Sistesis de La Quimica Preuniversitaria

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    Sublimacin oVolatilizacin

    Licuefaccin

    Condensacin

    Vaporizacin

    Solidificacin oCristalizacin

    Licuacin

    SLIDOLIDOLQUIDOQUIDO

    GASEOSOASEOSO

    ESTADOS O FASES DE LA MATERIASTADOS O FASES DE LA MATERIASlido, Lquido y Gaseoso

    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 217 -

    DEFINICIONES

    QUMICA

    Es la ciencia que estudia las modificaciones otransformaciones que experimenta la molcula.Referidas tambin como transformacin ntima dela materia.

    MASA

    Es el contenido material y energtico que tiene uncuerpo.

    MATERIA

    Es todo lo ponderable (pesable) e indestructible, queocupa un lugar en el espacio.

    QUMICAQUMICA

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    CUERPO

    Es una porcin limitada de materia.

    SUSTANCIA

    Es la parte constitutiva del cuerpo, en la que todaporcin de ella posee las mismas propiedades espec-ficas.

    SISTEMA

    Es el conjunto de dos o ms sustancias o cuerpos.

    FASE

    Es cada porcin homognea de una mezcla.

    ENERGA

    Es la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo.La relacin cuantitativa entre la masa y la energadada por Einstein es:

    - 218 -

    UNIDADES DE MEDIDA

    UNIDADES DE LONGITUD

    SISTEMA INTERNACIONAL SI

    La unidade de longitud es el metro m

    1 kilmetro (km) = 1 000 metros (m)

    1 metro (m) = 100 centim. (cm)

    1 centmetro (cm) = 10 milm. (mm)

    1 milmetro (mm) = 1 000 000 micras ()

    1 micra () = 10 Amstron (A)

    1 metro (m) = 1010 Amstron

    kilo = mil

    centi = centsima

    mili = milsima

    micro = millonsima

    SISTEMA INGLS

    1 milla (mill) = 1760 yardas (yd)

    1 Yarda (yd) = 3 pies (ft)

    1 Pie (ft) = 12 pulgadas (ps)

    UNIDADES DE SUPERFICIE

    SISTEMA INTERNACIONAL SI

    La unidad SI de superficie es el m2

    1 m2 = 100 dm2

    1 dm2 = 100 cm2

    1 cm2 = 100 mm2

    SISTEMA INGLS

    1 yd2 = 9 pie2

    1 pie2 = 144 pulg2

    UNIDADES DE VOLUMEN

    La unidad SI de volumen es el m3

    SISTEMA INTERNACIONAL SI

    1 m3 = 1 000 dm3 o litros

    1 L = 1 000 cm3 o cc o mL

    1 cm3 = 1 000 mm3

    SISTEMA INGLS:

    1 galn = 4 cuartos = 3,785 L

    1 cuarto = 2 pintas

    1 pinta = 16 onzas lquidas

    E = mc2

    E = energa

    m = masa

    c = velocidad d la luz

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    EQUIVALENCIAS DE UNIDADES SI E INGLESAS

    UNIDADES DE MASA

    La unidad SI de masa es el KILOGRAMO kg

    SISTEMA MTRICO DECIMAL:

    1 Tonelada Mtrica (Tm) = 1 000 kg

    1 kilograma (kg) = 1 000 g

    1 gramo (gr) = 1 000 mg

    1 miligramo (mg) = 1000 g

    SISTEMA INGLS:

    1 libra (lib) = 16 onzas (oz)

    1 tonelada corta = 2 000 libras

    UNIDADES DE TIEMPO

    La unidad SI de tiempo es el segundo

    1 siglo = 100 aos

    1 ao = 12 meses

    1 mes = 30 das

    1 da = 24 horas

    1 hora = 60 minutos

    1 minuto = 60 segundos

    DE LONGITUD

    1 km = 0,539 mill. Martimas

    1 m = 1,094 yd.

    1 m = 3,281 pies

    1 m = 39,372 pulg.

    1 mill. Marina = 1 852 m

    1 yd = 0,914 m

    1 pie = 0,3048 m

    1 pulgada = 0,0254 m

    DE SUPERFICIE

    1 m2 = 1,196 yd2

    1 m2 = 10,76 pies2

    1 m2 = 1 550 pulg2

    1 yd2 = 8 361 . 10-4 m2

    1 pie2 = 929 . 10-4 m2

    1 pulg2 = 6,452 . 10-4 m2

    DE VOLUMEN

    1 m3 = 1,309 yd3

    1 dm3 = 0,035 pie3

    1 cm3 = 0,061 pulg3

    1 yd3 = 764,6 . 10-3 m3

    1 pie3 = 28,32 . 10-3 m3

    1 pulg3 = 16,39 . 10-3 m3

    DE MASA

    1 kg = 2,202 lib.

    1 kg = 35,232 onz.

    1 lib = 0,454 kg

    1 lib = 454 g

    1 onz = 28,38 g

    Unidad de peso SI : newton N

    m1 N = 1 kg .

    s2

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    UNIDADES DE TEMPERATURA

    C K F R

    100 373 212 672 Ebullicin del Agua

    100 560 Temperatura promedio del Hombre

    0 273 32 492 Fusin del Hielo

    0 460 Temperatura de mezcla de salescon hielo

    -273 0 -460 0 Cero absoluto

    Las unidades de medida de temperatura son:

    grado celcius C kelvin K

    rankine R grado farenheit F

    EQUIVALENCIA DE TODAS LAS ESCALAS

    C F - 32 K - 273 R - 492

    = = = 5 9 5 9

    Ejemplo: Transformar -60 F a K

    F - 32 K - 273 =

    9 5

    de donde:

    5(F - 32)K = + 273

    9

    sustituyendo el valor de F:

    5(-60 - 32)K= + 273 = 221,9K

    9

    DENSIDAD Y PESO ESPECFICO

    DENSIDAD ABSOLUTA O DENSIDAD

    Es la masa de una sustancia presente en una unidadde volumen. La unidad SI de densidad es kg/m3.

    Ejemplo:

    = 8 . 103 kg/m3

    = 8 g/cm

    3

    = 62,4 lib/pie3 (Sist. Ingls)Se calcula as:

    M =

    V

    = densidad absoluta

    M = masa del cuerpo

    V = volumen que ocupa

    DENSIDAD RELATIVA

    Es el resultado de la comparacin, por divisin, dedos densidades absolutas:

    a

    a/b= b

    a

    = densidad de la sustancia a

    b

    = densidad de la sustancia b

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    Tambin es el resultado de la comparacin, por divi-sin, de las masas de volmenes iguales.

    Ma

    a/b=

    Mb

    Ma = masa de a

    Mb = masa de b de igual volumen que Ma

    Tratandose slo de gases y nicamente de gases, ladensidad relativa es el resultado de comparar, pordivisin, los pesos moleculares.

    Pmg1

    g1/g2

    = Pmg

    2

    Pm g1

    = peso molecular de gas 1

    Pm g2

    = peso molecular del gas 2

    PESO ESPECFICO (e)

    Es el resultado de la comparacin, por divisin, delpeso de un slido o lquido con su volumen.

    Peso del cuerpoe =

    Volumen del cuerpo

    GRAVEDAD ESPECFICA (G.e Sp - gr)

    Para slidos y lquidos:

    Peso del cuerpoSp - gr =

    Peso de un volumen igual de agua

    Para gases:

    Peso del gas

    Sp - gr = Peso de un volumen igual de aire

    DENSIDAD DE LA MEZCLA

    Es el promedio ponderado de las densidades de lassustancias que intervienen en la mezcla, se calcula as:

    M1

    + M2

    + M3

    + .m = (I)

    V1

    + V2

    + V3

    +

    Donde M1, M

    2, etc., son las masas de los cuerpos que

    entran en la mezcla.

    Donde V1, V

    2, etc., son los volmenes de esos cuerpos.

    Como M = V . , tambin se tiene, sustituyendo en (I):

    V1

    . 1

    + V2

    + 2

    + V3

    . 3

    + m =

    V1

    + V2

    + V3

    +

    MTambin, como V = , sustituyendo En (I):

    M1 + M2 + M3 + .m = M

    1M

    2M

    3 + + + .

    1

    2

    3

    RELACIN ENTRE DENSIDAD Y PESOESPECFICO

    = . g

    PRESIONES

    PRESIN

    Efecto de la fuerza que se aplica sobre una superficiedeterminada. Esa fuerza puede ser instantnea(golpe) o permanente.

    FP =

    A

    P = presin, en pascal Pa

    F = fuerza, en newton, N

    A = rea sobre la que acta la fuerza, en m2.

    La unidad SI de presin es el PASCAL Pa:

    1N1 Pa =

    1 m2

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    PRESIN HIDROSTTICA

    O PRESIN DE LQUIDOS EN REPOSO

    Es la presin que soporta un punto sumergido en unlquido en reposo.

    P = h .

    P = presin

    h = profundidad a la que est en el lquido elpunto considerado.

    = densidad del lquido.

    h

    Ejemplo:

    Un cuerpo est sumergido, en mercurio, a 0,60cm de profundidad. La densidad del Hg es 13,6g/cm3, Cul es la presin que soporta el cuerpo?

    gP = h . = 0,60 cm . 13,6

    cm2

    NP = 800,5

    m2

    P = 800,5 Pa

    PRESIN NEUMTICA O PRESIN DE GASES

    Se debe a la colisin o golpeteo de las molculasgaseosas entre s y a la colisin o golpeteo de lasmolculas con las paredes de recipiente que los con-tiene. Es de tres clases:

    1.- Presin atmsferica o baromtrica (Pb).-

    Es la presin que ejerce la masa gaseosa que rodeala Tierra sobre todo el cuerpo que est en ella.(Presin del aire).

    2.- Presin relativa o manomtrica (Pm).-

    Es la diferencia de presin que existe entre lapresin de un gas encerrado en un recipiente yla presin atmosfrica que la rodea (presin at-

    mosfrica).

    3.- Presin absoluta (Pa).-

    Es la presin total que soporta un gas dentro deun recipiente, tomando como referencia el vacoabsoluto.

    Pa = Pm + Pb

    NOTAS:

    1.- Cuando el recipiente de gas est abierto, laPm es cero y la Pa = Pb.

    2.- La presin a nivel del mar es la unidadpara medir las presiones y se llama Unaatmsfera.

    3.- Sus equivalencias son:

    1 atm = 760 mm Hg = 14,7 psi

    N= 1,033 kg/cm2 = 10,13 . 104

    m2

    = 10,13 . 104 Pa

    1 atm = 10,33 m H2O = 29,9 pulg Hg.

    4.- P.s.i. son las iniciales de pound squareinch que quiere decir en ingls libras por

    pulgada cuadrada.

    P.s.i.g. (pound square inch gauge) quequiere decir libra por pulgada cuadradamanomtrica; y P.s.i.a., quiere decir li-bras por pulgada cuadrada absoluta.

