Unidad 3. Compuestos Inorgánicos

Unidad 3. Compuestos inorgánicos

EMPEZAR

IBQ. Kimberly Espinoza Contreras

3.1

3.1.1 Óxidos

3.1.2 Hidróxidos

ÍNDICE

3.1.3 Ácidos

3.1.4 Sales

3.1.5 Hidruros

3.1.6

GRACIAS

3.1 Clasificación y propiedades de los compuestos inorgánicos.

Química Inorgánica

Para simplificar su estudio, la Química se divide en dos grandes ramas: a) Química Orgánica b) Química Inorgánica

En la actualidad se conocen más de un millón de compuestos, cuya estructura y composición es materia de estudio de la química

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La química inorgánica en tus manos...

Tal vez sientas que esta unidad está un poco alejada de tu vida, pero los compuestos inorgánicos nos acompañan más cerca de lo que crees. En la sal que le pones a tu comida, en el bicarbonato de sodio que agregas a tus pasteles, y hasta en el adorno de cuarzo que alguna vez te colgaste en el cuello.

En este caso centraremos nuestra atención en los compuestos que estudia la química inorgánica

Antes de continuar, es importante que recuerdes los conceptos de valencia y enlace iónico y covalente.

REGLAS DEL No. DE OXIDACIÓN. (N.O.)

1. El n.o. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metálico, He, N2 , P4 ,etc. 2. El n.o. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1. 3. El n.o. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1.

REGLAS DEL No. DE OXIDACIÓN. (N.O.)

4. El n.o. de los metales alcalinos es siempre +1. 5. El n.o. de los metales alcalinotérreos es siempre +2. 6. La suma algebraica de los n.o. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ión , igual a la carga del ión.

MAPA

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FORMULAS QUÍMICAS

En cualquier fórmula química se escribe en primer lugar los elementos situados a la izquierda de la T.P. (menos electronegativo), y en segundo lugar, los situados a la derecha (más electronegativos). Ej: NaCl y no ClNa. Orden de electronegatividad aplicada a la formulación Metales<B<Si<C<Sb<As<P<N<H<Te<Se<S<I<Br<Cl <O<F

Compuestos Inorgánicos

A la mayoría de los compuestos inorgánicos se les nombra sistemáticamente de acuerdo con las reglas establecidas por comités internacionales, conocidos como: Nomenclatura Clásica y nomenclatura de IUPAC o U.I.Q.P.A. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada).

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Los nombres sistemáticos o nomenclatura están basados en dos criterios principales: 1).- Por el número de elementos que lo forman 2).- Por la función química que presentan

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De acuerdo al número de elementos que lo forman, se clasifica en:

a) Compuestos binarios: Los que contienen dos elementos diferentes. Ejemplos: H2O, HCl, NaCl. b) Compuestos ternarios: Los que contienen tres elementos diferentes. Ejemplos: H2SO4, NaNO3, Ca3(PO4)2. c) Compuestos cuaternarios: Los que tienen cuatro elementos diferentes. Ejemplos: NaHSO4, NaKCO3.

De acuerdo a la función química que presentan, los compuestos se clasifican en:

a) Óxidos básicos o metálicos b) Óxidos ácidos o anhídridos c) Hidróxidos o bases d) Ácidos: Hidrácidos y oxiácidos e) Sales: Sencillas, Oxisales, Acidas, Básicas y Dobles f) Hidruros

Función Química: Es el conjunto de propiedades y características comunes a un grupo de sustancias que permiten distinguirlas y clasificarlas.

Todos los compuestos que tengan propiedades químicas y estructuras semejantes formarán parte de una función química. Por ejemplo, los hidróxidos se caracterizan por la presencia de OH− en su estructura. Del mismo modo, los ácidos en solución acuosa, liberan H+

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Como todo lo que se hace en la ciencia, estos compuestos están categorizados es decir, ordenados por criterios. En el caso de las funciones inorgánicas los dos grandes criterios son:

1) ¿El elemento químico reacciona con Oxígeno o con Hidrógeno? y 2) ¿El elemento químico que reacciona es un metal o un no metal?

Como podrás imaginarte, tras la primera división podemos tener compuestos oxigenados y compuestos hidrogenados Empecemos por los primeros.

Actividad 1.

De dónde surgen los nombres de los compuestos químicos?

