Funciones Quimicas Inorganicas y Nomenclatura de Óxidos y Ácidos

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Funciones Quimicas Inorganicas y Nomenclatura de Óxidos y Ácidos
  1. Óxidos
    1. Para iniciar el estudio de la nomenclatura es necesario distinguir primero entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, boro, nitrógeno, azufre y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. Éstos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.
      1. Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo. 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 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-1 presente en estas moléculas. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.
      2. Se define un óxido como la combinación binaria de un elemento con el oxígeno. El oxígeno, es corriente que los elementos presenten varios grados de valencia o numero de oxidación, mientras que el O2= siempre es divalente excepto en los peróxidos donde actúa con una valencia de -1.
        1. Para saber la valencia o valencias de un elemento cualquiera con O2 y poder formular el correspondiente óxido, basta con observar su ubicación en la tabla periódica, en la cual el número de la columna indica la valencia más elevada que presenta un elemento para con el O. Los óxidos se dividen en dos categorías según sea el tipo del elemento que se combina con el oxígeno .
          1. Combinación del oxígeno con elementos metálicos) Las combinaciones del oxígeno con los metales, se llaman óxidos básicos o simplemente óxidos. El método tradicional para nombrar los óxidos básicos consiste en usar el nombre óxido de seguido de nombre del metal EJEMPLO: Li2O = óxido de litio CaO = óxido de calcio
            1. Cuando un metal presenta dos números de oxidación diferentes, para designar el óxido se emplean las terminaciones oso ( para el elemento de menor numero de oxidación) eico ( para el de mayor numero de oxidación) EJEMPLO: CoO = óxido cobaltoso Co2O3 = óxido cobaltico
              1. Para este caso, en el sistema moderno de nomenclatura, recomendado por la IUPAC, el número de oxidación del metal que se combina con el oxígeno se indica con números romanos entre paréntesis agregado al final del nombre del elemento en español: EJEMPLO: Co2O = óxido de cobalto ( II) Co2O3 = óxido de cobalto ( III)
              2. Combinación del oxigeno con elementos no metálicos) Las combinaciones del oxígeno con los elementos no metálicos se llaman óxidos ácidos o anhidros ácidos EJEMPLO: SiO2 = dióxido de silicio SeO2 = dióxido de selenio
                1. Estos óxidos reaccionan con el agua para dar ácidos ( tipo oxácido) EJEMPLO: CO2 + H2O → H2CO3 ácido carbónico oxido ácido oxácido
                  1. Para nombrar estos compuestos, la IUPAC recomienda el uso de la palabra óxido y los prefijos griegos; mono, di tri, tetra, etc. que indican el numero de átomos de cada clase en la molécula EJEMPLOS: TeO2 = dióxido de telurio TeO3 = trióxido de telurio As2O3 = trióxido de diarsenico As2O5 = pentaóxido de diarsenico 2Cl2 + O2 → Cl2O = monóxido de dicloro oxido ácido
                  2. Cuando un elemento presenta dos valencias diferentes, se usa la terminación oso para el oxido que tiene el elemento de menor valencia y la terminación ico para el de menor valencia: EJEMPLO: TeO2 = oxido teluroso TeO3 = oxido telúrico
                    1. Sin embargo, el mejor método y el que ofrece manos confusión es el de la IUPAC o sistema Stock, donde el numero de oxidación o valencia se indica con números romanos entre paréntesis. Para los óxidos de los halógenos todavía se usan los prefijos hipo y per combinados con los sufijos oso e ico. EJEMPLO: 2N2 + 3O2 → 2N2O3 = óxido de nitrógeno (III) oxido ácido 2Cl2 + O2 → 2Cl2O = óxido hipocloroso oxido ácido 2Cl2 + 7O2 → 2Cl2O7 = óxido perclórico oxido ácido
                  3. ÓXIDOS BÁSICOS
                    1. ÓXIDOS ÁCIDOS
                  4. Ácidos
                    1. Los ácidos son compuestos que se originan por combinación del agua con un anhídrido u óxido ácido, o bien por disolución de ciertos hidruros no metálicos en agua. En el primer caso se denominan oxácidos y en el segundo, hidrácidos. Ácido, también es toda sustancia que en solución acuosa se ioniza, liberando cationes de hidrógeno.
                      1. Son compuestos capaces de ceder protones que contienen oxígeno en la molécula. Presentan la fórmula general: HaXbOc en donde X es normalmente un no metal, aunque a veces puede ser también un metal de transición con un estado de oxidación elevado. Para nombrar los oxoácidos utilizaremos la nomenclatura tradicional con los sufijos –oso e –ico, nomenclatura que está admitida por la IUPAC.
