ESTRUCTURA DE LA MATERIA - udec.clabuljan/530125/Unidad-2-LAMINAS.pdf · TABLA: Algunos cationes...

Universidad de Concepción

Facultad de Ciencias Químicas

Química General I530.011/012/017/125

Unidad II

Dr. Antonio Buljan Unidad 2

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Unidad II

ESTRUCTURA DE LA MATERIA Y

NOMENCLATURA

Tubo de Rayos Catódicos

Placas cargas eléctricamente d

�


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2

Pantalla

Fluorescente

Alto Voltaje Imán

Haz de

electrones

Bloque de Pb Rayos ββββ

Rayos γγγγ

�


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3

SubstanciaRadioactivaEj: Radio

Placas cargadaseléctricamente

Placasfotográficas

Rayos αααα

Placas fotográficas antiguas.�


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Películas fotográficas modernas.

Hoy en día los chips “CCD” (charge-coupled device),

dispositivo de carga acoplada) han desplazado a las placas

fotográficas

�


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5Circuito de una cámarafotográfica

Circuito de una webcam

La mayoría de laspartículas no se desvíanpartículas desviadas

Haz dePartículas αααα

Lámina deoro ultradelgada Resultado esperado

por Rutherford.

�

6Dr. Antonio Buljan Unidad 2

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Fuente departículas αααα

Pantalla fluorescentecircular

Haz incidente de partículas αααα

Haz salientede partículas αααα

Partículas αααα

Partícula ααααdesviada

Partículas ααααsalientes

�


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Partículas ααααincidentes

Átomos deoro de la lámina

Núcleos de carga positiva

Partícula ααααrebotada

Numero

atómico

Símbolo

Gas inerte

�


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8

Gas inerteMetal

Blando

reactivo

Gas inerte Metal

Blando

reactivo

Metal

Blando

reactivo

Gas inerte

19

K39.0983

Número atómico (Z)

Símbolo químico

Masa atómica (u)

�

Dr. Antonio Buljan

Unidad 2

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Metales alcalinos

Alcalinos terreos

Metales de Transición

Halogenos

Gases Nobles

Representativos �


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10

Lantanoides y ActinoidesRepresentativos

http://www.webelements.com/ �


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11

�


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Representación gráfica de las moléculas

♦ Moléculas � 3D.

♦ Pero se puede representar en 2D.

♦ Fórmula estructural: Da la conectividad entre los

átomos en la molécula (existen 2D y 3D)

�


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Fórmula estructural 2D

Modelo de barras y esferas

Modelo espacial(Bioquímicos) Fórmula estructural

en perspectiva 3D

Alótropos del carbono:

�


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14

grafito diamante fullereno Nanotubo

de carbonografeno

�


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15

Red cristalina del NaCl

Predicción de la Carga de Ion monoatómico.

1

2

1817

13 14 15 16

�


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Metales de transición

Compuesto iónicos: son eléctricamente neutros.

Suma de las cargas de los iones: CERO.

¿Qué información da la fórmula de un compuesto iónico?

Na108Cl108 NaCl

�


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17

Fórmula química de un

compuesto iónico, en realidad

es la fórmula empírica de un

cristal cualquiera del compuesto.

Comparación estructural entre compuestos iónicos y compuestos moleculares.

Sulfato de Estroncio

�


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18Ácido benzoico (comp. molecular)

Cloruro de Sodio(comp. iónico)

Sulfato de Estroncio(comp. iónico)

2.7. Nomenclatura de compuestos inorgánicos.

En los inicios de la química los compuestos se nombraban

según su apariencia, características, aplicaciones, etc.

Ej.: Leche de magnesia: Mg(OH)2 Gas hilarante (N2O)

Sal de Epsom (MgSO4) Soda Cáustica (NaOH)

Potasa cáustica (KOH) Aceite de vitriolo (H2SO4)

ácido muriático (HCl)

�


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Hoy se conocen más 30 millones de compuestos químicos

⇒ Se necesita un procedimiento sistemático para nombrarlos.

Compuestos orgánicos: C + (H, O, N, S)

Compuestos inorgánicos: todo el resto.

Sin embargo, por conveniencia los siguientes compuestos

e iones se consideran inorgánicos:

CO monóxido de carbono. CN– ion cianuro.

CO2 dióxido de carbono. CO32– ion carbonato.

CS2 sulfuro de carbono. HCO3– ion carbonato

ácido.

