Universidad Andrs Bello

Facultad de Ciencias Exactas

Departamento de Ciencias Qumicas

Ma. de los ngeles Aravena

Otoo 2015

Qumica

Unidad I:

Materia, tomos, Molculas e Iones

a. Clasificacin y Propiedades de la Materia

b. Unidades de medicin. Sistema Internacional de medicin

c. Escalas de Temperatura

d. Uso de prefijos, conversin de unidades

e. El tomo

f. Nomenclatura inorgnica bsica

Unidad I: Materia, tomos, Molculas e Iones

Bibliografa:

Qumica. La Ciencia Central. T. L. Brown ,H. E. Lemay and B. Bursten. 11 Edicin,

Prentice Hall Hispanoamericana S.A., 2009. Capitulo 1.

Qumica. R. Chang, 10 Edicin, Mc Graw-Hill, 2010. Capitulo 1.

La Qumica es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella.

Todas las ciencias, incluidas las sociales, recurren a variantes de lo que se denomina mtodo cientfico, que es un enfoque sistemtico para la investigacin.

Hiptesis: propuesta de explicacin razonada de la Ley Natural

Revisin de la hiptesis si as lo sugieren los

experimentos

Experimentos diseados para comprobar la hiptesis

Propuesta de TEORA o MODELO que amplia la hiptesis y proporciona predicciones

El Mtodo Cientfico

Los tres estados de la materia

Materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa.

Toda la materia puede existir en tres estados: slido, lquido y gaseoso. En un slido, las molculas se mantienen juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento. Las molculas de un lquido estn cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posicin rgida, por lo que pueden moverse. En un gas, las molculas estn separadas entre s por distancias grandes en comparacin con el tamao de las molculas mismas..

Son posibles las conversiones entre los tres estados de la materia sin que cambie la composicin de la sustancia. Al calentar un slido (por ejemplo, el hielo) se funde y se transforma en lquido (agua). (La temperatura en la que ocurre esa transicin se denomina punto de fusin.) Su calentamiento adicional convierte al lquido en gas. (Esta conversin sobreviene en el punto de ebullicin del lquido.) Por otra parte, el enfriamiento de un gas hace que se condense en la forma de lquido. al enfriar adicionalmente este lquido, se congela a su forma slida

Clasificacin de la materia

La materia incluye lo que podemos ver y tocar (como el agua, la tierra y los rboles) y lo que no podemos ver ni tocar (como el aire).

Materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa.

Se distinguen varios subtipos de materia con base en su composicin y propiedades. La clasificacin de la materia incluye sustancias, mezclas, elementos y compuestos, adems de los tomos y molculas.

Mezclas.

Una mezcla es una combinacin de dos o ms sustancias en la que stas conservan sus propiedades.

Algunos ejemplos familiares de ello son el aire, las bebidas gaseosas, la leche y el cemento

Las mezclas pueden ser homogneas o heterogneas.

Una mezcla homognea, es aquella en la que la composicin de la mezcla es uniforme.

Las mezclas no poseen composicin constante y pueden ser separadas en las sustancias constituyentes por tcnicas fsicas de separacin

Una mezcla heterognea, es aquella en la que la composicin de la mezcla no es uniforme.

Sal en Agua Leche en microscopio

Algunas tcnicas fsicas de separacin

Sustancias.

Una sustancia pura es una forma de materia que tiene composicin definida (constante) y propiedades (caractersticas) distintivas. Una caracterstica de las sustancias puras es que no pueden ser separadas en dos o mas especies diferentes por alguna tcnica fsica de separacin.

Son ejemplos de ello el agua, metano, amoniaco, dixido de carbono, oro y oxgeno.

Las sustancias difieren entre s por su composicin y se pueden identificar segn su aspecto, color, sabor y otras propiedades

Un elemento es una sustancia que no se puede separar en otras ms sencillas por medios qumicos.

Las sustancias pueden ser elementos o compuestos.

Un compuesto es una sustancia formada por tomos de dos o ms elementos unidos qumicamente en proporciones fijas. A diferencia de las mezclas, los compuestos slo se pueden separar en sus componentes puros por medios qumicos.

Propiedades Fsicas y Qumicas

Las propiedades (caractersticas distintivas) que pueden ser medidas y observadas sin cambios en la composicin o identidad de las sustancias, son llamadas Propiedades Fsicas.