    P.s.i.a. = P.s.i.g + P.s.i

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    PROTON "p"masa: 1u.m.a. o 1,67252 . 10-24 g ;(carga + 1)

    NEUTRON "n"masa: 1u.m.a. o 1,67282 . 10-24 g ;(carga 0)

    ELECTRON "e"masa: 1u.m.a. / 1 874 o0,91091 . 10-27 g ; (carga -1)

    N CLEO

    TEORA ATMICO MOLECULAR

    Hay muchas teoras que han intentado explicar ydescribir la arquitectura, estructura y caractersticasdel tomo y de la molcula. Es decir han imaginado

    al tomo en formas o modelos diferentes; sin embar-go, el modelo de Bohr-Sommerfeld mejorado con elaporte cientfico de Dirac, Jordn, Schrodinger,Pauling, Heissemberg y otros, es el modelo actual.

    La teora actual sostiene que el electrn puede estarubicado en cualquier parte del tomo, pero existemayor probabilidad de encontrarse en su correspon-diente nivel de energa.

    PRINCIPALES CONCEPTOS

    REGLA DE HUND

    Los electrones tratar de ocupar el mayor nmero deorbitales en determinado subnivel.

    Por ejemplo: si en el subnivel p hay por ejemplo 3electrones, (el cual tiene 3 orbitales), los electronesno se distribuyen as:

    Si no de esta otra manera, guardando la mxima dis-tribucin.

    TENDENCIA A LA MXIMA SIMETRA

    Los electrones de un subnivel se distribuyen en losorbitales guardando la mayor simetra.

    Por ejemplo: El subnivel d tiene 5 orbitales, supn-gase que es un tomo que tiene slo 4 electrones eneste subnivel; su distribucin no es as:

    Si no de esta otra manera, guardando la mximasimetra:

    El concepto actual del tomo afirma que, es un sis-tema energtico en equilibrio, constituido por cs-caras energticas, configuradas por la nube de elec-trones que giran alrededor del ncleo.

    El dimetro del ncleo, en promedio, es de 10-12 cm.el dimetro del tomo, en promedio, es 10-8 cm. Lamasa est prcticamente concentrada en el ncleo yvara entre 2 . 10-22g y 4 . 10-24g.

    ESTRUCTURA PARTICULAR DEL TOMO

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    NCLEO

    Q

    P

    O

    N

    M

    L

    K

    7

    1

    6

    5

    4

    3

    2

    CROQUIS DE UN TOMO

    Los nmeros 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 indican los niveles, sellaman tambin nmeros cunticos principales.

    Ntese que los niveles se van acercando a medidaque se alejan del ncleo.

    NCLEO

    Parte central del tomo, formado por el conjunto deprotones y neutrones.

    ISTOPOSSon elementos qumicamente iguales por tener el mis-mo nmero de protones en su ncleo, pero fsicamen-te diferentes por tener masas distintas debido a que ensu ncleo tienen distintos nmero de neutrones.

    Ejemplo: Los 3 istopos de hidrgeno:

    p p+n p+2n

    Protio Deuterio Tritio

    ISBAROS.-

    Son elementos qumicamente diferentes, por tenerdiferente nmero de protones, pero fsicamenteiguales por tener igual masa en su ncleo.

    Ejemplo: los isbaros de Na y Mg. Aqu sus ncleos.

    11p 12p

    12n 11n

    Na Mg

    DISTRIBUCIN ELECTRNICA DE LOSELEMENTOS

    NVELES DE ENERGA

    Son zonas, como cscaras esfricas, que rodean alncleo, configuradas por la presencia de un ciertonmero de electrones que circulan alrededor delncleo. El nmero mximo de niveles que puedetener un tomo es 7, se le nombra con los nmerocunticos, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 o las letras K, L, M, M,O, P, Q. El nmero mximo de electrones en cadauno de estos niveles es de 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8,repetidamente.

    SUB-NIVELES

    Son zonas en las que se subdivide los niveles. El nmeromximo de subniveles que puede tener un nivel es 4, seles nombra con las letras s, p, d, f.

    El nmero mximo de electrones en cada uno deestos subniveles es de 2, 6, 10, 14, respectivamente.

    NMEROS CUNTICOS

    Para conocer la distribucin y posicin de los elec-trones en los niveles, subniveles y orbitales se lespresenta por 3 nmeros cunticos.

    nlx

    n = nmero cuntico principal, indica el nivel(puede ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)

    l = nmero cuntico azimuta o subnivel (puedeser 0, 1, 2, 3 o s, p, d, f, respectivamente y suvariacin es de 0 a (n-1)).

    x = nmero de electrones en el sub-nivel.

    M = Momento Magntico. Y su variacin es de-L a + L.

    UNA REGLA PARA LA DISTRIBUCIN

    ELECTRNICA

    S = N cuntico por spin y sus valores

    1 1son + y -

    2 2

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    1

    231s2

    42s2 2p6 5

    6

    3s2 3p6 3d10 7

    8

    4s2 4p6 4d10 4f14

    5s2 5p6 5d10 5f14

    6s2 6p6 6d10

    7s2 7p6

    En los rellenados de las diagonales (7) y (8), se ha-ce saltar un electrn y luego se prosigue de maneranormal.

    Ejemplo:

    1) Indicar la estructura electrnica del elementoz = 28.

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

    Ejemplo:

    2) z = 57, utilizando el paso del salto del electrn.

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

    4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d1

    CONCEPTO ADICIONALES

    ELECTRONEGATIVIDAD

    Es una medida de la fuerza con que un tomo atraelos electones de otros, en un enlace qumico. La elec-tronegatividad de los elementos, en la tabla peridi-ca, aumenta de abajo hacia arriba en cada grupo y deizquieda a derecha en cada perodo.

    AFINIDAD

    Energa que atrae y une a los tomos para formarmolculas o compuestos qumicos.

    VALENCIA

    Es la fuerza con la que un tomo retiene los elec-trones que gana o tambin fuerza con la que tratade recuperar electrones que haya perdido.

    KERNEL

    Es la parte de un tomo sin considerar la ltima capa.

    Ejemplo:

    -

    -- -

    8 + 8 +- -8 n 8 n

    -- --

    tomo de 0 Kernel de 0

    NOMENCLATURA LEWIS

    1) El Kernel del tomo se representa por el smbolodel tomo.

    2) Los elementos de la ltima capa se distribuye pororbitales.

    3) Alrededor del Kernel (smbolo), se traza uncuadrado imaginario, haciendo corresponder cadalado del cuadrado a un orbital de la ltima capa.

    4) Los electrones de la ltima capa se representaalrededor del Kernel sobre los lados del cuadra-do imaginario, mediante cualquiera de estossmbolos: x, o, *, , etc.

    S Ar

    Na

    Salta unelectrn

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    ENLACE INICO

    Es el que se forma por la atraccin electrosttica dedos iones, de carga contraria.

    ENLACE COVALENTE

    Se origina por la coparticipacin de pares de electro-nes entre dos tomos. Puede ser puro o polar.

    ENLACE COVALENTE PURO

    Es el que se produce entre dos tomos del mismo ele-mento.

    Ejemplo:

    H2

    H H

    O2

    O O

    ENLACE COVALENTE POLAR

    Entre tomos pertenecientes a elementos diferentes,crendose una polaridad electrosttica.

    CH4

    H C H

    H H

    H2O

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    A continuacin, la tabla ms usada, es la tabla larga,diseada por Werner.Est dividida en zonas s, p, d, f.

    Las zonas s, p, d, f, son los lugares donde estn loselementos cuyo sunivel ms externo es esa letra.

    Las columnas verticales se denomina grupos, se de-

    signa con nmeros romanos y una letra A o B. Si el

    grupo est conformado por elementos tpicos la letraes A, si est conformado por elementos de transi-cin la letra es B.

    La relacin o semejanza de las propiedades qumicases vertical, a excepcin del grupo VIII, que no llevaletra, donde la relacin de propiedades qumicas es

    horizontal.

    Zona s

    Elementos

    tpicosrepresentativos Zona d

    Elementos de transmision

    Zona pElementos

    tpicos

    representativos

    Zona 4f Elementos de transicin

    Zona 5f Interna

    GasesNobles

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    GRUPOS PRINCIPALES DE LA TABLA

    I A : Metales alcalinos

    II A : Metales alcalinos trreos

    IV A : Carbonoides o familia del Carbono

    V A : Nitrogenoides o familia del Nitrgeno

    VI A : Anfgenos o familia del Oxgeno

    VII A : Halgenos

    O : Gases nobles

    NOMENCLATURA

    Es el estudio de los nombres de los elementos y de los compuestos y es tambin el estudio de la escriturade las frmulas.

    + Metal = Aleacin

    Oxdo uMetal { + Oxigeno = + Agua = HidrxidosOxdo bsico

    + Hidrgeno = Hidruro

    + Metal = Sal haloidea

    Anhidrido uMetaloide

    {+ Oxigeno = + Agua = Oxicidos

    Oxdo bsico

    Acido+ Hidrgeno = hidrcido

    E

    L

    E

    M

    E

    N

    T

    O

    O

    Xi

    S

    A

    L

    E

    S

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    NOMENCLATURA QUMICA

    NOMBRE DE LOS TOMOS EN SUESTADO INICO

    ANIONES

    Son elementos que han generado electrones, por esosu valencia es negativa. Tienen una sola valencianegativa, se les nombra haciendo terminar en UROsu nombre genitivo.

    HALGENOSGrupo VII-A en la Tabla Peridica

    Flor : F + 1e = F-1 FluorURO

    Cloro : Cl + 1e = Cl-1

    clorUROBromo: Br + 1e = Br-1 BromURO

    Lodo : I + 1e = l- YodURO

    ANFGENOSGrupo VI-A en la Tabla Peridica

    Oxgeno : O + 2e = O-2 Oxgeno

    Azufre : S + 2e = S-2

    SulfUROSelenio : Se + 2e = Se-2 SeleniURO

    Teluro : Te + 2e = Te-2 TelorURO

    NITRGENOIDESGrupo V-A en la Tabla Peridica

    Nitrgeno : N + 3e = N-3 NitrURO

    Fsforo : P + 3e = P-3

    FosfUROArsnico : As + 3e = As-3 ArseniURO

    CARBONOIDESGrupo IV-A en la Tabla Peridica

    Carbono : C + 4e = C-4 CarbURO

    Silicio : Si + 4e = C-4 SiliciURO

    CATIONES

    Son elementos que han perdido electrones, por esosu valencia es positiva. Pueden ser con una solavalencia positiva, son los UNIVALENTES y los POLI-

    VALENTES que pueden ser con dos, con tres, concuatro y hasta con 5 valencias positivas distintas.

    A) UNIVALENTES

    MONOVALENTES

    Litio : Li - 1e = li+1 Litio o Ltico

    Sodio : Na - 1e = Na+1 Sodio o Sdico

    Potasio : K - 1e = K+1 Potasio o Potsico

    Cesio : CS - 1e = Ce+1 Cesio o Csico

    Plata : Ag - 1e = Ag+1 Plata o Argntico

    DIVALENTES

    Calcio : Ca - 2e = Ca+2 Calcio oClcico

    Magnesio : Mg - 2e = Mg+2 Magnesio oMagnsico

    Estroncio : Sr - 2e = Sr+2 Estroncio oEstrncico

    Bario : Ba - 2e = Ba+2 Bario o Brico

    Zinc : Zn - 2e = Zn+2 Zinc o Znico

    TRIVALENTES

    Aluminio : Al - 3e = Al+3 Aluminio oAlumnico

    Bismuto : Bi - 3e = Bi+3 Bismuto oBismtico

    Boro : Bo - 3e = Bo+3 Boro o Brico

  • 7/29/2019 Sistesis de La Quimica Preuniversitaria

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    - 230 -

    B) POLIVANTES

    Que tienen dos valencias positivas distintas

    Cuando est con su MENOR valencia se le ha-

    ce terminar en OSO y cuando con su MAYORvalencia, en ICO.

