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3.1 Clasificación y propiedades de los compuestos inorgánicos
3.2 Óxidos 3.3 Hidróxidos 3.4 Ácidos 3.5 Sales 3.6 Hidruros
3.7 Compuestos Inorgánicos de impacto, económico, industrial y
ambiental y social.
3.8 Clasificación y propiedades de los compuestos orgánicos
3.9 Hidrocarburos 3.10 Halogenuros 3.11 Alcoholes
3.12 Éteres 3.13 Aldehídos y Cetonas 3.14 Ácidos Carboxílicos
3.15 Esteres 3.16 Aminas 3.17 Plásticos y Resinas
Hay compuestos orgánicos y compuestos
inorgánicos; muchos de ellos se emplean
comúnmente tanto en el hogar como en la industria, así como en el trabajo agrícola;
algunos de ellos los transforma el hombre a
partir de materias primas que adquiere del medio natural.
En la naturaleza se encuentran una serie de
sustancias que se unen, se mezclan, se combinan y forman todos los materiales
que constituyen las diferentes capas de la
tierra y que se encuentran en cualquiera de los tres estados de la materia: sólido,
líquido o gaseoso.
Además de utilizar la materia prima como carbón, azufre, sal, petróleo, etc. que convierte en detergentes, plásticos, papel, explosivos, automóviles, electrodomésticos, y otros, también el hombre usa gran parte de los materiales que existen para su supervivencia; por ejemplo, emplea el oxígeno, el aire, los minerales y todos aquellos que se encuentran en el suelo, los cuales adquiere por medio de las plantas, pues éstas los toman y luego el hombre se alimenta de ellas.
Bien sea de forma natural o por
acción del hombre, encontramos
sustancias inorgánicas y sustancias
orgánicas.
Compuestos
Químicos
Compuestos
Orgánicos
Compuestos
Inorgánicos
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Compuestos orgánicos: Se refiere a los compuestos que contienen Carbono.
•Hay algunos compuestos de Carbono : CO,
CO2 ,CS2, algunos carbonatos, bicarbonatos y
cianuro que se consideran compuestos
inorgánicos.
COMPUESTOS INORGÁNICOS
ÓXIDOS
BÁSICOS ÁCIDOS
HIDRUROS
NO METÁLICOS METÁLICOS
HIDRÓXIDOS ÁCIDOS SALES
HIDRÁCIDOS
OXÁCIDOS
BINARIAS
OXISALES
Los elementos que constituyen los compuestos tienden a intercambiar sus valencias, Colocándose cada una como subíndice del otro. Se escriben los elementos en un orden: 1º el menos electronegativo y 2º el más electronegativo
Al 3+
+ Al O 3 2
Si las valencias se pueden simplificar, se simplifican y después se cruzan
Ca 2+
+ CaS
Si las valencias son iguales estas no se cruzan
2- O
2- S
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Grupo Elementos Estado de
oxidación
Grupo 1 (1A) H, Li, Na, K,
Rb, Cs, Fr +1
Grupo 2 (2A) Be, Mg, Ca,
Sr, Ba, Ra +2
Grupo 6 (6B) Cr +2,+3,+6
Grupo 7 (7B) Mn +2, +3, +4,
+6, +7
Grupo 8 (8B) Fe
+2, +3 Grupo 9 (8B) Co
Grupo 10
(8B)
Ni
Grupo 11
(1B)
Cu
Ag
Au
+1, +2
+1
+1, +3
Grupo Elementos Estado de
oxidación
Grupo
12 (2B)
Zn, Cd
Hg
+2
+1, +2
Grupo
13 (3A)
B, Al, Ga,
In, Tl +3,-3
Grupo
14 (4A)
C
Si
Ge, Sn, Pb
+2, +4, -4
+2, +4
+ 2, +4
Grupo
15 (5A)
N, P, As, Sb,
Bi -3,+3,+5
Grupo
16 (6A)
O
S, Se, Te
Po
-2
+2, +4, +6, -2
+2, +4, +6, -2
Grupo
17 (7A)
F
Cl, Br, I, At
-1
+1, +3, +5, +7, -1
VALENCIA DE ALGUNOS DE LOS ELEMENTOS
Óxidos son compuestos binarios que se forman por una reacción de “Combinación” del oxígeno con otro elemento químico.
