Colegio México del Sureste, S.C.Sección Preparatoria

Equipo:Juan Pablo Muñoz Juárez

Cristian Uriel Romero Ruíz

“Folleto de Química

Equipo no. 3

Asignatura:

Química Inorgánica

Primer Semestre. Grupo “A”

Profesor:

Lic. Carmina Ravelo

Villahermosa, Tabasco; 13 de Diciembre de 2013

ÍNDICENomenclatura inorgánica………………………………………………………………………….1Sistemas de clasificación…………………………………………………………………………2

Óxidos…………………………………………………………………………………………………3

Anhídridos………………………………………………………………………………………….3

Hidróxidos…………………………………………………………………………………………4

Hidruros.…………………………………………………………………………………………..4

Ácidos……………………………………………………………………………………………..…5

Sales………………………………………………………………………………………………….6

Sales ácidas………………………………………………………………………………………7

Reacciones químicas…………………………………………………………………………………..8Ecuaciones químicas………………………………………………………………………………….9

Simbología…………………………………………………………………………………….…10

Balanceo……………………………………………………………………………………….…11

1. Tanteo……………………………………………………………………..……………11

2. Redox………………………………………………………………………………………11

3. Algebraico………………………………………………………………………………12

Entalpia………………………………………………………………………..……………………………14Entropía……………………………………………………………………………………………………15Composición porcentual…………………………………………………….……………………16Leyes ponderales………………………………………………………………………………………17

NOMENCLATURA INORGANICA

Es un método sistemático para nombrar compuestos, como recomienda la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Las reglas se conocen comúnmente como "El libro Rojo". Idealmente, cualquier compuesto debería tener un nombre del cual se pueda extraer una fórmula química sin ambigüedad. También existe una nomenclatura IUPAC para la Química orgánica. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, 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.

Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman. 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 químicas 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 presente en estas moléculas. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.

SISTEMAS DECLASIFICACIÓNNomenclatura sistemáticaSe basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en cada molécula. La atomicidad indica el número de átomos de un mismo elemento en una molécula, como por ejemplo el agua con fórmula H2O, que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno presentes en cada molécula de este compuesto, aunque de manera más práctica, la atomicidad en una fórmula química también se refiere a la proporción de cada elemento en una cantidad determinada de sustancia. En este estudio sobre nomenclatura química es más conveniente considerar a la atomicidad como el número de átomos de

un elemento en una sola molécula. La forma de nombrar los compuestos en este sistema es: prefijo-nombre genérico + prefijo-nombre específico Sistema StockEste sistema de nomenclatura se basa en nombrar a los compuestos escribiendo al final del nombre con números romanos la valencia atómica del elemento con “nombre específico”. La valencia es el que indica el número de electrones que un átomo pone en juego en un enlace químico, un número positivo cuando tiende a ceder los electrones y un número negativo cuando tiende a ganar electrones. Normalmente, a menos que se haya simplificado la fórmula, la valencia puede verse en el subíndice del otro elemento. Los números de valencia normalmente se colocan como superíndices del átomo en una fórmula molecular.

Óxidos básicos (metálicos)

Son aquellos óxidos que se producen entre el oxígeno y un metal cuando el oxígeno trabaja con un número de valencia -2. Su fórmula general es: Metal + O. En la nomenclatura tradicional se nombran con el sufijo -oso e -ico dependiendo de la menor o mayor valencia del metal que acompaña al oxígeno. Y en la nomenclatura sistemática se utilizan las reglas generales con la palabra óxido como nombre genérico.

