Química

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Química

  1. 1. 2 UNIDAD Instituto Tecnológico de Ciudad Altamirano GRO.LAXMI JATZIRE MARTINEZ SANTAMARIA ERIKA OROPEZA BRUNO LIC. BIOLOGIA
  2. 2. Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada). Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura de stock y la nomenclatura tradicional.
  3. 3. NOMENCLATURA SISTEMÁTICAPara nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEX A_, HEPTA_ ...Cl2O3 Trióxido de dicloroMg2O Monóxido de dimagnesio
  4. 4. NOMENCLATURA DE STOCK.En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis:Mg(OH)4 Hidróxido de Magnesio (IV)Mg(OH)3 Hidróxido de Magnesio (III)
  5. 5. NOMENCLATURA TRADICIONAL. En esta nomenclatura para poder distinguir con qué valencia funcionan los elementos en ese compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos: Hipo_ _o Valencia menor so 4 _oso 2 3 valencia1 valencia s -icovalenci valencia s sa Valencia mayor Per__ico
  6. 6. OXIDOS Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno. Hay dos clases de óxidos que son los óxidos básicos y los óxidos ácidos (anhídridos).
  7. 7. °ÓXIDOS BÁSICOS. Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. Su fórmula general es: M2OX Donde M es un metal y X la valencia del metal (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno). las valencias de los elementos se intercambian entre ellos y se ponen como subíndices. (si la valencia es par se simplifica).Valenci Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional a (la más frecuente) 1 Na2O Monóxido de disodio Óxido de sodio Óxido sódico 2 Ca2O2 = CaO Monóxido de calcio Óxido de calcio Óxido cálcico Fe2O2 = FeO Monóxido de hierro Óxido de hierro (II) Óxido ferroso 3 Fe2O3 Trióxido de dihierro Óxido de hierro (III) Óxido férrico 4 Pb2O4 = PbO2 Dióxido de plomo Óxido de plomo (IV) Óxido plúmbico
  8. 8. ÓXIDOS ÁCIDOS O ANHÍDRIDOSson compuestos binarios formados por un no metal y oxígeno. su fórmula general es: n2oxdonde n es un no metal y la x la valencia del no metal (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno).las valencias de los elementos se intercambian entre ellos y se ponen como subíndices. (si la valencia es par se simplifica).
  9. 9. Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional (la más frecuente) F2O Monóxido de diflúor Óxido de flúor Anhídrido hipofluoroso (excepción a la 1 norma general de prefijos y sufijos) Cl2O Monóxido de dicloro Óxido de cloro (I) Anhídrido hipocloroso) 2 SO Monóxido de azufre Óxido de azufre (II) Anhídrido hiposulfuroso 3 I2O3 Trióxido de diodo Óxido de Iodo (III) Anhídrido sulfuroso 4 SeO2 Dióxido de Selenio Óxido de selenio (IV) Anhídrido selenioso 5 Br2O5 Pentaóxido de Óxido de bromo (V) Anhídrido brómico dibromo 6 S2O3 Trióxido de azufre Óxido de azufre (VI) Anhídrido sulfúrico 7 I2O7 Heptaóxido de diodo Óxido de Yodo (VII) Anhídrido periódico
  10. 10. HIDRUROS: Son compuestos binarios formados por un metal e Hidrógeno. Su fórmula general es: MHX Donde M es un metal y la X la valencia del metal. EL HIDRÓGENO SIEMPRE TIENE VALENCIA 1.Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional (la más frecuente) 1 NaH Monohidruro de Hidruro de Hidruro sodio sodio sódico 2 FeH2 Dihidruro de hierro Hidruro de Hidruro hierro (II) ferroso 3 FeH3 Trihidruro de hierro Hidruro de Hidruro hierro (III) férrico 4 SnH4 Tetrahidruro de Hidruro estaño Hidruro estaño (IV) estañico
  11. 11. HIDRUROS NO METALES  Hay no metales como el nitrógeno, fósforo, arsénico antimonio, carbono, silicio y boro que forman compuestos con el hidrógeno y que reciben nombres especiales.  Nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y el boro funcionan con la valencia 3 mientras que el carbono y el silicio lo hacen con valencia 4.Valencia Fórmula N. tradicional N. sistemática (la más usada)3 NH3 Amoniaco Trihidruro de nitrógeno3 PH3 Fosfina Trihidruro de fósforo3 AsH3 Arsina Trihidruro de arsénico3 BH3 Borano Trihidruro de boro3 SbH3 Estibina Trihidruro de antimonio4 CH4 Metano Tetrahidruro de carbono4 SiH4 Silano Tetrahidruro de boro
  12. 12. ACIDOS HIDRACIDOS Son compuestos binarios formados por un no metal e hidrógeno. Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes:Flúor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con la valencia 1)Azufre, selenio, teluro (funcionan con la valencia 2).Su fórmula general es:HxNDonde N es el no metal y la X la valencia del no metal. (El hidrógeno funciona con valencia 1).