La nomenclatura clásica se caracteriza por que designa los estados de oxidación del elemento menos electronegativo de un compuesto de la siguiente manera:

b) Para el mayor número de oxidación, al nombre del elemento se le añade la terminación ICO. En el caso de que un elemento presente mas de dos números de oxidación en sus compuestos, se sigue la siguiente regla:

a) Para el menor número de oxidación, al nombre del elemento se le añade la terminación OSO.

Reglas de nomenclatura clásica:

b) Para el mayor número de oxidación, al nombre del elemento, se añade, además de la terminación ico, el prefijo per.

a) Para el menor número de oxidación, al nombre del elemento, además de la terminación OSO, se le añade el prefijo hipo.

Reglas de nomenclatura clásica:

¿Cómo identificamos los compuestos inorgánicos?

Oxído

La palabra “óxido” en la vida diaria nos remite a la herrumbre rojiza que se forma en muchos objetos metálicos (clavos, la lámina de los automóviles y partes del motor, bisagras en las puertas que rechinan, etc.) y que se considera sintomático del deterioro del material. Cuando un metal como el hierro está oxidado o corroído, ello nos indica que éste se “echó a perder”.

La herrumbre, ó corrosión u oxidación generalmente corresponde a la acción combinada de la humedad y el oxígeno [O2]** del aire sobre el hierro metálico

Por lo que podemos evitarla si protegemos al metal de esta “mezcla fatal”, por ejemplo cubriéndolo con una capa de pintura “de aceite”,.... y que mejor si ésta es “anticorrosiva”

No sólo puede oxidarse el hierro; esto también le ocurre a otros metales bien conocidos como el cobre cuyo óxido es verdoso, o el aluminio, el estaño y el zinc que producen óxidos blancos. Igualmente, nosotros mismos podemos oxidar a un elemento tal como el carbono (ese combustible sólido de color negro que a veces usamos en los días de campo para asar carne) o bien podemos oxidar sustancias de origen animal o vegetal o derivados del petróleo (gasolina, aceites lubricantes, etc.) cuando les prendemos fuego, generando así una gran cantidad y variedad de óxidos según veremos adelante.

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LA NATURALEZA DE LAS OXIDACIONES

cualquier oxidación química corresponde a la pérdida de cargas negativas (electrones) por una sustancia química (M) al estar frente al agente oxidante, el cual “se queda con ellas”.

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Tipos de Oxidos

Óxidos básicos o metálicos

• Son compuestos binarios que resultan de la combinación del oxígeno con un metal.
• Se caracterizan por reaccionar con el agua produciendo hidróxidos o bases.

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Nomenclatura clásica:

Los óxidos básicos forman su nombre con la palabra genérica óxido, seguida del nombre del metal, usando las terminaciones oso e ico cuando sea necesario.

Nomenclatura de IUPAC:

Se nombren con la palabra genérica óxido seguida del metal, indicando el número de oxidación mediante el número romano entre paréntesis, de ser necesario. Ejemplos:

Nomenclatura tradicional:

Nomenclatura tradicional:

Nomenclatura de Stock:

Nomenclatura Sistematica:

Como nombrar los óxidos Metálicos

Cómo formar el compuesto apartir del nombre

Óxidos ácidos o anhídridos

• Son compuestos binarios que resultan de la combinación del oxígeno con un no metal.
• Se caracterizan por que al reaccionar con el agua forman oxiácidos.

Nomenclatura clásica:

Se nombran con la palabra genérica anhídrido, seguida del nombre del no metal, dónde las terminaciones oso e ico y de ser necesario los prefijos hipo y per.

Nomenclatura de IUPAC:

Se nombren con la palabra genérica óxido, seguida del nombre del no metal, indicando el número de oxidación mediante un número romano entre paréntesis.

Nomenclatura Óxidos Ácidos

https://www.youtube.com/watch?v=s8Ob386GEzc

Oxidos Acidos (No Metalicos)

Cómo formar el compuesto apartir del nombre

HIDROXIDOS

Hidróxidos o bases son los compuestos ternarios que están formadas por un metal (M) y el grupo hidróxido (OH)-. La valencia con que actúa el grupo hidróxido es -1 La valencia con que actúa el metal es n= +1, +2, +3,... • FÓRMULA GENERAL La fórmula general de los hidróxidos o bases es:

Hidróxidos

Compuestos ternarios formados por un metal o ion positivo, oxígeno e hidrógeno unidos en forma de ion hidroxilo (OH)- Se caracterizan por ser jabonosos al tacto y colorear de azul al tornasol y enrojecen a la fenoftaleína. Sustancias llamadas indicadores.