Propiedad Fsica

Color

Estado de la materia

Punto de fusin

Punto de ebullicin

Densidad

Solubilidad

Conductividad elctrica

Para observar o medir las propiedades qumicas debe ocurrir un cambio qumico, es decir una reaccion qumica donde cambia la identidad de las sustancias

Propiedades Extensivas e Intensivas

Todas las propiedades medibles de la materia corresponden a una de dos categoras adicionales: Propiedades extensivas: El valor medido de una propiedad extensiva

depende de la cantidad de materia que se considere. La masa, que es la cantidad de materia en una muestra dada de una sustancia, es una propiedad extensiva.

Propiedades intensivas: El valor medido de una propiedad intensiva no depende de cunta materia se considere. La densidad, que se define como la masa de un objeto dividida entre su volumen, es una propiedad intensiva.

El valor de una cantidad extensiva depende de la cantidad de materia.

El valor de una cantidad intensiva no depende de la cantidad de materia.

Mediciones

Realizar una medicin consiste en comparar una cantidad desconocida con una unidad patrn. Los diferentes instrumentos permiten medir las propiedades de una sustancia. Una cantidad medida suele describirse como un nmero con una unidad apropiada, las unidades son esenciales para expresar correctamente las mediciones.

Unidades del Sistema Internacional (SI)

La conferencia General de Pesos y medidas, que es la autoridad internacional en cuanto a unidades, propuso un sistema mtrico revisado, al que se llam Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI, del francs Systme International dunits). Se utilizan siete unidades bsicas del SI, todas las dems unidades de medicin se derivan de ellas.

Solo 7, el resto se

deriva de ellas.

Masa y Peso

Aunque los trminos masa y peso suelen usarse indistintamente, en sentido estricto se trata de cantidades diferentes. Masa es la medida de la cantidad de materia en un objeto.

La unidad bsica de masa del SI es el kilogramo (kg).

1 kg = 1000 g = 103 g Peso es la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto.

La unidad bsica de masa del SI es el Newton (N (kgm

s2)).

F = ma

Por tanto: masa peso

Volumen

La unidad de longitud del SI es el metro (m) y la unidad derivada del SI para volumen es el metro cbico (m3). No obstante, se suele trabajar con volmenes mucho ms pequeos, como el centmetro cbico (cm3) y el decmetro cbico (dm3):

Otra unidad de volumen muy usada es el litro (L) un litro es el volumen que ocupa un decmetro cbico. Un volumen de un litro es igual a 1000 mililitros (mL) o 1000 cm3:

y un mililitro es igual a un centmetro cbico:

1 cm3 = (1 102 m)3 = 1 106 m3 1 dm3 = (1 101 m)3 = 1 103 m3

1 L = 1000 mL 1 L = 1000 cm3 1 L = 1 dm3

1 mL = 1 cm3

Densidad

Densidad, es la relacin de la masa de un objeto y su volumen, es una propiedad fsica intensiva utilizada para identificar sustancias.

La unidad derivada del Si para la densidad es el kilogramo por metro cbico (kg/m3). Esta unidad resulta demasiado grande para muchas aplicaciones qumicas. En consecuencia, los gramos por centmetro cbico (g/cm3) y su equivalente de gramos por mililitro (g/mL) se usan ms frecuentemente para las densidades de slidos y lquidos. La densidad de los gases tiende a ser muy baja, de modo que se expresa en gramos por litro (g/L):

Densidad =masa

Volumen =

d = densidad m = masa

v = volumen

1 g cm3 = 1 g mL = 1000 kg m3

1 g L = 0,001 g mL

El oro es un metal precioso qumicamente inerte. Se usa sobre todo en joyera, odontologa y dispositivos electrnicos. un lingote de oro con una masa de 301 g tiene un volumen de 15,6 cm3. Calcule la densidad del oro.

Ejemplo

d =m

V d =

301 g

15,6 cm3 d = 19,2 g/cm 3

La densidad del mercurio, el nico metal lquido a temperatura ambiente, es de 13,6 g/mL. Calcule la masa de 5,50 mL del lquido.

=

= = 13,6 5,50

= 74,8

Escalas de Temperatura

La temperatura es la medida de la cantidad de calor cedido o absorbido. Son tres las escalas de temperatura que estn en uso actualmente. Sus unidades son F (grados Fahrenheit), C (grados Celsius) y K (Kelvin).

