metal + H 2 hidruro metálico

Transcripción

1 Hidruros metálicos Compuestos binarios formados por la combinación del hidrógeno con metales, especialmente con los del grupo IA y IIA (con excepción del berilio, del manganeso). En los Hidruros el metal siempre actúa con la menor valencia, es decir cada metal forma un solo hidruro. Se forman uniones iónicas donde el hidrógeno acepta un electrón por ser más electronegativo que el metal. metal + H 2 hidruro metálico Regla: Cuando sea necesario realizar la fórmula molecular del hidruro metálico como resultado de una reacción se dispone como subíndice del hidrógeno el número o estado de oxidación del metal participante. Denominación: Para denominarlos se antepone el nombre de hidruro al del metal correspondiente. Ej: K I 2 K + H 2 2 KH hidruro de potasio Ca II Ca + H 2 CaH 2 hidruro de calcio Al III 2 Al + 3 H 2 2 AlH 3 hidruro de aluminio

2 Hidruros no metálicos Compuestos binarios formados por la combinación del hidrógeno con los no metales. En los Hidruros el no metal siempre actúa con la menor valencia, es decir cada no metal forma un solo hidruro. Se forman uniones covalentes. No metal + H 2 hidruro no metálico Regla: Cuando sea necesario realizar la fórmula del hidruro no metálico como resultado de una reacción se dispone como subíndice del hidrógeno el número o estado de oxidación del no metal participante. Denominación: - Para denominarlos se antepone el nombre de hidruro al del no metal correspondiente. Ej: HF hidruro de fluor - Otra forma también aceptada para la nomenclatura de hidruros de halógenos (Cl, F, I, Br, S) es la siguiente: al nombre del no metal se lo acompaña con la terminación uro seguida del término de hidrógeno. Ej: HCl cloruro de hidrógeno Ej: P III 2 P + 3 H 2 2 H 3 P hidruro de fósforo Cl I Cl 2 + H 2 2 HCl hidruro de cloro ó cloruro de hidrógeno Br I Br 2 + H 2 2 HBr hidruro de bromo ó bromuro de hidrógeno S II S H 2 2 H 2 S hidruro de azufre ó sulfuro de hidrógeno

3 Ácidos Son compuestos que se originan por combinación del agua con un óxido ácido o bien por disolución de ciertos hidruros no metálicos en agua. En el primer caso se denominan oxácidos u oxoácidos y en el segundo hidrácidos. Óxido ácido + agua oxácido u oxoácido Ej: SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 Hidruro en solución acuosa (disuelto) hidrácido Ej: Cl 2 + H 2 2 HCl ácido clorhídrico Cl - H + Ácido es toda sustancia que en solución acuosa se ioniza disociándose, liberando iones hidrógeno H + (protones). Al disociarse en solución acuosa los oxoácidos quedan conformando oxoaniones ( no metal unido al O con cargas negativas, tantas como H + se liberaron) y cationes, H + Ej: H 2 CO 3 en solución acuosa CO H + Oxácidos u oxoácidos: ternarios (no metal, oxígeno e hidrógeno) Óxido ácido + agua oxácido u oxoácido Para escribir correctamente las fórmulas desarrolladas de los oxácidos hay que tener en cuenta que: El no metal que forma el ácido conserva siempre el estado de oxidación que tenía en el óxido ácido. Cada átomo de hidrógeno se une directamente a un átomo de oxígeno (OH) qué va a estar unido al no metal. El oxígeno puede estar unido directamente al no metal a través de: - o compartido una con el no metal y con el hidrógeno: X O H Ej: HBrO Br O H OH - uniones covalentes dobles: X O Ej: H 2 CO 3 C O OH OH

