Grupos Funcionales y Nomenclatura Inorganica

7/24/2019 Grupos Funcionales y Nomenclatura Inorganica

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REPÚBLICA DE PANAMÁ

MINISTERIO DE EDUCACIÓN

COLEGIO SAN AGUSTIN DE DAVID

ASIGNATURAQUÍMICA GENERAL PARTE B

NIVEL 11 GRADO



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Estimado participante, bienvenido a una emocionante aventura en el mundo de losátomos y las moléculas que componen todo lo que se puede tocar. El conocimiento de las

características e interacciones de estos materiales ocupa el corazón de la QUÍMICA. Laquímica puede ser divertida y emocionante, pero también es una ciencia muy útil y práctica.

En este tema conoceremos un poco sobre las aplicaciones de la QUÍMICA para quecomprendas su importancia.

Al finalizar este módulo debes ser capaz de:

◙ Describir la naturaleza de los compuestos inorgánicos máscomunes.

◙ Nombrar y escribir las fórmulas de los iones poliatómicos comunes.

◙ Nombrar compuestos sencillos a partir de su fórmula.◙ Escribir la fórmula de un compuesto cuando se conoce su

nombre.

Espero que lo expuesto en este MÓDULO te sirva para animarte más al estudio de laquímica, al observar como ésta se relaciona con nuestro diario vivir.

Es mi interés que el estudio de este tema te sea agradable y de buen provecho.

Ahora que conoces los objetivos que debes cumplir con este tema, te sugiero para tu mejoraprendizaje lo siguiente:

1. Leer con cuidado el material y plantearte tu mismo preguntas pertinentes.2. Lee el material otra vez, toma notas y haz una lista de los puntos clave.3. Relaciona los puntos clave unos con otros y compara sus similitudes y diferencias.4. Resuelve los problemas que se incluyen.5. Familiarizate con todos los tipos de problemas.



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CONTENIDO:

1. Función química1.1.Oxidos1.2.Peróxidos1.3.Hidróxidos1.4.Acidos1.5.Sales1.6.Hidratos1.7.Hidruros

2. Nomenclatura2.1.Sistema Antiguo2.2.Sistema Stock2.3.Sistema Estequiométrico.

INTRODUCCIÓN.

Los químicos han identificado más de diez millones de compuestos químicos, y la lista continúacreciendo. Cada compuesto tiene un nombre y una estructura específicos.Con un número tan grande de sustancias químicas, es fundamental que se utilice un método explícito

y sistemático para darles nombre.

Hay dos clasificaciones principales de los compuestos químicos: orgánicos e inorgánicos.La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ha adoptado un sistema de nombres y

fórmulas, tanto para las sustancias orgánicas como para las inorgánicas.

En este tema se analizará la nomenclatura química para las sustancias químicas inorgánicas.

Es preciso aprender a escribir con agilidad y corrección las fórmulas y nombres químicos desustancias. Se requiere una práctica constante para desarrollar esta habilidad.

FUNCION QUIMICA

Se denomina función química la propiedad o conjunto de propiedades comunes que caracterizanuna serie de especies químicas, distinguiéndolas de las demás.

Los compuestos que poseen una función química determinada, contienen en sus moléculas,átomos o grupos de átomos de constitución análoga, denominado grupo funcional. Así todoslos hidróxidos poseen el grupo funcional OH- (hidroxilo), que les da un comportamientocaracterístico en las reacciones.



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En la química inorgánica existen 7 funciones principales: Óxidos, peróxidos, hidróxidos, Ácidos, Sales, Hidratos e Hidruros.

LOS ÓXIDOS

Los óxidos son compuestos binarios del oxígeno con otro elemento.Los óxidos se dividen en dos grupos, de acuerdo con el carácter del elemento que se une conel oxígeno.Si el elemento es metálico, el óxido que resulta es un óxido básico o simplementeóxido.

