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CIbercuaderno de Quimica - AT


  Apuntes Teoricos 

 

 
Qimica grado 11 
 

PRIMER TRIMESTRE 2011

Unidad Nro. 1: ENLACE QUÍMICO Y ESTADO DE OXIDACIÓN 
1.1 La electronegatividad y los enlaces químicos 
1.2 Símbolos electrónicos y fórmulas de Lewis 
1.3 Tipos de enlaces químicos y sus propiedades 
1.4 Estado de oxidación 
1.5 Ecuaciones químicas 
1.6 Clases de reacciones químicas 

Unidad Nro. 2: NOMENCLATURA QUÍMICA 
2.1 Nomenclatura y función química 
2.2 Función Óxido 
2.3 Función hidróxido o base 
2.4 Función ácido 
2.5 Función sal 
2.6 Clasificación de las funciones químicas
Desarrollo

1.1 Enlace quimicoUn enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los 

compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. 

Ejemplo de enlaces químicos entre carbono ChidrógenoH, y oxígeno O, representados según la estructura de Lewis. Los diagramas de punto representaron un intento temprano de describir los enlaces químicos, y aún son ampliamente usados hoy en día. es,wikipedia.org
 


1.1 Electronegatividad: abreviación EN, símbolo χ (letra griega 
chi)) es una propiedad química que mide la capacidad de un átomo (o de manera menos frecuente un grupo funcional) para atraer hacia él los electrones, o densidad electrónica, cuando forma un enlace covalenteen una molécula.1 También debemos considerar la distribución de densidad electrónica alrededor de un átomo determinado frente a otros, tanto en una especie molecular como en un compuesto no molecular. es.wikipedia.org
   


1.2 Sibolos eletronicos
: 
Los símbolos electrónicos son figuras que corresponden a un componente físico en un televisor, receptor, amplificador de audio, etc. Estos se interconectan para dar paso al diagrama o esquema de los aparatos electricos y electrónicos. 

 
1.2 Formula de Lewis :
 La Estructura de Lewis, o puede ser llamada diagrama de puntomodelo de Lewis o ALDA representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Diagrama de Lewis se puede usar tanto para representar moléculas formadas por la unión de sus átomos mediante enlace covalentecomo complejos de coordinación. La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, quien lo introdujo por primera vez en 1915 en su artículo La molécula y el átomo y al aportar electrones quedan cationes o aniones.

 

Archivo:Estructura lewis es.png

 

 


1.3 Tipos de Enlases Quimicas y sus propiedades :

Hay 3 tipos de enlace:

Enlace iónico

Se denomina enlace iónico al enlace químico de dos o más átomos cuando éstos tienen grados de electronegatividad muy diferentes. Este tipo de enlace fue propuesto por W. Kossel en 1916.

En una unión de dos átomos por enlace iónico, un electrón abandona el átomo menos electronegativo y pasa a formar parte de la nube electrónica del más electronegativo. El cloruro de sodio (la sal común y corriente) es un ejemplo de enlace iónico: en él se combinan sodio y cloro, perdiendo el primero un electrón que es capturado por el segundo:

NaCl → Na+Cl- 
De esta manera se forman dos iones de carga contraria: un catión (de carga positiva) y un anión (de carga negativa). La diferencia entre las cargas de los iones provoca entonces una fuerza de interacción electromagnética entre los átomos que los mantiene unidos.

En la solución, los enlaces iónicos pueden romperse y se considera entonces que los iones están disociados. Es por eso que una solución fisiológica de cloruro de sodio y agua se marca como "Na+ + Cl-" mientras que los cristales de cloruro de sodio se marcan "Na+Cl-" o simplemente "NaCl".

Algunas características de los compuestos formados por este tipo de enlace son:

Altos puntos de fusión. 
La mayoría son solubles en disolventes polares. 
La mayoría son insolubles en disolventes apolares. 
Una vez fundidos o en solución acuosa suelen conducir la electricidad. 


