Química I. Química I. Al finalizar el tema serás capaz de:

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1 Química I Tema 8 Nomenclatura de compuestos binarios Objetivos de aprendizaje Al finalizar el tema serás capaz de: Nombrar las sales binarias (usando reglas IUPAC), así como a los hidruros, a partir de las fórmulas químicas y viceversa. Designar nombre y/o fórmula a hidrácidos e hidróxidos de acuerdo a la nomenclatura estipulada por la IUPAC. Enunciar las diferencias de nomenclatura entre los óxidos metálicos y anhídridos, además de sus fórmulas. Reconocer la importancia de los compuestos binarios como sales binarias, hidruros, hidrácidos y óxidos en la industria y el hogar. 1

2 Introducción al tema Calentadores sin flama En el pasado, cuando los militares estaban en combate, los soldados que iban al frente se tenían que comer sus raciones frías, ya que prender fuego llevaba mucho tiempo y el humo podía alertar a los enemigos. Se requería un sistema de calentamiento rápido y que no generara humo; se crearon entonces los calentadores sin flama, que llevan a cabo una reacción química que desprende calor con la que se utiliza magnesio (Mg) y agua (H 2 O) para formar el hidróxido de magnesio Mg(OH) 2. Imagen obtenida con fines educativos de 1-CHIapoyo.gif Introducción al tema Los compuestos químicos facilitan mucho la vida, por ejemplo, en el caso de estos militares, les permitía una alimentación rica y calientita. En esta sección revisarás las reglas de nomenclatura para poder identificar las características principales de un compuesto o ión; se revisarán los nombres de compuestos según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, siglas en inglés) y además aprenderás los principales usos y aplicaciones de las sustancias que revisaremos, como en el caso de los soldados, el hidróxido de magnesio. 2

3 Reglas de nomenclatura Nomenclatura es dar el nombre sistemático a los compuestos, en este caso, los compuestos químicos inorgánicos. 3

4 Números de oxidación más usados Sales haloideas e hidruros nombre del no metal- Uro de Sal haloidea Nombre del metal (No. De Oxidación en números romanos) 4

5 Ejemplos de sal haloidea NaCl Debes de revisar los números de oxidación de ambos elementos, primero comienza con el no metal, por ejemplo el cloruro tiene el número de oxidación ( 1) y luego revisando que el sodio, tiene uno y solo un número de oxidación (+ 1) como s e muestra a continuación, el nombre del compuesto que daría: Na +1 Cl 1 Clor uro de sodio Revisa que es te metal tiene número de oxidación fijo y por esa razón no lleva el número romano que representa su número de oxidación. E n el caso de que el metal tenga varios números de oxidación, tal y como se muestra en la tabla, sí debe llevar el metal un número romano, cuando escribes el nombre con el fin de aclarar de qué ión se esta mencionando en el nombre. Podemos revisar ahora un ejemplo donde llevaría número por tener oxidación variable: FeS Revisando de nuevo los números de oxidación podemos observar que el azufre solo tiene un número de oxidación negativa y es ( 2), en caso del hierro, al estar escrito de esta maneras se entiende que es (+ 2) por que la regla de nomenclatura 3, la suma de los números de oxidación en una fórmula es CERO. Fe +2 S 2 Sulf uro de hierro (II) Ejemplos de sal haloidea 5

6 Hidruros Hidruro Ejemplo: de Hidruro Nombre del metal (No. De Oxidación en números romanos) Ejemplo: 6

7 Hidrácidos e hidróxidos Hidrácido Ácido Nombre del no metal Hídrico Ejemplos: HCl El nombre del ácido según la regla quedaría, primeramente revisando los números de oxidación H +1 Cl 1 Ácido clor hídrico 7

8 Ejemplos: Hidróxidos Ejemplo: 8

9 Ejemplo: Óxidos metálicos y no metálicos Óxido de Óxido metálico Nombre del metal No. De oxidación en números romanos 9

10 Ejemplo: Óxido no metálico Prefijos de los óxidos no metálicos Número de oxígenos Prefijo 1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta 6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 deca 10

11 Ejemplos: SO 2 El nombre que se proporciona debe corresponder a que la fórmula menciona 2 átom os de oxigeno y 1 de azufre: Dióxido de azufre No se requiere calcular el número de oxidación en este caso Ejemplos: Pentóxido de dinitrógeno Debes considerar que se proporciona el nom bre del compuesto en el orden siguiente: anión de catión, así que considera que el pentóxido va después del dinitrígeno: Quedando la fórmula de esta manera: Pentóxido de dinitrógeno N 2 O 5 11

