Wednesday, July 13, 2005

FuNcIoNeS qUíMiCaS iNoRgÁnIcAs

1.- Definiciones de estado o número de oxidación y valencia.

El ESTADO DE OXIDACIÓN o número de oxidación se define como la suma de cargas positivas y negativas de un átomo, lo cual indirectamente indica el número de electrones que el átomo ha aceptado o cedido. El estado de oxidación es una aproximación conceptual, útil por ejemplo cuando se producen procesos de oxidación y reducción (procesos rédox). (1)

Se llama VALENCIA QUÍMICA al número que indica la cantidad de protones que existen en un elemento químico. (2)


2.- Diferencias entre los dos conceptos.

El estado de oxidación es un número convencional que sirve para expresar el modo en que se combinan distintos elementos(da o recibe); en cambio la valencia es el número que sirve para indicar la cantidad de electrones de determinado elemento. La mayor parte de veces el valor numérico del estado de oxidación es igual al de la valencia, pero esto no quiere decir que sus definiciones sean lo mismo. 3


3.- Principales valencias de los elementos metales y no metales.

Valencias

Metales

ELEMENTO

SÍMBOLO

VALENCIA

Litio

Li

1

Sodio

Na

1

Potasio

K

1

Rubidio

Rb

1

Cesio

Cs

1

Francio

Fr

1

Berilio

Be

2

Magnesio

Mg

2

Calcio

Ca

2

Estroncio

Sr

2

Bario

Ba

2

Radio

Ra

2

Cinc

Zn

2

Cadmio

Cd

2

Cobre

Cu

1 , 2

Mercurio

Hg

1 , 2

Aluminio

Al

3

Oro

Au

1 , 3

Hierro

Fe

2 , 3

Cobalto

Co

2 , 3

Níquel

Ni

2 , 3

Estaño

Sn

2 , 4

Plomo

Pb

2 , 4

Platino

Pt

2 , 4

Iridio

Ir

2 , 4

Cromo

Cr

2 , 3 , 6

Manganeso

Mn

2 , 3 , 4 , 6 , 7

No Metales

ELEMENTO

SÍMBOLO

VALENCIA

Hidrógeno

H

- 1 , 1

Fluor

F

- 1

Cloro

Cl

- 1 , 1 , 3 , 5 , 7

Bromo

Br

- 1 , 1 , 3 , 5 , 7

Yodo

I

- 1 , 1 , 3 , 5 , 7

Oxigeno

O

- 2 , 2

Azufre

S

- 2 , 2 , 4 , 6

Selenio

Se

- 2 , 2 , 4 , 6

Telurio

Te

- 2 , 2 , 4 , 6

Nitrógeno

N

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

Fósforo

P

- 3 , 1 , 3 , 5

Arsénio

As

- 3 , 3 , 5

Antimonio

Sb

- 3 , 3 , 5

Boro

B

- 3 , 3

Bismuto

Bi

- 3 , 3 , 5

Carbono

C

- 4 , 2 , 4

Silicio

Si

- 4 , 4

(4)

4.- Principales estados de oxidación de metales y no metales.

