lunes, 29 de octubre de 2012
martes, 23 de octubre de 2012
lunes, 22 de octubre de 2012
viernes, 12 de octubre de 2012
miércoles, 10 de octubre de 2012
RESUMEN SEMANA 6
3.1 CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS
COMPUESTOS INORGÁNICOS
Los compuestos inorgánicos son aquellos que están formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el carbono, siendo el agua el más abundante. En los compuestos inorgánicos se podría decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos.
En su origen los compuestos inorgánicos se forman ordinariamente por la acción de las fuerzas fisicoquímicas: fusión, sublimación, difusión, electrolisis y reacciones químicas a diversas temperaturas. La energía solar, el oxígeno, el agua y el silicio han sido los principales agentes en la formación de estas sustancias.
Los enlaces que forman los compuestos inorgánicos suelen ser iónicos o covalentes
Ejemplos de compuestos inorgánicos:
• Cada molécula de cloruro de sodio (NaCl) está compuesta por un átomo de sodio y otro cloro.
• Cada molécula de agua (H2O) está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
• Cada molécula de amoníaco (NH3) está compuesta por un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno.
• El anhídrido carbónico se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso y los seres vivos aerobios lo liberan hacia ella al realizar la respiración.
Su fórmula química, CO2, indica que cada
molécula de este compuesto está formada por un átomo de carbono y dos de
oxígeno. El CO2 es utilizado por algunos seres vivos autótrofos como las
plantas en el proceso de fotosíntesis para fabricar glucosa. Aunque el CO2
contiene carbono, no se considera como un compuesto orgánico porque no contiene
hidrógeno.
De acuerdo con los elementos que los forman, los compuestos químicos inorgánico se clasifican por grupos que poseen la misma característica y comportamiento. Estos grupos, llamados también funciones, están estructurados de la siguiente manera:
• Óxidos básicos
• Óxidos ácidos o anhídridos
• Hidróxidos
• Ácidos
• Sales
De acuerdo con los elementos que los forman, los compuestos químicos inorgánico se clasifican por grupos que poseen la misma característica y comportamiento. Estos grupos, llamados también funciones, están estructurados de la siguiente manera:
• Óxidos básicos
• Óxidos ácidos o anhídridos
• Hidróxidos
• Ácidos
• Sales
3.2 OXIDOS
Un óxido es
un compuesto binario que contiene uno o varios átomos de oxígeno (el cual, normalmente, presenta
un estado de oxidación ) y otros elementos. Existe una gran variedad de
óxidos, los cuales se presentan en los 3 principales estados de agregación de
la materia: sólido, líquido y gaseoso, a temperatura ambiente. Casi todos los elementos forman combinaciones
estables con oxígeno y muchos en varios estados de oxidación. Debido a esta gran variedad las
propiedades son muy diversas y las características del enlace varían desde el
típico sólido iónico hasta los enlaces covalentes.
Por ejemplo, son óxidos óxido nítrico (NO) o el dióxido de nitrógeno (NO2). Los
óxidos son muy comunes y variados en la corteza terrestre. Los óxidos no metálicos también son
llamados anhídridos porque son compuestos que
han perdido una molécula de agua dentro
de sus moléculas. Por ejemplo, al hidratar carbónico en determinadas
condiciones puede obtenerse ácido carbónico:
CO2 + H2O → H2CO3
En general, los óxidos se pueden sintetizar
directamente mediante procesos de oxidación; por ejemplo, óxidos básicos con elementos
metálicos (alcalinos, alcalinotérreos o metales de transición) como el
magnesio:
2Mg + O2 → 2 MgO;
O bien óxidos ácidos con elementos no metálicos,
como el fósforo:
P4 + 5O2 → 2 P2O5
NOMBRES DE LOS OXIDOS
Los óxidos se pueden nombrar según el número de
átomos de oxígeno en el óxido (nomenclatura sistemática), o monóxido; los que contienen dos átomos de
oxígeno, dióxido; tres, trióxido; cuatro, tetra óxido; y así sucesivamente
siguiendo los prefijos numéricos griegos.