ÓXIDOS
Ca + O2
SO2 S + O2
CaO
+4
+2 -2
-2
Metal + Oxígeno = Óxido Básico
No Metal + Oxígeno = Óxido Ácido
Óxidos son compuestos binarios que se forman por una reacción de “Combinación” del oxígeno con otro elemento químico.
ÓXIDOS
CO2
Fe2O3
ÓXIDOS BÁSICOS
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
MgO Materiales refractarios
ZnO Hulera, plásticos, adhesivos, reactivos
químicos, esmaltes, vidrio, cerámicas,
alfarería, cosmetología, farmacéutica,
pinturas, tintas de impresión, etc.
PbO2 Elaboración de baterías Industriales,
vidrios, esmaltes de cerámica.
CaO Se usa en la producción de cal
apagada (en la construcción)
CuO Se utiliza como pigmento en cerámica
para producir esmaltes azul, rojo y
verde. Y para la producción de pilas
secas.
ÓXIDOS ÁCIDOS
IMPACTO ECOLÓGICO
CO Es uno de los productos de la combustión
incompleta. Es peligroso porque se fija en
la hemoglobina impidiendo el transporte
de O2 al organismo
NO Se produce por la quema de combustibles
fósiles en el transporte y la industria. Se
convierte a NO2 y posteriormente en HNO3
produciendo la lluvia ácida.
SO2 Se produce por la combustión del carbón,
que se convierte a H2SO4 componente de la
lluvia ácida, nocivo para las plantas.
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Ca + H2
BH3 B + H2
CaH2
+3
+2 -1
-1
Metal + Hidrógeno = Hidruro metálico
No Metal + Hidrógeno = Hidruro no metálico
Hidruros son compuestos binarios que se forman por una reacción de “Combinación” del hidrógeno con otro elemento químico.
HIDRUROS
HCl Cl + H2
-1 +1 Con los grupo VIA y VIIA
produce HIDRÁCIDOS
Algunos hidruros iónicos como el de calcio, se
emplean para inflar globos meteorológicos y
salvavidas. Deben almacenarse en atmósfera
seca y libre de O2
CARACTERÍSTICAS
Sólidos con elevadas temperaturas de fusión y
ebullición.
Solubles en agua. Generan soluciones alcalinas
con desprendimiento de hidrógeno:
H-(ac) + H2O(l) → H2(g) + OH-(ac)
HIDRUROS
METÁLICOS
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
LiH Es empleado como desecante en la
generación de hidrógeno, en tubos
eléctricos, cerámicos y en la síntesis de
otros productos químicos. Altamente
tóxico e irritante.
CaH2 Se emplean para inflar globos meteorológicos y salvavidas y como un agente desecante ya que
reacciona con agua.
AlH3 Como a agente de reducción y en reacciones de hidrogenación.
HIDRUROS
NO METÁLICOS
IMPACTO AMBIENTAL
CH4 El metano es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que aumenta la capacidad de retención del calor por la atmósfera.
NH3 Es un contaminante primario, pero normalmente sus bajos niveles de emisión hacen que no alcancen concentraciones dañinas. Las ¾ de lo producido anualmente en Estados Unidos se usa en la preparación de fertilizantes.
HCl Para limpiar, tratar y galvanizar metales, curtir cueros, y en la refinación y manufactura de una amplia variedad de productos. Ocasiona daños a la salud por ser irritante y corrosivo.
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HIDRÓXIDOS
Un óxido básico reacciona con AGUA para dar una nueva
sustancia que se denomina Hidróxido o Base.
CaO + H2O Ca(OH)2
Se caracterizan por tener el radical hidroxilo OH-,entre
otras cosas, por tener sabor amargo, ser jabonosos al tacto, cambiar el papel tornasol de rosado a azul, ser buenos
conductores de la electricidad en soluciones acuosas y ser
corrosivos
HIDRÓXIDOS APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
LiOH
Se usa en las naves espaciales y submarinos
para depurar el aire extrayendo el dióxido de
carbono, en cerámicas, manufacturación de
otros compuestos de litio. Es corrosivo.
Cu(OH)2 En manufactura de rayón, electrodos, otras sales de Cu, como mordente en tintes, como pigmento,
en fungicidas, insecticidas, como aditivo para alimentos, tratamiento de papel, en catálisis, etc.
Zr(OH)4 Se emplea en las industrias del vidrio, de los tintes y pigmentos.