? = ( 32) 5

9

Convertir grados Fahrenheit a grados Celsius

? = ( + 273,15)

Convertir grados Celsius a Kelvin

Ejemplo

El helio tiene el punto de ebullicin ms bajo de todos los elementos, de 452F. convierta esta temperatura a grados Celsius.

El mercurio, nico metal lquido a temperatura ambiente, funde a 38,9C. Convierta su punto de fusin a Kelvin.

La soldadura es una aleacin hecha de estao y plomo que se usa en circuitos electrnicos. Cierta soldadura tiene un punto de fusin de 224 C. Cul es su punto de fusin en grados Fahrenheit?

? = ( 32) 5

9 ? = 452 32

5

9= 269

? = ( + 273,15) ? = 38,9 + 273,15 = 234,3

? = ( 32) 5

9 224 = ? 32

5

9 ? = 435

Manejo de los nmeros

Notacin Cientfica

Para expresar nmeros muy grandes como:

602 200 000 000 000 000 000 000

O nmeros muy pequeos como:

0,00000000000000000000000166

Estos nmeros son difciles de manejar y es muy fcil que se cometan errores al usarlos en clculos aritmticos.

Por consiguiente, cuando se trabaja con nmeros muy grandes o muy pequeos se usa un sistema llamado notacin cientfica. Sin importar su magnitud, todos los nmeros pueden expresarse en la forma:

donde N es un nmero entre 1 y 10, y n, el exponente, es un entero positivo o negativo. Se dice que todo nmero expresado de esta manera est escrito en notacin cientfica.

N 10n

En lo fundamental, se requiere encontrar n. Hay que contar el nmero de lugares que debe moverse el punto decimal para obtener el nmero N (que est entre 1 y 10). Si el punto decimal debe moverse a la izquierda, n es un entero positivo, y si debe desplazarse a la derecha, n es un entero negativo. Los ejemplos siguientes ilustran el uso de la notacin cientfica:

Exprese 568,762 en notacin cientfica:

568,762 = 5,68762102

observe que la coma decimal se mueve dos lugares a la izquierda y n = 2.

Exprese 0,00000772 en notacin cientfica:

0,00000772 = 7,72106

En este caso, el punto decimal se desplaza a la derecha seis lugares y n = 6

Cifras Significativas

Salvo cuando todos los nmeros sean enteros, suele ser imposible obtener el valor exacto de la cantidad que se investigue. Por ello, es importante sealar el margen de error en una medicin al indicar con claridad el nmero de cifras significativas, que son los dgitos significativos en una cantidad medida o calculada. al usar las cifras significativas, se da por entendido que el ltimo dgito es incierto.

En el trabajo cientfico, siempre debemos tener el cuidado de escribir el nmero adecuado de cifras significativas. En general, es ms bien sencillo determinar cuntas cifras significativas tiene un nmero, si se sigue la siguiente regla:

Se comienza a contar desde izquierda a derecha a partir desde el primer dgito distinto de cero, ese dgito y los que le siguen son cifras significativas.

0,00 1 22 0,00122 0,00 122

3 cifras significativas

Primer dgito distinto de cero

Un conjunto de reglas especifica cmo manejar las cifras significativas en los clculos:

1. En la adicin y sustraccin, la respuesta no puede tener ms dgitos a la derecha de la coma decimal que los presentes en los nmeros originales.

El procedimiento de redondeo es el siguiente, a fin de redondear un nmero en cierto punto, simplemente se eliminan los dgitos que siguen a dicho punto si el primero de ellos es menor que cinco. En caso de que el primer dgito despus del punto de redondeo sea igual o mayor que cinco, se agrega uno al dgito precedente.

89,332 1,1 +

90,432

2,097 0,12

1,977

un dgito despus de la coma decimal

dos dgitos despus de la coma decimal

Se redondea a 90,4

Se redondea a 1,98

2. En la multiplicacin y divisin, el nmero de cifras significativas en el producto o cociente final se determina con base en el nmero original que tenga la menor cantidad de cifras significativas.

2,8 x 4,5093 = 12,61092

6,85 112,04 = 0,0611388789

Se redondea a 13

Se redondea a 0,0611

Tenga presente que puede considerarse que los nmeros exactos obtenidos de definiciones o al contar el nmero de objetos NO se consideran con cifras significativas. Por ejemplo, se define la pulgada exactamente como 2,54 centmetros, es decir,

1 pulg = 2,54 cm

Anlisis dimensional en la resolucin de problemas

El procedimiento que se usa para la conversin entre unidades se llama anlisis dimensional (tambin conocido como mtodo del factor unitario). El anlisis dimensional es una tcnica sencilla que requiere poca memorizacin, se basa en la relacin entre unidades distintas que expresan una misma cantidad fsica.