· Nombre

Símbolo

Grupo

Estado de Oxidación

Hidrógeno

H

I A

1, -1

Litio

Li

I A

1

Berilio

Be

II A

2

Boro

B

III A

3

Carbono

C

IV A

2, 4, -4

Nitrógeno

N

V A

2, 3, -3, 4, 5

Oxígeno

O

VI A

-2

Flúor

F

VII A

-1

Sodio

Na

I A

1

Magnesio

Mg

II A

2

Aluminio

Al

III A

3

Silicio

Si

IV A

4

Fósforo

P

V A

3, -3, 4, 5

Azufre

S

VI A

2, -2, 4, 6

Cloro

Cl

VII A

1, -1, 3, 5, 7

Potasio

K

I A

1

Calcio

Ca

II A

2

Escandio

Sc

III B

3

Titanio

Ti

IV B

3, 4

Vanadio

V

V B

2, 3, 4, 5

Cromo

Cr

VI B

2, 3, 6

Manganeso

Mn

VII B

2, 3, 4, 6, 7

Hierro

Fe

VIII B

2, 3

Cobalto

Co

VIII B

2, 3

Níquel

Ni

VIII B

2, 3

Cobre

Cu

I B

1, 2

Zinc

Zn

II B

2

Galio

Ga

III A

1, 3

Germanio

Ge

IV A

4

Arsénico

As

V A

3, -3, 5

Selenio

Se

VI A

-2, 4, 6

Bromo

Br

VII A

1, -1, 3, 5

Rubidio

Rb

I A

1

Estroncio

Sr

II A

2

Itrio

Y

III B

3

Circonio

Zr

IV B

2, 3, 4

Niobio

Nb

V B

3, 5

Molibdeno

Mo

VI B

2, 3, 4, 5, 6

Tecnecio

Tc

VII B

2, 4, 7

Rutenio

Ru

VIII B

2, 3, 4, 6, 8

Rodio

Rh

VIII B

1, 2, 3, 4

Paladio

Pd

VIII B

2, 4

Plata

Ag

I B

1, 2

Indio

In

III A

3

Estaño

Sn

IV A

2, 4

Antimonio

Sb

V A

3, -3, 5

Telurio

Te

VI A

-2, 4, 6

Yodo

I

VII A

1, -1, 5, 7

Xenón

Xe

O

2, 4, 6, 8

Cesio

Cs

I A

1

Bario

Ba

II A

2

Lantano

La

III B

3

Cerio

Ce

III B

3, 4

Praseodimio

Pr

III B

3, 4

Neodimio

Nd

III B

3

Prometio

Pm

III B

3

Samario

Sm

III B

2, 3

Europio

Eu

III B

2, 3

Gadolinio

Gd

III B

3

Terbio

Tb

III B

3, 4

Disprosio

Dy

III B

3

Holmio

Ho

III B

3

Erbio

Er

III B

3

Tulio

Tm

III B

2, 3

Iterbio

Yb

III B

2, 3

Lutecio

Lu

III B

3

Hafnio

Hf

IV B

4

Tantalio

Ta

V B

5

Wolframio

W

VI B

2, 3, 4, 5, 6

Renio

Re

VII B

-1, 2, 4, 6, 7

Osmio

Os

VIII B

4, 6, 8

Iridio

Ir

VIII B

2, 3, 4, 6

Platino

Pt

VIII B

2, 4

Oro

Au

I B

1, 3

Mercurio

Hg

II B

1, 2

Talio

Tl

III A

1, 3

Plomo

Pb

IV A

2, 4

Bismuto

Bi

V A

3, 5

Polonio

Po

VI A

2, 4

Astato

At

VII A

1, -1, 5

Francio

Fr

I A

1

Radio

Ra

II A

2

Actinio

Ac

III B

3

Torio

Th

III B

4

Protactinio

Pa

III B

4, 5

Uranio

U

III B

3, 4, 5, 6

Neptunio

Np

III B

3, 4, 5, 6

Plutonio

Pu

III B

3, 4, 5, 6

Americio

Am

III B

3, 4, 5, 6

Curio

Cm

III B

3

Berkelio

Bk

III B

3, 4

Californio

Cf

III B

3

(5)

5.- ¿Qué es una función química?

Se llama función Química al conjunto de propiedades comunes a una serie de compuestos análogos. Se conocen funciones en las dos químicas, mineral y orgánica; así son funciones de la química mineral la función anhídrido, función óxido, función ácido, función base y función sal.


Las funciones de la química orgánica son muchas más, destacándose entre todas la función hidrocarburo, porque de ella se desprenden todas las demás. Para mayor claridad dividimos las funciones orgánicas en dos grupos, que designamos con los nombres de fundamentales y especiales. Las funciones fundamentales son: la función alcohol, función aldehído, función cetona y función ácido. Las funciones especiales son: la función éter, la función éster, función sal orgánica, función amina y amida y funciones nitrilo y cianuro. (6)


6.- Principales funciones inórganicas:

Las principales funciones inórganicas son:

  • Óxidos:

Compuesto químico formado por oxígeno y metal o no metal, cuando esta formado por oxigeno y no metal se llama anhídrido.

ELEMENTO

+

OXÍGENO

ÓXIDO

Na

+

O2

Na2O

Sodio

Oxígeno

Óxido de sodio

  • Hidróxidos


Un óxido básico reacciona con AGUA para dar una nueva sustancia que se denomina
HIDRÓXIDO o BASE.

ÓXIDO BÁSICO+AGUAHIDRÓXIDO o BASE
Na2O+H2ONa(OH)
Óxido de sodioAguaHidróxido de sodio
Fe2O3+H2OFe(OH)3
Óxido férricoAguaHidróxido férrico
  • Ácidos Oxácidos

Son todos los compuestos resultantes de la combinación de un hidrácido y agua. Están formados por un no metal o metaloide, oxigeno e hidrógeno.


