Guía Nº: 1 GRADO: 8º --- Estudiante TEMA: FUNCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS

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1 Guía Nº: 1 GRADO: 8º --- Estudiante TEMA: FUNCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS La química, al igual que otras ciencias, posee un lenguaje propio. Antiguamente, el número de compuestos conocidos era muy pequeño por lo que los nombraban de acuerdo con su origen, propiedades o aplicaciones; actualmente, la cantidad de compuestos es cada vez más grande, así como el conocimiento de ellos es más detallado, por este motivo ha sido necesario implementar un tipo de nomenclatura llamado: nomenclatura química universal. NOMENCLATURA QUIMICA UNIVERSAL: 1. COMPUESTOS QUIMICOS: Los compuestos pueden ser orgánicos o inorgánicos: Compuestos orgánicos: Están formados principalmente por átomos de carbono. Sin embargo, pueden contener también átomos de hidrogeno, nitrógeno, oxígeno y azufre. Estos provienen de organismos vivos, aunque en la actualidad ya muchos son fabricados en laboratorios. Compuestos inorgánicos: Son de origen mineral como la sal y el oro. Su composición varia, pero pocos están formados por átomos de carbono EJECICIO N Consultar en internet una lista de 8 compuestos químicos y clasificarlos en orgánicos e inorgánicos Fórmula molecular 2. FORMULAS QUIMICAS: Es la representación de una sustancia pura, un elemento o un compuesto que explica los elementos del compuesto mediante un conjunto de símbolos y la proporción en que dichos elementos se encuentran mediante unos subíndices. Existen diferentes tipos de fórmulas químicas y se representan en el siguiente cuadro: FORMULA CARACTERISTICAS GLUCOSA AMONIACO Indica el número total de átomos dentro de la molécula. NH 3 C 6 H 12 O 6 Lo que indica que la molécula tienen 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrogeno y seis de oxígeno.

2 Fórmula empírica o mínima Fórmula estructural Indica la proporción en la que se encuentran los átomos que forman la molécula. Indica la unión ente los átomos de una molécula a partir de los electrones que se comparten o se transfieren y se representan con guiones. CH 2 O NH 3 H H H OH H H I I I I I I OH C C C C C C = 0 I I I I I H OH OH H OH H - N H I H Fórmula de Lewis Indica el número total de átomos de la molécula con sus respectivos electrones de valencia. No es recomendable para estructuras complejas... H. X N X. H. X H EJERCICIO : 2 1. Consultar 5 ejemplos de cada uno de los tipo de fórmulas anteriores: 3. ESTADOS DE OXIDACIÓN El número de oxidación representa el número de electrones que un átomo recibe o da cuando forma un compuesto. Si el número de oxidación de un átomo es positivo quiere decir que el átomo cedió electrones y si es negativo, es porque el átomo recibió electrones. Es importante estudiar algunas reglas para determinar el número de oxidación de un elemento en un compuesto: El número de oxidación de cualquier elemento libre, es decir que no está formando un compuesto, es cero. Por ejemplo: O 2, H 2, N 2, Cl 2 El número de oxidación de cualquier elemento monoatómico es igual a su carga. Así K +1, tiene número de oxidación +1. Ca +2 tiene número de oxidación +2. El número de oxidación del átomo de hidrogeno en la mayoría de sus compuestos es +1, excepto cuando se combinan con los metales donde es -1. El número de oxidación del oxígeno es -2 en la mayoría de sus compuestos, por ejemplo H 2 O, H 2 SO 4, H 3 PO 4, CO 2. En los peróxidos es -1 y en compuestos con el flúor es positivo (F 2 O). La suma de los grados de oxidación de todos los átomos de un compuesto es cero, así: en el compuesto HNO 3, el número de oxidación del hidrogeno es +1, el del nitrógeno es +5, por lo cual la suma de los positivos es +6. El oxígeno tiene número de oxidación -2, entonces el número es -6. Como resultado, la suma de los dos valores es +6+(-6)= 0. La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos de un ion debe ser igual a la carga del ion. Así en NH +4 su carga es de 1+, porque el número de oxidación del nitrógeno es -3, el del hidrogeno es 11, entonces -3+4= 1+.

