INSTITUTO MIXTO DIVERSIFICADO POR COOPERATIVA DE

ENSEÑANZA ¨TECNOLÓGICO DE SUR ORIENTE¨

JOSÉ LUIS LÓPEZ DEL ÁGUILA

RONAL ANIBAL LANUZA CANO

ÁTOMOS Y ESPECIES QUÍMICAS

INTRODUCCIÓN:

A CONTINUACIÓN VAMOS A PRESENTAR EL

TRABAJO DE ATOMOS Y ESPECIES QUIMICAS EN

EL CUAL ESTAN BARIOS TEMAS COMO IONES,

MOLECULAS, ESTADOS DE OXIDACION Y

MUCHOS MAS, ESPERAMOS QUE LES GUSTE.

ESPECIES QUÍMICAS Y

NÚMEROS DE OXIDACIÓN

NÚMEROS DE OXIDACIÓN

Se denomina número de oxidación a la carga que se le asigna a un átomo

cuando los electrones de enlace se distribuyen según ciertas reglas un tanto

arbitrarias.

Las reglas son:

Los electrones compartidos por átomos de idéntica electronegatividad se

distribuyen en forma equitativa entre ellos.

Los electrones compartidos por átomos de diferente electronegatividad se

le asignan al más electronegativo.

IONES

Un Ion es un átomo o un grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o

negativa. El número de protones, cargados positivamente, del núcleo de un átomo

permanece igual durante los cambios químicos comunes (llamados reacciones

químicas), pero se pueden perder o ganar electrones, cargados negativamente. La

pérdida de uno o más electrones a partir de un átomo neutro forma un catión,

un Ion con carga neta positiva. Por ejemplo, un átomo de sodio (Na) fácilmente

puede perder un electrón para formar el catión sodio, que se representa como Na+:

MOLÉCULAS

De manera menos general y precisa, se ha definido molécula como la parte

más pequeña de una sustancia química que conserva sus propiedades

químicas, y a partir de la cual se puede reconstituir la sustancia

sin reacciones químicas. De acuerdo con esta definición, que resulta

razonablemente útil para aquellas sustancias puras constituidas por

moléculas, podrían existir las "moléculas monoatómicas" de gases nobles,

mientras que las redes cristalinas, sales, metales y la mayoría

de vidrios quedarían en una situación confusa.

Las moléculas lábiles pueden perder su consistencia en tiempos

relativamente cortos, pero si el tiempo de vida medio es del orden de unas

pocas vibraciones moleculares, estamos ante un estado de transición que

no se puede considerar molécula. Actualmente, es posible el uso de láser

pulsado para el estudio de la química de estos sistemas.

Las entidades que comparten la definición de las moléculas pero tienen

carga eléctrica se denominan iones poliatómicos, iones

moleculares o moléculas ion. Las sales compuestas por iones

poliatómicos se clasifican habitualmente dentro de los materiales de base

molecular o materiales moleculares.

ESTADOS DE OXIDACIÓN

En química, el estado de oxidación es indicador del grado de oxidación de

un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química.

Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos

sus enlaces a elemento distintos fueran 100% iónicos. El EO es

representado por números, los cuales pueden ser positivos, negativos o

cero. En algunos casos, el estado de oxidación promedio de un elemento es

una fracción, tal como +8/3 para el hierro en la magnetita (Fe3O4). El mayor

EO conocido es +8 para los tetroxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio,

hassio y algunos complejos de plutonio, mientras que el menor EO conocido

es -4 para algunos elementos del grupo del carbono (grupo IV A).

NOMENCLATURAS

Existen tres tipos de nomenclatura para los compuestos inorgánicos: la

tradicional, la IUPAC (union of pure and applied chemistry) la

estequimétrica. En esta reseña se van a exponer las formas de nombrar a

las principales familias de compuestos inorgánicos en los tres tipos de

nomenclatura.