--------------------------------------…

Enlace covalente

Enlace covalente hidrógeno y carbono - Metano

Las reacciones entre dos no metales producen enlace covalente. Este tipo de enlace se forma cuando la diferencia de electronegatividad no es suficientemente grande como para que se efectúe transferencia de electrones, entonces los átomos comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital denominado orbital molecular.

A diferencia del enlace iónico, en el que se produce la transferencia de electrones de un átomo a otro, en el enlace químico covalente, los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos.

Si consideramos dos átomos de hidrógeno, a medida que se aproximan entre sí, se van haciendo notar las fuerzas que atraen a cada electrón al núcleo del otro átomo, hasta que dichas fuerzas de atracción se llegan a compensar con la repulsión que los electrones sienten entre sí. En ese punto, la molécula presenta la configuración más estable.

Lo que ha sucedido es que los orbitales de ambos electrones se han solapado, de modo que ahora es imposible distinguir a qué átomo pertenece cada uno de los electrones.

Sin embargo, cuando los átomos son distintos, los electrones compartidos no serán atraídos por igual, de modo que éstos tenderán a aproximarse hacia el átomo más electronegativo, es decir, aquél que tenga una mayor apetencia de electrones. Este fenómeno se denomina polaridad, y resulta en un desplazamiento de las cargas dentro de la molécula.

Se podría decir que al átomo más electronegativo no le gusta mucho compartir sus electrones con los demás átomos, y en el caso más extremo, deseará que el electrón le sea cedido sin condiciones formándose entonces un enlace iónico, de ahí que se diga que los enlaces covelentes polares tienen, en alguna medida, carácter iónico .

Cuando la diferencia de electronegatividades es nula (dos átomos iguales), el enlace formado será covalente; para una diferencia de electronegatividades de 1,7 el carácter iónico alcanza ya el 50%, y para una diferencia de 3, será del 95%.

Así pues, para diferencias de electronegativades mayores de 1,7 el enlace será predominantemente de carácter iónico, como sucede entre el oxígeno o flúor con los elementos de los grupos 1 y 2; sin embargo, cuando está entre 0 y 1,7 será el carácter covalente el que predomine, como es el caso del enlace C-H.

--------------------------------------…

Enlace Metálico

En química, es el tipo de enlace químico que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de redes tridimensionales que adquieren la estructura típica de empaquetamiento compacto de esferas. En este tipo de estructura cada átomo metálico está rodeado por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraidos de sus orbitales y tiene la capacidad de moverse libremente a través del compuesto metálico, lo que otorga las propiedades eléctricas y térmicas de los metales.
http://es.answers.yahoo.com



1.4 Estado de Oxidacion :
 
En química, el estado de oxidación de un elemento que forma parte de un compuesto, se considera como la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios.

Ejemplo : 

Cloruro de sodio

Na0 + Cl02 → Na1+Cl1−

Los gases de un solo tipo de elemento, en este caso el cloro, están presentes en forma diatómica.

El sodio (Na) se combina con el cloro (Cl), produciendo cloruro de sodio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número de oxidación del cloro combinado es 1−, ya que acepta el electrón cedido por el sodio .
Oxido de aluminio

Al0 + O02 → Al3+2O2−3

El oxígeno está presente en forma diatómica (gas).

El aluminio (Al) se combina con el oxígeno (O), produciendo óxido de aluminio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del aluminio combinado es 3+, ya que cede tres electrones. El número de oxidación del oxígeno combinado es 2−, ya que acepta hasta 2 electrones.

Los electrones cedidos y aceptados por los distintos elementos crean un problema con las cargas eléctricas. Por ejemplo, el aluminio cede tres electrones y el oxígeno sólo acepta dos, por lo que sobra uno. De esto se concluye que en la reacción no interviene un solo átomo de oxigeno, por lo que se procede a balancear la ecuación, para que coincidan todos los electrones transferidos con las capacidades de cada elemento aceptor.