Cuando el elemento que se une al oxígeno es no metálico, el compuesto formado es unóxido ácido o anhídrido . Esta clasificación tiene como base el comportamiento de losóxidos con el agua. Los óxidos básicos con el agua reaccionan produciendo disoluciones

básicas o hidróxidos, compuestos que neutralizan a los ácidos; ejeCaO + H2O Ca(OH)2

Muchos óxidos ácidos se disuelven en agua formando ácidos, especialmente oxácidos; porejemplo:

SO3 + H2O H2SO4

LOS PEROXIDOS.Cuando el oxígeno presenta un estado de oxidación -1, se forman los peróxidos.

Estos compuestos presentan en su estructura un enlace covalente entre dos átomos deoxígeno, el cual explica por que los peróxidos contienen más oxígeno, que los oxídosnormales de un mismo elemento. Los peróxidos tienen aplicabilidad en reacciones deoxidación, síntesis, polimerización y obtención de oxígeno.

El peróxido de hidrógeno es un ejemplo de peróxido; llamado agua oxigenada, tiene granaplicación en medicina. En estado puro es un líquido aceitoso; no es combustible, se disuelve

bien en el agua y la mezcla es frigorífica, es decir, que hace descender la temperatura.El peróxido de hidrógeno constituye una buena fuente de oxígeno debido a que es un

compuesto inestable.

LOS HIDROXIDOSLos hidróxidos se forman por la reacción de los óxidos básicos con el agua. Por ejemplo:

Na2O + H2O NaOHEstos compuestos se caracterizan por la presencia del grupo o ión OH- monovalente. Este

grupo se denomina oxhidrilo o hidroxilo. Según esto los hidróxidos se definen como loscompuestos que contienen el ión hidróxilo OH-.

Se consideran los hidróxidos como los compuestos que en disolución contienen granconcentración de iones OH-, poseen sabor amargo, son untuosos al tacto, neutralizan a losácidos y cambian el color rojo del tornasol a azul y le dan a la fenolftaleína una coloraciónrosada.

LOS ACIDOS

Los ácidos se forman a partir de la reacción de un óxido ácido con el agua; por ejemplo:CO2 + H2O → H2CO3



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Los ácidos se caracterizan por la presencia del elemento hidrógeno como positivo.Hay dos clases de ácidos:

a) Acidos binarios. Son los ácidos que no contienen oxígeno; por esta razón también se lesdenomina hidrácidos. En su composición se halla presente el hidrógeno y un elemento

no metálico, de preferencia los halógenos, elementos del grupo VIIA. Son ejemplos dehidrácidos: HCl; HBr; HI; H2S.

b) Acidos ternarios. Son los ácidos que contienen oxígeno y por ello se distinguen tambiéncon el nombre de oxácidos. Por razón de su composición, hidrógeno y dos elementos más,son compuestos ternarios. Se originan por la combinación de los óxidos ácidos y el agua.

Ejemplos de oxácidos:HClO; HNO3; H2SO4; H3PO4; HMnO4; H3PO3; H2CO3

Por reacción con muchos metales, dejan en libertad hidrógeno gaseoso; entre ellos, el zinc yel magnesio:

Zn + HCl → ZnCl2 + H2

Producen cambios de color sobre algunos indicadores, así: al tornasol azul lo cambian a rojo;a la fenolftaleína, de rosado a incolora.

ACTIVIDAD DE QPRENDIZAJE 1Diga cuáles de los siguientes compuestos son óxidos, hidróxidos, ácidos e hidrurosPbO HClO H3P Cr 2O3

Sn(OH) Be(OH)2 SeO2 H2CO3

Ni2O3 Ag2O Tc(OH)4 SnH4

FeH2 AgOH TeO2 H2SeCo(OH)2 MgH2 Ti(OH)3 HIO3

HF P2O3 N2O4 Ag2OPtH4 HCl LiOH H2SSO3 HgO As2O3 H3PO4

SiO2 Mn(OH)2 ZrH4 ZnO

Propiedades de los ácidosLas propiedades de los ácidos son muy diversos. La

solubilidad en agua, se puede mencionar como propiedadcomún de ellos. Neutralizan a las bases o hidróxidos y

producen sal y agua; ejemplo:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

La acidez o basicidad afectan la productividadde los suelos



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LAS SALES

Son compuestos resultantes de las reacciones de neutralización, entre los ácidos y las bases.Se originan por el desplazamiento de los hidrógenos de los ácidos por metales.

