compuestos orgÁnicos e inorgÁnicos q 11 - 2017 (b)
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LA MATERIA, SUS ESTADOS Y TRANSFORMACIONES
Leyes de los gases.Reacciones y funciones químicas.Compuestos orgánicos e inorgánicos.
ACTIVIDADES ORIENTADORAS DE DESEMPEÑOS
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2. (35%). Utiliza formulas y ecuaciones químicas para representar las reacciones entre compuestos inorgánicos, relacionándolas con productos de uso cotidiano y lo evidencia con los resultados de una prueba escrita.
Talleres (10%) Práctica (20%) y evaluación (70%) (Mar 06 11-2 y Mar 04 11-1).
3. (25%). Elabora una comparación entre los compuestos orgánicos y los inorgánicos, de uso cotidiano (empleando un modelo y actividad demostrativa) y socializa haciendo énfasis en la importancia de ellos para la vida.
Talleres (20%) y evaluación (80%) 4
COEVALUACIÓN 10%
• Trabajo en equipo.• Empleo de herramientas
tecnológicas e informáticas (materiales).
• Participación.• Comportamiento.• Rendimiento académico.• Participación activa en proyecto
ambiental
LA MATERIA Y SUS ESTADOS
PROPIEDADES DE LA MATERIA
INTRÍNSECAS O
ESPECÍFICAS
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•Cantidad de materia.•Mol.•Número de Avogadro.•Masa atómica y masa molecular.•Átomo gramo.•Molécula gramo.•Estado gaseoso y leyes de los gases.
1 MOL = 6,02 x 1023 ÁTOMOS o MOLÉCULAS = Masa Atómica (gramos)
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FUNCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS
E INORGÁNICAS
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Conceptos Básicos
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Materia
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ÁtomoUnidad más pequeña de un elemento químico que mantiene sus propiedades.
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Elemento químicoEs un tipo de materia , constituida por átomos de la misma clase.
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Determinar protones, neutrones y electrones y configuración electrónica.
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Molécula•Partícula formada por un conjunto de átomos ligados por enlaces iónicos, covalentes o metálicos .
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Moléculas Diatómicas Naturales
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Ion
Partícula que se forma cuando un átomo neutro o un grupo de átomos ganan o pierden uno o más electrones.
•Anión: tiene carga negativa.
•Catión: tiene carga positiva.
COMPUESTOS QUÍMICOSFormado por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente.
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ORGÁNICOS•Elementos constituyentes C,H,O,N,S halógenos.•Enlace covalente.•Punto de ebullición bajos.•Puntos de fusión bajos.•La mayoría son insolubles en agua.
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• AZUCAR : C6H12O6
ORGÁNICOS•Contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno.•Elementos constituyentes C,H,O,N,S halógenos.•Enlace covalente.•Punto de ebullición bajos.•Puntos de fusión bajos.•La mayoría son insolubles en agua.
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• AZUCAR : C6H12O6
•Proteínas.•Vitaminas.•Aminoácidos.•Aceites.•Petróleo y sus derivados.
INORGÁNICOS•Elementos constituyentes TODOS•Enlace TODOS.•Punto de ebullición altos.•Puntos de fusión altos.•La mayoría son solubles en agua.
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• SAL : Na + Cl → Na+ +
Cl− → NaCl
INORGÁNICOS
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•Proteínas.•Vitaminas.•Aminoácidos.•Aceites.•Petróleo y sus derivados.
INORGÁNICOS•Elementos constituyentes TODOS•Enlace TODOS.•Punto de ebullición altos.•Puntos de fusión altos.•La mayoría son solubles en agua.
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• SAL : Na + Cl → Na+ +
Cl− → NaCl
INORGÁNICOS
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Fórmulas químicas
La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Puede ser empírica o molecular
Fórmula química• Empírica• Molecular1. M. condensada2. M. semidesarrollada.3. M. desarrollada o
estructural4. Geométricas. *Planas *Tridimensionales
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Estado o número de oxidación Carga que tendría un átomo si todos
su enlaces fueran iónicos.
Reglas para calcular el número de oxidación (N.O.)