  13. 13. ACIDOS OXACIDOSSon compuestos ternarios formados por un no metal, oxígeno e hidrógeno. Se obtienen a partir del óxido ácido o anhídrido correspondiente sumándole una molécula de agua (H2O). Su fórmula general es:H2O + N2Ox = HaNbOc Donde H es el hidrógeno, N el no metal y O el oxígeno. Valencia Fórmula N. tradicional 1 F2O + H2O = H2F2O2 = HFO Ácido hipofluoroso 2 SO + H2O = H2SO2 Ácido hiposulfuroso 3 Cl2O3 + H2O = H2Cl2O4 = HClO2 Ácido cloroso 4 S2O + H2O = H2SO3 Ácido sulfuroso 5 Cl2O5 + H2O = H2Cl2O6 = HClO3 Ácido clórico 6 SO3 + H2O = H2SO4 Ácido sulfúrico 7 Cl2O7 + H2O = H2Cl2O8 = HClO4 Ácido perclórico
  14. 14. HIDROXIDOS Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). Su fórmula general es: M(OH)X Donde M es un metal y la X la valencia del metal EL GRUPO -OH SIEMPRE TIENE VALENCIA 1. Valencia Fórmula N. sistemática N. stock N. tradicional (la más frecuente) 1 NaOH Hidróxido de Hidróxido de sodio Hidróxido sódico. sodio 2 Ca(OH)2 Dihidróxido de Hidróxido de calcio Hidróxido cálcico calcio 2 Ni (OH)2 Dihidróxido de Hidróxido de níquel (II) Hidróxido níquel niqueloso 3 Al(OH)3 Trihidróxido de Hidróxido de aluminio Hidróxido aluminio alumínico 4 Pb(OH)4 Tetrahidróxido Hidróxido de plomo (IV) Hidróxido de plomo plúmbico
  15. 15. Sales de ácidos hidrácidos. Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del ácido hidrácido correspondiente por un metal. Se nombran con el nombre del nometal terminado en –uro seguido delnombre del metal. Si el metal tiene másde una valencia se indica al final, ennúmeros romanos y entre paréntesis. El número de hidrógenos que se lequitan al ácido se le pone comosubíndice al metal.
  16. 16. Sales de ácidos oxácidos. Son compuestos ternarios formados por un metal, un no metal y el oxígeno. Se obtienen a partir de los ácidos oxácidos sustituyendo los hidrógenos de éstos por un metal. Vamos a estudiar dos tipos de sales de ácidos oxácidos, las sales neutras y las sales ácidas.
  17. 17.  Se obtienen sustituyendo todos los hidrógenos de un ácido oxácido por un metal. La valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido sin los hidrógenos. El número de hidrógenos que se le quiten al ácido se le ponen como subíndice al metal. Se nombran sustituyendo los sufijos que utilizábamos en el ácido (-oso e –ico) por los sufijos -ito y -ato respectivamente.
  18. 18. Prefijos y sufijos Prefijos y sufijosutilizados en los ácidos utilizados en las salesHIPO- -OSO HIPO- -ITO -OSO -ITO -ICO -ATOPER- -ICO PER- -ATOPuede ayudarte a recordar la equivalencia desufijos la siguiente frase:Cuando el OSO toca el pITO, perICO toca elsilbATO.