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Nomenclatura Clasica

Se nombran con la palabra genérica hidróxido, y el nombre del metal o ion que se escribe primero en la fórmula, usando las terminaciones osos e ico de ser necesario (para esto siempre se debe tener en cuenta la valencia con la que actúa)

Nomenclatura de stock:

En esta nomenclatura se comienza con la palabra hidróxido seguido del elemento metálico, en donde la valencia del mismo se expresará en números romanos y entre paréntesis.

Nomenclatura sistemática:

Se anteponen los prefijos numéricos a la palabra hidróxido.

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Hidróxidos

Ácidos

Para su estudio, los ácidos se dividen en dos tipos: a)Hidrácidos (no contiene oxígeno) b)Oxiácidos (contienen oxígeno) Los ácidos se caracterizan por tener sabor agrio, colorear de rosa al tornasol y decolorar a solución alcohólica de fenoftaleína previamente enrojecida.

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HIDRÁCIDOS

Los hidrácidos o ácidos binarios son compuestos disueltos en agua que se componen de hidrógeno y un elemento no metálico: los haluros de hidrógeno. Su fórmula química general puede expresarse como HX, donde H es el átomo de hidrógeno, y X el elemento no metálico. X puede pertenecer al grupo 17, los halógenos, o a los elementos del grupo 16 sin incluir al oxígeno.

A diferencia de los oxoácidos, los hidrácidos carecen de oxígeno. Dado a que los hidrácidos son compuestos covalentes o moleculares, debe considerase el enlace H-X. Éste es de gran importancia y define las características propias de cada hidrácido.

Nomenclatura clásica:

Forman su nombre con la palabra genérica ácido, seguida del nombre del no metal con la terminación hídrico.

Nomenclatura de IUPAC:

Forman su nombre con el del no metal o ion, al cual se le sustituye la terminación hídrico por uro, seguida de la palabra hidrógeno.

¿Cómo uso la nomenclatura?

Ejercicios Nomenclatura Hidracidos

OXIÁCIDOS

Compuestos ternarios formados por hidrógeno, un no metal y oxígeno. a fórmula general de los oxoácidos es:

Donde el hidrógeno actúa con estado de oxidación +1 hace referencia a la parte electropositiva del compuesto, mientras que el oxígeno, que actúa con estado de oxidación -2, y el elemento no metálico (generalmente) constituyen la parte electronegativa del mismo.

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Nomenclatura tradicional:

Se nombra con la palabra ácido seguido de la raíz del elemento no metálico e indicando la valencia con la que actúa según el siguiente criterio.

La Nomenclatura de stock:

Comienza con la palabra ácido (lo cual hace referencia a la parte electropositiva, el hidrógeno), seguido del prefijo que indica el número de oxígenos más la palabra “oxo” y por último el prefijo que indica el número de átomos del elemento no metálico (generalmente 1) seguido de la raíz del elemento no metálico terminado en “ico” y en números romanos indicamos su valencia.

La Nomenclatura de stock:

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La Nomenclatura sistemática:

Comienza con el prefijo que indica el número de oxígenos seguido de la palabra “oxo” seguido del prefijo que indica el número de átomos del elemento no metálico, y la raíz del elemento no metálico acabado en “ato”, en números romanos indicamos la valencia del elemento no metálico. Finalmente añadimos por último las palabras «de hidrógeno«.

Nomenclatura sistemática:

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* Cuando sólo tenemos un oxígeno no se indica el prefijo mono.

Además tenemos...

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Nomenclatura Óxidos Ácidos

Sales

Las sales son producto de la reacción de un ácido con un metal o ion positivo; también se les considera al producto de la sustitución total o parcial de los hidrógenos de un ácido por metales o iones positivos. Dependiendo de su composición, las sales se clasifican en : a)Sales sencillas(o haloides) b)Oxisales c)Sales ácidas d)Sales básicas

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Sales sencillas:

Son compuestos formados por un metal o ion positivo y un no metal.

Nomenclatura clásica:

Forman su nombre con la raíz del nombre del no metal, añadiendo la terminación uro, seguido del nombre del metal o ion positivo, utilizando las terminaciones oso e ico de ser necesario.

Nomenclatura de IUPAC:

Forman su nombre con la raíz del nombre del no metal y la terminación uro seguido del nombre del metal o ion positivo: colocando el número de oxidación entre paréntesis cuando sea necesario.

Oxisales:

Nomenclatura de IUPAC: Se nombran como el ion o radical respectivo, seguido del nombre del metal o ion positivo; colocando el número romano entre paréntesis si es necesario.