Ejemplos:HCl + KOH → KCl + H2O (sal neutra)H2SO4 + NaOH → H2O + NaHSO4 (sal ácida)

La sustitución parcial de los oxhidrilos de las bases por no metales, da origen a las salesbásicas:

Zn(OH)2 + HCl → ZnOHCl + H2O

Otra clasificación de las sales, se basa en el tipo de ácido que las origina. Como los ácidosson hidrácidos y oxácidos, las sales que ellos generan se denominan respectivamente: saleshaloideas o haluros y oxisales.

Sales Haloideas. Se forman por la sustitución total o parcial de los hidrógenos de ácidoshidrácidos por metales.Ejemplo:

H2S + NaOH → H2O + Na2S (haluro)

Oxisales. Se originan por la sustitución total o parcial de los hidrógenos de los ácidosoxácidos por metales. Estas sales también pueden ser neutras o ácidas, según se remplacen loshidrógenos en su totalidad o parcialmente.

Ejemplo:H2SO4 + KOH → K 2SO4 + H2O

El sulfato de potasio (K 2SO4) es una sal neutra y una oxisal.

Las sales se clasifican, teniendo encuenta si la sustitución de los hidrógenos por metales se hace total o parcialmente,en sales neutras, cuando se sustituyentodos los hidrógenos del ácido, y en salesácidas, si la sustitución es parcial.

Las aguas de los océanos contienengran cantidad de sales,



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HIDRUROS. Los hidruros son los compuestos binarios del hidrógeno con otros elementos; comúnmente

se conoce con este nombre a los compuestos del hidrógeno con los metales y algunos nometales como el boro y el silicio, para efecto de nomenclatura. En los hidruros metálicos elhidrógeno actúa con número de oxidación negativo por lo cual en sus fórmulas se escribe a la

derecha de esta.Son ejemplos de hidruros:LiH, NaH, CaH2, AlH3, LiAlH4

HIDRATOS.Es una forma particular de un compuesto sólido que tiene agua en forma de moléculas

asociadas con él; por ejemplo el sulfato de cobre anhidro es un sólido blanco cuya fórmulacorresponde a CuSO4. Cuando cristaliza a partir de disoluciones acuosas, es un sólidocristalino de color azul que contiene moléculas de agua formando parte de los cristales. Poranálisis se sabe que el agua está en cantidad definida y que el hidrato tiene la fórmulaCuSO4.5H2O.

Algunos ejemplos de hidratos son:CaCl2.2H2O cloruro de calcio dihidratado MgSO4.2H2O sulfato magnésico

heptahidratadoCaSO4.2H2O sulfato de calcio dihidratado

(yeso)

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2Clasifique las siguientes sales como oxisales, haluros, sales ácidas y sales básicasSb(IO)3 LiMnO4 Ba3(AsO3)2 Co2(SiO3)3

RbNO2 Pt(CO3)2 Ni3(PO3)2 SrBr 2Cd(HCO3)2 K 2Cr 2O7 Sn(ZnO2)2 Tc(HSO3)7

MgSO4 Fe2(CrO4

)3

Mg3 N2 IrZnO2

Be(HCO3)2 Sb(OH)2

ClBi(OH)Br 2 La2S3

Los productos de uso común que son ácidos incluyenlos refrescos carbonatados, las frutas (ácido cítrico), elvinagre (ácido acético), la vitamina C (ácidoascórbico) y muchos más.



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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 3

1. Define los siguientes términos:ácido, hidrato, oxácidos, sales, agua de hidratación, ión hidronio, sal anhidra, estado deoxidación, radicales, compuestos inorgánicos, compuestos binarios, sal ácida, sal normal.

2. Diga cuál es la diferencia entre:a. un compuesto binario y uno ternario

b. una sal ácida y una sal hidróxic. un radical positivo y un radical negativo

3. Cuál es el grupo funcional al que pertenecen cada uno de lossiguientes compuestos:

Ba(OH)2 MgSO4 CaCrO4 SnS

P2O3 CaHPO4 H3P Ca3 N2 AlH3 HgOHAuBr.3HO H2C2O4

NOMENCLATURA

La nomenclatura química es un sistema de símbolos y nombres, tanto para los elementosquímicos como para los compuestos resultantes de las combinaciones quimicas.