Anhídrido + Agua = Ácido Oxácido

Ejemplos:
CO2 + H20 = H2CO3
SO2 + H20 = H2SO4
Cl2O + H20 = HClO

  • Hidrácidos

Se obtiene a partir de la reacción entre el hidrógeno con un halógeno o azufre, estando tanto el azufre como los halógenos con su menor estado de oxidación, los productos gaseosos: Cloruro de Hidrógeno, Sulfuro de Hidrógeno, etc. Luego, para formar el Hidrácido propiamente dicho deben ser disueltos en agua. Existen solamente cinco. Son ácidos no oxigenados.

Una vez disueltos en agua, cada uno de estos cinco HIDRUROS
NO METÁLICOS, se transforma en el Hidrácido correspondiente.

Producto GaseosoDisuelto en Agua
HF(g)Fluoruro de HidrógenoHF(ac)Ácido Fluorhídrico
HCl(g)Cloruro de HidrógenoHCl(ac)Ácido Clorhídrico
HBr(g)Bromuro de HidrógenoHBr(ac)Ácido Bromhídrico
HI(g)Ioduro de HidrógenoHI(ac)Ácido Iodhídrico
H2S(g)Sulfuro de HidrógenoH2S(ac)Ácido Sulfhídrico
H2S(g)(g) significa que el compuesto H2S es un gas
H2S(ac)(ac) significa que el compuesto H2S está disuelto en agua
  • Sales Haloideas

Las sales haloideas resultan de la sustitución total de los átomos de hidrógeno de un ácido hidrácido por un metal. No reaccionan ante los indicadores, es decir no viran de color el papel tornasol azul ni el rosado, no cambian de color en presencia de la fenolftaleína etc.

*

  • Oxisales

Las oxisales son compuestos ternarios que se obtienen al sustituir los hidrógenos de un oxoácido por no metales *

  • Sales Dobles

Son el resultado de la sustitución del hidrógeno por dos metales diferentes, estos de colocan en orden de electropositividad.

H2Se + Li + Rb = LiRbSe

Ejemplos:

- LiMgP = Fosfuro doble de Litio y Magnesio.
- LiRbSe = Selenuro doble de Litio y Rubidio.
- KNaS = Sulfuro doble de sodio y potasio.


7.- ¿Cuáles son las principales nomenclaturas que se usan para nombrar
compuestos inorgánicos?

Las principales nomenclaturas para nombrar compuestos inorgánicos son:

"1. Nomenclatura tradicional

Sistema más antiguo y que consiste en designar el estado de mayor número de oxidación por la terminación ico y el de menor número de oxidación mediante la terminación oso. Cuando el número de oxidación es invariable puede emplearse la terminación ico.

2. Sistema Stock-Werner:
La nomenclatura de stock indica la valencia del el elemento entre paréntesis y con números romanos.

3. Sistema Racional recomendado por la I.U.P.A.C.:
Este sistema tampoco hace diferencia entre óxidos básicos y anhidridos . Se emplea el nombre género óxido, pero se le antepone el prefijo mono, di, tri, tera, penta, hexa, hepta según el número de átomos de O. que lleve el óxido(1,2,3,4,5,6,7, respectivamente), luego la preposición de, y el nombre específico es el del elemento unido al oxígeno. Si el elemento solo produce un óxido se suprime el prefijo mono.Cuando se presente el caso de dos óxidos de un elemento que tienen, el mismo número de átomos de O, debe indicarse además el número de átomos del otro elemento.

http://platea.cnice.mecd.es/~pmarti1/educacion/tercero_eso/bloque_4/fn_1a3.htm

http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/IEQTE/nomen_inorg.pdf

http://www.monografias.com/trabajos11/nomecom/nomecom.shtml#BINARIOS


8.- Cómo se forman en general:


8.1. Los hidruros:

  • HIDRUROS:


Los hidruros son compuestos binarios formados por átomos de Hidrógeno y de otro elemento. Los Hidruros se dividen en: Hidruros Metálicos, Hidruros No Metálicos.