    Fierro: Fe - 2e = Fe+2 FerrOSOFe - 3e = Fe+3 FrrICO

    Cobre: Cu - 1e = Cu+1 CuprOSO

    Cu - 2e = Cu+2 CpriCO

    Mercurio: Hg - 1e = Hg+1 MercuriOSO

    Hg - 2e = Hg+2 MercrICO

    Oro: Au - 1e = Au+1 AurOSO

    Au - 3e = Au+3 AurICO

    Cobalto: Co - 2e = Co+2 CobaltOSO

    Co - 3e = Co+3 CobltICO

    Nquel: Ni - 2e = Ni+2 NiquelOSO

    Ni - 3e = Ni+3 NiqulICO

    Platino: Pt - 2e = Pt+2 PlatinOSO

    Pt - 3e = Pt+3 PlatnICO

    Que tienen tres valencias positivas distintas

    Cuando est con su MENOR valencia se le an-tepone HIPO y se le hace terminar en OSO ylos otros dos igual que el caso anterior.

    Azufre: S - 2e = S+2 HIPO SulfurOSO

    S - 4e = S+4 SulfurOSO

    S - 6e = S+6 SulfrICO

    Selenio: Se - 2e = Se+2 HIPO SeleniOSO

    Se - 4e = Se+4 SeleniOSO

    Se - 6e = Se+6 SelnICO

    Titanio: Ti - 2e = Ti+2 HIPO TitanOSO

    Ti - 3e = Ti+3 TitanOSO

    Ti - 4e = Ti+4 TitanICO

    Que tienen cuatro valencias positivas distintas

    Cuando est con su MAYOR valencia se le ante-pone el prefijo PER y se hace terminar en ICO, ulos otros tres igual que el caso anterior.

    Cloro: Cl - 1e = Cl+1 HIPO clorOSO

    Cl - 3e = Cl+3 clorOSO

    Cl - 5e = Cl+5 clrICO

    Cl - 7e = Cl+7 PER clrICO

    Bromo: Br - 1e = Br+1 HIPO bromOSO

    Br - 3e = Br+3 bromOSO

    Br - 5e = Br+5 bromICO

    Br - 7e = Br+7 PER brmICO

    Uranio: U - 3e = U+3 HIPO uranOSO

    U - 4e = U+4 uranOSO

    U - 5e = U+5 urnICO

    U - 6e = U+6 PER urnICO

    NOMBRE DE LOS COMPUESTOS

    FUNCIN QUMICA

    Es una serie de caractersticas que le son comunes aciertos cuerpos y que por esta razn se agrupan en

    una Funcin Qumica.Existen las siguientes funciones:

    ELEMENTOSFUNCIN QUE LO COMPUESTO

    IDENTIFICA

    I Anhdrido m + O B

    II Oxido m + O B

    III Acido

    a) Hidrcido H + m Bb) Oxcido H + m + O T

    IV Base M + (OH) T

    V Sala) Hidrcida

    Acida M + m + H TBsica M + m +(OH) CNeutra M + m B

    b) OxcidaAcida M + m + O + H CBsica M + m + O + (OH) CNeutra M + m + O T

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

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    LEYENDA:

    m = metaloide B = binario

    M = metal T = ternario

    H = hidrgeno C = cuaternario

    O = oxgeno

    NOMBRE DE LOS ANHDRIDOS

    Compuestos por metaloide y oxgeno, se les llamatambin xidos cidos, porque con agua dan cidooxcido.

    METALOIDE + OXGENO = ANHDRIDO

    Un anhdrido se le nombra con la palabra anhdri-do, seguido del nombre inico del metaloide.

    Ejemplos:

    SO o S+2O-2 anhdrido HIPO sulfurOSO

    SO2 o S+4O-2 anhdrido sulfurOSO

    SO3 o S+6O-2 anhdrido sulfrICO

    Cl2O o Cl+1O-2 anhdrido HIPO clorOSO2

    Cl2O3 o Cl+3O-2 anhdrido clorOSO2 3

    Cl2O5 o Cl+5O-2 anhdrido clrICO2 5

    Cl2O7 o Cl+7O-2 anhdrido PER clrICO2 7

    N2O3 o N+3O-2 anhdrido ntrOSO2 3

    N2

    O5

    o N+5O-2 anhdrido ntrICO2 5

    NOMBRE DE LOS XIDOS

    Compuestos de metal y oxgeno, se les llama tambinxidos bsicos porque con el agua dan bases.

    METAL + OXGENO = XIDO

    Un xido se le nombra con la palabra xidoseguido del nombre inico del metal.

    Ejemplos:

    FeO o Fe+2O-2 xido ferrOSO

    Fe2O3 o Fe+3O-2 xido frrICO2 3

    Na2O o Na+1O-2 xido de Sodio2

    Cu2O o Cu+1O-2 xido cprOSO2

    Cl2O3 o Al+3O-2 xido de aluminio2 3

    NOMBRE DE LOS PEROXIDOS

    Perxidos, son xidos que tienen ms oxgeno de loque permite la valencia mxima del metal. Se formaagregando un tomo de oxgeno al xido que formael metal con su mxima valencia.

    Se les nombra con la palabra PERXIDO,seguido del nombre inico del metal.

    BaO + O = BaO2 PERXIDO de bario

    H2O + O = H2O2 PERXIDO de hidrgeno

    (agua oxigenada)

    CuO + O = CuO2 PERXIDO cprico

    PbO2+ O = PbO3 PERXIDO plbico

    Mn2O3 + O = Mn2O4 PERXIDO mangnico

    NOMBRE DE LOS CIDOS

    Son compuestos que al disolverse en agua siempreproducen iones H o H3O

    +. Son de sabor agrio, enro-jecen el papel de tornasol, decoloran la fenolftalena.Son de dos clases: Hidrcidos y Oxcidos.

    A) CIDOS HIDRCIDOS

    Son compuestos binarios constituidos por H ymetaloide (especialmente halgeno).

    CIDOHIDROGENO + METALOIDE =

    HIDRCIDO

    Cuando estos compuestos estn libres son gaseo-sos y se acostumbra a nombrarlos con el nombreinico del metaloide, seguido de la palabra de

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    - 232 -

    hidrgeno. Cuando estn disueltos en agua seprefiere llamarlos con la palabra cido seguidodel nombre del metaloide terminado en hdrico.

    Ejemplos:

    HCI clorURO de hidrgeno ocido clorHDRICO

    HI YodURO de hidrgeno ocido yodHDRICO

    HBr BromURO de hidrgeno ocido bromHDRICO

    B) CIDOS OXCIDOS

    Son compuestos ternarios de hidrgeno, oxgenoy metaloide; resultan de la combinacin de un an-hdrido con el agua.

    ANHDRIDO + AGUA = CIDO OXCIDO

    Se les nombra con la palabra cido seguidodel nombre inico del metaloide.

    Ejemplos:

    H2SO4 o H+1S+6O-2 cido sulfrICO (S+6)2 4

    H2SO3 o H+1S+4O-2 cido sulfrOSO (S+4)2 3

    HNO2 o H+1N+3O-2 cido nitrOSO (N+3)

    2

    HNO3 o H+1N+5O-2 cido ntrICO (N+5)

    2

    HCIO o H+1CI+1O-2 cido HIPOclorOSO (Cl+1)

    HCIO2 o H+1CI+3O-2 cido clorOSO (CI+3)

    2

    HCIO3 o H+1CI+5O-2 cido clrICO (CI+5)

    3

    HCIO4 o H+1CI+7O-2 cido PERclrICO (CI-7)

    4

    H3PO3 o H+1P+3O-2 cido fosforOSO (P+3)

    3

    H3PO5 o H+1P+5O-2 cido fosfrICO (P+5)3 3

    H2CrO o H+1Cr+6O-2 cido crmICO (Cr+6)

    3 2 3

    H2Cr2O o H+1Cr+6O-2 cido dicrmICO (Cr+6)

    7 2 2 7

    H2MnO4 o H+1Mn+6O-2 cido mangnICO (Mn+6)2 4

    HMnO4 o H+1Mn+7O-2 cido PERmangnICO

    4(Mn+7)

    C) CIDOS ESPECIALES

    CIDO POLIHDRATADOS

    Son aquellos que se combinan con cantidades vari-ables de agua.

    Cuando el metaloide es de valencia impar

    Se les nombra anteponiendo la palabra META,PIRO y ORTO, al nombre inico del metaloide,segn que la combinacin del anhdrido se hayahecho en 1, 2 o 3 molculas de agua.

    Ejemplo: Fsforo con valencia +3:

    P2O3 + H2O = 2HPO2 cido METAfosforOSO

    P2O3 + 2H2O = H4P2O5 cido PIROfosforOSO

    P2O3 + 2H2O = 2H3PO3 cido ORTOfosforOSO

    Cuando el metaloide es de valencia par

    Ejemplo: Carbono con valencia + 4:

    CO2 + H2O = H2CO3 cido METAcarbnICO

    2CO2 + H2O = H2C2O5 cido PIROcarbnICO

    CO2 + 2H2O = H4CO4 cido ORTOcarbnICO

    Se les nombra de la siguiente manera:

    1 anhdrido + 1 agua = META

    2 anhdridos + 1 agua = PIRO

    1 anhdrido + 2 aguas = ORTO

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

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    POLICIDOS

    Son aquellos que tienen ms de dos tomos de me-taloide en su molcula.

    Se les nombra con la palabra cido, seguido delnombre inico del metaloide al cual se le anteponeBI, TRI, TETRA, etc., segn indique el subndicedel metaloiede en la frmula.

    NOTA

    Todos los piro-cidos, adems de ser tales, per-tenecen tambin al grupo de los policidosporque tienen 2 metaloides en su molcula.

    Ejemplos:

    H4P2O7 cido DI fosfricoo pirofosfrico

    H4B2O5 cido DI bricoo pirobrico

    H4N2O5 cido DI nitrosoo piro nitroso

    H4N2O7 cido DI ntricoo piro ntrico

    Otros ejemplos:

    H2B4O7 cido TETRAbrico

    H2C3O7 cido TRIcarbnico

    H2S4O13 cido TETRAsulfrico

    H2Si3O7 cido TRIsilcico

    THIOCIDOS

    Son cidos que resultan de sustituir uno o ms ox-genos del cido oxcido, por azufre S-2

    Se les nombra con el prefijo THIO, anteponiendoDI, TRI, etc., segn el nmero de O-2 que hayan si-do sustituidos por S-2. Si la sustitucin es total, sele antepone SULFO al nombre del cido.