Por definicin, 1 pulgada = 2,54 cm (exactamente).

Esta equivalencia permite escribir el siguiente factor de conversin:

1 pulgada

2,54 cm= 1

Puesto que tanto el numerador como el denominador sealan la misma longitud, esta fraccin es igual a 1.

El factor de conversin tambin se puede escribir como: 2,54 cm

1 pulgada= 1

Los factores de conversin son tiles para cambiar unidades.

Si deseamos convertir una longitud expresada en pulgadas a centmetros, multiplicamos la longitud por el factor de conversin apropiado.

Por definicin, 1 pulgada = 2,54 cm (exactamente).

1 pulgada

2,54 cm= 1

2,54 cm

1 pulgada= 1

12,00 pulgadas 2,54 cm

1 pulgada= 30,48 cm

12,00 pulgadas 1 pulgada

2,54 cm= 4,72 pulgada2/cm

Ejemplo

El consumo diario de glucosa (una forma de azcar) de una persona es de 0,0833 libras (lb). cul es el valor de esta masa en miligramos (mg)? (1 lb = 453,6 g)

La secuencia de conversiones es: libras gramos miligramos

1 lb = 453,6 g 1 g = 103 mg

Las equivalencias a utilizar son:

0,0833 lb 453,6 g

1 lb103 mg

1 g= 37784,88 mg = 3,78 104 mg

453,6 g

1 lb y 103 mg

1 g

Los factores de conversin necesarios son:

La resolucin del problema continua de la siguiente manera:

El tomo

Modelo Atmico de Rutherford

En 1911, Rutherford y sus colaboradores Hans Geiger y Ernest Marsden, utilizando un

haz de radiacin alfa, bombardearon lminas metlicas muy delgadas, colocando una

pantalla de sulfuro de zinc a su alrededor, sustancia que tena la cualidad de producir

destellos con el choque de las partculas alfa incidentes, pudo observar lo siguiente:

1. La mayora de las partculas atravesaban la lmina sin desviarse.

2. Algunas partculas se desviaban de su trayectoria inicial.

3. Otras partculas eran rechazadas por la lmina.

Los sorprendentes resultados obtenidos por Rutherford llevaron a establecer un nuevo

modelo atmico innovador, denominado modelo nuclear del tomo. Segn este modelo,

el tomo est formado por un ncleo y una corteza.

1. En el ncleo se aloja la carga positiva y casi la totalidad de la masa.

2. La corteza est formada por los electrones, que giran alrededor del ncleo como si se

tratara de un sistema solar en miniatura.

Por esto, el modelo atmico de Rutherford se denomina modelo planetario.

Las partculas fundamentales del tomo son los protones y los neutrones, concentrados en el ncleo, y los electrones distribuidos en la periferia del tomo.

Las masas y las cargas de estas partculas son extremadamente pequeas y para su mejor comprensin y uso, es recomendable expresar estas cantidades como nmeros

relativos.

La carga 1,60210-19 coulomb se hace equivalente a una carga unitaria.

Cada protn y cada neutrn, de masas parecidas, se hacen equivalentes a una unidad de masa o nmero de masa.

De este modo, el ncleo de helio tiene carga +2, y como posee dos protones y 2 neutrones, su nmero de masa es 4.

Estructura del tomo

El nmero atmico, Z, es el nmero de protones en el ncleo.

El numero de masa o numero msico, A, corresponde a la suma de protones y neutrones

(n) presentes en el ncleo de un tomo de un elemento.

En un tomo neutro, el nmero de protones (p+) es igual al nmero de electrones

(e-). Por ejemplo, el tomo de flor tiene Z = 9 y posee 9 electrones.

En el caso de los tomos cargados positivamente, significa que se quita electrones

al tomo en estado neutro, y se denominan cationes. Ej. El 11Na+, posee 11 protones,

entonces en estado neutro posee 11 electrones, pero como tiene una carga positiva,

significa que le resto un electrn, en definitiva el catin 11Na+ posee 10 electrones.

Aquellos tomos cargados negativamente se les llama aniones. Ejemplo, el 17Cl ,

tiene una carga negativa (-), como posee 17 protones en el estado neutro debera tener

17 electrones, pero posee una carga negativa o por tanto tiene 18 electrones.