ELEMENTO + HIDRÓGENO = HIDRURO

http://usuarios.lycos.es/alonsoquevedo/formulainorganica/hidruros.htm

http://www.educared.net/aprende/anavegar3/premiados/ganadores/b/1046/hidruros.htm

8.2. Los óxidos

Compuesto químico formado por oxígeno y metal o no metal, cuando está formado por oxigeno y no metal se llama anhídrido”(11). Los óxidos se clasifican en básicos y ácidos.

ELEMENTO

+

OXÍGENO

=

ÓXIDO

http://www.uc.cl/quimica/agua/glos3.htm

http://usuarios.lycos.es/alonsoquevedo/formulainorganica/oxidos_basicos.htm#¿Cómo%20se%20nombran

8.3. Los hidróxidos

  • HIDRÓXIDOS:

ÓXIDO BÁSICO + AGUA = HIDRÓXIDO

Un óxido básico reacciona con AGUA para dar una nueva sustancia que se denomina Hidróxido o Base,

NOTA: Cuando un óxido ácido se combina con agua se obtiene un ácido oxácido.

http://usuarios.lycos.es/alonsoquevedo/formulainorganica/hidroxidos.htm

http://www.acienciasgalilei.com/qui/formulacion/hidroxidos.htm

http://webs.ono.com/usr041/formulacion/hidroxidos.htm


9.- Formulación y nomenclatura de hidruros metálicos

METAL + HIDRÓGENO = HIDRURO METÁLICO = MHX

Provienen de la combinación entre el Hidrógeno y un metal. Si el metal con el que se combina tiene una sola valencia se nombran con las palabras Hidruro de, y el nombre del metal con el que se combina.

En las demás nomenclaturas que igual que en los óxidos, lo único que en vez de óxido se pone hidruro.

Se forman cuando el hidrógeno se combina con un metal.


La fórmula general de las moléculas de los hidruros metálicos es:

Se antepone la frase "HIDRURO DE" al nombre del METAL.

http://html.rincondelvago.com/formulacion-y-nomenclatura-inorganica_11.html

http://www.fortunecity.com/campus/dawson/196/nomenc.htm

http://webs.ono.com/usr041/formulacion/hidmet.htm

http://html.rincondelvago.com/formulacion-y-nomenclatura-inorganica_14.html


10. Formulación y nomenclatura de hidruros no metálicos

Se forman cuando el hidrógeno se combina con un no metal. En éstos compuestos el HIDRÓGENO actúa con estado de oxidación: +1.

NO METAL+HIDRÓGENOHIDRURO NO METÁLICO

N2+H2NH3
nitrógenohidrógenoamoniaco
P4+H2PH3
fósforohidrógenofosfamina

(12)

Se agrega la terminación "URO" al nombre del NO METAL, seguido por la frase "DE HIDRÓGENO"

Ejemplo:

HF Fluoruro de hidrógeno

de los hidruros no metálicos los más importantes son:


HF Fluoruro de hidrógeno
HCl Cloruro de hidrógeno
HBr Bromuro de hidrógeno
HI Ioduro de hidrógeno
H2S Sulfuro de hidrógeno (13)


11. ¿Como se forman los óxidos básicos y los óxidos ácidos. Qué otros nombres tienen?

Óxido Básico: Se le llama así la reacción de un elemento metálico.

METAL+OXÍGENOÓXIDO BÁSICO
Na+O2Na2O
SodioOxígenoÓxido de sodio
Óxido Ácido: Es la reacción de un no metal con el oxígeno.
NO METAL+OXÍGENOÓXIDO ÁCIDO

El FÓSFORO cuando forma óxidos lo hace con los números de oxidación, 3 y 5,
de acuerdo a como reaccione con el oxígeno actuará con uno u otro número de oxidación.
Si actúa con Nº de oxidación: 3
P+O2P2O3
FósforoOxígenoOxido Fosforoso
Si actúa con Nº de oxidación: 5
P+O2P2O5
FósforoOxígenoOxido Fosfórico

12. Formulación y nomenclatura de óxidos básicos

De acuerdo con el sistema Stock llamado así en memoria de Albert Stock (1876-1946), aceptado como válido por la I.U.P.A.C., se nombran con la palabra genérica óxido de, seguida inmediatamente del nombre del metal, indicando al final del mismo en números romanos y entre paréntesis el número de oxidación si el elemento metálico presenta varios.
A continuación una tabla con el número de oxidación del metal y la formulación general

De acuerdo con la nomenclatura tradicional en vez de utilizar números romanos entre paréntesis se utilizan los sufijos oso cuando trabaja con el menor número de oxidación e ico cuando trabaja con el mayor número de oxidación, eliminando la sílaba de

Resultan de la combinación de un no metal con el oxígeno.