    Ejemplos:

    HNSO cido THIOnitroso (del HNO2)

    H2

    CSO cido THIOcarbonoso (del H2

    CO2

    )

    HCIOS cido THIOcloroso (del HCIO)

    H2CSO2 cido DI THIOcarbnico (del H2CO3)

    HCISO2 cido DI THIOclrico (del HCIO3)

    HCIS2O2 cido DI THIOperclrico (del HCIO4)

    HCIS3O cido TRI THIOperclrico (del HCIO4)

    H2S3O2 cido DI THIO SULFRICO (delH2SO4)

    H2S4O cido TRI THIOsulfrico (del H2SO4)

    H2S5 cido TETRA THIOsulfricoSULFOsulfrico (del H2SO4)

    HCIS4 cido TETRA THIOperclricoSULFOperclrico (del HCIO4)

    PEROXCIDOS

    Son aquellos cidos que se forma reaccionando elanhdrido de mayor valencia del metaloide, conagua oxigenada, H2O2.

    Se les nombra con la palabra cido seguida delnombre inico del metaloide anteponiendo la pa-labra PER o PEROXI.

    Ejemplos:

    P2O

    5+ 3H

    2O

    2= H

    6P

    2O

    11cidoPEROXIortofosfrico

    SO3 + H2O2 = H2SO5 cido PEROXIsulfrico

    N2O5 + H2O2 = H2N2O7 cido PEROXIntrico

    Cl2O7 + H2O2 = H2Cl2O9 cido PEROXIperclrico

    CO2 + H2O2 = H2CO4 cido PEROXIcarbnico

    2SO3 + H2O2 = H2S2O8 cido PEROXIdisulfrico

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    - 234 -

    RADICALES HALOGNICOS

    Son restos de la molcula de un cido al cual de le haquitado uno o ms H+. Puede ser Radical halognicohidrcido o Radical halognico oxcido.

    A) RADICAL HALOGNICO HIDRCIDO

    Es el residuo del cido halognico al que se le haquitado uno o ms H+.

    Se le nombra haciendo terminar en URO elnombre genrico del cido; anterior poniendoBI, o posponiendo la palabra CIDO si quedatodava H+.

    Ejemplos:

    Cl-1 Cloruro (del HCI)

    l-1 Yoduro (del HI)

    S-2 Sulfuro (del H2S)

    F-1 Fluoruro (del HF)

    (SH)-1 Sulfuro cido o BI sulfuro (del H2S)

    (TeH)-1 Teloruro cido o BI teloruro (del H2Te)

    B) RADICAL HALOGNICO OXCIDO

    Es el que resulta de quitarle 1 o ms H+ a la mo-lcula del cido oxcido.

    Se les nombra cambiando la terminacin OSOpor ITO la terminacin ICO por ATO, al nombredel cido del que deriva; seguido de la palabraCIDO, o anteponiendo el prefijo BI siempre ycuando haya restos de H+ en el radical, sin cam-biar ningn prefijo al nombre del cido.

    Ejemplos:

    (CIO2)-1 ClorITO (del HCIO2)

    (CIO3)-1 ClorATO (del HCIO3)

    (CIO4)-1 PlerclorATO (del HCIO4)

    (NO2)-1 NitrITO (del HNO2)

    (NO3)-1 NitrATO (del HNO3)

    (HSO4)-1 SulfATO CIDO

    o BI sulfato (del H2SO4)

    (SO4)-2 SulfATO (del H2SO4)

    (CO3)-2 CarbonATO (del H2CO3)

    (S2O8)-2 PEROXI disulfATO (del H2S2O8)

    (HCO3)-1 CarbonATO CIDO

    o BI carbonATO (del H2CO3)

    (H2PO4)-1 FosfATO DI CIDO

    o BI DI fosfATO (del H3PO4)

    (H2P2O7)-2 PIRO fosfATO DI CIDO (delH4P2O7)

    (CSO2)-2 THIO carbonATO (del H2CO3)

    (HCS2O)-1 DI THIO bicarbonATO (del

    H2CO3)

    (Cl2O9)-2 PEROXI perclorATO (del H2Cl2O9)

    NOMBRE DE LAS BASE o HIDRCIDOS

    Son compuestos que resultan de la combinacin deun xido con el agua. Se caracterizan por la presen-cia del grupo (OH)-. Colorea de violeta el papel detornasol y de rojo la fenolftalena.

    XIDO + AGUA = BASE o HIDRXIDO

    Se les nombra con la palabra hidrxido segui-do del nombre inico del metal.

    Ejemplos:

    Hg(OH)2 o Hg+2(OH)-1 hidrxido mercrico

    2

    Pb(OH)2 o Pb+2(OH)-1 hidrxido plumboso

    2

    Pb(OH)4 o Pb+4(OH)-1 hidrxido plmbico

    4

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 235 -

    Ni(OH)2 o Nl+2(OH)-1 hidrxido hiponiqueloso

    2

    Ni(OH)3 o Ni+2(OH)-1 hidrxido niqueloso

    3

    Ni(OH)4 o Ni+4(OH)-1 hidrxido niqulico

    4

    NOMBRE DE LAS SALES

    Resultan de la combinacin de un cido (hidrcido uoxcido) con una base, por consiguiente siempre es-tn conformadas por un catin que es metal de labase y el anin que es el radical halognico delcido. Puede ser sal hidrcida u oxcida.

    Neutras:No tienen ni H+ ni (OH)-

    Hidrcidas { cidas: Tienen H+Bsicas: Tienen (OH)-{ Neutras:No tienen ni H+ ni (OH)-Oxcidas{

    cidas: Tienen H+

    Bsicas: Tienen (OH)-

    A) SALES HIDRCIDAS

    Resultan de la combinacin de un cido hidrci-do con una base

    CIDO HIDRCIDO + BASE = SAL HIDRCIDA

    Se les nombra con el nombre inico del radicalhalognico (seguido de la palabra cido si tie-nen H+) seguido del nombre inico del metal (an-teponindole la palabra bsico si tiene (OH)-).

    Ejemplos:

    CINa Cloruro de sodio

    Cl2Cu Cloruro cprico

    (HS)2Fe Sulfuro cido ferrosoo bilsulfuro de fierro

    ICa(OH) Yoduro bsico de calcio

    (HS)4Pb Sulfuro cido plmbicoo bisulfuro plmbico

    S3[(OH)Pb]2 Sulfuro bsico plmbico

    Cl (OH)Au Cloruro bsico urico

    I(OH)2Mn Yoduro DI bsico mangnico

    S[(OH)3Pb]2 Sulfuro TRI bsico plmbico

    B) SALES OXCIDAS

    Resultan de la combinacin de un cido oxcidocon una base.

    CIDO OXCIDO + BASE = SAL OXCIDA

    Se les nombra con el nombre inico de radicalhalognico (seguido de la palabra cido si hayH+) seguido del nombre inico del metal (ante-poniendo la palabra bsico si hay (OH)-).

    Ejemplos:

    (CIO)2Pb hipoclorito plumboso

    (CIO)4Pb hipoclorito plmbico

    (NO3)3Fe nitrato frrico

    (NO3)2(OH)Fe nitrato bsico frrico

    (Cr2O7)3Au dicromato urico

    (MnO4)(OH)2Mn Permanganato dibsicomangnico

    (HBO3)Hg2 Borato cido mercurioso oborato mercurioso.

    (HCO3)2Ca Carbonato cido de calcioo bicarbonato de calcio.

    (SO5)2Pb PEROXIsulfato plmbico

    S

    A

    L

    E

    S

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    (HCSO2)2Ca THIOcarbonato cido de calcioo BI THIOcarbonato de calcio

    (HCO4)2Ca Bi PEROXIcarbonato de calcio oPEROXIcarbonato cido de calcio

    SALES DOBLES

    Son las sales que tienen dos metales.

    Se les nombra igual que cualquiera de las sales sloque antes de nombrar los iones metlicos se escribela palabra doble.

    (SO4)2AlK Sulfato doble de aluminio ypotasio

    (HSO4)KNa Sulfato cido doble de potasioy sodio

    PO4Na(OH)Mg Fosfato doble de sodio bsicode Magnesio

    (HCO3)6AlFe Bicarbonato doble de aluminiofrrico

    PECULIARIDADES DE LOS CIDOS DEL

    FSFORO

    1.- El cido con P de Val + 1 da slo el cido ORTO:

    H3PO2 cido ORTO fosforoso oHIPOFOSFOROSO

    2.- En el cido hipofosoforoso slo un hidrgeno essustituido por metal, los otros dos son insustitui-bles, de manera que las sales son siempre DI-CI-DAS y cuando se lee la frmula casi siempre seprescinde la mencin de esta di-acidez.

    Ejemplo:

    (H2PO2)Pb Hiposulfito plumboso

    (H2PO2)6CaPb Hiposulfito doble decalcio plmbico

    3.- En los cidos formados con el fsforo Val +2,siempre hay un HIDRGENO INSUSTITUIBLE,de manera que sus sales son mono cidas y/odi-cidas.

    a) Por ejemplo en el HPO2, el fsforo es de valen-cia +3, el cido tiene un solo H+ que es insusti-tuible, luego este cido no da sales.

    b) El cido PIRO FOSFOROSO, H4P2O5, puede dar

    sales mono, di y tri cidas.

    Ejemplos:

    AIHP2O5 PIRO fosfito de aluminio

    AI2(H2P2O5) PIRO fosfito DI cido de aluminio

    Fe3(HP2O5)2 PIRO fosfito cidoferroso

    Fe(H3P2O5)3 PIRO fosfito TRI cido frrico

    XIDOS DOBLES

    Resultan de escribir en una sola forma las frmulasde los xidos terminados en OSO e ICO.

    Se les nombra con la palabra XIDO seguida de losnombres inicos de los metales.

    FeO + Fe2O3 = Fe3O4 xido ferroso frrico

    2SnO + SnO = Sn3O4 xido estaosoestnico

    2PbO + Pb2O

    3= Pb

    3O

    4xido plumboso

    plmbico

    MnO + Mn2O3 = Mn3O4 xido manganosomangnico

    RADICALES CATIONES COMPUESTOS

    Son derivados de algunos HIDRUROS a los cuales seles agrega un H+, dando origen a un radical positivomonovalente.

    Se les nombra haciendo terminar en ONIO el nom-

    bre del hidruro que lo origina.Ejemplos:

    NH3 + H+ = (NH4)

    + AnONIO

    PH3 + H+ = (PH4)

    + FosfONIO

    +AsH3 + H

    + = (AsH)4 ArsONIO

    H2O + H+ = (H3O)

    + HidONIO

    H2S + H+ = (H3S)

    + SulfONIO

    - 236 -

  • 7/29/2019 Sistesis de La Quimica Preuniversitaria

    22/56

    ANFOTERISMO DEL CROMO, NITROGENO Y MANGANESO

    Segn la valencia, estos elementos pueden funcionar como metales o como metaloides, por consiguiente conel oxgeno pueden formar xidos o anhdridos, y stos con el agua a su vez forman BASES CIDOS respec-tivamente. Ver el siguiente cuadro.