Masa y carga de las partculas subatmicas

Partcula Masa (g) Coulomb Carga Unitaria

Electrn 9,1093910-28 -1,602210-19 -1

Protn 1,6726210-24 +1,602210-19 +1

Neutrn 1,6726210-24 0 0

Una forma simple de expresar la composicin nuclear

para un elemento E es mediante la simbologa:

De este modo el ncleo de helio se representa por:

Otros tomos, por ejemplo:

Unidad de Medida uma

1 uma = 1/12 m12c (el carbono 12 es el istopo ms liviano del carbono y se le

asigna una masa exacta de 12 uma). (1uma=1,6605610-24g )

Istopos

Todos los tomos de un mismo elemento no tienen la misma masa. Los tomos que

tienen igual nmero atmico pero diferente nmero msico, se diferencian en la cantidad

de neutrones. Se denominan istopos (en griego, isos significa igual y topos significa

lugar).

Los elementos hidrgeno y oxigeno estn compuestos de 3 istopos cada uno:

En la naturaleza los istopos que no son radiactivos mantienen una composicin

constante. Por ejemplo, la abundancia del el istopo de 1H corresponde a un 99,985% y

en el caso del oxigeno el isotopo 12C tiene una abundancia cercana a un 98,93%.

Istopos del Carbono

Masa Atmica.

Debido a que son muchos los elementos conformados por istopos, se adopt el criterio

que la masa atmica de un elemento debe ser el promedio aritmtico ponderado de las

masas de sus istopos estables, segn la abundancia en la naturaleza.

Para el carbono se conocen dos istopos estables de masas: 1,992710-23 g y 2,15910-23 g.

Las masas de los istopos son nmeros muy pequeos, es necesario expresarlas en

unidades de masa atmica, donde 1uma (u) = 1,6605610-24 g.

Utilizando esta equivalencia resultan para los dos istopos del carbono las masas 12,00 u

y 13,00 u, nmeros fciles de manipular. Las abundancias naturales de ambos istopos

son:

Masas de los istopos del carbono 12,00 u 13,00 u

Abundancia en la naturaleza 98,89% 1,11%

Considerando lo anterior, la masa atmica promedio para el carbono es:

(12,00 u)(98,89 %) + (13,00 u)(1,11 %)

100 %= 12,01 u

Esta es la masa que se debe considerar en cualquier compuesto que contenga carbono.

En general, para cualquier elemento su masa atmica en funcin de sus istopos es:

Masa Atomica Media = mi%ini=1

100 %

Donde mi y %i, corresponden a la masa y a la abundancia de cada istopo.

Ejemplo de determinacin de masa atmica media:

El litio es un elemento que consta de dos istopos estables litio 6 y litio 7. El litio 6 tiene una masa atmica de 6,01512 uma y una abundancia de 7,49%. El litio 7 tiene una masa atmica de 7,01600 uma. Cul es la masa atmica promedio del litio?

Masa atomica Media = 6,01512 uma 7,49% + (7,01600 uma 92,51%)

100%

Istopos Masa atmica (uma) Abundancia (%)

Litio 6 6,01512 7,49

Litio 7 7,01600 (100 7,49) = 92,51

Datos:

Reemplazamos los datos en la formula:

Masa Atomica Media = mi%ini=1

100 %

Masa atomica Media = 6,941 uma

Ejercicio de Prctica:

Calcular protones, electrones, neutrones y carga neta segn corresponda en la tabla que

sigue:

Smbolo +

Protones 5 79 86

Neutrones 6 16 117 136

Electrones 5 18 79

Carga Neta - 3 0

Ejercicio de Prctica:

Con la informacin de la siguiente tabla, calcule el porcentaje de abundancia de los

isotopos 28Si (A) y 29Si (B).

Considere que la masa atmica media del silicio es de 28,086 uma.

Istopo Masa atmica (uma) Abundancia (%)

28Si 27,9769 A

29Si 28,9765 B

30Si 29,9738 3,09

Nomenclatura inorgnica bsica

Diversos modelos de tabla Peridica

La tabla peridica organiza los elementos de acuerdo a sus parecidos

en sus propiedades qumicas y fsicas.

Fue desarrollada por Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834 1907).