Al(OH)3 Se usa como antiácido, como mordante en teñir, como floculante (aglutinación de sólidos) en la
potabilización del agua.
ÁCIDOS
NO METAL OXÍGENO ÓXIDO ÁCIDO
O ANHÍDRIDO AGUA
ÁCIDO
+ +
Se conocen con este nombre aquellos compuestos que presentan el grupo funcional H+1.
Hay dos tipos de ácidos:
Oxácidos: que contienen oxígeno
Hidrácidos: que no contienen oxígeno
ANIONES MÁS COMUNES
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OXIÁCIDOS APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
H2SO4
Es el que más se produce en el mundo, una gran
parte se emplea en la obtención de fertilizantes, en la
obtención de otros ácidos y en la industria
petroquímica, procesar y limpiar metales. El principal
impacto ambiental es sobre el pH del agua.
HNO3
Como agente nitrante en la fabricación de
explosivos, y en la fabricación de abonos, colorantes, productos farmacéuticos y metalurgia y ocupa el
decimocuarto lugar de su producción en Estados Unidos.
HClO
Es un poderoso oxidante y bactericida y
concentraciones elevadas trabaja muy bien como desinfectante de superficies y como sustancia
dirigida a la inactivación de desechos hospitalarios. Induciendo desinfección de alto nivel.
SALES
Las sales son compuestos que están formados en
su estructura por un metal y un no metal...o por un
metal, no metal y oxígeno
Se obtienen al reaccionar un hidróxido con un
ácido
CaOH HNO3 + Ca(NO3
)2
CaOH HCl + Ca(Cl)2
+ H2O
+ H2O
CARACTERÍSTICAS
Las sales son substancias que tienen semejanza con el NaCl (sal de cocina)
La mayoría son solubles en agua
Son sólidos, cristalinos, generalmente de color blanco
Presentan sabor salado
OXISALES APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
Na2CO3
Se conoce como sosa comercial, se emplea en toda
clase de procesos industriales, incluyendo tratamiento de aguas y producción de jabones,
detergentes, medicamentos y aditivos para alimentos y en la industria del vidrio. Ocupa el undécimo lugar
de los productos producidos en Estados Unidos.
Ca3(PO4)2
Se utiliza en la producción de ácido fosfórico y
fertilizantes. se encuentra en algunos
cosméticos, químicos industriales y cementos.
PbSO4
Se conoce como vitriolo de plomo o anglesita.
Se usa en la purificación de agua, para teñir y
para eliminar la anemia. Es tóxico y corrosivo
por inhalación, ingestión y contacto y en los
organismos acuáticos.
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SALES BINARIAS
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
Na2S
Como intermedio en la manufactura de tintes, en la industria fotográfica para proteger soluciones de revelador contra la oxidación y en la industria del papel.
CCl4
Disolvente en la extracción de aceites, grasas y ceras, en la industria del caucho y cuero, en la industria química, de pinturas y artes gráficas, limpieza en seco, ind. Farmacéutica y en extinguidores de incendios
Si3N4
Utilizado para los componentes en motores de ultima tecnología, diesel, y de turbina gas
COMPUESTOS ORGÁNICOS
Compuestos orgánicos: son sustancias en
cuya composición básica está presente el elemento carbono, a excepción de los óxidos de carbono como CO, CO2, los
cianuros y los carbonatos, los cuales son compuestos inorgánicos. Estos compuestos orgánicos contienen los elementos C, H, O,
N, P, S y halógenos como Cl, I, F y Br. Se caracterizan porque son combustibles, es decir, arden con facilidad y al quemarse
dejan un residuo negro de carbón. 28
Aunque se conocen más de seis millones de compuestos orgánicos, sólo hay un puñado de grupos funcionales, y cada uno define una familia de esos compuestos.
Los compuestos orgánicos se clasifican según las propiedades de los grupos atómicos más característicos y reactivos que poseen.
El átomo o grupo de átomos que define la estructura de una clase particular de compuestos orgánicos y determina sus propiedades físicas y químicas se llama grupo funcional.
Cada grupo funcional define una familia orgánica.