    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 237 -

    ELEMENTO VALENCIAMS NOMBRE DEL MS NOMBRE DEL

    OXGENO COMPUESTO AGUA COMPUESTO

    Cr +2 CrO xido cromoso Cr(OH)2 hidrxido cromoso

    Cr +3 Cr2O3 xido crmico Cr(OH)3 hidrxido crmico

    Cr +6 CrO3 anhidrido crmico H2CrO4 cido crmico

    N +1 N2O xido nitroso N(OH) hidrxido nitroso

    N +2 NO xido ntrico N(OH)2 hidrxido ntricoo monoxido de

    nitrgeno

    N +4 NO2 xido de nitrgeno N(OH)4 hidrxido nitrgenoo bioxdo de

    nitrgeno

    N +3 N2O3 anhidrido nitroso HNO2 cido nitroso

    N +5 N2O5 anhidrido ntrico HNO3 cido ntrico

    Mn +2 MnO xido manganoso Mn(OH)2 hidrxido manganoso

    Mn +3 Mn2O3 xido mangnico Mn(OH)3 hidrxido mangnico

    Mn +4 MnO2 xido de manganeso Mn(OH)4 hidroxdo de manganesoo dixido

    de manganeso

    Mn +6 MnO3 anhidrido mangnico H2MnO4 cido mangnico

    Mn +7 Mn2O7 anhidrido permangnico HMnO4 cido permangnico

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    - 238 -

    UNIDADES QUMICAS DE MEDIDA

    TOMO-GRAMO Y MOLCULA-GRAMO

    TOMO

    Es un corpsculo elemental de extremada pequeez,constituido por un ncleo que contiene protones yneutrones y una poblacin de electrones que giranalrededor del ncleo, formando lo que se llamaenvoltura y que es un verdadero conjunto de cs-caras esfricas energticas.

    MOLCULA

    Es la mnima porcin de una sustancia, conformadapor un tomo o un grupo de tomos, que puede exi-

    stir en estado de libertad, sin tendencia a la combi-nacin.

    NMERO DE AVOGRADO

    6,023. 1023

    indica:

    a) El nmero de tomos que hay en una porcinde elemento que se llama tomo-gramo.

    b) Tambin el nmero de molculas de una sus-tancia que hay en una porcin de sustancia quese llama molcula-gramo.

    TOMO-GRAMO

    Es una porcin de elemento donde hay 6,023 . 1023

    tomos y cuyo peso en gramos numricamente esigual a su peso atmico.

    Ejemplo:

    P.a. Au = 197

    Luego una barrita de 197 g Au se llama tomo-gra-mo y en esta barrita hay 6,023 . 1023 tomos de Au.

    El nmero de tomo-gramos que hay en unpeso cualquiera de elemento se calcula as:

    W# At g =

    A

    W = peso de una porcin de elemento, en g

    A = peso atmico expresado en gramos.

    # At-g = nmero de at-g

    MOLCULA-GRAMO o MOL

    Es una porcin de una sustancia donde hay 6,023 . 1023

    molculas, cuyo peso en gramos es numricamenteigual a su peso molecular.

    Ejemplo:

    P.m. H2O = 18

    Luego: 18 g H2O se llama molcula-gramo o

    mol y en l hay 6,023 . 1023

    molculas de H2O.

    El nmero de moles que hay en un pesocualquiera de sustancia se calcula as:

    Wn =

    M

    W = peso cualquiera de sustancia, en g

    M = peso molecular expresado en gramos, se

    llama mol.

    n = nmero de moles

    Ejemplo:

    Cuntas moles de NaOH hay en 70 g?

    Dato: P.m. de NaOH = 40

    Luego: MNaOH

    = 40 g/mol

    70 g n = = 1,75 mol de NaOH

    40 g/mol

    EL ESTADO GASEOSO

    GAS

    Es un estado de la materia en la que las molculasgozan de movimiento libre e independiente, alejn-dose y acercndose entre s en forma desordenada.

    Sus movimientos son rectilneos, caticos y elsticos.

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 239 -

    El volumen V que ocupa, la temperatura T y lapresin P que ejerce, son variables en los gases, ysegn como varan se relacionan como leyes perma-nentes.

    SLIDO LQUIDOForma y volumen Slo volumenDefinido definido

    GASNi forma ni volumen definido

    LEY GENERAL DE LOS GASES

    En todo gas ideal el producto de la presin absolu-ta por el volumen, dividido entre la temperaturaabsoluta es constante.

    P1 . V1 P2 . V2 =

    T1 T2

    LEY DE BOYLE Y MARIOTTE

    A temperatura constante, los volmenes de ungas vara en forma inversamente proporcionales alas presiones absolutas.

    El proceso se llama isotrmico.

    P1V1 = P2V2

    P1 P2

    V1 { V2 {T T

    LEY DE CHARLES

    A presin constante, los volmenes de un gas varanen forma directamente proporcionales a las tempe-raturas absolutas.

    El proceso se llama isobrico.

    V1 V2 = T1 T2

    P P

    V2

    {V1 {T1 T2

    LEY DE GAY-LUSSAC

    A volmenes constantes, las presiones absolutas va-ran en forma directamente proporcional a las tem-peraturas absolutas. El proceso se llama isomtri-co o iscoro.

    P1 P2 = T1 T2

    P P

    V1 { V2 {T1 T2

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    - 240 -

    DENSIDAD DE UN GAS

    La densidad de un gas es variable y depende de lascondiciones, es decir depende de la temperatura quetiene y del volumen que est ocupando, en todo

    caso, la densidad es:

    W = V

    NUnidades SI:

    m3

    Pero que est sometida a una variacin que dependede la presin y temperatura, segn la siguiente ley:

    1

    P1

    T2

    = .

    2P

    2T

    1

    P = k

    T = k

    Esta ley dice:

    La densidad de un gas vara en forma directa-mente proporcional a su presin absoluta y enforma inversamente proporcional a su tempera-tura absoluta.

    LEY DE DIFUSIN o LEY DE GRAHAM

    La velocidad de difusin de los gases es inversamen-te proporcional a la raz cuadrada de sus masas mo-leculares o de sus densidades.

    ____ ___V

    1Pm

    2V

    1D

    2 = = ____ ___V

    2Pm

    1V

    2D

    1

    NH4CL (Blanco)

    Vapor Vaporde de

    HCL NH3

    HCL P.m. 36,5 P.m.17NH3

    (Verdoso) (Incoloro)

    ECUACIN UNIVERSAL DE LOS GASES

    P . V = n . R . T

    P = presin de un gas en reposo

    V = volumen que ocupa ese gas en reposo.

    N = nmero de moles que contiene

    R =constante general de los gases, cuyo valordepende de las unidades que se usan.

    T = temperatura absoluta del gas.

    Valores que se emplea para R, segn las unidades quese usa en el problema;

    atm . LR = 0,082

    mol . K

    mmHg . LR = 62,4

    mol . K

    psia . ft3R = 10,7

    Mol-lib . R

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 241 -

    Ejemplo:

    Calcular el peso de CO2

    encerrado en un reci-piente y que est a 800 mmHg de presin, a 67Cy ocupa un volumen de 84,96 litros.

    Clculo de la masa:

    De: P . V = n . R . T

    m R P . V = .

    M T

    P . V . M m = (I)

    R . T

    Adecuando los datos:

    P = 800 mmHg

    T = 67C + 273 = 340 K

    V = 84,96 L

    gM = 44

    mol

    mmHg . LR = 62,4

    mol . K

    Sustituyendo en (I) los datos adecuados:

    800 . 84,96 L . 44 g/molm = = 140 g

    mmHg . L62,4 . 340 K

    mol . K

    Pero: w = m . g

    Luego:

    m mw = 140 g . 9,8 = 1,37 kg .

    s2 s2

    Por lo tanto: w = 1,37 N de CO2

    HIPTESIS DE AVOGRADO Y AMPERE

    En volmenes iguales de gases distintos que estn ala misma presin y a la misma temperatura existe elmismo nmero de molculas.

    MEZCLA DE GASES

    Es la reunin de dos o ms gases en la que cada unoconserva sus caractersticas.

    LEYES DE DALTN

    1.- En una mezcla de gases que ocupa un volumen,la presin total es igual a la suma de las presio-nes parciales.

    PT

    = p1

    + p2

    + p3+

    PT

    = presin de la mezcla

    p = presin parcial de cada gas

    2.- En una mezcla de gases, las presiones parcialesson directamente proporcionales al nmero demoles o nmero de molculas.

    PT

    p1

    p2

    p3

    = + + + n

    Tn

    1n

    2n

    3

    PT

    = presin total de la mezcla

    p = presiones parciales

    nT = total de moles de la mezcla

    n = moles de cada gas en la mezcla

    Ejemplo:

    Se mezcla 3 moles de O2

    y 2 moles de CO2. La

    presin total es de 1000 mm de Hg. Calcular lapresin parcial de cada gas.

    PT

    p1

    = n

    Tn

    1

    de donde:

    PTp

    1= n

    1n

    T

    Sustituyendo los datos:

    Para el O2:

    1000 mmpO

    2= 3 mol = 600 mm Hg

    5 mol

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 243 -

    PH

    = Pv + Pg

    Por consiguiente:

    Pg = PH

    - Pv

    Donde:

    Pg = presin del gas (seco).

    PH

    = presin total del gas hmedo.

    Pv

    = presin del vapor.

    HUMEDAD RELATIVASe denomina Humedad Relativa al porcentaje de va-por de agua que tiene un gas con respecto a su pun-to de saturacin de vapor.

    Cuando el gas est totalmente saturado de vapor deagua la humedad relativa es 100%

    pvHr = . 100

    ps

    o:

    w1Hr = . 100

    wT

    Hr = humedad relativa.

    pv = presin parcial del vapor de agua a determi-nada temperatura.

    ps = presin parcial del vapor de agua, cuando lamezcla est saturada de vapor, a la mismatemperatura.

    w1= peso de vapor de agua presente en un deter-

    minado volumen (llamado tambin hume-dad absoluta).

    wT

    = peso total de vapor de agua necesario paraque el volumen de gas anterior llegue a sutotal saturacin.

    Ejemplo:

    A 20 C la presin de saturacin de humedad deun gas es 17.5 mm (este dato est tabulado en loslibros), pero al momento de la medida, la presin

    parcial del vapor es 14 mm. Cul es la humedadrelativa?

    pv 14 mmH.r. = . 100 = . 100 = 80%

    ps 17,5 mm

    DETERMINACIN DE PESOSATMICOS

    1.- Peso atmico aproximado:

    MTODO DEL M.C.D. o de CANIZZARO

    Se determina los pesos del elemento en el peso mole-cular de dos o ms compuestos que contengan dichoelemento; el M.C.D. de estos pesos es el P.a. aproxi-mado del elemento cuyo peso atmico se busca.

    2.- Peso atmico exacto:

    MTODO EL CALOR ESPECFICO

    Se necesitan conocer las siguientes proposiciones:

    a) LEY DE DULONG Y PETIT

    Pa . Ce = 6,4

    Pa = Peso atmico.

    Ce = Calor especfico.

    b)PESO EQUIVALENTE o EQUIVALENTEGRAMO

    Es una porcin del elemento, en gramos, que secombina o desplaza 8 g de oxgeno, 1,008 g de hi-drgeno, o 35,46 g de cloro. Matemticamente secalcula as:

    AEq - g =

    V

    Eq - g = equivalente-gramo.

    A = tomo-gramo del elemento o P.a. expresadoen gramos.

    V = valencia del elemento.

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    29/56

    - 244 -

    NOTA.-

    Un elemento tiene tantos equivalentes comovalencias tenga.