Nomenclatura de compuestos iónicos

Compuesto iónico ⇒ catión(+) + anión (–)

�


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Compuesto iónico ⇒ catión(+) + anión (–)

Con excepción de catión amonio (NH4+) todos los cationes

se derivan de átomos metálicos.

Los compuestos iónicos se clasifican en:

Compuestos ternarios (3 elementos)

Ej.: NaCN, Mg(OH)2, Na2CO3, CuSO4, etc.

Compuestos binarios (2 elementos)

Ej.: NaCl, KF, MgO, Al2O3, CuCl2, etc.

Elemento Nombre del catión

Na Sodio Na+ Ion o catión sodio

K Potasio K+ Ion o catión potasio

Ca Calcio Ca2+ Ion o catión calcio

Al Aluminio Al3+ Ion o catión aluminio

TABLA: Algunos cationes comunes derivados de elementos metálicos.

Para nombrar los aniones monoatómicos, se toma el nombre

del elemento y se le agrega el sufijo “uro”.

�


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Grupo 14 Grupo 15 Grupo 16 Grupo 17

Carburo (C4–) Nitruro (N3–) Óxido (O2–) Fluoruro (F–)

Siliciuro (Si4–) Fosfuro (P3–) Sulfuro (S2–) Cloruro (Cl–)

Selenuro (Se2–) Bromuro (Br–)

Teleruro (Te2–) Ioduro (I–)

TABLA: Nomenclatura “uro” de algunos aniones monoatómicos comunes.

del elemento y se le agrega el sufijo “uro”.

*El ion óxido es una excepción a la regla

fórmula nombre fórmula nombre

Li3N nitruro de litio K2S sulfuro de potasio

CaCl2 cloruro de

calcio

KF fluoruro de potasio

Al2O3 óxido de Na2O óxido de sodio

Con las tablas anteriores, ya podemos nombrar algunos

compuestos iónicos sencillos.

Ejemplos:

�


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Algunos metales de transición pueden formar más de un tipo

de ion.Ej.: Cu+ ion cuproso → sufijo oso para el ion de menor carga

Cu2+ ion cúprico → sufijo ico para el ion de mayor carga

Al2O3 óxido de

aluminio

Na2O óxido de sodio

Fe2+ ion ferrosoFe3+ ion férrico Esta nomenclatura hoy

está obsoleta.

� Esta forma de nombrar los distintos iones de metales de

transición es muy limitado, ya que no especifica la carga que

tiene el ion.

� Existe otro sistema para nombrar los compuestos iónicosde metales de transición: SISTEMA STOCK (�).

Ej.: Mn2+ ion manganeso (II)

Mn3+ ion manganeso (III)

�


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23�Propuesto por Alfred Stock

Mn ion manganeso (III)

Mn4+ ion manganeso (IV)

MnS sulfuro de manganeso (II)

Mn2S3 sulfuro de manganeso (III)

MnS2 sulfuro de manganeso (IV)

Fórmula Nombre Fórmula NombreO2

2– Ion peróxido PO43– Ion fosfato

OH– Ion hidróxido HPO42– Ion fosfato ácido

CN– Ion cianuro H2PO4– Ion fosfato

diácido

CO32– Ion carbonato SO3

2– Ion sulfito

HCO32– Ion carbonato

ácidoSO4

2– ion sulfato

Aniones poliatómicos más comunes


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ácidoClO– Ion hipoclorito HSO3

2– Ion sulfito ácido

ClO2– Ion clorito HSO4

2– Ion sulfato ácido

ClO3– Ion clorato CH3COO– Ion acetato

ClO4– Ion perclorato MnO4

– Ion permanganato

NO2– Ion nitrito CrO4

2– Ion cromato

NO3– Ion nitrato Cr2O7

2– Ion dicromato

Ejemplos de compuestos iónicos con aniones poliatómicos

Fórmula Nombre

NaNO3 Nitrato de sodio

Na2CO3 Carbonato de sodio

Fe(NO3)2 Nitrato de hierro (II)

Fe(NO3)3 Nitrato de hierro (III)

�


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Fe(NO3)3 Nitrato de hierro (III)

CuSO4 Sulfato de cobre (II)

NaHCO3 Hidrógeno Carbonato de sodio

ó Carbonato ácido de sodio

(NH4)3PO4 Fosfato de amonio

Nomenclatura de compuestos moleculares.

� Compuestos moleculares: están formados por unidades

discretas (las moléculas).

� En general están formados por elementos no-metálicos.

� Su nomenclatura es similar a la del compuestos iónicos

y la mayoría son binarios.

�


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y la mayoría son binarios.