3 NO METALES NUMERO DE OXIDACION METALES NUMERO DE OXIDACION H -1,+1 Li, Na, K, Ag +1 F -1 Ca, Sr, Ba, Ra +2 O -1,-2 Mg, Zn, Cd +2 B +3 Cu, Hg +1,+2 Cl, Br, I -1,+1,+3,+5,+7 Fe, Ni, Co +2,+3 S, Se, Tc -2,+2,+4,+6 Sn, Pb, Pd, Pt +2,+4 N -3,+2,+3,+4,+5 Au +1,+3 P, As, Sb -3,+3,+5 Al, Ga +3 C, Si +2,+4 Cr +2,+3,+6 Ejercicio: 3 Consultar 10 fórmulas de compuestos químicos y escribir el número de oxidación de cada uno de los elementos de cada compuesto. NOMENCLATURA Es el conjunto de normas para nombrar los compuestos. La entidad encargada de establecer, revisar y actualizar estas normas es la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), actualmente se utilizan tres sistemas de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos: nomenclatura sistemática, stock y tradicional. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA: Emplea prefijos de cantidad: Mono 1 Hexa 6 Di-Bi- 2 Hepta 7 Tri 3 Octa 8 Tetra 4 Nona 9 Penta 5 Deca 10 NOMENCLATURA STOCK: Se utiliza cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de un número de oxidación; este se indica en números romanos al final y entre paréntesis.

4 Ejemplo: Fe 2 S 3 : Sulfato de hierro (III) Fe (OH) 2 : Hidróxido de hierro NOMENCLATURA TRADICIONAL 4. FUNCIONES INORGANICAS Y GRUPOS FUNCIONALES: Los compuestos químicos con propiedades químicas similares se agrupan en funciones. Las funciones químicas inorgánicas son: óxidos, hidróxidos, ácidos y sales y se le describen de acuerdo con el grupo funcional que las identifica. Un grupo funcional es el átomo o grupo de átomos que confiere las propiedades principales a una función química. OXIDOS O HIDROXIDOS OH ACIDOS H SALES M+NM Óxidos: son compuestos binarios, es decir formados por dos elementos. O -2 al final de la fórmula: Ejemplo: Na 2 O, CuO. Hidróxidos: compuestos que se identifican por tener los elementos OH OH -1 Al final de la formula Ejemplo: NaOH,Cu(OH) 2, Al(OH) 3. Ácidos: compuestos químicos que se caracterizan por contener hidrogeno (H -1 ) como Primer elemento. Ejemplo: HCl, H 2 S, H 2 SO, HNO 3. Sales: unión de un catión + un anión. Ejemplo: KIO 4, NH 4 CN.

5 EJERCICIO N 4 Escribir los compuestos químicos del ejercicio 4 y subrayar el grupo funcional de cada uno EJERCICIO N 5 1- Consultar 7 formulas y nombres de cada función química, así: 7 óxidos, 7 hidróxidos, 7 ácidos, 7 sales. PRACTICA DE LABORATORIO PROXIMA CLASE: CADA ESTUDIANTE TRAER 10 EMPAQUES O ESTUCHES DE COSMETICOS, MECATOS Y OTROS. Obs: debes traer la guía de laboratorio para la próxima clase 4.1 OXIDOS: Son compuestos químicos inorgánicos binarios formados por la unión del oxígeno con otro elemento. El grupo funcional de los óxidos es el ion oxigeno (O 2 ) que en estos casos tiene un numero de oxidación de -2. Para nombrar los óxidos se pueden utilizar cualquiera de los tres tipos de nomenclatura con base en las reglas mencionadas anteriormente. Para formularlos el elemento (metal o no metal) seguido del oxígeno y se utiliza la regla de las aspas que consiste en intercambiar el número de oxidación de los elementos sin signos y escribiéndolos como subíndices. Ejemplo: Al +3 +O -2 Al +3 O -2 Al 2 O 3