También se pueden nombrar usando otras
nomenclaturas
§
Nomenclatura
stock-werner: donde se indica el número de oxidación del elemento oxidado, con
números romanos. (Se utiliza tanto para los óxidos básicos como para los óxidos ácidos)
§
Nomenclatura
Tradicional (se utiliza para óxidos básicos, no los óxidos ácidos)
SO2 = Anhídrido sulfuroso
Hay otros dos tipos de óxido: peróxido y superóxido.
Ambos cuentan como óxidos pero tienen diversos estados de oxidación y reaccionan en diversas
maneras con respecto a otros óxidos.
También es posible hablar de protóxido, que es una forma de llamar a
los óxidos comunes (O trabajando con -2) cuando el elemento oxidado trabaja con
su mínimo estado de oxidación.
EJEMPLOS:
N2O = Protóxido de Nitrógeno
TIPOS DE OXIDOS
Según la estequiometria del compuesto:
§
Óxidos binarios,
formados por oxígeno y otro elemento.
§
Óxidos mixtos,
formados por dos elementos distintos y oxígeno como son las espinelas.
Atendiendo al comportamiento químico hay tres tipos
de óxidos: óxidos básicos, ácidos y óxidos anfóteros, aunque no muy comunes en
la naturaleza.
§
Los óxidos básicos se forman con un metal más oxígeno, los óxidos de elementos menos electronegativos tienden a ser básicos. Se
les llaman también anhídridos
básicos; ya que al agregar agua, pueden
formar hidróxidos básicos. Por ejemplo:
Na2O+H2O→2Na(OH)
§
Los óxidos ácidos son los formados con un no metal + oxígeno,
los óxidos de elementos más electronegativos tienden a ser ácidos. Se
les llaman también anhídridos
ácidos (nomenclatura en desuso); ya que al agregar agua,
forman oxácidos. Por ejemplo:
CO2+H2O→H2CO3
§
Los óxidos anfotéricos se forman cuando participa en el compuesto un elemento anfótero. Los anfóteros son óxidos que pueden actuar como
ácido o base según con lo que se les haga reaccionar. Su electronegatividad
tiende a ser neutra y estable, tiene punto de fusión bajo y tienen diversos
usos. Un ejemplo es óxido de aluminio.
Algunos óxidos no demuestran comportamiento como
ácido o base.
Los óxidos de los elementos químicos en su estado de oxidación más alto son predecibles y
la fórmula química se puede derivar del número
de los electrones de valencia para ese elemento. Incluso
la fórmula química del ozono es predecible como elemento del grupo 16. Una excepción es el cobre para
el que el óxido del estado de oxidación más alto es el óxido cúprico y no el óxido cuproso. Otra excepción es el fluoruro que no existe, como esperado, como F2O7 sino
como OF2 con --la menos prioridad
dada elemento electronegativo--.1
El pentóxido de fósforo, la tercera excepción, no es representado
correctamente por la fórmula química P2O5 sino por P4O10 ya que la molécula es un dímero.
3.3 HIDROCARBUROS
Los hidróxidos son un grupo de compuestos
químicos formados por un metal y uno o varios aniones hidroxilos, en lugar de oxígeno como sucede con los óxidos.
El hidróxido,
combinación que deriva del agua por sustitución de uno de sus átomos de hidrógeno por un metal, está presente en muchas bases. No debe confundirse con hidroxilo, el grupo OH formado por un átomo de oxígeno y otro de
hidrógeno, característico de los alcoholes y fenoles.
Los hidróxidos se
formulan escribiendo el metal seguido del grupo dependiente con la base de un
ion de radical adecuado con hidroxilo; éste va entre paréntesis si el subíndice es mayor de uno. Se nombran utilizando la palabra
hidróxido seguida del nombre del metal, con indicación de su valencia, si
tuviera más de una. Por ejemplo, el Ni(OH)2 es el hidróxido
de níquel (II) y el Ca(OH)2
es el hidróxido
de calcio (véase Nomenclatura
química).