Hidrácidos:

Fórmula general: Nm H (Nm: no metal)

Ejemplos: ClH, BrH, SH2

Nomenclatura tradicional:

Ácido Nm Hídrico. Ejemplos: ClH (ácido clorhídrico),

H2S (ácido sulfhídrico), FH (ácido fluorhídrico).

NOMENCLATURAS

Nomenclatura IUPAC:

Nm uro de hidrógeno. Ejemplos: BrH (bromuro de hidrógeno), SH2

(sulfuro de hidrógeno).

Nomenclatura estequiométrica:

Ídem IUPAC.

COMPUESTOS

BINARIOS

Un compuesto binario es un compuesto químico formado

por átomos de sólo dos elementos, como en el caso del agua,

compuesta por hidrógeno y oxígeno. Se distinguen dos grupos

principales de compuestos binarios:

Los compuestos iónicos binarios, donde se incluyen las sales binarias,

los óxidos metálicos (anhídridos básicos) y los hidruros metálicos.

Los compuestos covalentes binarios, donde se incluye los óxidos de no

metal (anhídridos ácidos) y los halogenuros de no metal

COMPUESTOS

OXIGENADOS

Se denominan compuestos oxigenados aquellos que están constituidos

por carbono, hidrógeno y oxígeno.

El oxígeno es un elemento cuyos átomos tienen ocho protones en su

núcleo y ocho electrones, dispuestos así: dos electrones en el nivel

interno y seis en el externo. Así puede formar enlaces covelentes ya

sean simples o dobles. Esta capacidad de combinación del oxígeno da la

posibilidad de crear nuevos conjuntos de grupos carbonados.

Dependiendo de su grupo funcional, estos pueden ser

Alcoholes

Fenoles

Éteres

Aldehídos

Cetonas

Ácidos

ÓXIDOS

Los óxidos son compuestos binarios, es decir, formados

sólo por dos elementos, uno de los cuales es oxígeno

actuando con número de oxidación –2.

ANHÍDRIDOS

Los Anhídridos también llamados óxidos no metálicos u óxidos

ácidos son compuestos que están formados en su estructura por un no

metal y oxígeno. Ejemplo:

Cl2O7El número de oxidación del oxígeno es -2 y el número de oxidación del

cloro es +7 recuerda que al cruzarlo quedan como subíndices y sin el

signo.

Cl2O7

Anhídrido

perclórico

(Cloro con

valencia +7)

Cl2O5

Anhídrido

clórico

(Cloro con

valencia +5)

Cl2O3

Anhídrido

cloroso

(Cloro con

valencia +3)

Cl2OAnhídrido

hipocloso

(Cloro con

valencia +1)

Ejemplo:

PERÓXIDOS

Son compuestos binarios del oxígeno, que presentan

la particularidad de que dos átomos de oxígeno se

unen entre sí, lo que determina que su número de

oxidación sea –1.

Se denominan sustituyendo la palabra óxido por

peróxido.

Así: Na2O2 Peróxido de sodio

BaO2 Peróxido de bario

H2O2 Peróxido de hidrógeno (más conocido por su nombre

trivial de agua oxigenada).

COMPUESTOS

BINARIOS HIDROGENADOS

Compuestos hidrogenados o hídridos

CUALQUIER ELEMENTO + H

n Hidridos salinos o Hidruros:

Compuestos formados por H con número de oxidación –1 y un metal activo. Este puede ser un

metal alcalino (grupo I), alcalino-terreo (grupo II), excepto Be y Mg o algunos del grupo

III, incluyendo lantánidos.

Poseen carácter salino y su enlace es de tipo iónico

Se nombran como hidruro del metal

NaH hidruro de sodio

CaH2 hidruro de calcio

AlH3 hidruro de aluminio

n Hidridos ácidos o Hidrácidos:

Compuestos formados por H y un elemento del grupo VI: S, Se o Te, que actúa con Nº de

oxidación –2, o un elemento del grupo VII: F, Cl, Br o I que actúa con n°ox. –1.