Metal + Oxígeno → Óxido básico

Óxidos ácidos o anhídridos (no metálicos)

Son aquellos formados por la combinación del oxígeno con un no metal. Su fórmula general es no metal + O. En este caso, la nomenclatura tradicional emplea la palabra anhídrido en lugar de óxido, a excepción de algunos óxidos de nitrógeno y fósforo. La nomenclatura sistemática y la Stock nombran a los compuestos con las mismas reglas que en los óxidos metálicos.

hipo- … -oso (para números de valencia 1 y 2)

… -oso (para números de valencia 3 y 4)

… -ico (para números de valencia 5 y 6)

per- … -ico (para el número de valencia 7)

No metal + Oxígeno → Anhídrido

Hidróxido

Los hidróxidos son compuestos ternarios básicos formados por la unión de un óxido básico con agua. Se caracterizan por tener en solución acuosa el radical o grupo oxhidrilo o hidroxilo OH-1. Para nombrarlos se escribe con la palabra genérica hidróxido, seguida del nombre del metal electropositivo terminado en -oso o -ico según las reglas generales para el sistema tradicional. La fórmula general es Metal + (OH)-1

x.

Óxido básico + Agua → Hidróxido

Los hidróxidos cuando se disuelven en agua se ionizan formando cationes metal e iones hidroxilo u oxhidrilo. Este proceso de ionización es reversible, es decir que así como se forma los cationes metal e iones hidroxilo a partir de un hidróxido, inversamente, también se pueden formar hidróxidos a partir de los cationes e iones ya mencionados.

HIDRUROS

Son compuestos binarios o diatómicos formados por hidrógeno y un metal. En estos compuestos, el hidrógeno siempre tiene valencia -1. Se

nombran con la palabra hidruro. Su fórmula general es Metal + H. Para nombrar

estos compuestos en el sistema tradicional se utiliza la palabra hidruro y se agrega el nombre del metal con los sufijos -oso o -ico con las reglas generales para esta nomenclatura.

Ácidos (Hidrácidos y Oxiácidos)

Hidrácidos

Los hidrácidos  o hidruros no metálicos son compuestos formados

entre el hidrógeno y un no metal de las familias VIA y VIIA. Los elementos de estas dos familias que pueden formar hidrácidos e hidruros no metálicos son: S, Se, Te, F, Cl, I y Br, que por lo general trabajan con el menor número de oxidación, -2 para los anfígenos y -1 para los halógenos. Estos compuestos se nombran en el sistema tradicional y de forma diferente según si están disueltos o en estado puro.

No metal + Hidrógeno → Hidruro no metálico

Oxiácidos

Los oxiácidos son compuestos ternarios ácidos originados de la combinación del agua con un anhídrido u óxido ácido. La fórmula general para los oxácidos es 

H + No Metal + O.

En el sistema tradicional se les nombra con las reglas generales para los anhídridos sustituyendo la palabra anhídrido por ácido.

Los oxiácidos son compuestos que presentan uniones covalentes, pero cuando se disuelven en agua ceden fácilmente iones H+1

formando iones H+1 y del anión ácido correspondiente.

SALES (Sales haloideas y oxisales)

SALES HALOIDEAS

Las  sales haloideas son compuestos formados por un hidrácido y un hidróxido. Para nombrarlos en el sistema tradicional, stock y sistemático se aplican las reglas generales usando el nombre del no metal con el sufijo –uro como nombre genérico y el nombre del metal como nombre especifico.

Hidrácido + Hidróxido → Agua + Sal neutra

OXISALES

Las  oxisales son compuestos formados por un hidróxido y un oxácido. La denominación que reciben las sales proviene del nombre del ácido, oxácido, que las origina. Para nombrar una sal cuando deriva de un ácido cuyo nombre especifico termina en -oso, se reemplaza dicha terminación por -ito. Análogamente cuando el nombre especifico del ácido termina en –ico, se reemplaza por -ato.

Metal + Radical Oxigenado = Oxisales

SALES ÁCIDAS

Las sales ácidas son compuestos cuaternarios que resultan del reemplazo parcial de los hidrógenos de un ácido por átomos metálicos.

Los ácidos deben presentar dos o más hidrógenos en su molécula para formar estas sales.