Las disoluciones acuosas
de los hidróxidos tienen carácter básico, ya que éstos se disocian en el catión
metálico y los iones hidróxido. Esto es así porque el enlace entre el metal y
el grupo hidróxido es de tipo iónico, mientras que el enlace entre el oxígeno y
el hidrógeno es covalente. Por ejemplo:
NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-
Los hidróxidos resultan
de la combinación de un óxido básico con el agua. Los hidróxidos también se
conocen con el nombre de bases. Estos compuestos son sustancias que en solución
producen iones hidroxilo.
En la clasificación
mineralógica de Strunz se les suele englobar dentro del grupo de los óxidos,
aunque hay bibliografías que los tratan como un grupo aparte.
Los hidróxidos se
clasifican en: básicos, anfóteros y ácidos. Por ejemplo, el Zn(OH)2 es un hidróxido anfótero ya que:
•
con
ácidos: Zn(OH)2 + 2H+ → Zn+2 + 2H2O
•
con
bases: Zn(OH)2 + 2OH− → [Zn(OH)4]−2
3.4 ACIDO
Un ácido
es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto
químico que, cuando se disuelve en agua, produce
una solución con una actividad de catión
hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7.
Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes
Nicolaus Brønsted y Thomas
Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un
compuesto que dona un catión
hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base).
Algunos ejemplos comunes incluyen al ácido
acético (en el vinagre), y al ácido
sulfúrico (usado en baterías
de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las
reacciones redox en que,
en estas últimas hay un cambio en el estado
de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos
o gases, dependiendo de la temperatura. También pueden existir como sustancias
puras o en solución.
A las sustancias
químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.
PROPIEDADES DE
LOS ÁCIDOS
- Tienen
sabor agrio como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón.
- Cambian el
color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de
anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína.
- Son
corrosivos.
- Producen
quemaduras de la piel.
- Son buenos
conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
- Reaccionan
con metales activos formando una sal e hidrógeno.
- Reaccionan
con bases para formar una sal más agua.
- Reaccionan
con óxidos metálicos para formar una sal más agua.
TIPOS
DE ACIDOS
Ácidos sulfónicos
- Ácido metansulfónico (ácido mesílico)
- Ácido etansulfónico (ácido esílico) (EtSO3H)
- Ácido bencensulfónico (ácido besílico) (PhSO3H)
- Ácido toluensulfónico (ácido tosílico, o (C6H4(CH3)
(SO3H))
- Ácido trifluorometansulfónico (ácido tríflico)
Ácidos carboxílicos
- Ácido acético
- Ácido fórmico
- Ácido glucónico
- Ácido láctico
- Ácido oxálico
- Ácido tartárico
Ácidos carboxílicos vinílogos
- Ácido ascórbico
- Ácido de Meldrum
3.5 SALES
La sal es un compuesto químico formado por cationes
(iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa). Son
el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, la base
proporciona el catión y el ácido el anión.
La combinación química entre un ácido y un hidróxido
(base) o un óxido y un hidronio (ácido) origina una sal más agua, lo que se
denomina neutralización.
Un ejemplo es la sal de mesa, denominada en el lenguaje
coloquial sal común, sal marina o simplemente sal. Es la sal específica cloruro
de sodio. Su fórmula química es NaCl y es el producto de la base hidróxido
sódico (NaOH) y ácido clorhídrico, HCl.
En general, las sales son compuestos iónicos que forman
cristales. Son generalmente solubles en agua, donde se separan los dos iones.
Las sales típicas tienen un punto de fusión alto, baja dureza, y baja
compresibilidad. Fundidos o disueltos en agua, conducen la electricidad.
- Sal haloidea, hidrácida o binaria neutra: son compuestos
binarios formados por un metal y un no-metal, sin ningún otro elemento. El
anión siempre va a tener la terminación -uro. Ejemplos: cloruro de sodio, NaCl; cloruro
de hierro (III), FeCl3;
sulfuro
de hierro (II), FeS.