    Ejemplo:

    56 gEq-g Fe+2 = = 28 g Fe (del ferroso)

    2

    56 gEq-g Fe+3 = = 28 g Fe (del frrico)

    3

    LEY DE LA COMBINACIN

    EQUIVALENTE DE LOS ELEMENTOS

    Los pesos de dos elementos que se combina, o sonsus equivalentes los que se combina o son propor-cionales a estos pesos equivalentes.

    W1

    Eq1

    = W

    2Eq

    2

    W1

    = peso de un elemento que se combina con el

    peso W2 de otro elemento.

    W2

    = peso del otro elemento que se combina conel peso de W

    1del elemento anterior.

    Eq1

    = peso equivalente del elemento 1.

    Eq2

    = peso equivalente del elemento 2.

    Ejemplo:

    5 gramos de un metal se oxida con 1,2 g de ox-

    geno. Cul es el equivalente del metal?

    PROCEDIMIENTO:

    WM

    = 5 g

    WO2

    = 1,2 g

    Eq-g M = ?

    Eq-gO2

    = 8 g

    5g Eq-g M =

    1,2 g 8 g

    de donde:

    Eq M = 33,3 g

    LEYES DE LAS COMBINACIONESQUMICAS

    LEYES PONDERALES

    Son las que gobiernan las masas (o los pesos) de loscuerpos que reaccionan y de los cuerpos que resul-tan. Son 4:

    1.- LEY DE CONSERVACIN DE LA MATERIA o

    DE LAVOISIER

    La masa de un sistema permanece invariable,cualquiera que sea la transformacin que ocurradentro de l.

    2.- LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS o

    DE PROUST

    Cuando dos o ms sustancias se combinan para

    formar un cuerpo determiando, lo hacen siem-pre en una proporcin fija y constante.

    3.- LEY DE LAS PROPORCIONES MLTIPLES o

    DE DALTN

    Lo pesos de un elemento, que se combinan conun mismo peso de otro para formar compuestosdistintos varan segn una relacin muy sencilla.

    4.- LEY DE LAS PROPORCIONES RECPROCAS

    o DE WENZEL-RITCHER

    Los pesos de dos o ms cuerpos que reaccionancon un mismo peso de otro, son los mismos, osus mltiplos, los que reaccionan entre s, el ca-so de ser suceptibles de reaccionar.

    LEYES VOLUMTRICAS

    Son las que regulan o gobiernan los volmenes de losgases que reaccionan y los volmenes de los gasesproducidos.

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 245 -

    1.- LEYES VOLUMTRICAS o DE GAY-LUSSAC

    En cualquier reaccin qumica, los volmenesde las sustancias gaseosas que reaccionan y losvolmenes de las sustancias gaseosas produci-

    das, estn relacionados por nmeros enterossencillos y constantes.

    CONTRACCIN

    En una reaccin qumica, es la disminucin que ex-perimentan los volmenes de las sustancias gaseosasque reaccionan.

    N2

    + 3H3 2 NH3 (1)

    1 vol 3 vol 2 vol

    s - vC =

    s

    C = contraccin.

    s = suma de volmenes gaseosos reactantes.

    v = suma de volmenes gaseosos que resultan.

    Ejemplo:

    Para la ecuacin (1):

    4 - 2 1C = =

    4 2

    EL ESTADO LQUIDO

    SOLUCIONES

    SOLUCIN

    Mezcla homognea de dos sustancias, en la que una

    es el solvente y la otra es el soluto.

    SOLVENTE

    Sustancia en la cual se disuelve otra sustancia (gene-ralmente es el agua).

    SOLUTO

    Sustancia que se disuelve en el solvente.

    Solucin = solvente + soluto

    CONCENTRACIN

    La concentracin de una solucin es la que indica lacantidad relativa de soluto que hay en una solucin.

    FORMAS DE EXPRESAR LACONCENTRACIN

    FORMAS FSICAS

    1.- EL PORCENTAJE POR PESO:

    peso soluto% de soluto = . 100

    peso solucin

    Ejemplo:

    Se disuelve 3 gramos de sal en 12 g de agua.Cul es la composicin porcentual?

    3 g% de sal por peso = . 100 = 20%

    3 g + 12 g

    2.- GRADOS BAUME

    Es una forma de medir las concentraciones de lassoluciones lquidas de acuerdo a su densidad.

    La escala de Baum es una escala de densidadesque toma como puntos de referencia la densidadde agua pura y la densidad de una solucin deNaCl al 10%.

    Para lquidos ms densos que el agua, la densidaddel agua es 0 B y la densidad de la solucin deNaCl al 10% corresponde a 10 B.

    Para lquidos menos densos que el agua, porejemplo: soluciones de gases en agua, la densidadde la solucin de NaCl al 10% corresponde a 0 By la del agua pura corresponde a 10 Be.

    Por eso, hay densmetros B para lquidos msdensos que el agua y otros para lquidos menosdensos.

    Para lquidos ms densos que el agua:

    145n = 145 -

    p . e

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    - 246 -

    Para lquidos menos densos que el agua:

    140n = - 130

    p . e

    n = B

    p.e. = peso especfico de la solucin.

    EQUIVALENTE-GRAMO (Eq-g)DE COMPUESTOS

    a.- De un cido:

    MEq - gA =

    #H+

    #H+ = nmero de hidrgenos inicos que con-tiene la molcula de cido.

    b.- De una base:

    MEq - gB =

    #(OH)-

    (OH)- = nmero de grupos oxhidrilo inico quecontiene la molcula de la base.

    NOTA.-

    La equivalencia se manifiesta en una reacciny est dada por el nmero de H+ o OH- de unamolcula que han sido sustitudos, segn seacido o base.

    c.- De una sal:

    Se da con respecto a uno de los elementos o a unode los iones que constituyen la sal.

    MEq - g S =

    nmero Eq - g del elemento o radical

    Ejemplo:

    Calcular el equivalente del KAI (SO4)

    2

    Con respecto al K+, Al+3 y (SO4)-2

    2

    258 gEq - g

    K+= = 258 g de KAI(SO

    4)

    21

    258 gEq - g

    Al+3= = 86 g de KAI(SO

    4)

    23

    258 g(SO4)-2 = = 64,5 g de (SO

    4

    )22 4

    MILI-VALENTE

    Es la milsima parte de un equivalente.

    FRACCIN MOLAR EN UNA SOLUCIN

    Es la proporcin de moles de soluto o solvente quehay en una solucin, o en otras palabras es el tantopor uno de soluto o solvente en la solucin.

    n1fm

    1=

    nT

    fm1

    = fraccin molar del soluto o solvente (segn)

    n1

    = nmero de moles de soluto o solvente (segn)

    nT

    = nmero total de moles de la solucin.

    FORMAS QUMICAS PARA MEDIR LACONCENTRACIN DE LAS SOLUCIONES

    1.- MOLARIDAD

    Est dada por el nmero que indica el nmero demoles de soluto que habra en 1 litro de solucin.

    #Moles solutoMolaridad =

    #Litros solucin

    o:

    nC

    M=

    V

    Ejemplo:

    Se disuelve 20 gramos de NaCl en 110 cm3 de so-lucin. Cul es la concentracin molar de la so-lucin?

    Se sabe que:

    nC

    M= (I)

    V

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 247 -

    Donde:

    w 20 gn = = = 0,341 mol

    M 58,5 g/mol

    V = 110 cm3 = 0,110 L

    Sustituyendo en (I):

    0,341 mol molC

    M= = 3,1

    0,110 L L

    Concentracin Molar = 3,1 M

    2.- MOLARIDAD

    Est dada por un nmero que indica el nmero de

    moles de soluto que habra en 1 kg de solvente.

    #Moles solutoMolalidad =

    #Kg solvente

    o:

    nC

    M=

    W

    Ejemplo:

    Se disuelve 20 g de NaCL en 100 g de agua.Calcular la concentracin molal de la solucin.

    Donde:

    w 20 gn = = = 0,341 mol

    M 58,5 g/mol

    w = 100 g = 0,100 kg

    Sustituyendo en la frmula:

    0,341 mol molC

    m= = 3,41

    0,100 kg kg

    Concentracin Molal = 3,41 m

    3.- NORMALIDAD

    Est dada por un nmero que indica el nmerode equivalentes gramo del soluto que habra en1 litro de solucin.

    #Eq - g solutoNormalidad =

    #lit solucin

    o:

    # Eq-gC

    N=

    V

    Ejemplo:

    Se disuelve 30 gramos de Ca(OH)2

    en 120 cm3 desolucin. Calcular la concentracin normal de lasolucin.

    w 30 g# Eq - g = = = 0,81 eq - gEq - g 37 g/eq-g

    V = 120 cm3 = 0,120 L

    Sustituyendo en la frmula:

    0,81 eq - g eq - g = 6,75

    0,120 L L

    Concentracin Normal = 6,75 N

    DILUCIN Y AUMENTO DE LA

    CONCENTRACIN

    Cuando a una solucin se aade solvente la solucinse diluye, es decir baja la concentracin.

    Cuando de alguna manera se le extrae solvente; esdecir, se le disminuye el solvente, la solucin se con-centra, sube su concentracin.

    En todo caso, se cumple la siguiente propiedad:

    C1V

    1= C

    2V

    2

    C1

    = concentracin de la solucin al principio.

    V1

    = volumen de la solucin al principio.

    C2

    = concentracin de la solucin al final.

    V2

    = volumen de la solucin final.

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 249 -

    Sustituyendo en la frmula (I):

    Atm . L3g . 0,082 . 300K

    mol . K gM = = 121

    4,066 atm . 0,150 atm mol

    P.m. = 121MTODO EBULLOSCPICO

    Se funda en el aumento que experimenta el punto deebullicin de un lquido cuando contiene alguna sus-tancia en solucin. Sirve para calcular pesos molecula-res de slidos y lquidos disolvindolos en un lquido.

    m . 100

    M = Ke W . E

    M = masa de una mol de soluto, en g/mol.

    Ke= constante ebulloscpica propia de cada disol-

    vente.

    m = masa del soluto, en gramos, disuelto.

    W= masa del solvente, en gramos.

    E = ascenso ebulloscpico, es decir diferencia en-

    tre el punto de ebullicin de la solucin y elsolvente puro.

    Ejemplo:

    Se disuelve 3 gramos de un cuerpo en 30 gramosde agua. Si la constante ebulloscpica del agua es0,52 y el ascenso ebulloscpico de la solucin es0,78. Cul es el peso molecular del cuerpo di-suelto?

    3 g . 100M = 0,52 C = 66,67 g/mol

    30 g . 0,78 C

    P.m. = 66,67MTODO CRIOSCPICO

    Se basa en el descenso que experimenta el punto decongelacin de una solucin comparado con el pun-to de congelacin del solvente puro:

    m . 100M = K

    cW . C

    M = masa de una mol del soluto.

    Ke= constante crioscpica propia de cada lquido.

    m = masa disuelta de soluto, en gramos.

    W= masa del disolvente, en gramos.

    C = descenso del punto de cristalizacin del sol-vente.

    Ejemplo:

    Se disuelve 4 gramos de una sustancia en 40 gra-mos de benceno y el punto de congelacin de es-ta solucin es 5,2 C menor que el punto de con-gelacin del benceno puro. Si la constante crios-cpica del benceno es 4,9C, calcular el P.m. del

    soluto.

    m . 100 4 g . 1000M = K

    e = 4,9 C W . C 40 g . 5,2C

    = 94,23 g/mol

    P.m. = 94,23

    TERMOQUMICA

    DEFINICIN Y CONCEPTOS

    Es la parte de la qumica que estudia la energa calo-rfica (producida o consumida) que acompaa a todoproceso qumico.