El lenguaje de la química es universal, de tal manera que para el químico y el principiante, elnombre de una sustancia, no solo la identifica, sino que revela su fórmula y composición.

Los tres sistemas de nomenclatura más usados son; el sistema antiguo, el sistema stock y elsistema estequiométrico.

Los nombres que se deducen de algunos de estos sistemas se llaman nombres sistemáticos.Los nombres de algunos compuestos químicos se desarrollaron históricamente antes de que

se hubiera creado algún sistema de nomenclatura. A estos nombres se les denomina comunes

o triviales. Algunos de ellos se usan siempre. Por ejemplo, el agua para el H2O; NH3 (amoníaco); C6H6 (benceno); K 2CO3 (potasa); CaO (cal); C12H22O11 (azúcar); NaCl (sal).

SISTEMA ANTIGUO.

Antiguamente se daba la terminación oso al nombre del compuesto para indicar la menorvalencia del metal; y la terminación ico para indicar su mayor valencia, cuando el metal queformaba un compuesto tenía dos valencias. Así para referirnos al cloruro de hierro en que elhierro tiene valencia II, usaríamos el nombre cloruro ferroso y para el del hierro (III),usaríamos el nombre cloruro férrico. En este sistema los óxidos no metálicos reciben elnombre de anhídridos.



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SISTEMA STOCK .

Consiste simplemente en agregar al final del nombre del compuesto y entre paréntesis, elnúmero de oxidación del elemento metálico o positivo. Ejemplo: cloruro de hierro (III).

SISTEMA ESTEQUIOMETRICO.

Consiste en indicar el número de átomos de cada elemento por medio de perefijos numéricos. Estos prefijos son: mono (uno),di (dos); tri (tres); tetra (cuatro); penta (cinco); hexa (seis); hepta (siete); octa (ocho), etc.

El uso de estos sistemas para cada grupo funcional se detalla a continuación.

OXIDOS. Cuando el elemento presenta un solo estado de oxidación, forma un solo óxido,como por ejemplo los metales alcalinos, alacalinotérreos, Al, Zn y Ag entre otros. En estoscasos, para nombrarlos se dice óxido de... y se agrega el nombre del elemento.Ejemplos:

Na2O Oxido de sodio CaO Oxido de calcioK 2O Oxido de potasio Al2O3 Oxido de aluminio

Cuando el elemento que se une al oxígeno presenta más de un número de oxidación, puedenformarse sendos óxidos de dicho elemento. Se hace necesario, distinguirlos en su nombre,

para lo cual el mejor método es el stock.Ejemplos:FeO Oxido de hierro (II) CuO Oxido de cobre (II)Fe2O3 Oxido de hierro (III) Cu2O Oxido de cobre (II)

En el sistema antiguo estos compuestos se llamarían:FeO Oxido ferroso Cu2O Oxido cuprosoFe2O3 Oxido férrico CuO Oxido cúprico

En el sistema estequiométrico los mismos compuestos se llamarían:FeO Monóxido de hierro Cu2O Monóxido de dicobreFe2O3 Trióxido de dihierro CuO monóxido de cobre u óxido de cobre

Para los óxidos de los halógenos, en el sistema antiguo se utilizan un par de prefijos: hipo yPer, que combinados con los sufijos oso e ico dan origen al nombre de varios óxidos:

Cl2O : Oxido hipocloroso Cl2O5: Oxido clóricoCl2O3: Oxido cloroso Cl2O7: Oxido perclórico

. HIDROXIDOS. su nomenclatura es similar a la de los óxidos, cambiando el término óxido

por el de hidróxido.

Ejemplos.

Sist. Antiguo Sist. Stock Sist.Estequiométrico NaOH Hidróxido sódico Hidróxido de sodio (I) Hidróxido de sodio

KOH Hidróxido potásico Hidróxido de potasio (I) Hidróxido de potasioFe(OH)2 Hidróxido ferroso Hidróxido de hierro (II) Dihidróxido de hierro



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Fe(OH)3 Hidróxido férrico Hidróxido de hierro (III) Trihidróxido de hierro

ACIDOS. La nomenclatura de los hidrácidos consiste de la palabra ácido seguida delnombre latino del elemento que se combina con el hidrógeno, al cual se le reemplaza la ultimaletra de su nombre con la terminación hídrico.