- Sal de oxácido: procede de
sustituir los hidrógenos de un oxácido por cationes metálicos.
- Sal oxácida, oxiácida o ternaria neutra: se sustituyen
todos los hidrógenos. Ejemplo: hipoclorito de sodio, NaClO.
- Sal ácida: se sustituyen parte de los hidrógenos.
Ejemplo: hidrogenocarbonato de sodio o bicarbonato de sodio, NaHCO3.
- Sal básica o hidroxisal: contienen iones hidróxido (OH-), además de otros aniones. Se
pueden clasificar como sales o hidróxidos. Ejemplo: hidroxicarbonato de
hierro (III), Fe(OH)CO3.
- Sal doble: se sustituyen los hidrógenos por dos o más
cationes. Ejemplo: carbonato doble de potasio y litio, KLiCO3.
- Hidroxosal: sal
formada a partir de un hidróxido anfótero, que reacciona como un ácido una base débil ante
una base o un ácido fuerte.
Al (OH3) + 3 Na(OH) →
Al(OH)6Na3 (hexahidroxoaluminato de sodio)
Al (OH3) + 3 HCl → AlCl3
(cloruro de aluminio) + 3 H2O
- Sal mixta:
contiene varios aniones. Ejemplos: clorurofluoruro de calcio, CaClF;
clorurofosfato de potasio, K4ClPO4, nitratosulfato
de hierro (III), Fe(NO3)SO4.
- Oxisal: formada por la unión de un óxido y una sal.
Ejemplos: oxinitrato de plomo (IV), PbO(NO3)2;
oxicloruro de cobalto (III), CoOCl.
- Sal hidratada o hidrato: sal con moléculas de agua en su
estructura cristalina. Ejemplos: óxido de plomo (III) hemihidrato (o
hemihidratado), PbO·½H2O; sulfato de calcio dihidrato, CaSO4·2H2O.
Como puede
verse en la clasificación de arriba, tanto las sales haloideas como las sales
oxácidas, son llamadas «sales neutras».
3.6 Hidruro
Los hidruros son compuestos binarios formados por átomos de hidrógeno y de otro elemento químico, pudiendo ser este metal o no metal. Existen
dos tipos de hidruros: los metálicos
y los no metálicos (hidrácidos).
Estado de oxidación
En un
hidruro metálico el estado de
oxidación del Hidrógeno es -1; mientras que en un hidruro no metálico, el estado de
oxidación del Hidrógeno es +1.
Hidruros no metálicos
Son compuestos formados por hidrógeno y un elemento no metálico. El no
metal siempre actúa con su menor
número
de valencia, por lo cual cada uno de ellos forma un solo hidruro no
metálico. Generalmente se encuentran en estado gaseoso a la temperatura
ambiente. Algunos manifiestan propiedades ácidas, tales como los hidruros de
los elementos flúor, cloro, bromo, yodo, azufre, selenio y telurio;
mientras que otros no son ácidos, como el agua, amoníaco, metano, silanos, etc
Ejemplos
HF → fluoruro de hidrógeno
HCl → cloruro de hidrógeno
HBr → bromuro de hidrógeno
HI → yoduro de hidrógeno H2S → sulfuro de hidrógeno H2Se → seleniuro de hidrógeno
H2Te → telururo de hidrógeno
Hidruros metálicos
Son compuestos binarios constituidos por hidrógeno y un elemento metálico.- Se formulan escribiendo primero el símbolo del elemento
metálico.
- Se nombran con la palabra hidruro
seguida del nombre del metal.
- Ejemplos
3.7 Compuestos Inorgánicos De Impacto Económico, Industrial,
Ambiental Y Social En La Región Y En El
País
IMPACTO ECONÓMICO:
Ácido
Acético: Al ser derivado del petróleo se puede deducir
Que es
un proceso un poco caro.
IMPACTO INSUSTRIAL:
Ácido
Acético: Se fabrican diferentes productos a partir de una misma materia prima,
lo que le conviene a la industria porque no gasta mucho en inversión de
materias primas.