• Los metales N.O. positivos. • Los no metales N.O. positivos o
negativos, según los compuestos.• El oxígeno N.O. -2, excepto en
peróxidos que actúa con -1.• El hidrógeno N.O. +1, excepto en los
hidruros metálicos en que tiene -1.
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• Los átomos o moléculas de los elementos libres Fe, Cu, O, P4, Cl2, etc. , N.O. oxidación 0 (cero).
• Los elementos Representativos de los grupos I, II y III; N.O. +1, +2 y +3 respectivamente.
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• La suma algebraica de los números de oxidación de los diferentes átomos de una molécula será igual a cero ; y la suma algebraica de los números de oxidación de un ión será igual a la carga neta del ión.
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ACTIVIDAD 1-B
Determinar el estado de oxidación de las siguientes moléculas y/o iones
CO2 AsO43-
KOH CrO42-
HNO2 BaCO3
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Reacciones Químicas
Es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. La forma de representarlas es la Ecuación Química.
REACTIVOS- REACCIÓN-PRODUCTOS
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Tipos de Reacciones
• Síntesis Síntesis • A+B → AB• DescomposiciónDescomposición• AB → A+B • Desplazamiento o simple sustitución• A + BC → AC + B
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• Doble desplazamiento o doble Doble desplazamiento o doble sustituciónsustitución
• AB + CDD → ADD + BC• Combustión: se liberaCO2 + H2O+ E
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ACTIVIDAD 2-B
Determinar el tipo de reacción (es) presentes y estados de oxidación de átomos.
Balanceo de ecuacionesIgualar la ecuación indicada, colocando adelante de cada fórmula un número entero o coeficiente. Se determina ley de conservación de la masa, que dice: “En una reacción química, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos”; tanto en gramos como en moles.
• Tanteo.• Oxidación reducción.• Método algebraico.• Ión electrón.
Balanceo por tanteo
•Comparar el número de átomos en cada extremo de la reacción y tratar de igualarlos.•Iniciar el balanceo con los átomos que sean diferentes al hidrógeno y al oxígeno.•Después balancear los átomos de hidrógeno.•Finalmente, balancear los átomos de oxígeno.
METODO DEL TANTEO
Balancear la siguiente ecuación H2O + N2O5 NHO3
H2O + N2O5 2 NHO3
TABLA DE IGUALACIONN: 2 = 2H: 2 = 2O: 6 = 6
ACTIVIDAD 3-B
Balancear por tanteo las siguientes ecuaciones, determinando número de moles, peso en gramos y estado de oxidación de átomos intervinientes.
Balanceo por Oxi-Reducción
Oxidación y Reducción
• Oxidación: un átomo o grupo de átomos pierde electrones. Aumento en su estado de oxidación. Agente reductor.
• Al0 → Al 3+
• Reducción: un átomo o grupo de átomos gana electrones. Disminución en su estado de oxidación. Agente oxidante.
• Fe2+ → Fe0
OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN
Balancear
1.Determinar estado de oxidación de los átomos presentes.
2. Plantear semireacciones con átomos que hayan variado estado de oxidación.
3. Igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados.
4.Remplazar coeficientes en la reacción.
5. Aplicar ‘tanteo’ para las moléculas no analizadas.
Nomenclatura Química•Empleo de reglas para nombrar los elementos y sustancias químicas.
•La IUPAC (The International Union of Pure and Applied Chemistry).
•Tradicional, sistemática y stock.
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Nomenclatura Tradicional
• Prefijos y sufijos
• Hipo----- -oso • -----oso • ------ico • Per-----ico • Hiper------ico
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• Prefijos numéricos
• mono-• di-• tri-• tetra-• penta-• hexa-
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Nomenclatura Sistemática
Nomenclatura Stock
• Elemento principal con su valencia entre paréntesis y en números romanos.
• I• II• III• IV• V• VI• VII
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FUNCIONES QUÍMICAS Y GRUPOS FUNCIONALES
•Función Química: sustancias que debido a sus características comunes poseen un comportamiento típico.
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•Grupo Funcional: átomo o un conjunto de átomos que identifican una función química en una fórmula.