Ej.: HCl cloruro de hidrógeno.

HBr bromuro de hidrógeno.

� Si se tiene dos elementos que forman dos o más compuestos,

distintos, se utilizan prefijos griegos para diferenciarlos.

Ej. CO monoóxido de carbono

CO2 dióxido de carbono

SO2 dióxido de azufre

SO3 trióxido de azufre

NO monoóxido de nitrogeno.

�


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NO monoóxido de nitrogeno.

NO2 dióxido de nitrogeno.

N2O4 tetratetraóxido de dinitrógeno.

Obs.: Se nombra primero el elemento de familia mayor.Si ambos pertenecen a la misma familia, se nombra primero el que pertenece al menor periodo

� Existe una serie de compuestos importantes que se nombran

usando su nombre común:

Fórmula Nombre Fórmula Nombre

B2H6 diborano NH3 amoniaco

�


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B2H6 diborano NH3 amoniaco

CH4 metano PH3 fosfina

SiH4 silano H2O agua

Ácidos y Bases

Nomenclatura de ácidos

Ácido: sustancia que libera iones hidrógeno (H+) cuando se

disuelve en agua (Def. de Arrhenius)

Los aniones cuyo nombre termina en “uro”, provienen de

ácidos cuyo nombre termina en “hídrico”.

Ej.: HBr(ac) ácido bromhídrico.

�


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Ej.: HBr(ac) ácido bromhídrico.

HCl(ac) ácido clorhídrico.

HF(ac) ácido fluorhídrico.

Obs.: Estas especies reciben estos nombres cuando están

disolución acuosa:

Ej.: HCl(g) cloruro de hidrógeno.

HCl(ac) ácido clorhídrico.

� Los oxácidos son ácidos que en su formula contienen

oxígeno, hidrógeno y otro elemento (X).

HnXOm

Ej.: H2CO3 ácido carbónico H2SO4 ácido sulfúrico

HNO3 ácido nítrico HClO3 ácido clórico

� Con frecuencia, dos o más oxácidos tienen el mismo átomo

central, pero diferente número de átomos de O.

Así, si se tiene un ácido HXO , n = 1 → 4, la nomecl. a seguir

�


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Así, si se tiene un ácido HXOn, n = 1 → 4, la nomecl. a seguir

es la sgte:Oxácido Oxianión n

ác. per … ico per … ato 4

ác. …ico … ato 3

ác. … oso … ito 2

ác. hipo … oso hipo … ito 1

Ej. Familia de oxácidos del cloro y sus aniones.

ácido fórmula anión fórmula

ác. perclórico HClO4 perclorato ClO4–

ác. clórico HClO3 clorato ClO3–

ác. cloroso HClO2 clorito ClO2–

ác. hipocloroso HClO hipoclorito ClO–

� También existen oxácidos que tienen varios hidrógenos

�


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ácidos y los van liberando gradualmente.

Ej.: ácido fosfórico, H3PO4

H3PO4 → H+ + H2PO4– (Anión fosfato diácido)

H2PO4– → H+ + HPO4

2– (Anión fosfato ácido)

HPO42– → H+ + PO4

3– (Anión fosfato)

Nomenclatura de bases

Base: sustancia que libera iones hidróxido (OH–) cuando se

disuelve en agua (Def. de Arrhenius)

Ej.: KOH hidróxido de potasio

Mg(OH)2 hidróxido de magnesio

NH3 amoniaco�. �Esta es una base, ya que en sol. acuosa, el NH3 produce iones OH–.

�


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Hidratos.

Estos son compuestos que tiene una cantidad definida de

moléculas de agua� dentro de su estructura cristalina.

Ej.: MgSO4⋅⋅⋅⋅7H2O sulfato de magnesio heptahidratado

�También se le llama “agua de cristalización”

Para indicar en la formula del hidrato el número de moléculas

de agua se utilizan los siguientes prefijos griegos:

Número de moléculas de agua

prefijo

1 Mono

2 Di

3 Tri

4 Tetra

�


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4 Tetra

5 Penta

6 Hexa

7 Hepta

8 Octa

9 Nona

Ej.: CuSO4⋅⋅⋅⋅5H2O sulfato de cobre(II) pentahidratado

H2O

SO42–

Cu2+

�


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H2O

Estas moléculas de agua se puede eliminar calentando la

sal hidratada.Ej.: CuSO4⋅⋅⋅⋅5H2O(s) CuSO4(s) + 5H2O(g)

Sulfato de cobre(II) deshidratado

calor

FIN UNIDAD 2


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