y era usado como gas de combate. Tetraflouretano Cuya fórmula es F2C=CF2 se utiliza para fabricar el teflón que se utiliza como recubrimiento de utensilios (ollas y sartenes). Varias feromonas y hormonas de insectos son alquenos. Los carotenos y la vitamina a que son constituyentes de los vegetales como la zanahoria y que son utilizados para los bastoncillos visuales sonalquenos. El litopeno es el pigmento del tomate y las sahntinas que son los colorantes del maíz y la yema de huevo también son alquenos. Alquinos Son hidrocarburos insaturados cuyos carbones están unidos por una triple ligadura o triple enlace covalente. A los alquinos se les conoce también como acetilenos porque el primero de los alquinos se les conoce con el nombre trivial de acetileno C≡C Q U I M I C A I I P á g i n a | 31 Formula general. CnH2n-2 Nomenclatura Para nombrarlas se escribe el prefijo de la cantidad con la terminación ino como por ejemplo CH≡CH ETINO CH≡C-CH3 PROPINO ETINO Sombre trivial o común es acetileno y es un gas incoloro muy flameable y se utiliza en la fabricación de explosivos cuando se combina con el oxígeno formando los acetiluros. El acetileno también se utiliza en la soldadura en la fabricación de polímeros PVC que se utiliza en la fabricación de tuberías y señales de auxilio el etino se envasa disuelto en acetona y se denomina PRESS- O-LITE. El cloruro de etino es un anestésico local de uso común. C2H5 –CL CLORURO DE ETILO Antidetonante y anestesia local CH-CL3 TRICLORURO DE CLOROFORMO Anestésico CH-Br BROMURO DE METILO Veneno para roedores e insectos Halogenuros alquilo Llamados también derivados de halogenados y son compuestos que derivan de los hidrocarburos en los que uno o más hidrógenos son sustituidos por los halógenos F-Cl-Br-I Formula general R-CH-X (R: radical, X: halógeno Se dividen en a) Según la posición del halógeno de la estructura: Q U I M I C A I I P á g i n a | 32 1 primario R-CH-X 2 secundario 3 Triciano Según el número de halógenos en la estructura: Mono halogenado: R-X Dihalogenados: R-X2 TRIHALOGENADOS: R-X3 POLIHALOGENADOS: R-Xn Ejemplos CH3-CH Cloro metano/ cloruro de metilo CH3-CH2-Br bromo etano / bromuro de etilo Nomenclatura Se nombran escribiendo el nombre del hidrocarburo correspondiente: la posición del halógeno en la cadena se indica mediante un número CH X R CH R R X CH R X R R Q U I M I C A I I P á g i n a | 33 Cl-CH-CH2-CH2 CH3-CH2-C - CH2 - (CH7)5-CH -CH3 F C2H5 11 CLORO, 10 FLOUR-10 ETIL 3 METILTRIDECANO Alcoholes Son compuestos que se obtienen de la sustitución de un hidrogeno de la molécula del agua por un radical alquilo esto quiere decir que son compuestos orgánicos en los cuales un grupo OH está unido a un hidrocarburo. A partir de los alcoholes se obtiene compuestos como aldehídos cetonas esteres y éteres Formula general R-OH Nombre del grupo funcional Radical del oxidrilo o radical hidroxilo NOMENCLATURA Para la sistemática o de la iupac se escribe primero elprefijo de la cantidad con la terminación ol y para la común o trivial se escribe la palabra alcohol después el prefijo de cantidad con la terminación ilico Clasificación Se clasifican según el número de radicales oxidrilos y pueden ser: monoalcoholes Primarios R-CH2-OH Secundarios R-CH-OH R R TERNARIOS R-C-OH Q U I M I C A I I P á g i n a | 34 R COMPUESTOS COMEERCIALES IMPORTANTES Metanol CH3-OH Nombre común: alcohol de madera, alcohol metílico y carninol Uso: como solvente y removedor de pinturas, en la fabricación de explosivos, se utiliza como combustible o congurentes, es toxico y su ingesta pues de causar ceguera e incluso la muerte, veneno de bebidas adulteradas Etanol C2H5-OH Nombre común: alcohol de caña, alcohol de fermentación, alcohol de grano, alcohol etílico, espíritu del vino Uso: en la fabricación de medicamentos, como desinfectante, en la fabricación de bebidas embriagantes, en la fabricación de insecticidas y cosméticos, tintes etc. Glicerol CH2-CH-CH2 OH OH OH Nombre común: alcohol propílico, glicerina Nombre sistemático: 1, 2, 3 propanotriol Uso: en la fabricación de cosméticos de alimentos y lubricantes medicamentos y en la fabricación de nitroglicerina, tintas y como agente edulcorante y humectante utilizado en la confitería (base humectante de las cremas) Fenol Alcohol aromático y tiene aplicaciones como desinfectante, herbicida, y anestésico local y su fórmula es C6H5-OH Etiniglicol CH2-CH2 Q U I M I C A I I P á g i n a | 35 OH OH Se emplea como anticongelante para radiadores y líquidos para frenos hidráulicos, se le conoce como 1, 2 etanodiol Aldehídos Son compuesto que se caracterizan por tener un radical o un grupo alquilo unido al grupo carbonilo (CHO): y proviene de la oxidación de los alcoholes primarios Grupo funcional CHO Nombre del grupo funcional Carbonilo Formula general R-CHO R-C-H O Nomenclatura Se escribe primero el nombre disminuido del alcano y se le añade la terminación al NOTA: El grupo carbonilo (CHO) tiene que estar situado siempre al final de la cadena e indicar siempre que el carbono del grupo funcional es el número uno. Cuando se tiene dos o más radicales alquilo