Mendeleev, qumico ruso conocido sobre todo

por haber elaborado la tabla peridica de los

elementos qumicos

Tabla Peridica

Dmitri Ivanovich Mendeleev

Primer modelo de tabla peridica propuesto por Mendeleev (1869)

Germanio Eka-Silicio

Masa molar (g/mol) 72,0 72,5

Densidad 5,50

5,32

Punto de fusin (C) Alto 937

Aspecto Gris oscuro Gris blanco

xido EO2;

slido blanco,

anftero

GeO2;

slido blanco,

anftero

Observaciones de Mendeleev (1869)

Carcter Metlico

Los elementos suelen dividirse en tres clases: metales, metaloides y no metales.

Cerca del 80% de los elementos son metales.

Las propiedades generales de los no metales y los metales son opuestas.

Los metaloides muestran algunas propiedades caractersticas tanto de metales como no metales.

La Tabla Peridica de los elementos

Per

od

o

Grupo

Lantnidos Actnidos

Elementos de transicin

Alcalinos

Alcalinotrreos

Halgenos

Gases Nobles

Elementos representativos

Tierras raras o elementos de doble transicin

1. Cada tomo de un compuesto se caracteriza por un estado de oxidacin,

debido a los electrones ganados o perdidos con respecto al tomo

aislado.

2. El nmero que indica este estado se llama nmero de oxidacin del

elemento en dicho compuesto.

3. El nmero de oxidacin (N.O.) se define como la carga elctrica formal

que se asigna a un tomo en un compuesto.

. = +

. =

. = +

. =

Nmeros de Oxidacin

Nmeros de oxidacin

ms frecuentes

1. El N.O. de todos los elementos libres (sin combinacin) es cero, en

cualquiera de las formas en que se presenten: Ca metlico, He, N2 , P4 , etc.

2. El N.O. del H al combinarse es +1, excepto en los hidruros metlicos, que

es 1.

3. El N.O. del O en al combinarse es 2, excepto en los perxidos, que es 1

4. El N.O. de los metales alcalinos es siempre +1.

5. El N.O. de los metales alcalinotrreos es siempre +2.

6. La suma algebraica de los N.O. de los tomos de una molcula es cero, y si

se trata de un in es igual a la carga del in.

Reglas para la Determinacin del Nmero de oxidacin

Fe2O3

Determinar el numero de oxidacin del hierro en el siguiente compuesto:

Fe2O3

El oxigeno tiene un N.O de -2, ya que la suma de los nmeros de oxidacin

debe ser igual a cero en una molcula neutra, se tiene:

Fe2O3

2x + 3(-2) = 0; donde x es el N.O del Fe

x = +6/2

x = +3

El N.O del Fe es +3

En los compuestos binarios, generalmente se cumple lo siguiente:

N.O Fe = +3

N.O O = -2

Estados de Oxidacin de algunos Metales

ESTADO DE OXIDACIN

+1

ESTADO DE OXIDACIN

+2

ESTADO DE OXIDACIN

+3

Litio

Sodio

Potasio

Rubidio

Cesio

Francio

Plata

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

Ag

Berilio

Magnesio

Calcio

Estroncio

Zinc

Cadmio

Bario

Radio

Be

Mg

Ca

Sr

Zn

Cd

Ba

Ra

Aluminio Al

ESTADO DE OXIDACIN

+1, +2

ESTADO DE OXIDACIN

+1, +3 ESTADO DE OXIDACIN

+2,+3

Cobre

Mercurio

Cu

Hg

Oro

Talio

Au

Tl

Nquel

Cobalto

Hierro

Ni

Co

Fe

ESTADO DE OXIDACIN

+2, +4 ESTADO DE OXIDACIN

+2, +3, +6

ESTADO DE OXIDACIN

+2, +3, +4, +6, +7

Platino

Plomo

Estao

Pt

Pb

Sn

Cromo Cr Manganeso Mn

Estados de Oxidacin de algunos No metales

ESTADO DE OXIDACIN

-1

ESTADO DE OXIDACIN

-1, +1, +3, +5, +7

ESTADO DE OXIDACIN

-2

Flor F Cloro

Bromo

Yodo

Cl

Br

I

Oxgeno O

ESTADO DE OXIDACIN

+2, -2, +4, +6

ESTADO DE OXIDACIN

+2, +3, - 3, +4, +5

ESTADO DE OXIDACIN

- 3, +3, +5

Azufre

Selenio

Teluro

S

Se

Te

Nitrgeno N Fsforo

Arsnico

Antimonio

P

As

Sb

ESTADO DE OXIDACIN

-2, +2, +4

ESTADO DE OXIDACIN

+4

ESTADO DE OXIDACIN

+3

Carbono C Silicio Si Boro B

ESTADO DE OXIDACIN

+1, -1

Hidrgeno H

Hidrgeno

Representacin simblica de la molcula o unidad estructural de una sustancia

en la que se indica la cantidad o proporcin de tomos que intervienen en el

compuesto.