                        1. Los halógenos que forman oxoácidos son: cloro, bromo y yodo. En los tres casos los números de oxidación pueden ser +I, +III, +V y +VII. Al tener más de dos estados de oxidación junto a las terminaciones –oso e –ico, utilizaremos los prefijos hipo– (que quiere decir menos que) y per– (que significa superior), tendremos así los siguientes oxoácidos:
                          1. HClO Ácido hipocloroso HClO2 Ácido cloroso HClO3 Ácido clórico HClO4 Ácido perclórico HBrO Ácido hipobromoso HBrO2 Ácido bromoso HBrO3 Ácido brómico HBrO4 Ácido perbrómico HIO3 Ácido yódico HIO4 Ácido peryódico
                          2. Oxoácidos del grupo de los halógenos
                          3. Hidrácidos e hidruros no metálicos
                            1. Los hidrácidos (compuestos binarios ácidos) e hidruros no metálicos son compuestos formados entre el hidrógeno y un no metal de las familias VIA y VIIA ( anfígenos y halógenos respectivamente). 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 (estado acuoso) o en estado puro (estado gaseoso). Los hidrácidos pertenecen al grupo de los ácidos
                              1. Los hidruros no metálicos son los que se encuentran en estado gaseoso o estado puro y se nombran agregando al no metal el sufijo -uro y la palabra hidrógeno precedido de la sílaba “de”. En este caso el nombre genérico es para el elemento más electropositivo que sería el del hidrógeno y el nombre especifico es para el elemento más electronegativo que sería el del no metal, por ejemplo H+1 Br-1 (g) bromuro de hidrógeno, bromuro como nombre especifico e hidrógeno como nombre genérico. No metal + Hidrógeno → Hidruro no metálico Cl2 + H2 → 2HCl(g)
                                1. Los hidrácidos provienen de disolver en agua a los hidruros no metálicos y por esa misma razón son estos los que se encuentran en estado acuoso. Se nombran con la palabra ácido, como nombre genérico, y como nombre específico se escribe el nombre del no metal y se le agrega el sufijo –hídrico. Al igual que en estado gaseoso el nombre genérico es nombrado por el elemento más electropositivo. Hidruro No metálico + Agua → Hidrácido HCl(g) + H2O → H+1 + Cl-1 Compuesto en estado puro en disolución HCl cloruro de hidrógeno ácido clorhídrico HF fluoruro de hidrógeno ácido fluorhídrico HBr bromuro de hidrógeno ácido bromhídrico HI yoduro de hidrógeno ácido yodhídrico H2S sulfuro de hidrógeno ácido sulfhídrico H2Se seleniuro de hidrógeno ácido selenhídrico H2Te teluluro de hidrógeno ácido telurhídrico
                              2. Funciones químicas inorganicas
                                1. ¿Qué son?
                                  1. Los compuestos químicos inorgánicos son sustancia de origen mineral, como el agua, la sal, el plomo, el oro, el oxígeno, el talco y el yeso. Estuvieron en nuestro planeta desde sus orígenes, mucho antes de la aparición de la vida. La química del siglo XVIII y principios del XIX -que condujo a la teoría atómica, la tabla periódica y la radioquímica- basó sus investigaciones en compuestos inorgánicos sencillos, como gases y sales.
                                  2. Formación de Compuestos Inorgánicos:
                                    1. Funciones Químicas Inorgánicas
                                      1. Una función química es una familia de compuestos con propiedades químicas semejantes. Las funciones químicas inorgánicas son cinco: óxidos, hidróxidos, ácidos, hidruros y sales. El grupo funcional es el átomo o grupo de átomos que identifica a cada función química. Por ejemplo, el grupo OH es el grupo funcional de los hidróxidos. NaOH Hidróxido de sodio Ca(OH)2 Hidróxido de calcio
                                      2. Reglas para asignar números de oxidación
                                        1. Al formular los compuestos tendremos en cuenta: -Todos los elementos no combinados tienen número de oxidación cero. -El oxígeno actúa con número de oxidación -2 en casi todos sus compuestos. Son excepción los peróxidos, en los cuales es donde actúa con -1. -El número de oxidación del hidrógeno es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde en los cuales e trabaja con -1. -En toda molécula, la suma algebraica de los números de oxidación afectados por los subíndices correspondientes debe ser cero. -Un ion poliatómico está formado por varios elementos. La carga neta es la suma algebraica del número de oxidación de los elementos que lo forman, afectados por sus respectivos subíndices.
                                        2. ¿Cómo nombramos los compuestos?
                                          1. Desde el nacimiento de la química moderna, se han fijado normas para designar las sustancias. El conjunto de estas normas se denomina nomenclatura química científica. Actualmente las nomenclaturas de mayor uso son la nomenclatura tradicional, y la estequiométrica o racional. En el desarrollo de este capítulo se hace uso de la nomenclatura tradicional porque menciona el tipo de compuesto, es aplicable a casi todo compuesto y tiene amplia difusión.
                                          2. Función Óxido
                                            1. Los óxidos son compuestos cuya molécula está formada por el oxígeno y otro elemento químico cualquiera (compuesto binario). Este otro elemento puede ser un metal, un no metal o un semi-metal.
                                            2. Óxidos Metálicos
                                              1. Son los óxidos donde el elemento diferente del oxígeno es un metal. En este caso el compuesto es iónico. El anión O2 se llama óxido y el nombre compuesto será: Oxido con nombre del Elemento + Valencia Ejemplos: Na1+ O2– quedará Na2O o bien, óxido de Sodio Co2+ O2– quedará CoO o bien, óxido de cobalto II (debe ser mencionado pues también existe cobalto III)
                                              2. Óxidos No metálicos
                                                1. Son aquellos que presentan elementos no metalícos ligados al óxigeno Los elementos no metálicos no pierden electrones, por tanto no existen cargas eléctricas positivas (+) y negativas (-). La unión entre los átomos ocurre por entrelazamiento de electrones (pares electrónicos). Representamos a través de un guion medio (-) para cara par electrónico. Algunos elementos pueden “prestar” pares electrónicos al oxígeno, los cuales representamos a través de una pequeña flecha (=> )
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