se nombra de la siguiente manera CH3-C-(CH2)15-CH3 METIL-HEXADECIL-CETONA O Aldehídos importantes Metanal Q U I M I C A I I P á g i n a | 36 Llamado también fongol o aldehído fóbico que es un gas de olor fuerte que se utiliza en la conservación, en piezas anatómicas, en la elaboración de resinas, conservación de los alimentos, en la tinción de pieles preparación de los explosivos y curtido de pieles Cetona Proviene de la oxidación de los alcoholes secundarios y se caracteriza por tener un grupo carbinol (CO) unidos a un radical alquilo C=O o C O Nomenclatura común: Se usa solo para las cetonas que no tienen radicales. En esta se nombran los radicales en orden de complejidad y al final la palabra cetona Formula general: R-CO-R Nombre del grupo funcional Carbinol El carbonilo (grupo funcional) se encuentra en el C intermedio por lo que debe de indicarse la posición y la cadena se numera por la cercanía del mismo Q U I M I C A I I P á g i n a | 37 Nomenclatura: Se escribe el nombre disminuido del alcano con la terminación ona Las cetonas se clasifican en simples cuando los radicales son iguales y mixtos cuando los radicales son diferentes. El aroma de las flores consiste principalmente en una mezcla de aldehídos y cetonas Propanona Conocida también como acetona, es de olor dulzón y se usa como solvente del acetileno en la producción de polímeros y productos fotográficos, la moscona y la civetona son cetonas que se utilizan en la perfumería y la esencia de violeta es dada por la cianona. La progesterona y la testosterona son cetonas y hormonas sexuales del ser humano Ácidos orgánicos Se obtienen de la oxidación total de los alcoholes primarios o la oxidación parcial de los aldehídos Q U I M I C A I I P á g i n a | 38 También son llamados ácidos carboxílicos y pueden tener uno o dos grupos carboxílicos Formula general R-COOH Grupo funcional COOH Nombre del grupo funcional Carboxilo Nomenclatura Se escribe primero la palabra acido luego el nombre del hidrocarburo abreviado con la terminación oico. Para nombrar o numerar la cadena más larga de los ácidos orgánicos se toma como carbono número uno el carbono del grupo carboxilo. CH3CH2CH2CH2 CH2=CHCHCH2CH2CH2COOH 7 6 5 4 3 2 1 Ácido5-butil-6heptanoico CH3CCHCH2CH2COOH 6 5 4 3 2 1 CH2CH2CH3 Ácido 5-oxo4propilhexanoico Menganeso el ácido fórmico es el veneno que secretan las hormigas cuando mueren Q U I M I C A I I P á g i n a | 39 El ácido butírico es el que se encuentra en la mantequilla El ácido capraico es el que se encuentra en la leche de chiva y de cabra El ácido etanoico es el que se conoce como vinagre OTROS Estructura Nombre IUPAC Nombre común Fuente natural HCOOH Ácido metanoico Ácido fórmico Procede de la destilación destructiva de hormigas (fórmica es hormiga en latín) CH3COOH Ácido estanoico Ácido acético Vinagre (acetum es vinagre en latín) CH3CH2COOH Ácido propanoico Ácido propiónico Producción de lácteos (pion es grasa en griego) CH3CH2CH2COOH Ácido butanoico Ácido butírico Mantequilla (butyrum, mantequilla en latín) CH3(CH2)3COOH Ácido pentanoico Ácido valérico Raíz de valeriana CH3(CH2)4COOH Ácido hexanoico Ácido caproico Olor de cabeza (caper, cabeza en latín) Esteres Se obtienen haciendo reaccionar un ácido con un alcohol. Provienen de los ácidos orgánicos y se forman cuando el hidrogeno del grupo funcional de los ácidos es sustituido por un radical alquilo Q U I M I C A I I P á g i n a | 40 Grupo funcional COO O C-O ESTER Formula general R=COO-R ó R-C-O-R O NOMENCLATURA Para nombrarlos se escribe el prefijo de cantidad con la terminación ato, la preposición DE y el nombre del radical alquilo H-COO-CH3 METANOATO DE METILO CH3-COO-CH2-CH3 ETANOATO DE ETIL O ETILO CH3-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-CH3 BUTANOATO DE PROPIL O PROPILO Los esteres son los responsables de las fragancias de las flores y de las frutas. El formiato de etilo es el que le da el sabor artificial al ron El butirato de n-metilo es el que le da sabor a las manzanas El butirato de n-etilo es el que le da sabor a la piña El acetato de isopentilo es el que le da la esencia y el sabor al plátano / acetato de isoamilo El salitilato de metilo se utiliza para fabricar ungüentos para músculos lesionados ETERES Se obtienen por la deshidratación de dos moléculas alcoholes Son productos de la sustitución del hidrogeno del grupo hidroxilo de los alcoholes por un radical alquilo Q U I M I C A I I P á g i n a | 41 Formula general R-O-R GRUPO FUNCIONAL -O- (oxi) Nomenclatura se nombra a los radicales unidos al oxigeno nombrando primero al radical más simple seguido de la palabraoxi y después el radical mayor También se puede nombrar a los radicales alquilos unidos al oxigeno seguido de la palabra éter o también escribir primero la palabra éter seguido de los radicales. El éter dietilico cuya fórmula es CH3-CH2-O-CH2-CH3, tiene como nombres triviales Éter sulfúrico Éter de petróleo Éter de anestesia Actualmente es usado como solvente, en la fabricación de coloidon, que es un material de curación. Q U I M I C A I I P á g i n a | 42 Q U I M I C A I I P á g i n a | 43