    La cantidad de calor que produce o consume un pro-ceso qumico se mide en caloras ojoule, muy pocoen Btu.

    CALOR DE REACCIN

    Es el calor que entra en juego en una reaccin cuan-do la transformacin se hace a temperatura y presinconstantes.

    CALOR DE FORMACIN

    Es la cantidad de calor que absorbe o exhala en laformacin de una mol de sustancia, por sntesis.

    CALOR DE COMBUSTIN

    Es el calor desprendido en la combustin total deuna mol de una sustancia cualquiera.

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    - 250 -

    LEY DE HESS

    La cantidad de calor que intervienen en una reaccinqumica, es la misma, as la reaccin se realice en unao varias etapas.

    EQUIVALENCIA DE UNIDADES

    1 calora = 0,00396 B.t.u.

    1 B.t.u. = 252 caloras

    1 kilo cal = 1000 caloras

    1 joule = 0,24 cal

    1 cal = 4,186 J

    DEFINICIN DE LAS UNIDADESCALORIMTRICAS

    CALORA

    Es una unidad para medir la cantidad de calor: Es lacantidad de calor que absorve o que necesita 1 gramode agua lquida pura, para subir su temperatura en1C (de 15C a 16C).

    B.T.U. (British Terminal United)

    Es una unidad inglesa para medir la cantidad de ca-lor: Es la cantidad de calor que absorbe o que nece-sita 1 libra de agua lquida pura para subir su tempe-ratura en 1F.

    CALOR GANADO O PERDIDO q CUANDOVARA LA TEMPERATURA

    1.- Cuando la temperatura aumenta (gana):

    g = m . C.E. . (tf - ti)

    2.- Cuando su temperatura disminuye (pierde):

    q = m . C.e. . (ti - tf)

    q = cantidad de calor ganado o perdido.

    m = masa del cuerpo que modifica su tempera-tura.

    C.e. = calor especfico del cuerpo.

    Ti = temperatura inicial.

    Tf = temperatura al final.

    EQUILIBRIO QUMICO

    Es un estado en el cual la velocidad de reaccin delos cuerpos reactantes es igual a la velocidad de reac-cin de los productos para reproducir los reactantes.

    Sea la reaccin:

    A + B C + D

    El equilibrio qumico en una reaccin se produce apartir del momento en que las concentraciones de losreactantes y de los productos se mantiene constante.

    [A], [B] : concentraciones de A y B al momentodel equilibrio.

    [C], [D] : concentraciones de C y D al momentodel equilibrio.

    Equilibrio Qumico

    [A]

    [B]

    [C]

    [D]

    Tiempo

    FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DELA REACCIN PARA LLEGAR AL EQUILIBRIOQUMICO

    a.- Naturaleza de las sustancias que reaccionan.

    b.- Temperatura.

    c.- Agentes catalizadores.

    d.- Concentracin y presin.

    REACCIONES REVERSIBLES

    Son aquellos en las que los productos originadospueden reaccionar entre s, para regenerar los pro-ductos primitivos.

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    - 252 -

    BASES

    Son aquellas sustancias que al disolverse en agua seionizan, uno de cuyos iones es el in (OH)- llama-do ixhidrilo, que colorea de azul violeta al papel

    tornasol.

    Agua pura

    papel tornasol

    violeta

    (OH)

    Ca+2

    (OH)

    Soluucin de Ca(OH)2

    CIDOS Y BASES FUERTES

    Son aquellos cidos o bases que al disolverse en aguase ionizan en un alto porcentaje.

    CIDOS Y BASES DBILES

    Son aquellos cidos o bases que al disolverse en aguase ionizan en un bajo porcentaje.

    As, por ejemplo:HCI (cido clorhdrico) es un cido fuerte por-que al disolverse en agua, un alto porcentaje es-t disociado en iones H+ y Cl-; mientras que CH3 COOH (cido actico) es un cido dbil por-que slo un bajo porcentaje del CH3 COOHse ha disociado en iones H+ y CH3COO-.

    CONSTANTE DE IONIZACIN DEL AGUA (Kw)

    El agua es el ms dbil de los cidos y el ms fuertede las bases.

    Se ioniza as:

    H2O H+ + OH-

    La concentracin de:

    [H+] = 1,0 . 10-7 in-g/L

    La concentracin de:

    [ OH- ] = 1,0 . 10-7 in-g/L

    Kw = 1,0 . 10-14 in-g/L

    TIPOS DE SOLUCIONES

    SOLUCIN NEUTRA:

    [H+] = [OH-] = 1,0 . 10-7 in-g/L

    SOLUCIN CIDA:

    Cuando:

    [H+

    ] > [OH-

    ]

    SOLUCIN BSICA:

    Cuando:

    [H+] < [OH-]

    CONCEPTO DE pH

    El pH es una manera de expresar la concentracin delos iones H+ en una solucin. Se expresa por el logarit-mo vulgar de la inversa de la concentracin del H+.

    La concentracin [H+] del H+ se expresa en in-g/L otomo-g/L:

    1pH = log

    [H+]

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 253 -

    ELECTRO-QUMICA

    Es el estudio de las reacciones qumicas producidaspor la accin de la corriente elctrica y tambin es elestudio de las reacciones qumicas que producen co-

    rriente elctrica.

    Algunas unidades elctricas.

    UNIDAD DE MASA

    COULOMB

    Es la cantidad de masa elctrica que se necesita para de-positar 0,00118 gr de Ag en un proceso electroltico.

    1 coulombio 6,25 . 1018 electrones

    FARADAY

    Es una unidad mayor de masa elctrica, equivale a 96500 coulombs, es la cantidad de masa elctrica que alcircular en un proceso electroltico, deposita 1 Equi-valente gramo de sustancia en los electrodos.

    1 faraday 0,623 . 1023 electrones

    1 faraday 9,65 . 104 coulombio

    ELECTRO-EQUIVALENTE

    Es la cantidad de sustancia depositada en un electro-do por un coulomb de corriente, en un proceso elec-troltico.

    Por ejemplo:

    0,00118 g Aag es el electroequivalente de la plataporque es depositado por un coulomb.

    UNIDADES DE INTENSIDAD

    AMPERE

    Es una unidad para medir la frecuencia o intensidadcon que se desplaza la corriente, equivale al despla-zamiento de 1 coulombio en 1 segundo.

    1 coulombAmpere =

    1 segundo

    o:

    qI =

    t

    ELECTRLISIS

    Es el fenmeno de la descomposicin qumica de unasustancia disuelta (electrolito), generalmente en elagua, por la accin del paso de la corriente elctrica.

    Fuente de energia+ -

    Anodo Ctodo

    Celdaelectroltica

    Cl- H+

    Electrolito

    Solucin electroltica

    LEYES DE FARADAY

    1.- La cantidad de sustancia depositada en un elec-trodo es proporcional a la cantidad de corriente

    que circula por una solucin.

    W = q

    W = peso de sustancia que se libera o que se de-posita en los electrodos.

    = constante propia de cada sustancia que se vaa descomponer y que depende de su equiva-lente-gramo.

    q = cantidad de corriente que circula.

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    - 254 -

    2.- Las cantidades de sustancias distintas deposita-das en los electrodos, de procesos distintos, por lamisma cantidad de corriente, son proporcionalesa sus pesos equivalentes.

    Wa Eq a = Wb Eq b

    nq

    + -

    - +

    nq

    - +

    + -

    QUMICA ORGNICA

    BREVES NOCIONES y NOMENCLATURA

    OBJETIVO DE LA QUMICA ORGNICA

    Es estudiar los derivados del carbono.

    CARCTERSTICAS RESALTANTES DELCARBONO

    1.- El carbono es tetravalente. Se le representa por untetraedro regular.

    2.- Los tomos de carbono pueden unirse entre ellospor enlace simple, doble y triple.

    C

    El carbono y sus cuatro valencias

    = C - C =enlace simple

    = C =C =enlace doble

    C C enlace simple

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    DIVISIN DE LA QUMICA ORGNICA

    La funcin orgnica que se estudia en Qumica Orgnica se divide en dos grandes series: ACICLCA yCICLCA.

    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 255 -

    SERIE ACCLICA

    Son compuestos orgnicos de cadena abierta. Se cla-sifican en SATURADOS y NO SATURADOS.

    FUNCIONES QUMICAS

    Se llama as a un conjunto de propiedades anlogas aun grupo de compuestos.

    En la Qumica Orgnica se puede definir y clasificarlas siguientes funciones:

    FUNCIN PRINCIPAL

    Constituda por H y C; de sta, derivan otras.

    1) Saturadas

    Enlace doble2) No saturadas

    Enlace triple

    FUNCIONES FUNDAMENTALES

    Alcohol

    Aldehbido

    Cetona

    cido

    FUNCIONES ESPECIALES

    Eter Nitrito

    Ester Cianuro

    Sal orgnica

    Amina

    Amida

    ACICLCAo grasa, o aliftica

    o formnica(cadena abierta)

    CICLCAo aromtica

    (cadena abierta)

    No saturados

    Carbocclicas

    Saturados: enlace simple entre carbonos

    Etilenos: olefinos o alquenos;

    enlace doble entre carbonos

    Acetilenos o alquinos:

    enlace triple entre carbonos

    Alicclica:

    cadena hasta d 5 carbonos

    Bencnica:

    El benceno y sus derivados

    Heterocclicas:Cuando algunos vertices de la cadena cerrada

    son distintos del C

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    - 258 -

    ALQUINOS O HIDROCARBURO DE ENLACE

    TRIPLE

    Llamados tambin acetilnicos o alquinos. Sonaquellos hidrocarburos en los cuales algunos de sus

    carbonos, de la cadena principal, estn unidos porenlaces triples.

    NOMENCLATURA

    Se les nombra con la palabra griega que indica elnmero de carbonos de la cadena principal seguidode la terminacin INO, interponiendo la palabra di,tri, etc., para indicar el nmero de veces que se re-pite el enlace triple; finalmente, se ubica los enlacestriples con nmeros de los carbonos de menor nu-meracin de la cadena principal.

    Ejemplos:

    i)

    7 6 5 4 3 2 1

    CH3

    CH2

    C C = CH2

    C CH

    Hepta di INO 1.4

    ii)5 4 3 2 1CH

    3 CH

    2 C C CH

    3

    Penta INO 2

    Frmula general vlida cuando hay un solo enlacetriple:

    CnH

    2n-2

    HIDROCARBUROS NO SATURADOS CON

    CADENAS LATERALES

    Son aquellos que tienen cadena lateral, designn-dose como cadena principal la que tiene enlace do-ble o triple.

    NOMENCLATURA

    Primero se elige la cadena principal, se numera suscarbonos. Luego, se nombra los radicales empezan-do por los ms simples, indicando su ubicacin conla numeracin de la cadena principal, finalmente selee la cadena principal.