Para nombrarlos en el sistema Stock y sistemático se usan las reglas generales para las sales neutras ternarias, en estos dos sistemas, agregando la palabra “hidrógeno” antes del nombre del no metal.

Para poder encontrar la valencia del no metal para así poder nombrar correctamente la sal se puede usar el método utilizado en los compuestos de sales neutras ternarias, teniendo en cuenta: que el oxígeno trabaja con valencia -2; el hidrógeno trabaja con valencia +1;

Estos compuestos siguen la fórmula general Metal + Hidrógeno + No Metal + Oxigeno; los elementos con valencias positivas son el metal, el hidrógeno y los elementos con valencias negativas son el no metal y el hidrogeno.

Ácido + Hidróxido → Agua + Sal ácida

REACCIONES QUÍMICAS

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.

Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

Nombre DescripciónRepresentación

Reacción de síntesis

Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo.

A+B → AB

Reacción de descomposición

Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos. En este tipo de reacción un solo reactivo se convierte en zonas o productos.

AB → A+B

Reacción de desplazamiento o Simple sustitución

Un elemento reemplaza a otro en un compuesto.

A + BC → AC + B

Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución

Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes.

AB + CD → AD + BC

ECUACIONES QUÍMICAS

Una ecuación química es una representación escrita de una reacción química. Se basa en el uso de símbolos químicos que identifican a los átomos que intervienen y como se encuentran agrupados antes y después de la reacción. Cada grupo de átomos se encuentra separado por símbolos (+) y representa a las moléculas que participan, cuenta además con una serie de números que indican la cantidad de átomos de cada tipo que las forman y la cantidad de moléculas que intervienen, y con una flecha que indica la situación inicial y la final de la reacción.

Subíndices

Los subíndices indican la atomicidad, es decir la cantidad de átomos de cada tipo que forma cada agrupación de átomos (molécula).

Coeficiente estequiométrico

Es un número que funciona en cierta forma como un multiplicador indicando el número de moléculas de un determinado tipo que participa en una ecuación química dada.

SIMBOLOGÍA DE ECUACIONES QUÍMICAS

Tipos de balanceo de ecuaciones

Método de tanteo

El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tenga los átomos en la misma cantidad

H2O + N2O5 NHO3

Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno.

Balanceo de ecuaciones por el método de Redox (Oxido reducción)

En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de óxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía. Para balancear una reacción por este método, se deben considerar los siguiente pasos

1) Determinar los números de oxidación de los diferentes compuestos que existen en la ecuación.

2) Una vez determinados los números de oxidación, se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de la ecuación con el segundo, para ver que elemento químico cambia sus números de oxidación

3) se comparan los números de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-reducción

4) Si el elemento que se oxida o se reduce tiene número de oxidación 0, se multiplican los números oxidados o reducidos por el subíndice del elemento que tenga número de oxidación 0

5) Los números que resultaron se cruzan, es decir el número del elemento que se oxido se pone al que se reduce y viceversa

Los números obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la ecuación que tenga más términos y de ahí se continua balanceando la ecuación por el método de tanteo

Balanceo de ecuaciones por el método algebraico

Este método está basado en la aplicación del álgebra. Para balancear ecuaciones se deben considerar los siguientes puntos

1) A cada formula de la ecuación se le asigna una literal y a la flecha de reacción el signo de igual. Ejemplo:

Fe + O2 Fe2O3

A B C

2) Para cada elemento químico de la ecuación, se plantea una ecuación algebraica

Para el Fierro A = 2C

Para el Oxigeno 2B = 3C

3) Este método permite asignarle un valor (el que uno desee) a la letra que aparece en la mayoría de las ecuaciones algebraicas, en este caso la C

Por lo tanto si C = 2

Si resolvemos la primera ecuación algebraica, tendremos:

2B = 3C

2B = 3(2)

B = 6/2

B = 3

Los resultados obtenidos por este método algebraico son

A = 4

B = 3

C = 2

Estos valores los escribimos como coeficientes en las fórmulas que les corresponden a cada literal de la ecuación química, quedando

balanceada la ecuación

ENTALPÍA

Entalpía es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico.

En palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica en un sistema, transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar

Usualmente la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de Unidades, en joules.

La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente; la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida en cambio.

La variación de entalpía se define mediante la siguiente ecuación:

ΔH es la variación de entalpía.

Hfinal es la entalpía final del sistema. En una reacción química, Hfinal es la entalpía de los productos.

Hinicial es la entalpía inicial del sistema. En una reacción química, Hinicial es la entalpía de los reactivos.

ENTROPÍA

En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos. La palabra entropía procede del griego (ἐντροπία) y significa evolución o transformación.

En todo proceso reversible la integral curvilínea de \frac{\delta Q}{T} sólo depende de los estados inicial y final, con independencia del camino seguido (δQ es la cantidad de calor absorbida en el proceso en cuestión y T es la temperatura absoluta). Por tanto, ha de existir una función del estado del sistema, S=f(P,V,T), denominada entropía, cuya variación en un proceso reversible entre los estados 1 y 2 es:

Unidades: S= [cal/K]

COMPOSICIÓN PORCENTUAL

Conocida la fórmula de un compuesto químico, es posible saber el porcentaje de masa con el que cada elemento que forma dicho compuesto está presente en el mismo.

Una molécula de dióxido de azufre, SO2, contiene un átomo de azufre y dos de oxígeno. Calcular la composición en tanto por ciento de dicha molécula. Datos: la masa atómica del azufre es 32,1 y la del oxígeno, 16,0 u. El problema puede resolverse por dos vías:

Utilizando unidades de masa atómica: Masa molecular del SO2 = (32,1) + (2 · 16) = 64,1 u.

Porcentaje de azufre en el compuesto: (32'1 / 64'1)x(100) = 50'078%

Porcentaje de oxígeno en el compuesto: (32 / 64'1)x(100) = 49'92%

La fórmula química de un compuesto a través de su composición porcentual:

Conocida la composición porcentual de un compuesto o su composición elemental en gramos, se puede determinar su fórmula más simple mediante cálculos elementales.

La fórmula más simple o fórmula empírica de un compuesto es la menor relación entre el número de átomos presentes en una molécula de ese compuesto.

A través de la composición porcentual de un compuesto, puede conocerse su fórmula empírica.

RELACIONES PONDERALES Y VOLUMETRICAS

1ª.- LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA (Lavoisier, 1787)

La suma de las masas de los productos reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción.

Es decir, la masa se conserva , lo que nos permite afirmar que si, por ejemplo, 1 g de hidrógeno reacciona con 8 g de oxígeno, para formar agua , la masa de agua formada es de 9 g.

2ª.- LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS o CONSTANTES

Cuando dos o más elementos (o sustancias), se unen para formar una sustancia determinada, lo hacen siempre en proporciones fijas y determinadas.

3ª.- LEY DE LAS PROPORCIONES RECÍPROCAS o DE LOS PESOS DE COMBINACIÓN (Richter, 1792).

Las masas de elementos diferentes, que se combinan con una misma masa de otro elemento, son las mismas son las mismas con las que se combinarían entre sí, si la reacción es posible, o son sus múltiplos o sus submúltiplos.

4ª.- LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES (Dalton, 1803).

Las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro, para formar varios compuestos, están en la relación de los números enteros y sencillos.

5ª.- LEY DE LOS VOLÚMENES DE COMBINACIÓN (Gay-Lussac, 1808).

Los volúmenes, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, de las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, están en una relación de números enteros y sencillos.

6ª.- LEY DE AVOGADRO (1811).

A igualdad de presión y temperatura, volúmenes iguales de sustancias gaseosas con tiene el mismo número de moléculas.

Es decir, que en un litro de hidrógeno y en un litro de oxígeno, si se encuentran a la misma presión y temperatura, hay el mismo número de moléculas.