ÁCIDO
METANOICO O Ácido Fórmico:
El más simple de los ácidos orgánicos. Su
fórmula química es HCOOH. Es un líquido incoloro de olor irritante cuyos
puntos de ebullición y de congelación son de 100,7 ºC y 8,4 ºC
respectivamente. Se prepara comercialmente haciendo reaccionar dióxido de carbono
con monóxido de carbono a alta temperatura y presión. El ácido metanoico
se utiliza a gran escala en la industria química, al igual que para la
obtención de tintes y curtidos. En la naturaleza el ácido metanoico
aparece en el veneno de las hormigas y de las ortigas.
ÁCIDO
FOSFÓRICO:
De fórmula química H3PO4, ácido que constituye la
fuente de compuestos de importancia industrial llamados fosfatos.
A temperatura ambiente, el ácido fosfórico es una sustancia cristalina con
una densidad relativa de 1,83. Tiene un punto de fusión de 42,35 °C.
Normalmente, el ácido fosfórico se almacena y distribuye en disolución. Se
obtiene mediante el tratamiento de rocas de fosfato de calcio con ácido
sulfúrico, filtrando posteriormente el líquido resultante para extraer el
sulfato de calcio. Otro modo de obtención consiste en quemar vapores de
fósforo y tratar el óxido resultante con vapor de agua. El ácido
es muy útil en el laboratorio debido a su resistencia a la oxidación,
a la reducción y a la evaporación. Entre otras aplicaciones, el ácido
fosfórico se emplea como ingrediente de bebidas no alcohólicas, como pegamento
de prótesis dentales, como catalizador, en metales inoxidables y
para fosfatos que se utilizan, como ablandadores de agua, fertilizantes
y detergentes
ÁCIDO
LINOLEICO:
Líquido
oleoso, incoloro o amarillo pálido. Es soluble en disolventes orgánicos y se
polimeriza con facilidad, lo que le confiere propiedades secantes. El ácido linoleico es un ácido graso
esencial, es decir, es un elemento
necesario en la dieta de los mamíferos por ser uno de los
precursores de las prostaglandinas y otros
componentes de tipo hormonal. Se encuentra
como éste de la glicerina en muchos aceites de
semillas vegetales, como el aceite de linaza, de soja, de girasol y de algodón.
Se utiliza en la fabricación de pinturas y barnices.
ÁCIDO
MURIÁTICO:
En
disolución acuosa, las moléculas de ácido clorhídrico se disocian en
iones hidrógeno cargados positivamente y en iones cloruro cargado
negativamente. Al ionizarse fácilmente, el ácido clorhídrico es un buen
conductor de la electricidad. Los iones hidrógeno proporcionan al
ácido clorhídrico sus propiedades ácidas y, por tanto, todas las
disoluciones de cloruro de hidrógeno en agua tienen sabor amargo, corroen
los metales activos formando los cloruros del metal e hidrógeno, colorean de
rojo el tornasol ,neutralizan los álcalis y reaccionan con las sales
de ácidos débiles formando cloruros y los ácidos débiles. El cloruro
de hidrógeno se obtiene industrialmente como derivado al hacer
reaccionar cloro con hidrocarburos para producir cloruros orgánicos. El ácido
clorhídrico se obtiene haciendo reaccionar cloruro de sodio con
ácido sulfúrico, o combinando hidrógeno y cloro. El ácido clorhídrico
industrial en bruto se conoce como ácido muriático. Se usa en grandes
cantidades para preparar cloruros, limpiar metales y en procesos
industriales como la preparación de la glucosa a partir de la harina de
maíz. Las células de las paredes del estómago segregan pequeñas cantidades
de ácido clorhídrico para facilitar la digestión de los alimentos.
IMPACTO AMBIENTAL:
Carbono: El Carbono es un
elemento de numero atómico
6 y símbolo C, es sólido a
temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza
en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito
o diamante. Es el pilar básico
de la química orgánica; se conocen
cerca de 10millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.