La ecuación balanceada queda así:

4Al0 + 3O02 → 2Al3+2O2−3

Con lo que se logra el balance perfecto para que se acomoden todos los electrones excedentes . http://es.wikipedia.org



1.5 Ecuacion Quimica
es una descripción simbólica de unareacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen. También nos indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción. Las ecuaciones químicas son el modo de representarlas.

Se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros; en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactantes, reaccionantes o reactivos y en el segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción


1.6 Clases de Reacciones Quimicas :   

Las ecuaciones químicas son expresiones abreviadas de los cambios o reacciones químicas en términos de los elementos y compuestos que forman los reactivos y los productos se clasifican en: 





NOMBRE

EXPLICACIÓN

EJEMPLO

Composición o síntesis

Es aquella donde dos o más sustancias se unen para formar un solo producto

2CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(ac)

Descomposición o análisis

Ocurre cuando un átomo sustituye a otro en una molécula :

2HgO (s)  2Hg(l) + O2(g)

Neutralización

En ella un ácido reacciona con una base para formar una sal y desprender agua.

H2SO4 (ac)

     2NaOH(ac)

Na2SO4(ac) +    2H2O(l)

Desplazamiento

Un átomo sustituye a otro en una molécula

CuSO4 + Fe

 →

FeSO4 +     Cu

Intercambio o doble desplazamiento

Se realiza por intercambio de átomos entre las sustancias que se relacionan

K2S

+

MgSO4

   →

K2SO4 +    MgS

Sin transferencia de electrones

Se presenta solamente una redistribución de los elementos para formar otros sustancias. No hay intercambio de electrones.

Reacciones de doble desplazamiento

Con transferencia de electrones  (REDOX)

Hay cambio en el número de oxidación de algunos átomos en los reactivos con respecto a los productos.

Reacciones de síntesis, descomposición, desplazamiento  
Reacción endotérmica Es aquella que necesita el suministro de calor para llevarse a cabo.
 
 

2NaH

2Na(s)

+

     H2(g)

Reacción exotérmica Es aquella que desprende calor cuando se produce.
2C ( grafito)

+

H2(g)

  C2H2 (g)

 ΔH=54.85 kcal

 

2. Nomenclatura
Quimica 


2.1 Nomenclatura y funcion Quimica :  La química tiene su propio lenguaje, a lo largo de su  desarrollo se han descubierto miles y miles de compuestos y con ellos un gran numero de nombres que los identifican . En la actualidad el número de compuestos sobrepasa los 13 millones, en respuesta a esto,  a lo largo de los años los químicos han diseñado un sistema aceptado mundialmente  para nombrar las sustancias químicas lo  que ha facilitado el trabajo con la variedad de sustancias que existen y se descubren constantemente.

La primera  distinción básica en la nomenclatura química,  es entre los compuestos orgánicos e inorgánicos donde el primer termino se refiere a la mayoría de aquellos compuestos que contienen el elemento carbono. A continuación se expondrá gran parte de la nomenclatura básica para los compuestos inorgánicos. estos compuestos se pueden dividir por conveniencia en cuatro clases o funciones ; oxido, base, ácido y sal. 

Veamos la primera distinción para efectos de la nomenclatura inorgánica:

ELEMENTOS METÁLICOS Y NO METÁLICOS

Para efectos de nomenclatura y estudio de las propiedades químicas una clasificación muy importante de los elementos es en metálicos y no metálicos. Se puede determinar aproximadamente si un elemento es metal o no metal por su posición en la tabla periódica , Los metales se encuentran a la izquierda y en el centro de la tabla periódica y los no metales en el extremo a la derecha .