Ejemplos.HF : Acido fluorhídrico HCl : Acido ClorhídricoHI :Acido yodhídrico H2S: Acido sulfhídrico

La nomenclatura de los oxácidos se compone de dos términos: la palabra ácido y otra palabra central que lleva el sufijo oso e ico. Si el elemento central tiene dos números deoxidación, los ácidos se distinguen mediante el uso de los sufijos oso para el menor e ico

para el mayor. Ejemplo.HNO2 Acido nitroso H2SO4 Acido sulfúricoHNO3 Acido nítrico H2SO3 Acido Sulfuroso

Cuando son más de dos los números de oxidación que puede adoptar el elemento central, seutilizan los prefijos hipo y per;el prefijo hipo se usa para el mínimo estado de oxidación y per

para el máximo. Ejemplo.

HClO : Acido hipocloroso HClO2 : Acido cloroso HClO3 : Acido clórico HClO4 : Acido perclórico

SALES. El nombre de una sal consta de tres términos: el nombre del ión negativo, la preposición "de" y el nombre del ión positivo. Se pueden nombrar en cualquiera de lossistemas de nomenclatura.

Ejemplos. Sist.Antiguo Sist.Stock Sist. Estequiométrico FeS Sulfuro ferroso Sulfuro de hierro (II) Monosulfuro de hierroFe2S3 Sulfuro férrico Sulfuro de hierro (III) Trisulfuro de dihierroHgNO3 Nitrato Mercuroso Nitrato de mercurio (I) Nitrato de mercurioHg(NO3)2 Nitrato mercúrico Nitrato de mercurio (II) Dinitrato de mercurioLas sales ácidas se nombran anteponiendo la palabra hidrógeno.Ejemplo:

NaHSO4 : Hidrógeno sulfato de sodioCaHPO4 : Hidrógenofosfato de calcioLiH2PO3: Dihidrógeno fosfito de litio



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HIDRATOS. Ciertas sustancias pueden combinarse con el agua para formar compuestosllamados hidratos. Los hidratos pueden formarse por la inclusión de moléculas de agua en laestructura cristalina de un sólido.Los hidratos se nombran enunciando el nombre de la sal y sele agrega el número de moléculas de agua usando los prefijos numéricos .Ejemplos.

CuSO4.5H2O : Sulfato de cobre pentahidratadoCaCl2.6H2O : Cloruro de calcio hexahidratado.

HIDRUROS. Pueden ser nombrados en cualquier sistema de nomenclatura mencionando

primero el grupo funcional (hidruro).Ejemplo.

AlH3 Hidruro Alumínico Hidruro de Aluminio (III) Trihidruro de aluminioBaH2 Hidruro Bárico Hidruro de Bario (II) Dihidruro de Bario

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 6

Nombre los siguientes compuestos en los tres sistemas de nomenclaturaSbIO3 KiMnO4 Ba3 (AsO3)2 Co2(SiO3)3

RbNO2 Pt(CO3)2 Ni3(PO3)2 SrBr 2•6H2OCd(HCO3) K 2Cr 2O7 Sn(ZnO2)2 Tc(HSO3)7

MgSO4•5H2O Fe2(CrO4)3 Mg3 N2 IrZnO2

Be(HCO3)2 Sb(OH)2Cl Bi(OH)Br 2 La2S3



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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 7Escriba la fórmula de cada uno de los siguientes compuestosDióxido de azufreCloruro de barioSulfuro de plomo(II)Fosfato de plataÁcido hipoclorosoÁcido sulfúricoPentacloruro defósforoÓxido de bismuto(III)

Óxido de oro (III)Hidróxido de mercurio(II)Hidruro de antimonio (V)Ácido sulfurosoSulfato ácido de calcioFosfato férricoDicromato de sodioManganato de potasio

Dióxido de azufreCloruro de barioSulfuro de plomo (II)Fosfato de olataÁcido hipoclorosoÁcido sulfúrico Nitruro de calcioOxalato de sodio

Sulfato de cobre (II)Hidróxido de amonioCarbonato de mercurio (I)Hidróxido de amonioCarbonato de mercurio (I)Triyoduro de fosforoHeptoxido de dicloroÁcido fósforico

BIBLIOGRAFÍA.