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FUNCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS
Y SUS GRUPOS FUNCIONALES
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Función química y grupo funcional
Función• Oxidos• Hidróxidos• Ácidos• Sales• Hidruros• Peróxidos
G.Funcional• O-2 (ex. Perox O-1)• OH-1 • H+1 (ex. Hidru H-1)• Cation+ Anion- • H-1 • O-1
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FUNCIONES QUÍMICAS
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SALESBASE + ÁCIDO → SAL + AGUA
•Las provenientes de oxoácidos se denominan oxisales y aquellas que provienen de hidrácidos se denominan genéricamente sales de uro o haluros.
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Nomenclatura Tradicional
• HIDRICO URO• HIPO……OSO HIPO…..ITO …….OSO ……ITO …….ICO ……… ATO• PER…….ICO PER….ATO• HIPER…….ICO HIPER….ATO
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Tipos de Sales• Haloideas o haluros: Se forman por
la combinación de un ácido hidrácido con una basebase.
Cu(OH)Cu(OH) + HCl → CuCl + H2O
ácido clorhídrico cloruro cuprosooso
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• Oxisales: Se forman por la combinación de un oxácido con una base.
KOH + HClOClO → KClOClO + H2O
ácido hipocloroso hipoclorito de potasio
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Sales ácidas: Resultan de la sustitución parcial de los hidrógenoshidrógenos del ácido por el metal.
NaOH + H2COCO33 → NaHHCOCO33 + H2O
ácido carbónico carbonato ácidoácido de 00000000000000000 sodio.
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Sales básicas: Resultan de la sustitución parcial de los hidróxidoshidróxidos (OHOH) de las bases por no metales.
Cu(OH)2 + HNO3 → CuOHOHNO3 + H2O
ácido nitrico nitrato básicobásico 000000000000000 de cobre (II)
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Sales dobles: Se obtienen sustituyendo los hidrógenos de ácido por más de un metal. Na(OH) +Mg(OH) 2+H3POPO44
→NaMgPOPO44+ 3 H2O
FosfatoFosfato de Sodio y Magnesio
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IONES
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CATIONES
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1+POTASIO KAMONIO NH4
PLATA AgSODIO NaCOBRE CuLITIO LiORO AuCESIO Cs
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2+CALCIO CaPLOMO PbFERROSO FeBARIO Ba
3+ALUMINIO AlFÉRRICO FeORO Au
ANIONES
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1-NITRITO NO2
NITRATO NO3
BICARBONATO HCO3
HIPOCLORITO ClOCLORITO ClO2
CLORATO ClO3
PERCLORATO ClO4
BROMITO BrO2100
2-SULFITO SO3
SULFATO SO4
CROMATO CrO4
CARBONATO CO3
3-FOSFITO PO3
FOSFATO PO4
ARSENIATO AsO4
ACTIVIDAD 3-B
ACTIVIDAD 3-B
Escriba la fórmula y el nombre de las sales (al menos 10) que se pueden originar a partir de los iones anteriores.
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PERÓXIDOS
Combinaciones del O, generalmente con un metal. N.O.N.O. del O -1, se representa siempre en forma dímero: (O2 )-2
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Peróxidos
Formula general X2(O2)n (X es el elemento metálico, O es oxígeno y n es la valencia del elemento metálico ).
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NOMENCLATURA
• Se tienen en cuenta los mismos criterios (según N.O.) que se emplearon para nombrar óxidos.
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HIDRUROS
Son compuestos binarios formados por combinación del hidrógenohidrógeno en su número de oxidación –1–1, con otro elemento.
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Hidruros
• Formula general XHn (n: N.O. más bajo del elemento químico).
• Tipos:1.Metálicos: Reacción de H + E.M.2.No Metálicos: Reacción de H +
E.N.M.108
NOMENCLATURA
• Metales: Hidruro de + nombre de metal.
• No metales: raíz + uro + de hidrógeno.
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COMPUESTOS ORGÁNICOS E
INORGÁNICOS.
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Berzelius (1807)
FuentesORGÁNICOS
Pueden extraerse de materias primas de origen animal o vegetal, o por síntesis orgánica. Derivados del petróleo.
INORGÁNICOS
Se encuentran libres en la naturaleza en forma de sales, óxidos principalmente.