Indica el nmero y clase de tomos de una molcula.

Ejemplos: H2O, POCl3, NH3

Indica la proporcin de los diferentes tomos que forman dicho compuesto.

Ejemplo: NaCl, Na50Cl50 o en general NaxClx

Tipos de Frmulas Qumicas

Frmulas qumicas

Frmula molecular:

Frmula emprica:

Tipos de Nomenclatura

No recomendadas por la IUPAC*

Nomenclatura comn tradicional o funcional.

Nomenclatura antigua.

Recomendadas por la IUPAC

Nomenclatura sistemtica; donde las proporciones en que se encuentran

los elementos en una frmula se indican por medio de prefijos griegos.

Nomenclatura de Stock; el nmero de oxidacin positivo del elemento se indica en nmeros romanos y entre parntesis inmediatamente despus del

nombre.

*IUPAC: International Union of Pure and Applied Chemistry

Los compuestos se clasifican en:

Perxidos

xidos metlicos y no metlicos

Binarios : Hidruros metlicos y no metlicos

Sales

Compuestos Covalentes

Hidrxidos

Ternarias: Oxcidos

Sales

Cuaternarios: Sales cidas

Nomenclatura Inorgnica bsica

Estn constituidas por tomos de dos elementos distintos unidos entre s por

algn tipo de enlace.

Nomenclatura:

Se cita en primer lugar la raz del nombre del componente que se escribe

ltimo en la frmula con la terminacin uro, seguida del nombre del otro

elemento.

Comn: Cuando el elemento situado a la izquierda en la frmula qumica acta

con dos posibles n.o se hace terminar su nombre en oso (n.o inferior) o en ico

(n.o superior):

FeCl2: cloruro ferroso

FeCl3: Cloruro frrico

Combinaciones Binarias

Tabla de Prefijos y Sufijos

N.O Prefijo Sufijo

1 Ico

2 Oso (menor)

Ico (mayor)

3

Per

Oso

Ico

Ico (mayor)

4

(Cl, Br y I)

Hipo

Per

Oso (menor)

Oso

Ico

Ico (mayor)

Sistemtica:

se utilizan los prefijos numerales griegos mono, di, tri, tetra, penta, etc.

colocados delante de cada una de las palabras que forman la denominacion:

As2Se3: Triseleniuro de diarsnico

de Stock:

se coloca entre parntesis con nmeros romanos e inmediatamente despus

del nombre del elemento situado a la izquierda, su n.o. en el compuesto:

As2Se3: Seleniuro de arsnico(III)

La nomenclatura sistemtica se utiliza preferentemente en las combinaciones

de dos no metales y la de Stock cuando se combinan metal y no metal.

HIDRUROS: Son las combinaciones binarias del hidrgeno con otro elemento qumico.

Existen tres clases de hidruros:

Hidruros NO Metlicos de carcter cido:

Son combinaciones del H (n.o. +1) con F, Cl, Br, I (n.o.-1) y S, Se, Te (n.o. -2). Tales

compuestos dan disoluciones cidas cuando se disuelven en agua llamndose hidrcidos.

En disolucin acuosa se llaman as:

cido (raz del nombre del anin)hdrico

Hidruros Metlicos: combinaciones del ion hidruro H- (n.o. -1) con cationes metlicos (Mn+):

Hidruros NO Metlicos: combinaciones del H (n.o. +1) con el C, Si, N, P, As, Sb y O. Sus disoluciones acuosas no presentan carcter cido. Todos reciben nombres

particulares aceptados por la IUPAC.

XIDOS: Combinaciones del O (n.o. -2) con metales (xidos metlicos o bsicos) o no

metales (xidos no metlicos o cidos), excepto el flor.

Se utiliza la base xido, y la nomenclatura correspondiente para nombrarlos.

xidos metlicos o bsicos

xidos no metlicos o cidos

PERXIDOS: Son xidos en los que interviene el anin perxido 22(-O O-).