Restrepo, Fabio., QUIMICA BASICA 5. Susaeta Ediciones.Garzon, Guillermo.,QUIMICA TEORIA Y PROBLEMAS.McGraw-Hill.Acosta, Jorge., QUÍMICA 11.Editora Escolar.S.ARedmore, Fred., FUNDAMENTOS DE QUÍMICA. Prentice Hall Hispanoamericana.S.ADaub, William y Seese, William., QUÍMICA. Prentice Hall Hispanoamericana. S.ACárdenas, Fidel y Gélvez, Carlos A., QUÍMICA Y AMBIENTE 1. McGraw Hill. S.A



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NÚMEROS DE OXIDACIÓN DE ELEMENTOS COMUNES

ELEMENTO NºDe OXID. ELEMENTO Nº DE OXID. ELEMENTO Nº DE OXID.ActinoAluminioAntimonioArsénicoAzufreBarioBerilioBismutoBoroBromoCadmioCalcioCarbonoCinc

CloroCobaltoCobreCromo

33

-3, 3, 5-3, 3, 5

-2, 3, 4, 622

3, 53

-1, 1, 3, 5,722

2, -4, 42

-1, 1, 3, 5, 72, 31, 2

2, 3, 6

EstañoEstroncioFlúorFósforoGalioGermanioHidrógenoHierroIndioIridioItrioLantanoLitioMagnesio

ManganesoMercurio Níquel Nitrógeno

2, 42-1-3, 3, 532, 4-1, 12, 332, 3, 4, 63312

2, 3, 4, 6, 71, 22, 32, -3, 3, 4, 5

OroOsmioOxígenoPlataPlatinoPlomoPotasioRubidioSelenioSilicioSodioTecnesioTeluroTitanio

VanadioYodoZirconio

1, 32, 3, 4, 6, 8

-1, -21

2, 42, 411

-2, 4, 641

4, 72, 4, 63, 4

2, 3, 4, 5-1, 1, 3, 4, 5, 74

LISTA DE RADICALES

RADICAL

FÓRMULA RADICAL FÓRMULA RADICAL FÓRMULA

AcetatoAmonio

ArseniatoArsenito

BoratoBromatoBromitoCarbonatoCianatoCianuro

CloratoCloritoCromato

Dicromato

C2H3O2 – 1

NH4 +1

As04 – 3

AsO3 -3

BO3 – 3

BrO3 -1

BrO2 -1

CO3 – 2

CNO -1 CN – 1

ClO 3 – 1

ClO2 – 1

CrO4 – 2

Cr 2O7

-2

Exacianoferrato (IIExacianoferrato (IIFosfatoFosfitoCarbonato ácidoSulfato ácidoSulfito ácidoHidroxiloHipobromitoHipocloritoHipoyoditoManganato Nitrato

Nitrito

Fe(CN)6 – 4

Fe(CN)6 – 3

PO4 – 3

PO3 – 3

HCO3 – 1

HSO4-1

HSO3 – 1

OH -1 BrO – 1

ClO – 1

IO – 1

Mn04 -2

NO3 – 1

NO2

-1

OxalatoPerbromatoPercloratoPermanganatoPeryodatoSilicatoSulfatoSulfito

TiocianatoTiosulfatoYodato

YoditoZincato

C2O4 -2

BrO4 – 1

ClO4 – 1

Mn04 – 1

IO4 – 1

SiO3 -2

SO4 – 2

SO3 -2

SCN – 1 S2O3

-2 IO3

– 1

IO2 – 1

ZnO2 - 2

IONES SIMPLES

IONESFÓRMULA IONES FÓRMULA IONES FÓRMULA

ArseniuroBromuroCloruro

As – Br – 1 Cl – 1

FluoruroFosfuro Nitruro

F – P – 3 N – 3

SeleniuroSulfuroyoduro

Se –

S – 2 I – 1



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