Compuestos formados por un metal o ion positivo, un no metal y oxígeno

Nomenclatura clásica: Se nombran como el ion o radical respectivo, seguido del nombre del metal o ion positivo, utilizando las terminaciones oso e ico si es necesario.

Sales ácidas:

Nomenclatura de IUPAC: Se nombra de igual manera que las sales sencillas u oxisales, pero intercalando la palabra ácido o diácido según el número de hidrógenos que contenga; colocando el número de oxidación entre paréntesis cuando sea necesario.

Pueden ser sales sencillas u oxisales, que además contiene hidrógeno.

Nomenclatura clásica: Se nombran de igual forma que las sales sencillas u oxisales, intercalando la palabra ácido o diácido según el número de hidrógenos que contengan.

Sales básicas:

Nomenclatura de IUPAC: Se nombran igual que en la nomenclatura clásica, con la única diferencia de que l número de oxidación del metal se coloca entre paréntesis.

Pueden ser sales sencillas u oxisales que además contiene el grupo hidroxilo.

Nomenclatura clásica: Su nombre corresponde al de las sales sencillas u oxisales, según sea el caso, pero intercalando la palabra básico o dibásico según sea el número de radical hidroxilo presentes.

Las sales merecen un tratamiento muy especial. Para comprender sales necesitamos tener algunas herramientas. Por eso comencemos de a poco.

Cuando un hidróxido y/o un ácido se colocan en agua, el agua disocia o separa las moléculas de estas sustancias.

Lo primero es saber un gran secreto de los hidróxidos y de los ácidos.

-Si un hidróxido está en agua ocurre lo siguiente: Esto se denomina “Disociación de los Hidróxidos”

Si un ácido está en agua ocurre lo siguiente: Esto se denomina disociación de los ácidos

Pues bien, las sales son compuestos inorgánicos que se producen cuando reaccionan ácidos e hidróxidos.

Esta reacción se conoce como reacción de neutralización y produce una sal y agua. Hidróxido + Acido -----------------> Sal + Agua

Para nombrar una sal debemos tener en cuenta quién es el ácido y el hidróxido que la formaron. Lo primero que hacemos es nombrar al ácido pero le cambiamos el sufijo siguiendo el siguiente cuadro:

Luego nombramos al hidróxido, o mejor dicho, al metal que forma parte del hidróxido. Ejemplos comunes:

Sales Hidrácidas

Oxisales

HIDRUROS

Los hidruros son compuestos formados por átomos de hidrógenos y otro elemento químico, metales o no metales.

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Hidruros. metálicos:

Los hidruros metálicos son combinaciones del hidrógeno con un metal, en donde el hidrógeno actúa con valencia -1 y los metales actúan con valencia positiva. La fórmula de los hidruros es del tipo: Donde X es el elemento metálico y n es la valencia del elemento metálico.

Nomenclatura tradicional: Se nombra con la palabra hidruro seguido del elemento metálico.

Nomenclatura de stock:

Se realiza indicando el número de valencia del elemento metálico entre paréntesis y en números romanos, precedido por la expresión “hidruro de”+ elemento metálico. No es necesario indicar la valencia de aquellos elementos metálicos que sólo actúan con una.

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Nomenclatura sistemática:

Se indica mediante un prefijo el número de átomos de cada elemento.

Los prefijos utilizados que indican el número de átomos en esta nomenclatura son: 1 átomo: Mono 2 átomos: Di 3 átomos: Tri 4 átomos: Tetra 5 átomos: Penta 6 átomos: Hexa 7 átomos: Hepta ...

H. no metálico:

Se trata de aquellos compuestos en los que el hidrógeno se combina con un elemento más electronegativo que él. En este caso la valencia del hidrógeno es +1. De este modo, dentro de este tipo de hidruros en donde el hidrógeno queda unido a un no metal tenemos por un lado los denominados hidruros volátiles.

Estos están generados por la combinación del hidrógeno con elementos tales como: N, P, As, Sb, C, Si y B. Estos hidruros se suelen denominar mediante nomenclatura tradicional.

H. no metálico:

Por otro lado, tenemos los hidruros constituidos por el hidrógeno unido a algún halógeno o con anfígeno (menos el O), en este caso este tipo de hidruros de denominan hidrácidos (debido a su carácter ácido). En este tipo de compuestos los halógenos actúan con valencia -1 y los anfígenos con valencia -2.

Hidruro

https://www.youtube.com/watch?v=wkqoQjpxAUk

GRACIAS