Ejemplo:

15


13. Formulación y nomenclatura de óxidos ácidos.

De acuerdo con el sistema Stock, se nombran con la palabra genérica óxido de, seguida inmediatamente del nombre del no metal, indicando al final del mismo en números romanos y entre paréntesis el número de oxidación.

A continuación una tabla con el número de oxidación del no metal y la formulación general.

De acuerdo con la nomenclatura tradicional se nombran con la palabra anhídrido y se utiliza el prefijo hipo y sufijo oso cuando trabaja con el menor número de oxidación, el sufijo oso cuando trabaja con la segunda valencia menor, el sufijo ico cuando trabaja con la tercera valencia y, el prefijo per con el sufijo ico cuando trabaja con el mayor número de oxidación, eliminando la sílaba de

A continuación el ejemplo con un elemento del grupo VII que trabaja con las valencias 1,3,5 y 7.

Resultan de la combinación del hidrógeno con un elemento no metálico. (16)

14. ¿Qué son los peróxidos?. Fórmulas y nombres

Son compuestos binarios de oxigeno y un metal. En ellos hay un enlace entre dos átomos de oxí­geno que no hay en los óxi­dos ni en los anhídridos.

La nomenclatura de los peróxidos es como si­gue:
El nombre genérico será la palabra peróxido y el específico el nombre del metal precedido de la preposición de.

Ejemplos:

(17)

15. ¿Cómo se forman los hidróxidos?

Resulta de la reacción de un óxido básico con el agua. (18)

16. Formulación y nomenclatura de hidróxidos

Para reconocer una base se utilizan indicadores como el papel tornasol, pH universal, fenolftaleina entre otros. Las bases hacen virar el papel tornasol rosado a azul.

Ejemplo:

La forma de nombrar estos compuestos resulta sencilla aplicando el sistema Stock, para su formulación se coloca el símbolo del metal hacia la izquierda y el del radical hidroxilo hacia la derecha.

Cuando el número de oxidación del metal es superior a uno, al producirse el intercambio se deberá encerrar el radical OH - dentro de un paréntesis y colocar el subíndice respectivo al número de oxidación del metal.

De acuerdo con el sistema Stock se nombran con la palabra genérica hidróxido de seguida del nombre del metal indicando al final del mismo en números romanos y entre paréntesis el número de oxidación.

A continuación una tabla con el número de oxidación del metal y la formulación general:

De acuerdo con la nomenclatura tradicional se nombran con la palabra hidróxido y se utiliza el sufijo oso cuando trabaja con el menor número de oxidación, y el sufijo ico cuando trabaja con el mayor número de oxidación, eliminando la sílaba de.

A continuación el ejemplo con un elemento del grupo que trabaja con las valencias 1,3:

(19)


17. ¿Cuál es la importancia de los elementos y compuestos en el funcionamiento
de los humanos?

Los elementos y compuestos son de mucha importancia en nuestras vidas, ya que nos sirven para realizar actividades diarias, como por ejemplo:

NaCl o también llamada sal, este compuesto se utiliza mucho en la sazón.

Lavar los platos con sosa, que se obtiene de un proceso realizado al dioxido de carbono, tambien se obtiene de esto el bicarbonato de sodio, etc.

La combinación directa del monóxido de carbono con ciertos metales, forma compuestos gaseosos, y se emplea para el refinado de dichos metales, especialmente el níquel.

Los óxidos de nitrógeno (NOx) son importantes contribuyentes potenciales de fenómenos nocivos como la lluvia ácida y la eutroficación en las zonas costeras. La eutroficación ocurre cuando un cuerpo de agua sufre un notable incremento de nutrientes como los nitratos reduciendo la cantidad de oxígeno disuelto, transformando el ambiente en un medio no viable para los seres vivientes.

Los óxidos de azufre que mediante otras reacciones químicas se trasforman en ácido sulfúrico, óxidos de nitrógeno que se transforma en ácido nítrico, además de aldehídos, ácido sulfhídrico, ácido fluorhídrico, arsénico y algunos derivados de metales como el plomo, el zinc, el mercurio, el cadmio y el cobre.


El Arsenato de Potasio es un compuesto que estan en : cemento, asbesto, etc. 21