4 - covalentes dativas: O X OH Ej: H 2 SO 3 O S OH OH Estado de oxidación del no metal? Para conocer el estado de oxidación con el que actúa el no metal el ácido debemos tener en cuenta que: - la suma de las cargas es 0 (signos de las cargas de los estados de oxidación) - el oxígeno siempre actúa con estado de oxidación -2 (se suman todas las de los O participantes) - el hidrógeno con carga 1 (se suman todas las de los H participantes) Entonces: las cagas de los H + las cargas del no metal + las cargas del O = 0 Ej: H 2 CO X + (-6) = 0 X = X = 4» C IV Denominación: - La tendencia actual (IUPAC) es denominarlos por numerales de Stock de la siguiente manera: el nombre del no metal terminado con el sufijo ato y entre paréntesis la valencia del no metal y seguido de hidrógeno. Ej: HClO 3 clorato (V) de hidrógeno; HNO 2 nitrato (III) de hidrógeno. Otras formas de denominarlos: - Prefijo: se los denomina agregando la palabra oxo precedida por el prefijo correspondiente a la cantidad de oxígenos, seguido del nombre del no metal terminado en ato, seguido de la palabra de hidrógeno, hidrógeno si fuera necesario acompañado del prefijo que indique la cantidad de ellos en la fórmula. Ej: HNO 2 dioxonitrato de hidrógeno ; H 2 CO 3 trioxonitrato de dihidrógeno; H 3 PO 4 tetraoxofosfato de trihidrógeno - Tradicional: Si al compuesto que le dio origen se lo denominó como óxido ácido de la forma tradicional, se sustituye la palabra óxido por la de ácido y se coloca el prefijo y/o el sufijo correspondiente según la valencia del no metal Ej: Cl 2 O HClO ácido hipocloroso; Cl 2 O 3 HClO 2 ácido cloroso; Cl 2 O 5 HClO 3 ácido clórico; Cl 2 O 7 HClO 4 ácido perclórico. - Si el óxido ácido solo tenía dos variantes según las valencias del no metal se lo denomina como ácido seguido del nombre del no metal acompañado del sufijo oso o ico. Ej: En el caso del ácido derivado del SO 2 (óxido sulfuroso), en el que el S actúa con valencia IV el ácido termina en oso.

5 S IV SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 ácido sulfuroso ó sulfato (IV) de hidrogeno S VI En el caso del ácido derivado del SO 3, óxido sulfúrico, en el que el S actúa con valencia VI el ácido termina en ico. SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 ácido sulfúrico ó sulfato (VI) de hidrogeno Otro Ej sería: N 2 O 3 + H 2 O HNO 2 ácido nitroso ó nitrato (III) de hidrógeno N 2 O 5 + H 2 O HNO 3 ácido nítrico ó nitrato (V) de hidrógeno Otros ejemplos: SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 trióxosulfato de dihidrógeno ó ácido sulfuroso ó sulfato (IV) de hidrogeno SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 tetraoxosulfato de dihidrógeno ácido sulfúrico ó sulfato (VI) de hidrogeno N 2 O 3 + H 2 O 2 HNO 2 dióxonitrato de hidrógeno ácido nitroso ó nitrato (III) de hidrógeno N 2 O 5 + H 2 O 2 HNO 3 trióxonitrato de hidrógeno ácido nítrico ó nitrato (V) de hidrógeno Hidrácidos: binarios (no metal e hidrógeno) Hidruro en solución acuosa (disuelto) hidrácido Provienen de la combinación de algunos no metales (solo los siguientes: fluor, cloro, bromo, yodo y azufre) con hidrógeno (H 2 ) constituyendo gases denominados hidruros o haluros de hidrógeno y que luego al colocarlos en una solución acuosa (disolverlos en agua) forman los hidrácidos correspondientes. En los hidrácidos el no metal siempre actúa con la menor valencia, es decir, cada no metal (fluor, cloro, bromo, yodo, azufre) va a formar un solo hidrácido.