El nmero de oxidacin del oxgeno es -1, no -2 como ocurre en los xidos.

Metal + Grupo perxido Perxido 2Li+ + O22 Li2O2

Para formular los perxidos basta sustituir un tomo de oxgeno por el grupo O2, es

decir, aumentar en uno, el nmero de tomos de oxgeno en el xido de valencia

mxima.

BaO BaO2 perxido de bario

H2O H2O2 perxido de hidrgeno (agua oxigenada) H-O-O-H

K2O K2O2 perxido de potasio

SALES BINARIAS: metal + no metal, el no metal acta casi siempre con un

nico n.o. dado en las siguiente tabla:

COMPUESTOS COVALENTES: no metal + no metal, se utiliza habitualmente la

nomenclatura sistemtica.

Las combinaciones de F, Cl, Br, I, S, Se y Te con metales se denominan SALES DE

HIDRCIDOS.

Mn+ + Xy MyXn

Estn constituidas por tomos de tres elementos distintos unidos entre s por algn tipo

de enlace.

OXCIDOS: Sustancias cidas que tienen la forma general HaXbOc siendo a,

b, c nmeros enteros. X es generalmente un no metal, aunque en algunos

casos puede ser un metal de transicin: Cr, Mn, V, Mo, W. contienen O (n.o -2)

e H (n.o +1).

Formulacin: pueden considerarse como compuestos binarios, en los que la

parte positiva es el ion H+, y le negativa la constituyen al anin poliatmico

formado por tomos de X unidos a los tomos de O.

Combinaciones Ternarias

Nomenclatura comn; la forma de nombrarlos obedece al siguiente orden:

cido + prefijo + nombre de X + Sufijo

El elemento X puede actuar con diferentes n.o. y por ello se utilizan prefijos y sufijos que

indican las variaciones del n.o.

N.O. Prefijo Sufijo

Mayor Per ico

ico

oso

Menor Hipo oso

1 2

3 4

HNO2: cido Nitroso

HNO3: cido Ntrico

H2SO3: cido Sulfuroso H2SO4: cido Sulfrico

H3PO4: cido Fosfrico

H2CO3: cido Carbnico

H2Cr2O7: cido Crmico

ANIONES POLIATMICOS: Gran parte de los aniones poliatmicos pueden

considerarse derivados de oxocidos por prdida de uno o varios H:

Se considera que el anin procede de un oxcido.

Se cambia la palabra cido por ion y las terminaciones oso e ico por ito y ato respectivamente.

Si el anin contiene H se antepone la palabra hidrgeno, dihidrgeno, etc.

N.O. Frmula qumica Nombre Anin Nombre

+7 HClO4 cido perclrico ClO4- Ion perclorato

+5 HClO3 cido clrico ClO3- Ion clorato

+3 HClO2 cido cloroso ClO2- Ion clorito

+1 HClO cido hipocloroso ClO- Ion hipoclorito

H2SO4 2H+ + SO4

2 H3PO4 H+ +H2PO4

CO32 Ion Carbonato

NO2 Ion Nitrito

NO3 Ion Nitrato

CrO42 Ion cromato

Cr2O72 Ion dicromato

MnO4 Ion permanganato

SO32 Ion Sulfito

SO42 Ion Sulfato

Ejemplos de Aniones derivados de oxcidos

H3PO4 Acido Fosfrico HPO42 Ion hidrogenofosfato

H2PO4 Ion dihidrogenofosfato

PO43 Ion Fosfato

Aniones cidos

HIDRXIDOS: Son compuestos formados por combinacin del ion hidrxido

(OH-) con cationes metlicos (Mn+).

Su frmula general es M(OH)n como si fuesen compuestos binarios

Se nombran mediante la palabra hidrxido y el nombre del catin.

+ + ()

Combinaciones Cuaternarias

Combinaciones de cationes poliatmicos con aniones poliatmicos derivados

de oxcidos, o combinaciones de cationes metlicos con aniones poliatmicos

cidos.

Cm+ + Ay CyAm

A modo de ejemplo consideremos las combinaciones del catin NH4+ (llamado

ion amonio) con los siguientes aniones poliatmicos derivados de los oxcidos

SO42 Ion Sulfato

2NH4+ + SO4

2 (NH4)2SO4 Sulfato de Amonio

CO32 Ion Carbonato

2NH4+ + CO3

2 (NH4)2CO3 Carbonato de Amonio