  19. 19. Son compuestos que se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS HIDRÓGENOS de un ácido oxácido por un metal.El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal y la valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido.Se nombran con la palabra hidrógeno precedida de los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del nombre de la sal correspondiente.Forman sales ácidos los no metales siguientes: S, Se, Te, y los ácido spiro y orto del P, As y Sb.
  20. 20. PEROXIDOS Se caracterizan por llevar el grupo PEROXO ( - O – O -) también representado O22-. Los podemos considerar como óxidos con más oxígeno del que corresponde por la valencia de este elemento. Valencia Fórmula Nomenclatura 1 H2O2 Peróxido de hidrógeno = Agua oxigenada 1 Na2O2 Peróxido de sodio 2 Ca2O4 = CaO2 Peróxido de calcio 2 Ba2O4 =BaO2 Peróxido de bario Peróxido de potasio
  21. 21. LOS ÁCIDOSUn ácido (del latín acidus, que significa agrio)es considerado tradicionalmente comocualquier compuesto químico que; cuando sedisuelve en agua, produce una solución conuna actividad de catión hidronio mayor que elagua pura, esto es, un pH menor que 7.
  22. 22. PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS • tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja. • Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína. • Son corrosivos. • Producen quemaduras de la piel. • Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas. • Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno. • Reaccionan con bases para formar una sal mas agua. • Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.
  23. 23. ACIDOS CARBOXILICOSEl grupo funcional característico de los ácidosorgánicos es el grupo . Por lo tanto, la fórmulageneral para un ácido carboxílico se escribe: O - COOH R-C OH Carboxilo Ácido Carboxílico
  24. 24. NOMENCLATURAEl nombre de los ácidos carboxílicos comienzacon la palabra ―acido‖ seguida por el nombredel alcano básico terminado en ―oico‖. Paralos ácidos alifáticos, el carbono unocorresponde al carbono carboxilo.De acuerdo al número de carbonos quecontenga el ácido alifático, se distinguen comoácidos de: • Cadena corta • Cadena media • Cadena larga
  25. 25. ACIDOS CARBOXILICOSACIDOS DE CADENA MEDIA: Ácido pentanoico o valérico Acido hexanoico o caproico
  26. 26. ACIDOS CARBOXILICOSACIDOS DE CADENA LARGA: Ácido dodecanoico o Láurico Ácido octadecanoico o Esteárico
  27. 27. PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOSACIDEZLa reacción más característica de los ácidoscarboxílicos es su ionización. O O +R-C ↔ R-C + H OH O -
  28. 28. PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOSREACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN:Los ácidos carboxílicos sencillos son ácidos débiles que alreaccionar con bases fuertes, como el hidróxido de sodio,originan sales estables que son sólidos solubles en agua yse hallan completamente disociadas en solución. Sonsales iónicas.A las sales orgánicas se les nombra de la misma maneraque a las sales inorgánicas. Al nombre del anión orgánicole sigue el nombre del catión. El nombre del anión seobtiene eliminando la terminación ―ico‖ de los ácidos yreemplazándola por la terminación ―ato‖. Esto se aplicatanto a los nombres comunes como a los nombre IUPAC. CH3 – COOK CH3 – COONa
  29. 29. PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOSREACCIÓN DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS CON AMONIACOLos ácidos carboxílicos reaccionan con el amoniaco formandoamidas, en una reacción muy lenta a la temperaturaambiente. Primero se forma la sal de amonio y se separa elagua si la reacción se mantiene por encima de los 100 ºC. Laecuación general es:
  30. 30. PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOSFORMACIÓN DE HALUROS DE ACILOLos ácidos carboxílicos reaccionan con ciertos halogenuros deno metales (como el fósforo) para formar halogenuros de acilo.Para la obtención de los cloruros, los mas empleados son el PX3,PX5 y SOX2. Las reacciones son las siguientes: X= flúor, cloro, bromo yodo ó astato