 

diferentes),cada ion debe nombrarse de tal manera que se diferencie del otro. Hay dos maneras de hacer estoelsistema establecido por la IUPAC y el sistema tradicional  

El SISTEMA ESTABLECIDO POR LA IUPAC;  consiste en que los iones positivos se nombran como elemento indicando el número de oxidación mediante numerales entre paréntesis; así, por ejemplo:

Cu +es cobre (I) y  Cu +2  es cobre ( II)

EL SISTEMA TRADICIONAL; usa los sufijos -oso- -ico- unidos a la raíz del nombre del elemento para indicar respectivamente, el mas bajo y el mas alto estados de oxidación. Así;

Cu +se le denomina ion cuproso  y  a Cu +2  ion cúprico  ( II)

 

ANIONES (iones negativos)

Los iones negativos se derivan de los no metales. La nomenclatura de los aniones sigue el mismo  esquema de los ácidos , pero cambian las terminaciones como sigue;

                               Terminación del ácido

                            Terminación del anión

                                           hídrico

                                           uro

                                             ico

                                           ato

                                             oso

                                           ito

 http://cespro.com

FUNCIONES QUÍMICAS


2.2 Funcion Oxido : Se define un óxido como la combinación binaria de un elemento con el oxígeno. Con el oxígeno, es corriente que los elementos presenten varios grados de valencia o numero de oxidación, mientras que el O2= siempre es divalente excepto en los peróxidos donde actúa con una valencia de -1. Para saber la valencia o valencias de un elemento cualquiera con O2  y poder formular el correspondiente óxido, basta con observar su ubicación en la tabla periódica, en la cual el número de la columna indica la valencia más elevada que presenta un elemento para con el O. Los óxidos se dividen en dos categorías según sea el tipo del elemento que se combina con el oxígeno .

ÓXIDOS BÁSICOS ( Combinación del oxígeno con elementos metálicos)

Las combinaciones del oxígeno con los metales, se llaman óxidos básicos o simplemente óxidos. El método tradicional para nombrar los óxidos básicos consiste en usar el nombre óxido de seguido de nombre del metal

EJEMPLO:

 Li2O     =   óxido de litio

 CaO     =    óxido de calcio

Cuando un metal presenta dos números de oxidación diferentes, para designar el óxido se emplean las  terminaciones oso ( para el elemento de menor numero de oxidación) e ico ( para el de mayor numero de oxidación)

EJEMPLO:

 CoO     =   óxido cobaltoso

 Co2O3     =    óxido cobaltico

Para este caso, en el sistema moderno de nomenclatura, recomendado por la IUPAC, el número de oxidación del metal que se combina con el oxígeno se indica con números romanos entre paréntesis agregado al final del nombre del elemento en español:

EJEMPLO:

     Co2O     =   óxido de cobalto ( II)

 Co2O3     =    óxido de cobalto ( III)

ÓXIDOS ÁCIDOS ( Combinación del oxigeno con elementos no metálicos

Las combinaciones del oxígeno con los elementos no metálicos se llaman óxidos ácidos o anhidros ácidos

EJEMPLO:

SiO2

=

dióxido de silicio

SeO2

=

dióxido de selenio

Estos óxidos reaccionan con el agua para dar ácidos ( tipo oxácido)

EJEMPLO:

CO2

+

H2O

  H2CO3

   ácido carbónico

oxido ácido

 

 

 

oxácido

 

 

Para nombrar estos compuestos, la IUPAC recomienda el uso de la palabra óxido y los prefijos griegos; mono, di tri, tetra, etc. que indican el numero de átomos de cada clase en la molécula

EJEMPLOS:

 TeO2     =   dióxido de telurio  

 TeO3     =    trióxido de telurio  

 

     As2O3   =   trióxido de diarsenico

 As2O5     =    pentaóxido de diarsenico

 

2Cl2

+

O2

    Cl2O

=  monóxido de    dicloro

 

 

 oxido  ácido

 

Cuando un elemento presenta dos valencias diferentes, se usa la terminación oso  para el oxido que tiene el elemento de menor valencia y la terminación ico  para el de menor valencia:

EJEMPLO:

 TeO2     =   oxido teluroso

 TeO3     =    oxido telúrico

Sin embargo, el mejor método y el que ofrece manos confusión es el de la IUPAC o sistema Stock, donde el numero de oxidación o valencia se indica con números romanos entre paréntesis. Para los óxidos de los halógenos todavía se usan los prefijos hipo y percombinados con los sufijos oso e ico.