6 Se pueden clasificar en dos grupos: - Oxido Básico: En este compuesto el elemento que acompaña al oxigeno es un Metal. Metal + oxigeno oxido básico 2Mg + O 2 2MgO: Oxido de magnesio - Óxido Ácido: el elemento que acompaña el elemento es un NO Metal. No metal + oxigeno Óxido Ácido C+ O 2 CO 2 - Los peróxidos: son un caso especial, donde el oxígeno tiene un número de oxidación +1 y se forman, excluidamente, cuando el oxígeno reacciona con un metal. Es el caso, por ejemplo del peróxido de hidrogeno (O 3 H 2 ) Comúnmente conocido como agua oxigenada, usada para combatir bacterias en las heridas. Para formular los peróxidos es suficiente con agregar un oxígeno al oxido correspondiente. Por ejemplo: Na 2 O + O Na 2 O 2 Oxido de sodio peróxido de sodio Ejercicio N 6 1- Consultar en internet una lista de 15 compuestos óxidos y clasificarlos en óxidos básicos y óxidos ácidos: 4.2 HIDRÓXIDOS O BASES: Son compuestos formados por la unión de un oxido básico con el agua. Para nombrarlo se usa la palabra hidróxido Seguida del nombre del metal, con el prefijo o sufijo correspondiente. para formularlo se escribe el metal seguido del radical hidróxido OH, que siempre tiene número de oxidación -1 seguido de la ley de las aspas se intercambian los números de oxidación y se ubican como subíndices. Si el número de oxidación del metal es mayor a 1. El radical hidróxido va entre paréntesis. Oxido básico + agua hidróxido FeO + H 2 O Fe(OH) 2 Oxido ferroso hidróxido ferroso Ejercicio N 7 1- Consultar en internet una lista de 15 compuestos hidróxidos

7 4.3 ÁCIDOS: son compuestos que tienen el ion hidrogeno H como grupo funcional. Los ácidos son muy conocidos en la vida diaria ya que los encontramos en alimentos, como el limón o el vinagre. En la industria, en la fabricación de cremas y lociones, o como corrosivos en el tratamiento de cuero y pieles. Además, al interior de nuestro organismo algunos ácidos tienen funciones indispensables; es el caso del ácido clorhídrico que ayuda a la transformación de los alimentos y como agente corrosivo de sustancias extrañas que penetran en el sistema digestivo. En el grupo de los ácidos se conocen dos clases: los ácidos oxácidos y los hidrácidos. ácidos oxácidos: Se forman por la combinación de un oxido acido con el agua. Para nombrarlos se cambia la palabra ácido y se conserva la terminación de óxido. Se formula en primer lugar el hidrogeno. Seguido del no metal y por último, el oxígeno. Oxido acido+ agua oxácido SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Oxido ferroso acido sulfurico ácidos hidrácidos: compuestos que se forman combinando algunos elementos del grupo VI Y VII con hidrogeno. Para nombrarlos se utiliza la palabra acido seguida del nombre del No metal y por último el sufijo hídrico. Hidrogeno +N metal hidracido H 2 + C 12 2HCl Cloro ácido clorhídrico Ejercicio N 8 1- Consultar en internet una lista de 15 compuestos ácidos y clasificarlos 4.4 SALES: Son compuestos químicos producto de la reacción de una base con un ácido. Para formar la sal tomamos el catión de la base y el anión del ácido. De la misma forma se obtiene el agua tomando el OH de la base y el H del ácido. Según el tipo de ácidos que forman las sales, estas se clasifican en sales hidracidas o sales oxácidas. Existe además otra clasificación dependiendo de las propiedades de las sales, de acuerdo con la cual las sales pueden ser acidas básicas o neutras.

8 Sales hidracidas: se obtienen de la reacción con un hidróxido o base. Para nombrarlo se utiliza la nomenclatura stock comenzando por el NO metal, cambiando la terminación hídrico del ácido por la terminación uro. Por ejemplo: Hidrácido + hidróxido H 2 S + NaOH sal hidracida + agua Na 2 S + H 2 O Sales oxácidos u oxísales: compuestos ternarios formados a partir de un ácido oxácido y un hidróxido o base. Por ejemplo: Acido oxácido + hidróxido H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 sal oxísal+ agua CuSO 4 + 2H 2 O Sales acidas, básicas y neutras: Neutras: se producen cuando se cambian todos los hidrógenos del ácido por un metal de hidróxido. Por ejemplo: Ca(OH) 2 + 2HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + 2H 2 O Nitrato de calcio Básicas: aquellas que resultan cuando en la reacción entre el ácido y el hidróxido, los grupos OH son sustituidos hasta obtener una sal neutra. Por ejemplo: Al(OH) 3 + HCl Al(OH) 2 Cl + HCl Al(OH)Cl 2 + HCl Al(OH) 2 Cl + H 2 O Al(OH)Cl 2 + H 2 O AlCl 3 + H 2 O Ejercicio N 8 1- Consultar en internet una lista de 15 compuestos de sales y clasificarlos ACTIVIDADES