    Ejemplo:

    i)

    1 2 3 4 5 6 7 8

    CH CH CH CH2 CH CH = CH CH3

    CH3

    CH3

    Di metil 3.5 octa eno.6 ino. 1

    ii)

    9 8 7 6 5 4 3 2 1CH CH CH CH C C C = C = CH

    2

    CH2 CH2

    CH2

    CH2

    CH3

    CH2

    CH3

    Propil. 8 butil.3 Nona di eno. 1.2 ino.4

    B) FUNCIONES FUNDAMENTALES

    FUNCIN ALCOHOL

    Resulta de la sustitucin, en la funcin hidrocarburo,de un H por un radical OH. Como la sustitucin pue-de hacerse en un grupo hidrocarburo primario, secun-dario o terciario, el alcohol resultante ser primario,secundario o terciario, cuyos grupos funcionales son;

    - CH2OH

    = CHOH COHNOMENCLATURA

    Se les nombra con el nombre del hidrocarburo quelo origina, haciendo terminar el OL, precedida estaterminacin de di, tri, etc., segn las veces que serepite el grupo OH.

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

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    Ejemplos:

    i) CH3

    CH2OH

    etanol

    ii) CH3

    CHOH CH3

    Propanol 2

    iii) CH2OH CH

    2- CHOH

    Propano di ol 1 . 3

    iv) CH2OH CHOH - CH

    2OH

    Propano tri ol o glicerina

    v)

    8 7 6 5 4 3 2 1

    CH C CHOH CH - CH = C COH = CH2

    C2H

    5C

    2H

    5

    Di etil.3.5-OL.2.6 Octa di eno.1.3 ino.7

    FUNCIN ALDEHDO

    Resulta de la sustitucin de 2H de un hidrocarburodel grupo funcional primario (-CH

    3) por un O. El

    grupo carcterstico es:

    -CHO

    o:

    O

    C

    H

    NOTA:

    No confundir con el alcohol terciario (COH)

    NOMENCLATURA

    Se le nombra con el nombre del hidrocarburo que loorigina, haciendo terminar en AL.

    Ejemplo:

    i) CHO CH2

    CH3

    Propan al

    ii) CHO CH3Etan al

    iii)

    1 2 3 4 5 6 7

    CHO - C C - CH CH = CH CHO

    CH3

    Metil.4 hepta eno.5 ino.2 di al.1.7

    FUNCIN CETONA

    Resulta de sustituir 2H del grupo funcional secun-dario (=CH

    2) por un O. El grupo funcional carcte-

    rstico es:

    = CO

    NOMENCLATURA

    Se les nombra con el nombre del hidrocarburo quelo origina, haciendo terminar en ONA.

    i) CH3

    CO CH3

    Propan - ona

    ii) CH3

    CO CO CH3

    Buta di ona

    iii)

    7 6 5 4 3 2 1

    CH3

    CO CH CH2 CO CH = CH2

    CH2

    CH3

    Etil 5 hepta eno.1 di-ona.3.6

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    C) FUNCIONES ESPECIALES

    FUNCIN TER

    Resulta de quitar (deshidratar) una molcula de

    agua a dos molculas de alcohol.

    2(CH3

    CH2OH) H

    2O C

    2H

    5 O C

    2H

    5

    NOMENCLATURA

    Se les nombra interponiendo la palabra OXI alos nombres de los hidrocarburos que originanlos alcoholes.

    Ejemplos:

    i) CH3

    CH2

    O CH3

    Etano oxi-metano

    ii) CH3

    CH2

    CH2

    CH2

    O CH2

    CH3

    Butano-oxi-etano

    NOMENCLATURA ESPECIAL

    Cuando el grupo funcional ter (O) une los to-mos de carbono de una misma cadena, se le antepo-ne el prefijo EPOXI, indicando con numeracin loscarbonos donde est injertado el radical O, segui-

    do del nombre el hidrocarburo.

    Ejemplos:

    i) 5 4 3 2 1

    CH3

    CH2

    CH CH - CH3

    O

    Epoxi.2.3 - pentano

    ii) CH3

    C = C CH3

    O

    Epoxi.2.3 buteno.2

    iii)

    9 8 7 6 5 4 3 2 1

    CH3

    C C CH CH C C CH = CH2

    O

    Epoxi.5.6 nona - eno - 1 di ino.3.7

    FUNCIN STER

    Resulta de sustituir el (H+) del cido orgnico o mi-neral por un radical alcohlico.

    Ejemplo:

    (CH3

    COOH) + (CH2OH CH

    3)

    CH3

    COO.C2H

    5+ H

    2O

    H.NO3

    + (CH2OH CH

    3) NO

    3C

    2H

    5+H

    2O

    NOMENCLATURA

    Se le nombra con el nombre del radical halognicodel cido (el nombre del cido se hace terminar en

    ATO), seguido del nombre del radical alcohlico.

    Ejemplos:

    i) CH3

    (CH2)

    4 COO.C

    2H

    5

    Exanoato de etilo

    ii) CH4

    COO.C4H

    9

    Etanoato de butilo

    iv) SO4 (C3H7)2

    Sulfato de propilo

    v) SO3.(C

    6H

    13)

    2

    Sulfito de exilo

    vi) NO3.C

    2H

    5

    Nitrato de etilo

    vii) CIO4

    . C3C

    7

    Perclorato de propilo

    FUNCIN SAL ORGNICA

    Resulta de sustituir el hidrgeno H+ del cido orgni-co por metales o radicales positivos de Qumica Inor-gnica.

    Ejemplo:

    CH3

    COO.H + NaOH CH3

    COO.Na + H2O

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    FUNCIN NITRILO

    Resulta de la unin del CN, monovalente del cidocianhldrico, con los radicales alcohlicos.

    CN C2H

    5

    NOMENCALTURA

    Se les nombra con el nombre del hidrocarburo detantos carbonos como haya en total, seguido de lapalabra NITRILO.

    Ejemplos:

    i) CN C3H

    7

    Butano nitrilo

    ii) CN C5H

    11

    Exano nitrilo

    FUNCIN CIANURO

    Resulta de la unin del radical CN monovalentecon un metal:

    CN K

    NOMENCLATURA

    Se les nombra con la palabra CIANURO, seguidodel nombre inico del metal.

    Ejemplos:

    i) CN K

    cianuro de potasio

    ii) (CN)3Fe

    Cianuro frrico

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    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 265 -

    CUADRO DE LOS GRUPOS FUNCIONALES

    GRUPO FUNCIONAL NOMBRE DE LA FUNCIN NOMENCLATURAHIDROCARBURO TERMINA EN

    CH3

    Primaria ano

    = CH2

    Secundaria}HIDROCARBUROS enoCH Terciaria ino

    GRUPO FUNCIONALFUNCIN NOMENCLATURA

    ALCOHOL

    CH2OH Primaria ol

    = CHOH Secundaria

    }ALCOHOL ol

    CH Terciaria ol CHO ALDEHDO al

    = CO CETONA ona

    COOH CIDO oico

    O TER oxi

    COO R ESTER ato de ilo

    COO R SAL ORGNICA ato de

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    SERIE CCLICA

    Son aquellos que tienen alguna cadena cerrada, for-mando anillo. Son de tres clases: alicclica, bencni-ca y heterocclica.

    SERIE ALICCLICA

    Es una serie cclica de enlaces simples o a lo ms do-bles. No incluye el benceno, el cual forma una serieespecial.

    NOMENCLATURA

    Se les nombra anteponiendo la palabra CICLO alnombre del hidrocarburo de cadena abierta que laorigina.

    Ejemplos:

    i)

    CH2

    CH2

    CH2

    Ciclo.propapano

    ii)

    CH CH2

    CH CH2

    Ciclo- buteno

    iii)

    3C CH

    2 CH

    3

    2 CH CH 4

    1 CH CH2

    5

    Etil.3 ciclo di penteno.1.3

    iv)

    2CH

    1 CH CHCI 3

    6 CH2

    CH2

    4

    CH2

    5

    Clor.3 ciclo exeno. 1

    SERIE HETEROCCLICA

    Poseen uno o ms elementos diferentes del C en losnudos de la cadena cerrada. Reciben distintos nom-bres de acuerdo con el elemento distinto de C que loha sustitudo en la cadena.

    Estos son los ncleos ms importantes de esta serie:

    S O F

    Tiofenos Furanos Pirrlicos

    BENCENO

    SERIE BENCNICA O AROMTICA

    Posee como base el ncleo bencnico o llamado ani-llo de kekul.

    C6H

    6o :

    o:

    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

    - 267 -

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    Se les nombra con los prefijos ORTO, META oPARA, luego el nombre del radical seguido de lapalabra benceno.

    Ejemplos:

    i)CH2 CH3

    CH2 CH3

    Orto di etil benceno

    ii)

    Cl

    CI

    Meta cloro benceno

    iii)

    C4H9

    C5H11

    Para butil pentil benceno

    C) DERIVADOS TRISUSTITUDOS

    Pueden ser: VECINAL, ASIMTRICO O SIM-TRICO segn la posicin de los hidrgenos susti-

    tudos.

    R R R

    R R

    R R R

    R

    VECINAL ASIMTRICO SIMTRICO

    Se les nombra con los nombres de los radicalesque sustituyen los hidrgenos, luego, segn loque convenga, la palabra vecinal, asimtrico o si-mtrico, seguido de la palabra benceno.

    Ejemplos:

    i) C2H5C2H5

    CH3Metil . di etil vecinal benceno

    ii) CI

    CI

    CI

    Tri cloro asimtrico benceno

    iii) CH3

    CH3 CH3

    Tri metil simtrico benceno

    NAFTALENO

    Resulta del acoplamiento de 2 bencenos:

    8 1CH CH

    7 CH CH 2C

    C6 CH CH 3

    CH CH5 4

    Se le numera como se indica; hay 4 carbonos , 4carbonos .

    F O R M U L A R I O M A T E M T I C O

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    RADICAL NAFTIL

    Resulta de quitarle 1H al naftaleno, segn de dondesale el hidrgeno, el naftaleno puede llamarse -naf-til o -naftil.

    Ejemplos:

    i) 4 3 2 1

    CH3

    CH CH2

    = CH2

    -naftil.3-buteno.1

    ii) 1 2 3

    C C CH3

    -naftil-propino.1

    DERIVADOS DEL NAFTALENO

    Resultan de sustituir un H o de naftaleno por unradical alcohlico o metales.

    Se les nombra, anteponiendo la letra o que co-rresponde al H sustitudo, luego el nombre del radi-cal, o mejor, si son varias las sustituciones con unanumeracin como la que se ha indicado, seguido dela palabra naftaleno.

    Ejemplos:

    i) C2H

    5

    C2H

    5

    etil, etil

    ii) CH3

    CH3

    CH3

    C3H

    7CH

    3

    Tetra-metil 1.2.4.8-propil.5 naftaleno

    ANTRACENO

    Resulta del acoplamiento de 3 bencenos

    8 9 1

    CH CH CHC C

    7 CH CH 2

    6 CH CH 3C C

    CH CH CH

    5 10 4

    RADICAL ANTRACIL

    Resulta de quitarle un H, sea , o o o al antra-ceno; segn esto, puede llamarse naftil, naftil o naftil.

    Ejemplos:

    i) CH2

    CH3

    - naftil.2 etano

    ii) 6 5 4 3 2 1

    CH3

    - CH CH CH C C

    naftil.5 exa eno.3 ino. 1

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