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Clasificación de los Grupos Funcionales
HIDROCARBUROS
FUNCIONES OXIGENADAS
COMPUESTOS CARBONILICOS
Alcanos CnH2n+2
Alquenos CnH2n
Alquinos CnH2n-2
Alcoholes -OH
Éteres - O -
Aldehídos -COH
Cetonas - CO -
ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS
FUNCIONES NITROGENADAS
Ácidos Carboxílicos - COOH
Ésteres - COO –
Amidas - CO-NH2
Clasificación de los Grupos Funcionales
Aminas - NH2
Amidas - CO-NH2
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Compuestos orgánicos en alimentos y medicinas
1,3-butadieno
Es un producto químico que se produce en la destilación del petróleo. Ocupa el lugar número 36 entre las sustancias químicas de más alta producción en los EE.UU. Se usa para fabricar plásticos, entre los que se incluyen los acrílicos. La gasolina contiene pequeñas cantidades
Propano
El principal uso es el aprovechamiento energético como combustible. En la industria química es uno de los productos de partida en la síntesis del propeno. Además se utiliza como gas refrigerante (R290) o como gas propulsor en aerosoles.
Etino o acetileno
Se usa ampliamente como materia prima para la obtención de otros productos orgánicos, y para la soldadura y corte de los metales, especialmente el hierro y acero.
2-metilpropanol
Se utiliza como solvente, como a desnaturalizante para el etanol, como ingrediente adentro removedores de pintura y como intermedio en la síntesis de otras materias químicas tales como sabores y perfumes.
Propanol
Se utiliza como un antiséptico aún más eficaz que el alcohol etílico; es usado como un disolvente importante, su uso mas común es en forma de quitaesmalte. Además se utiliza como desnaturalizante, generalmente mezclado con otros compuestos.
Ciclohexanol
Producto intermedio en la fabricación de sustancias químicas utilizadas en la fabricación del nailon. Estabilizador y homogeneizador de jabones y detergentes sintéticos. Disolvente.
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Metanal
Es el aldehído con mayor uso en la industria, se utiliza para la obtención de resinas fenólicas y en la elaboración de explosivos, resinas alquídicas, poliuretano y plásticos técnicos que se utilizan fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM (polioximetileno)
Propanona
Se utiliza como disolvente para lacas y resinas, aunque su mayor consumo es en la producción del plexiglás (plástico termopástico y transparente).
Metil etil cetona (MEK, siglas el inglés)
Se utiliza como disolvente y en gran medida para la obtención de la caprolactama, que es un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.
Ácido metanoico o fórmico
Se utiliza en la fabricación de acetato de rayón, plásticos, películas fotográficas, disolventes para pinturas y medicamentos como la aspirina.
Ácido etanoico o acético
Se utiliza en gran escala en la industria química y para tintes y curtidos. En la naturaleza aparece en el veneno de las hormigas y ortigas.
Ácido palmítico
Se utiliza en aceites lubricantes, en materiales impermeable, como
secante de pinturas y en la fabricación de jabón. Es un ácido graso
saturado que se encuentran en gran proporción en el aceite de palma.
Se emplean en las Industrias química, farmacéutica, de caucho, plásticos, colorantes, tejidos, cosméticos y metales. Se utilizan como productos químicos intermedios, disolventes, aceleradores del caucho, catalizadores, emulsionantes, lubricantes sintéticos para cuchillas, inhibidores de la corrosión, agentes de flotación y en la fabricación de herbicidas, pesticidas y colorantes.
Metilamina Se emplea en la fabricación de productos agroquímicos, curtidos (como agente reblandecedor de pieles y cuero), colorantes, fotografía (como acelerador para reveladores), farmacia y refuerzo de explosivos especiales.
Dimetilamina Se usa en el proceso de vulcanización de caucho (como acelerador de la vulcanización), en la fabricación de curtidos, funguicidas, herbicidas, fibras artificiales, farmacia, disolventes y antioxidantes.
Se utiliza en la fabricación de bactericidas y también en la industria farmacéutica, en síntesis orgánica y como detector de fugas de gases.
Trimetilamina
Tienen propiedades disolventes muy importantes.
Dimetilformamida
Se emplea como disolvente de resinas en la fabricación de cuero sintético, poliuretano y fibras acrílicas, como medio de reacción y disolvente en la extracción de productos farmacéuticos, en disolución de resinas, pigmentos y colorantes. Constituye un medio selectivo para la extracción de compuestos aromáticos a partir del petróleo crudo.
Dimetilacetamida
Se utiliza como disolvente de fibras acrílicas y en síntesis específicas de química fina y farmacia. Además es un disolvente de pinturas.