Para nombrarlos: raíz del no-metal con sufijo uro + “de hidrógeno”. Cuando están en solución

se nombran como ácido, raíz no-metal terminado en hídrico.

H2S sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico

H2Se selenuro de hidrógeno o ácido telurhídrico

HF fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico

HIDRUROS

Son combinaciones binarias del hidrógeno con los metales, en las que el

H tiene número de oxidación -1.

Los hidruros de los grupos 1 y 2 tienen un carácter iónico más

acentuado que los de los grupos 13 y 14, que se caracterizan por poseer

un carácter covalente importante. Pero a efectos de nomenclatura los

nombraremos igual, excepto el hidruro de boro que por su carácter no

metálico lo nombraremos dentro de los compuestos de H + no metal.

HIDROCARBUROS XILENOS

De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos

se pueden clasificar como:

Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A

su vez se clasifican en:

Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales

Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas

laterales.

Hidrocarburos cíclicos ó cicloalcanos, que se definen como

hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se clasifican como:

Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización.

Policíclicos, que contienen varias operaciones de ciclización.

Los sistemas policíclicos se pueden clasificar por su complejidad en:

ÁCIDOS

Un ácido (del latín acidus, que significa agrio) es considerado

tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se

disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión

hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se

aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas

Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un

compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto

(denominado base). Algunos ejemplos comunes son el ácido acético (en

el vinagre), el ácido clorhídrico (en el Salfumant y los jugos gástricos),

el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), o el ácido sulfúrico (usado enbaterías

de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las

reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de

oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases,

dependiendo de la temperatura y también pueden existir como sustancias

puras o en solución.

Ácidos de Arrhenius: H2O(l) + H2O (l) H3O+(ac) + OH-(ac)

ÁCIDOS

Ácidos de Brønsted-Lowry

Aunque el concepto de Arrhenius es muy útil para describir muchas

reacciones, también está un poco limitado en su alcance. En 1923, los

químicos Johannes Nicolaus Brønstedy Thomas Martin

Lowry reconocieron independientemente que las reacciones ácido-base

involucran la transferencia de un protón. Un ácido de Brønsted-

Lowry (o simplemente ácido de Brønsted) es una especie que dona un

protón a una base de Brønsted-Lowry. La teoría ácido-base de Brønsted-

Lowry tiene varias ventajas sobre la teoría de Arrhenius. Considere las

siguientes reacciones del ácido acético (CH3COOH), el ácido

orgánico que le da al vinagre su sabor característico:

ÁCIDOS

Ácidos de Lewis

Un tercer concepto fue propuesto por el físicoquímico Gilbert N. Lewis en

1923, el cual incluye reacciones con características ácido-base que no

involucran una transferencia de protón. Un ácido de Lewis es una especie

que acepta un par de electrones de otra especie; en otras palabras, es un

aceptor de par de electrones. Las reacciones ácido-base de Brønsted son

reacciones de transferencia de protones, mientras que las reacciones ácido-

base de Lewis son transferencias de pares de electrones. Todos los ácidos de

Brønsted son también ácidos de Lewis, pero no todos los ácidos de Lewis son

ácidos de Brønsted. Las siguientes reacciones podrían ser descritas en

términos de química ácido-base.

COMPUESTOS BINARIOS SIN OXIGENO E HIDRÓGENO

COMPUESTOS BINARIOS SIN OXIGENO

ALEACIONES

Sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual

que los metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y

la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por

los que están formadas. Las sustancias que contienen un metal y ciertos

no metales, particularmente las que contienen carbono, también se

llaman aleaciones. La más importante entre estas últimas es el acero.

BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS

Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y

la isla de un fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el

nombre de ecuación química, en la cual, se expresan en la primera

parte los reactivos y en la segunda los productos de la reacción.

A + B C + D

Reactivos Productos

Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos

métodos. En todos el objetivo que se persigue es que la ecuación

química cumpla con la ley de la conservación de la materia.