  31. 31. PROPIEDADES FISICAS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOSFORMACIÓN DE ANHÍDRIDOS ORGÁNICOSDe acuerdo a su estructura, se considera quelos anhídridos de ácido se forman poreliminación de una molécula de agua entredos moléculas de ácido. La reacción generalde la formación de un anhídrido orgánico es:
  32. 32. RECONOCIMIENTO DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS: PRUEBA DEL YODATO- YODUROEs una reacción característica de los ácidos carboxílicos,que produce yodo molecular, que reconocemos por lacoloración azul que adquiere el medio de la reacción alagregarle una solución de almidón. El ácido se combinacon una mezcla de yodato de potasio, KIO3, y yoduro depotasio, KI, y se produce la siguiente reacción:
  33. 33. USO DE LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS MÁS IMPORTANTES
  34. 34.  Una sal es el producto de la reacción entre un ácido y una base: en esta reacción también se produce agua: en términos muy generales, este tipo de reacción se puede escribir como : BASE + ÁCIDO → SAL + AGUA EJEMPLO; Na OH + H Cl → Na Cl + H2O
  35. 35.  Resultan de la sustitución total de los hidrógenos ( H+) por un metal. El nombre que recibe la sal se deriva del ácido del cual procede; las terminaciones cambian según la siguiente tabla ; NOMBRE DEL ÁCIDO NOMBRE DE LA SAL __________________hídrico __________________uro hipo_______________oso hipo________________ito __________________ oso ___________________ito __________________ ico ___________________ato per________________ico per________________ ato se da primero el nombre del ion negativo seguido del nombre del ion positivo Fe Cl 2 = cloruro ferroso Fe Cl 3 = cloruro férrico
  36. 36.  Se forman por la combinación de un hidrácido con una base. En la formula se escribe primero el metal y luego el no metal (con la menor valencia) y se intercambian las valencias). Los haluros se nombran cambiando la terminación hidrico del ácido por uro y con los sufijos oso e ico, según la valencia del metal.
  37. 37.  Para iniciar el estudio de la nomenclatura es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Los compuestos inorgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Estos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.
  38. 38.  Los compuestos orgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo. Una función química es la tendencia de una sustancia a reaccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo, los compuestos ácidos tienen propiedades características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion hidrógeno H+1; y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH-1 presente en estas moléculas. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.
  39. 39. BASES: Tiene sabor amargo. Suaves al tacto pero corrosivos con la piel. Dan color azul a ciertos colorantes vegetales. Precipitan sustancias disueltas por ácidos. Disuelven grasas. Pierden sus propiedades al reaccionar con ácidos.
  40. 40.  Publicaen 1887 su teoría de ―disociación iónica”. Hay sustancias (electrolitos) que en disolución se disocian en cationes y aniones. ÁCIDO: Sustancia que en disolución acuosa disocia cationes H+. BASE: Sustancia que en disolución acuosa disocia aniones OH–.
  41. 41.  ÁCIDOS: AH (en disolución acuosa) A– + H+ Ejemplos: HCl (en disolución acuosa) Cl– + H+ H2SO4 (en disolución acuosa) SO42– + 2 H+ BASES: BOH (en disolución acuosa) B + + OH– Ejemplo: NaOH (en disolución acuosa) Na+ + OH–
  42. 42.  Se produce al reaccionar un ácido con una base por formación de agua: H+ + OH– — H2O El anión que se disoció del ácido y el catión que se disoció de la base quedan en disolución inalterados (sal disociada): NaOH +HCl — H2O + NaCl (Na+ + Cl–)
  43. 43.  ÁCIDOS: ―Sustancia que en disolución cede H+‖. BASES: ―Sustancia que en disolución acepta H+‖.