12 Usos y aplicaciones de algunos compuestos binarios Sales haloideas Nombre del compuesto Fórmula Usos y aplicaciones Cloruro de sodio NaCl Es saborizante o sazonador de alimentos Cloruro de potasio KCl Sirve de sustituto de sal para las personas con problemas al consumir sodio Fluoruro de sodio NaF Es un tipo de fluoruro que funciona para prevenir las caries muchas pastas de dientes la contienen Bromuro de plata AgBr Se utiliza en papel fotográfico y de impresión Arseniuro de galio GaAs Es un compuesto que viene reem plazando al silicio en aplicaciones de semiconductores debido a su mejor desem peño al tener más velocidad en los circuitos eléctricos. Usos y aplicaciones de algunos compuestos binarios Hidruros Nombre del compuesto Fórmula Usos y aplicaciones Hidruro de nitrógeno NH 3 Amoniaco, fertilizantes, limpiadores domésticos cuando es disuelto en agua 12

13 Usos y aplicaciones de algunos compuestos binarios Hidrácidos Nombre del compuesto Fórmula Usos y aplicaciones Ácido clorhídrico HCl Llamado ácido muriático sirve para limpiar el sarro y el moho Ácido sulfhídrico H 2 S Usos y aplicaciones de algunos compuestos binarios Óxidos metálicos Nombre del compuesto Fórmula Usos y aplicaciones Cal óxido de calcio CaO Sirve para neutralizar los terrenos ácido y así favorecer el crecimiento de muchos tipos de plantas 13

14 Usos y aplicaciones de algunos compuestos binarios Óxidos no metálicos Nombre del compuesto Fórmula Usos y aplicaciones Dióxido de carbono CO 2 Form a de carbono inorgánico contenido en la caliza, CaCO3, de las conchas de foraminíferos y cocolitóforos. Monóxido de carbono CO Es utilizado en la industria química en operaciones de manufactura para la producción de metanol, ácido acético, fosgeno, combustibles y síntesis orgánica. En metalurgia es usado en la recuperación de la alta pureza del níquel, para el oro en bruto y como agente reductor, reduciendo los óxidos de los metales. La reducción del mineral se efectúa en el alto horno a unos 900º C aproximadamente. Usos y aplicaciones de algunos compuestos binarios Óxidos no metálicos Nombre del compuesto Fórmula Usos y aplicaciones Dióxido de azufre SO2 Previene que los microbios perjudiquen el sabor y color de los vinos. Se utiliza en combinación con ácido cítrico para mantener tanto las bodegas como el utillaje limpios. Dióxido de nitrógeno NO2 Los óxidos de nitrógeno son usados en la producción de lacas, tinturas y otros productos químicos, como combustibles para cohetes, en la nitrificación de compuestos químicos orgánicos, en la manufactura de explosivos, como conservante para la carne, o para la producción de ácido nítrico, que a su vez es utilizado para crear abonos, colorantes, explosivos, fabricación del ácido sulfúrico, medicam entos y grabado de metales. 14

15 Cierre Por qué el blanqueador de cloro deja la ropa más blanca? El blanqueador, hipoclorito de sodio disuelto en agua, se disocia en iones, el cual, al entrar en contacto con la ropa con manchas (las manchas representan el color) libera un átomo de oxígeno, que interactúa con la mancha quitándole el color: ClO H HCl O volviendo más estable al cloro. Cierre Estas reacciones producen una acción de blanqueado porque el oxígeno liberado reacciona con las moléculas de los materiales de color, que son los que manchan. Las moléculas de estos compuestos están estructuradas de tal forma que tienen la propiedad de dar color. 15

16 Cierre Cuando estos compuestos reaccionan con el oxígeno atómico, el compuesto formado ya no produce color. Entonces la acción del blanqueador ha sido decolorar un compuesto con color. Conocer el nombre de las sustancias nos ha acercado mucho a la química, ya que con eso podemos comprender la importancia que tiene esta ciencia con todo lo que nos rodea. Este compuesto que acabas de reconocer es un compuesto ternario, por tener tres átomos diferentes en su formula química. En seguida podrás revisar las reglas de nomenclatura para estos compuestos ternarios. Referencias bibliográficas Zumdahl, S. (2007) Fundamentos de Química (5ª Ed.) México: Mc Graw Hill Interamericana (ISBN: ) Phillips, J. (2007). Química conceptos y aplicaciones (2ª Ed.) México: McGraw Hill (ISBN: ) Dingrando, L. (2003). Química materia y cambio (1ª Ed.) México: McGraw Hill (ISBN: ) Timberlake,K. (2008) Química (2a Ed.) México: Pearson Educación (ISBN: ) 16

17 Créditos Diseño de contenido: Ing. María Esther Tovar Gutiérrez Coordinador académico: L.I. Oscar Andrés Rodríguez Múgica, MATI Edición de contenido: Lic. Beatriz Adriana Tijerina Salas, MTE Edición de texto: Deletreo Ediciones Diseño gráfico: Ing. Felipe Leyva Silva, MGTI 17