6 Denominación: - Se los denomina colocando el término ácido seguido del nombre del no metal terminado con el sufijo hídrico. Ej: Cl 2 + H 2 2 HCl ácido clorhídrico Br 2 + H 2 2 HBr ácido bromhídrico S2 +2 H 2 2 H 2 S ácido sulfhídrico I 2 + H 2 2 HI ácido yodhídrico F 2 + H 2 2 HF ácido fluorhídrico Soluciones ácidas, básicas y neutras Al estudiar muchas soluciones acuosas (donde el solvente es el agua), podemos observar que algunas de ellas son ácidas (como los jugos de los cítricos), otras son básicas o alcalinas (como el bicarbonato que es jabonosa al tacto) o neutras (como el agua). Pero Cómo definir químicamente si una sustancia es ácida, básica o neutra? Se denomina ácido a toda sustancia que, en solución acuosa, libera al disociarse protones o iones hidrógeno (H + ). Estos protones se encuentran hidratados, es decir, unidos a una o más moléculas de agua, y reciben el nombre de iones hidronios (H 3 O + ). Por ejemplo, para el ácido clorhídrico: HCl en solución acuosa Cl - + H 3 O + ácido (H 2 O) anión hidronio clorhídrico cloruro Todos los ácidos no son iguales, por ejemplo, sabemos que muchos ácidos son corrosivos (ácido clorhídrico) y otros no lo son (el vinagre). Por lo tanto, podemos clasificar a los ácidos en fuertes y débiles, esta fuerza está dada por las diferentes capacidades que tienen estas sustancias de disociarse en agua: - ácidos fuertes se disocian completamente o casi completamente en agua, como el ácido sulfúrico, que puede disolver los clavos de acero; - ácidos débiles se disocian parcialmente en agua, como el ácido bórico, que es lo bastante débil y seguro como para ser utilizado para el lavado de ojos.

7 Se denomina base a toda sustancia que en solución acuosa libera al disociarse iones hidróxido u oxhidrilos (OH - ) Por ejemplo, el amoníaco: NH 3 en solución acuosa HH OH - amoníaco (H 2 O) catión anión amonio hidróxido Todas las bases no son iguales, por ejemplo, sabemos que muchas bases son corrosivas (soda cáustica o hidróxido de sodio) y otras no lo son (el amoníaco, limpiadores hogareños). Por lo tanto, podemos clasificar a las bases en fuertes y débiles, esta fuerza está dada por las diferentes capacidades que tienen estas sustancias de disociarse en agua: - bases fuertes se disocian completamente o casi completamente en agua, como la soda cáustica o hidróxido de sodio, que puede disolver el cabello humano; - bases débiles se disocian parcialmente en agua, como la Leche de Magnesia, que pueden ser utilizados con fines medicinales para calmar los trastornos estomacales. Las sustancias que se disocian generando igual cantidad de iones hidronio que de iones oxhidrilos en solución acuosa se denominan neutras. Escala de ph Si prueban unas gotas de jugo de naranja, les parecerán menos ácidas que las de jugo de limón, y éstas, a su vez, son menos ácidas que las de ácido sulfúrico. Cómo saber si un ácido o una base son fuertes y corrosivos? Puede determinarse el grado de acidez o de alcalinidad de una solución? El ph (se lee pe-ache ) es un parámetro que lo cuantifica. El ph depende de la concentración de los iones hidronio. La escala ph está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima) a 14 ( nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que 7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican que la muestra es básica. La escala ph tiene una secuencia logarítmica, lo que significa que la diferencia entre una unidad de ph y la siguiente corresponde a un cambio de potencia 10. En otras palabras, una muestra con un valor ph de 5 es diez veces más ácida que una muestra de ph 6. Asimismo, una muestra de ph 4 es cien veces más ácida que la de ph 6. Resumiendo: - el ph 7 indica neutralidad, es decir que la cantidad de hidronios en solución es la misma que la de iones hidróxido.

8 - Los ph menores de 7 indican acidez, o sea que hay exceso de iones hidronios. Cuanto más bajo sea el valor del ph, más fuerte será el ácido. - Los ph mayores de 7 indican alcalinidad (básicos), es decir que hay exceso de iones oxhidrilos (pocos iones hidronio en relación) en la solución. Cuanto más alto sea el valor del ph, más fuerte será la base. Representación de la escala y algunas sustancias con sus ph En química para detectar el ph se utilizan indicadores. Los indicadores son sustancias orgánicas, por lo general de origen vegetal, las cuales cambian de color según el medio en donde se encuentren sea ácido o básico. Algunos ejemplos de sustancias y sus ph: Sustancia ph Sustancia ph Jugo gástrico 1 a 2 Ácido clorhídrico 0 Jugo de naranja 3,5 Destapa cañerías 14 Orina 5 a 8 Jabón 8,5 Leche 6,5 Limpiador amoniacal 11 Sangre 7,4 Agua jabonosa 8,5 Leche de magnesio 10,5 Agua destilada 7 Limpia hornos 11,5 Agua potable 5,5 Jugo de limón 2,5 Vinagre 3 a 5