  44. 44.  Siempre que una sustancia se comporta como ácido (cede H+) hay otra que se comporta como base (captura dichos H+). Cuando un ácido pierde H+ se convierte en su ―base conjugada” y cuando una base captura H+ se convierte en su ―ácido conjugado”. – H+ ÁCIDO (HA) BASE CONJ. (A–) + H+ + H+ BASE (B) ÁC. CONJ. (HB+) – H+
  45. 45. Disociación de un ácido: HCl (g) + H2O (l) H3O+(ac) + Cl– (ac) En este caso el H2O actúa como base y el HCl al perder el H+ se transforma en Cl– (base conjugada)Disociación de una base: NH3 (g) + H2O (l)  NH4+ + OH– En este caso el H2O actúa como ácido pues cede H+ al NH3 que se transforma en NH4+ (ácido conjugado)
  46. 46. ÁCIDOS: ―Sustancia que contiene al menos un átomo capaz de aceptar un par de electrones y formar un enlace covalente coordinado‖.BASES: ―Sustancia que contiene al menos un átomo capaz de aportar un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado‖.
  47. 47.  Ácidas: H3O+ > 10–7 M pH < 7 Básicas: H3O+ < 10–7 M pH > 7 Neutras: H3O+ = 10–7 M pH = 7 En todos los casos: Kw = H3O+ · OH– luego si H3O+ aumenta (disociación de un ácido), entonces OH– debe disminuir para que el producto de ambas concentraciones continúe valiendo 10–14 M2
  48. 48.  Valorar es medir la concentración de un determinado ácido o base a partir del análisis volumétrico de la base o ácido utilizado en la reacción de neutralización.
  49. 49. ECUACIONES QUIMICAS
  50. 50. ECUACION QUIMICA. REPRESENTACION DEL PRINCIPIO DE LA CONSERVACION DE LA MASA.La manera mas sencilla de describir como se lleva acabo una reacción química es mediante una ecuaciónquímica.Una ecuación química representa un cambio químiconos permite establecer una relación entre las sustanciasquímicas llamadas reactivos ,que se transforman en otrassustancias químicas totalmente diferentes ,llamadasproductos.Una ecuación química es una representación simbólicade una reacción química.Ejemplo: dióxido de carbono.Ecuación química.C + O2 CO 2REACTIVOS PRODUCTOS.
  51. 51. La representacion simbolica de la reaccion puedeinterpretarse de 2 maneras :Microscopicas: La ecuacion representa como estaba losatomos antes de la reaccion y como estan despues , esto escomo indica los enlaces que se rompieron y los que se formaron.Macroscopica: la ecuacion representa la reaccion como selleva a cabo en la realidad ,esto es, con la ruptura y la formacionde miles de millones de enlaces.Para que la ecuacion quimica que representa una reaccion estecorrectamente escrita , es esencial que cumpla con la ley deconservacion de la materia, para ello de cada lado de laecuacion en los reactivos y productos debe presentarse el mismonumero de atomos de todos los elementos que intervienen en lareaccion.Ley de conservacion de la materia: En una reaccionquimica , aunque los productos tengan propiedades totalmentedistintas de los reactivos la cantidad de atomos sera la misma ,portanto . No habra ninguna variacion en la masa es decir ,los atomosno se crean ni se destruyen , solo se reorganizan entre ellos.
  52. 52. REACCIONES LENTAS Y RAPIDAS.Muy rápida (explosiva) atemperatura ambienteNa (s) + H2O(l) →NaOH(aq) +½H2(g)Muy lenta a temperaturaambienteH2(g) + I2(g) → 2 HI (g)Muy lento a tª ambiente y muyrápido a 500 °CH2(g) +½ O2(g) → H2O (l); ∆G°=-236kJ
  53. 53. También deben cumplirse el principio de conservaciónde la carga eléctrica. cuando se cumplen ambosprincipios decimos que la ecuación esta ajustada obalanceada . Ejemplo:N 2 (G) +O 2 (G) NO(G)ECUACION NO BALANCEADA.Para balancearla podemos agregar un 2 comocoeficiente estequiometrico de lado de los productosN 2 (G) +O 2 (G) 2NO(G)Los coeficientes estequiometricos representan el numero demoleculas que participan en la reaccion quimica; en el casode la molecula de nitrogeno y del oxigeno el coeficiente es 1.Los productos formados en un primer momento comienzan areaccionar entre si para volver a formar los reactivos ; a estose le denomina reversibles. Por ejemplo: la reaccionreversible entre el NO 2 y el N 2 O4 : es2 NO 2 (g) N 2 O4 (g)

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