9 1. Copia y completa el siguiente mapa conceptual en tu cuaderno: Metal + O 2 +H 2 O Como NaOH FUNCIONES QUÍMICAS puede ser SAL Como +H 2 O ACIDO como HNO 3 No metal + O 2 2. Clasificar cada compuesto química según la función química (COLUMNA A.) MgO Ga(OH) 3 HBr CuO H 3 PO 4 Na 2 SO 4 SO 3 Cl 2 O 5 NaHCO 3 AlBr 3 (COLUMNA B.) Sulfuro de sodio Acido bromhídrico Hidróxido de galio Carbonato acido de sodio Oxido de magnesio Oxido sulfúrico Oxido cuproso Bromuro de aluminio Oxido clórico Ácido fosfórico a. Dióxido de azufre b. Oxido de cobre (II) c. Oxido de litio d. Oxido de plomo (IV) e. Oxido de nitroso f. Oxido brómico g. Acido bromhídrico h. Acido hipocloroso i. Acido perclórico j. Hidróxido de bario k. Hidróxido de galio l. Hidróxido áurico m. Sulfato de bario n. Fosfato de aluminio 3..

10 HgSO 4 H 3 PO 4 Fe 2 O 3 SO 3 HCl P 2 O 3 BaSO 3 Mg(OH) 2 Cu 2 O CaSO 4 Al(OH) 3 NH 4 OH K 2 HPO 4 K 2 O NaHCO 3 HNO 2 4. Ubica los estados de oxidación de los siguientes compuestos: H 3 PO 4 H 2 PO 3 Ba(OH) 2 HNO 3 CO HClO 4 Na 2 O Hg 2 O CuNO 2 CaO Fe 2 O 3 ZnCl 2 KMnO 4 NH 3 H 3 BO 3 H 2 S 5. Identifica la formula correcta correspondiente a cada uno de los siguientes compuestos. Escribe en tu cuaderno la formula con el nombre correspondiente: Oxido de bario: a) OBa b) BaO c) BaO 2 Oxido carbonoso: a) CO 2 b) CO c) C 2 O 2 Hidróxido de galio: a) CO 2 b) CO c) C 2 O 2 Hidróxido férrico: a) FeOH b) Fe(OH) 2 c) Fe(OH) 3 Ácido fluorhídrico: a) H 2 F b) HF c) HFO Acido sulfuroso: a) HSO 4 b) H 2 SO 3 c) H 2 SO 2 Nitrato de plata: a) AgNO 3 b) Ag(NO 3 ) 2 c) Ag 2 NO 3 Cloruro de sodio: a) NaCO 3 b) NaCl c) NaCl 2

11 Oxido estannico: a) SnO b) SnO 2 c) O 2 Sn DESARROLLO COMPROMISOS PERSONALES Y SOCIALES: Reflexiona y valora: Leer el siguiente texto: 6. La industria química ha estado presente en cada uno de los acontecimientos de nuestra vida; artículos como los plásticos, aleaciones, medicamentos, disolventes, detergentes, vidrio, etc., son producto de la combinación de elemento y compuestos químicos que se han desarrollado y mejorado con el tiempo para nuestro beneficio. El reto de la industria química es continua con la producción de materiales para el beneficio del ser humano buscando alternativas viables que permitan someter a tratamiento alguno materiales reciclables minimizando los efectos negativos. 7. Con base en el texto anterior, responde. a) Qué piensas a cerca del trabajo de la industria química en la producción de sustancias que benefician al ser humano en la vida diaria? b) Una obligación de la industria química es minimizar los efectos tóxicos que producen algunas sustancias químicas. estás de acuerdo? Justifica tu respuesta. Plantea y actúa: 8. El óxido nítrico y el dióxido de nitrógeno son contaminantes primarios de mucha trascendencia en los problemas de contaminación. Son los principales responsables de la formación del esmog, que se produce como resultado de la combinación de contaminantes y condiciones climáticas. Estos compuestos influyen en las reacciones climáticas de formación y destrucción de la capa de ozono, como también en el fenómeno de la lluvia ácida. Consulta: a) Qué estrategias son posibles implementar para reducir la cantidad de contaminantes producidos en las industrias que están afectando el medio ambiente? b) a qué se refiere la química verde y como podría tu contribuir a implementar esta técnica en tu colegio u hogar? Bibliografia

12 Hipertexto ciencias 8/ Esteba Carrillo Chica Fotografía Harold Cárdenas.Editor Clara Sanchez Bogotá..Editorial Santillana. Texto para la enseñanza del área de formación de ciencias para el grado 8 de educación básica secundaria.

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