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Fuentes
ORGÁNICOS INORGÁNICOS
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Elementos Constituyentes
ORGÁNICOS• Básicos: C, H.• Ocasionales: O,
N, S, y halógenos
• Trazas: Fe, Co, P, Ca, Zn
INORGÁNICOS• Todos los
elementos de la tabla periódica.
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H O C
Enlaces Predominantes
ORGÁNICOS INORGÁNICOS
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Estado Físico Principal
ORGÁNICOS INORGÁNICOS
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Reacciones
ORGÁNICOSEn su mayoría lentas y rara vez cuantitativas.
INORGÁNICOS• Instantáneas y
cuantitativas.
• Pólvora
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Volatilidad
ORGÁNICOSVolátiles.
Perfumes
INORGÁNICOS• No volátiles.
Trozo de hierro
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Destilación
ORGÁNICOS• Fácilmente
destilables.
INORGÁNICOS• Difícilmente
destilables.
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Puntos de fusión
ORGÁNICOSBajos: 300o C
INORGÁNICOS
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Solubilidad en Agua
ORGÁNICOSNo solubles en la mayoría de los casos.
INORGÁNICOSSolubles en algunos casos.
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Solubilidad en solventes orgánicos
ORGÁNICOS• Solubles.
INORGÁNICOS• No solubles.
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Puntos de ebulliciónORGÁNICOSBajos: las fuerzas entre sí muy débiles.
INORGÁNICOSAltos: las fuerzas entre los iones muy fuertes.
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Estabilidad frente al calorORGÁNICOSPoco estables, muchos son combustibles.
INORGÁNICOSSon muy estables, por lo general no arden.
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Conductividad en soluciónORGÁNICOSNo conducen la corriente eléctrica (no electrolitos).
INORGÁNICOSConducen la corriente eléctrica (electrolitos).
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IsomeríaORGÁNICOSExhiben isomería.
INORGÁNICOSLa isomería se limita a un reducido número de casos.
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ISÓMEROS
Son compuestos que poseen igual fórmula molecular, pero presentan estructuras químicas distintas y diferentes propiedades.
C7H16O
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Diamino-cloroplatino
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difluorodiazeno
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ACTIVIDAD 4-B
ACTIVIDAD
• C4H10
• C8H18
• C10H22
• C4H10O
• C5H12O2
• Butano• Octano• Decano• Butanol• 1,4-Pentanodiol
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Determinar isómeros de las siguientes moléculas.
COMPUESTOS ORGANICOS
•Elementos constituyentes: C, H, O, N, S, P .•Estado Físico: Líquidos y gaseosos.•Volatilidad: Volátiles.•Solubilidad en agua: insolubles.•Densidades: aproximadas a la unidad, bajas.•Velocidad de reacción a temperatura ambiente: lentas con rendimiento limitado.•Temperatura superior: desde moderadamente rápidas hasta explosivas. •Necesidad de catalizadores: Con frecuencia.•Tipo de enlace: Covalente.
COMPUESTOS INORGANICOS
•Elementos constituyentes: 103 elementos.•Estado Físico: Sólidos, líquidos y gaseosos.•Volatilidad: No volátiles.•Solubilidad en agua: solubles.•Densidades: altas.•Velocidad de reacción a temperatura ambiente: Rápidas.•Temperatura superior: Muy rápidas.•Necesidad de catalizadores: Generalmente no.•Tipo de enlace: iónico, covalente, metálico.
EJEMPLOS
ORGANICOS: INORGANICOS:
MOLÉCULAS
• SAL : Na + Cl → Na+ + Cl− →
NaCl
• AZUCAR : C6H12O6
FUNCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS
Y SUS GRUPOS FUNCIONALES
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ALCANOS(PARAFINAS)
ALQUENOS(OLEFINAS)
ALQUINOS(ACETILENOS)
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143
CICLICOS
AROMÁTICOS
HALOGENADOS R - X
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ALCOHOLES
FENOLES
ÉTERES
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ALDEHIDOS
CETONAS
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ÁCIDOS
ÉSTERES
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AMINAS
AMIDAS
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NITRILOS
NITROCOMPU-ESTOS
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FIN
DE ESTA
PRESENTACIÓN
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