El ciclo
del carbono (C) consiste en un proceso muy complicado, cuyos elementos
principales son los siguientes:
El
carbono
Las
plantas
Los
animales herbívoros
Los
animales carnívoros
La
descomposición de las plantas y de los animales
El ciclo
del carbono es fundamental, porque de él depende la producción de materia
orgánica, que es el alimento básico de todos los seres vivos.
Ácido
Acético (CH3COOH):
En lo
ambiental: Al ser derivado del petróleo es algo no renovable y también
causa un grave daño ambiental sino se recicla el producto.
Acido
sulfúrico:
El
principal impacto ambiental del ácido sulfúrico es sobre el pH de lagua. El
rango de pH acuoso que no es del todo letal para los peces es de 5
–
9. Por
debajo de un pH de 5.0 se produce una rápida disminución de las especies de
peces y de la biota que los sustenta. El impacto ambiental secundario del ácido
sulfúrico está en que su presencia que incrementa la toxicidad de otros
contaminantes, tales como los sulfuros y los metales, a través de su
disolución.
IMPACTO SOCIAL
ÁCIDO
ACÉTICO:
Ayuda a
la sociedad en el ámbito de poder usarlo de diferentes formas, ya sea
que forma parte de medicamentos o alimentos. Ácido ascórbico o Vitamina C:
• Obtención:
Se
encuentra presente en las frutas cítricas
• Propiedades: Se presenta en forma de cristales blancos
. Es
soluble en agua, ligeramente soluble en alcohol e insoluble en éter.
Funde a 192ºC
ÁCIDO LÁCTICO, O ÁCIDO 2-HIDROXIPROPANOICO:
Compuesto
incoloro de fórmulaCH3CHOHCOOH. Se da bajo dos formas ópticamente activas,
dextrógiras y levógiras, frecuentemente denominadas ácido D-láctico
y ácido L-láctico. En su estado natural es una mezcla ópticamente
inactiva compuesta por partes iguales de ambas formas D- y L-, conocida como mezcla 'racémica. Normalmente
se prepara por fermentación bacteriana de lactosa, almidón, azúcar de caña suero
de la leche. Pequeñas cantidades de ácido L-láctico están presentes en la
sangre yen otros fluidos y órganos del cuerpo; este ácido se forma en
los tejidos, sobre todo los musculares, que obtienen energía metabolizando
azúcar en ausencia de oxígeno. La acumulación de grandes cantidades de
este ácido en los músculos produce fatiga y puede causar calambres. El
ácido láctico que se forma en la leche por la fermentación de la lactosa
es el que hace que aquélla se agrie. El ácido láctico se utiliza para
elaborar queso, chucrut, col fermentada, bebidas suaves y otros productos
alimenticios
ÁCIDO
MÁLICO:
Es
el ácido hidroxibutanodioico, compuesto incoloro de
fórmulaHO2CCH2CHOHCO2H. Tiene un punto de fusión de unos 100 °C y es soluble en
agua y en alcohol. El químico sueco Carl W. Scheele fue quien
determinó su composición y propiedades. Existe en dos formas ópticamente
activas, aunque el ácido L-málico (isómero levógiro) es el único de origen
natural. La mezcla racémica
fue descubierta por Louis Pasteur. Se encuentra en las manzanas, uvas y
cerezas verdes y en otros muchos frutos, así como en los vinos.
Se puede obtener de forma sintética a partir del ácido tartárico y del
ácido succínico. Al calentarlo se deshidrata y produce ácido fumárico y ácido málico.
Forma parte del ciclo de Krebs como intermediario metabólico. Se
utiliza como aditivo alimentario por su acción antibacteriana y
su agradable aroma. También se emplea en medicina, en la fabricación de
ciertos laxantes y para tratar infecciones de garganta.
Equipo 5
· María
Gpe. Quintero Peña
· José
Dondiego Hernández
· Marisol
Sánchez Melo
· Carolina
Lorenzo Mora
· Adrian
Azael Mendoza Torres
· Luis
Montiel
· Víctor
Hugo Mendoza
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