EJEMPLO:

 

 2N2

+

3O2

    2N2O3

= óxido de nitrógeno (III)

  

 

 oxido ácido

 

 

2Cl2

+

O2

    2Cl2O

= óxido   hipocloroso

 

 

 oxido ácido

 

 

 2Cl2

+

7O2

    2Cl2O7

óxido perclórico

 

 

 oxido ácido

 

 TABLA DE OXIDOS Y BASES

 

CATIÓN

                             ANIÓN

Oxido  (O-2)

Hidroxilo (OH-1)

Aluminio ( Al +3)

Al2O3

Al(OH)3

Arsénico (III) o arsenioso (As+3)

As2O3

As(OH)3

Arsénico ( V) o arsénico ( As+5)

As2O5

As(OH)5

Astato ( I) o hipoastatoso ( As+1)

As2O

 

Astato (III) o astatoso ( As+3)

As2O3

 

Astato (V) o astatico ( As+5)

As2O5

 

Astato ( VII) o perastatico ( As+7)

As2O7

 

Azufre ( IV) o sulfuroso ( S+4)

SO2

 

Azufre ( VI) o sulfurico ( S+6)

SO3

 

Bario ( Ba+2)

BaO

Ba(OH)2

 

Berilio ( Be+2)

BeO

Be(OH)2

Boro ( B+3)

B2O3

B(OH)3

Bromo (I) o bromoso ( Br+1)

Br2O

 

Bromo (V) o bromico ( Br+5)

Br2O5

 

Cadmio ( Cd+2)

CdO

Cd(OH)2

Calcio ( Ca+2)

CaO

Ca(OH)2

Carbono (II) o carbonoso ( C+2)

CO

 

Carbono ( IV) o carbonico ( C+4)

CO2

 

Cesio ( Cs+1)

Cs2O

CsOH

Cloro (I) o hipocloroso ( Cl+1)

Cl2O

 

Cloro (III) o cloroso ( Cl+3)

Cl2O3

 

Cloro (V) o clorico ( Cl+5)

Cl2O5

 

Cloro (VII) o perclórico ( Cl+7)

Cl2O7

 

Cobalto ( II) o cobaltoso  ( Co+2)

CoO

Co(OH)2

Cobalto ( III) o cobaltico ( Co+3)

Co2O3

Co(OH)3

Cobre (I) o cúproso ( Cu+1)

Cu2O

CuOH

Cobre (II) o cúprico ( Cu+2)

CuO

Cu(OH)2

Cromo ( II) o crómoso ( Cr+2)

CrO

Cr(OH)2

Cromo ( III) o crómico ( Cr+3)

Cr2O3

Cr(OH)3

Cromo ( VI) o percrómico ( Cr+6)

CrO3

Cr(OH)6

Escandio ( Sc+3)

Sc2O3

Sc(OH)3

Estaño ( II) o estannoso ( Sn+2)

SnO

Sn(OH)2

Estroncio  (Sr+2)

SrO

Sr(OH)2

Fosforo (III) o fosforoso ( P+3)

P2O3

 

Fosforo ( V) o fosforico ( P+5)

P2O5

 

Francio ( Fr+1)

Fr2O

FrOH

Germanio ( Ge+4)

GeO2

Ge(OH)4

Hidrogeno ( H+1)

H2O

H2O

Hierro (II) o ferroso ( Fe+2)

FeO

Fe(OH)2

Hierro ( III) o férrico ( Fe +3)

Fe2O3

Fe(OH)3

Magnesio ( Mg+2)

MgO

Mg(OH)2

Manganeso ( II) o manganoso (Mn+2)

MnO

Mn(OH)2

Manganeso ( III) o manganico (Mn+3)

Mn2O3

Mn(OH)3

Manganeso ( VII) o Permanganico (Mn+7)

Mn2O7

Mn(OH)7

Mercurio (II) o mercúrico  (Hg+2)

HgO

Hg(OH)2

Molibdeno ( II) o molibdenoso (Mo+2)

MoO

Mo(OH)2

Molibdeno ( III) o molibdenico ( Mo+3)

Mo2O3

Mo(OH)3

Niquel ( II) o niqueloso ( Ni+2)

NiO

Ni(OH)2

NIquel ( III) o niquelico ( Ni+3)

Ni2O3

Ni(OH)3

Nitrogeno (II) o ( N+2) hiponitroso

N2O

 

Nitrogeno (III) o ( N+3) nitroso

N2O3

 

Nitrogeno (V) nitrico ( Ni+5)

N2O5

 

Litio (Li+1)      

Li2O

LiOH

Plata ( Ag+1)

Ag2O

AgOH

Plomo ( II ) plumboso ( Pb+2)

PbO

Pb(OH)2

Potasio ( K+1)

K2O

KOH

Radio ( Ra+2)

RaO

Ra(OH)2

Rubidio ( Rb+1)

Rb2O

RbOH

Sodio ( Na+1)

Na2O

NaOH

Silicio ( Si+4)

SiO2

 

Selenio (IV) o selenioso( Se+4)

SeO2

 

Selenio (VI) o selenurico ( Se+6)

SeO3

 

Telurio (IV) o telurioso ( Te+4)

TeO2

 

 

1.3 Funcion Acido : Un ácido se puede describir como una sustancia que libera iones hidrogeno (H+cuando se disuelve en agua: Las formulas de los ácidos contienen uno o mas átomos de hidrogeno, así como un grupo aniónico. Según la definición de Bronsted -Lowry, ácido es toda sustancia capaz de ceder protones,(H+).En las formulas de todos los ácidos el elemento hidrogeno se escribe en primer lugar. Hay dos clases de ácidos;

(a) HIDRÁCIDOS

Que no contienen oxígeno. Son ácidos binarios formados por la combinación del hidrogeno con un elemento no metal. Se nombran empleando la palabra genérica ácido seguida del nombre en latín del elemento no metálico con la terminación hídrico. A los hidrácidos se les considera como los hidruros de los elementos de los grupos Vi y VII.

EJEMPLOS:

H2S

ácido sulfhídrico

HI

ácido yodhídrico

HBr

ácido bromhídrico

HF

ácido fluorhídrico

HCl

ácido clorhídrico

RECUERDE QUE ; HX ( X= F, Cl; Br, I ) en estado gaseoso no es un ácido; en agua se disocia para producir iones H+, su solución acuosa se llama ácido

EJEMPLO:

    HCl(g)      +      H2O(l)

     

   HCL(ac)          

 

Cloruro de hidrogeno

 

 

 

   ácido clorhídrico

 

 

             

(b) OXÁCIDOS

Que contienen ogeno. Son ácidos ternarios que resultan de la combinación de un oxido ácido con el agua; por tanto, son combinaciones de hidrógeno, oxigeno y un no metal.

EJEMPLO:

PO3

+

H2O

H3PO3

  = ácido fosforoso

PO4

+

H2O

H3PO4

  = ácido fosfórico

Los oxácidos se nombran como los anhídridos u óxidos de donde provienen. La fórmula general de los oxácidos u oxácidos es:

( HO)mXOn

donde m es el numero de grupos OH enlazados covalentemente al central X y n es el numero de oxígenos enlazados covalentemente a X  

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Apentes Teoricos
CiberCuaderno de Quimica Perteneciente a : Kenisha Ogbeide de XI N Profesora: Ana Luisa Petit de Gongora Este sitio web fue creado de forma gratuita con PaginaWebGratis.es. ¿Quieres también tu sitio web propio?
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