formulacio
DESCRIPTION
Realitzada per Meritxell Mallorquí Serrats com a part del curs DSFQ. Física i química: competència digital.TRANSCRIPT
FORMULACIÓ I NOMENCLATURA INORGÀNICA I ORGÀNICA.
PRINCIPALS GRUPS FUNCIONALS ORGÀNICS. ISOMERIA. POLÍMERS.
Nivell: Batxillerat
Temporització: una hora setmanal durant dos trimestres.
Formulació Inorgànica Polímers
Formulació Orgànica Isomeria
La nomenclatura i formulació química permet establir una sèrie de normes per tal d’anomenar i escriure correctament els compostos orgànics i inorgànics.
Espero que aquest petit resum de nomenclatura i formulació que hi ha en les següent diapositives serveixi almenys per respondre al final aquesta petita qüestió:
NO és una molècula, Si no.
• NO sí, Si no. c) Ni Si ni NO
• NO no, Si sí. d) Si i NO sí Claudi Mans
COMPOSTOS BINARISCOMPOSTOS BINARIS
En anomenar aquests compostos binaris, s’ha d’indicar primer l’element més electronegatiu modificant el seu nom acabat en –ur i a continuació s’hi afegeix el nom de l’element més electropositiu.
KCl clorur de potassi
H2S sulfur d’hidrogen
La composició estequiomètrica s’indica mitjançant els prefixos: mono, di-, tri-, tetra- ... O bé pel sistema d’Stock indicant entre parèntesi la valència amb què actua l’element,
FeCl3 clorur de ferro (III)
Cl2O7 heptaòxid de diclor
Combinacions binàries de l’hidrogen
• HIDRÀCIDS
Són aquelles combinacions que forma l’hidrogen amb els elements més electronegatius com, F, Cl, Br, I, S, Se, Te...
HF Fluorur d’hidrogen
HBr bromur d’hidrogen
• COMBINACIONS AMB NO METALLS
Aquests compostos s’anomenen a partir de la rel del nom de l’element seguida de sufix –à:
BH3 borà PbH4 plumbà
SiH4 silà GeH4 germà
• COMBINACIONS AMB ELEMENTS METÀL·LICS
L’hidrogen s’uneix amb elements més electropositius:
LiH hidrur de liti CsH hidrur de cesi
Combinacions binàries de l’oxigen
Aquests compostos s’anomenen òxids (on l’oxigen té un nombre d’oxidació negatiu)
Na2O òxid de sodi
CoO òxid de cobalt (II)
L’oxigen també pot actuar com a peròxid (O22-), aquests compostos
s’anomenen i es formulen anàlogament als òxids:
Na2O2 peròxid de sodi
BaO2 peròxid de bari
Combinacions pseudo-binàries
Són aquelles que contenen anions poliatòmics, per exemple els hidròxids (OH-)
LiOH hidròxid de liti
Al(OH)3 hidròxid d’alumini
ÀCIDSÀCIDSSón compostos que en solució donen protons al medi amb formació d’una base conjugada. S’acostuma a classificar-los en dos grups: hidràcids i oxoàcids.
• HIDRÀCIDS
Són combinacions binàries de l’hidrogen que donen lloc a anions amb acabament en –ur:
HCl clorur d’hidrogen o àcid clorhídric
HCN cianur d’hidrogen o àcid cianhídric
• OXOÀCIDS
Són compostos de fòrmula general HnXaOb en què X és generalment un element no metàl·lic.
Per anomenar el oxoàcids s’utilitza el sistema amb terminacions:
Hipo- -ós, -ós, -ic, per- -ic, segons el nombre de valències i quina utilitzi cada element.
HClO4 àcid perclòric HNO3 àcid nítric
HClO àcid hipoclorós H3BO3 àcid bòric
HMnO4 àcid permanganic H2SO4 àcid sulfúric
H2SO3 àcid sulfurós HIO àcid hipoiodós
SALSSALS
Les sals són aquells compostos formats per cations i anions que, formalment, deriven de la reacció entre un àcid i una base. Aquestes sals poden ser derivades d’un hidràcid o bé d’un oxoàcid.
• SALS BINÀRIES
NaCl clorur de sodi
Al2S3 sulfur d’alumini
BaI2 iodur de bari
Per anomenar les sals derivades dels oxoàcids, és a dir, les oxosals s’han de utilitzar els prefixos següents:
àcid oxosal
hipo- -ós hipo- -it
-ós -it
-ic -at
per- -ic per- -at
Exemples: LiClO4 perclorat de liti
Al2(SO4)3 sulfat d’alumini
Ca(NO2)2 nitrit de calci
ALCANSALCANS Són compostos constituïts per carboni i hidrogen, que són de cadena oberta i tenen enllaços simples.
Els compostos s’anomenen utilitzant com a prefixos els numerals grecs que indiquen el nombre d’àtoms de carboni de la cadena,
afegint-hi la terminació –à que s’aplica a tots els alcans.
• Els quatre primers compostos reben els noms següents:
CH4 metà CH3-CH2-CH3 propà
CH3-CH3 età CH3-CH2-CH2-CH3 butà
Fòrmula Nom
C5H12 pent-à
C6H14 hex-à
C7H16 hept-à
C8H18 oct-à
• Els alcans poden perdre un àtom d’hidrogen, llavors es forma un radical. Els radicals derivats dels alcans per pèrdua d’un àtom d’hidrogen
d’un carboni terminal s’anomenen substituint la terminació –à per –il.
Radical Nom
CH3- metil
CH3-CH2- etil
CH3-CH2-CH2- propil
• Com s’anomenen?
2. Es tria com a cadena principal la que tingui el major nombre d’àtoms de carboni.
3. Es numera la cadena escollida d’un extrem a l’altre, de manera que s’assignin els números més baixos als carbonis que tinguin cadenes laterals. Els radicals s’anomenen davant de la cadena principal per ordre alfabètic.
ALQUENSALQUENS Són hidrocarburs que presenten un o més enllaços dobles entre els àtoms de carboni.
Els compostos s’anomenen d’acord amb les normes:
• Es tria la cadena més llarga que conté l’enllaç doble i es substitueix la terminació –à per –è.
• Es numera la cadena a partir de l’extrem més proper al doble enllaç.
• La posició de l’enllaç doble o insaturació es col·loca davant del nom.
CH3-CH=CH-CH2-CH3 2-pentè
• Si hi ha radicals, es pren com a cadena principal la cadena més llarga de les que contenen el doble enllaç. La numeració es fa de manera que l’àtom de carboni amb l’enllaç doble li correspongui el localitzador més baix possible.
• Quan un hidrocarbur conté més d’un enllaç doble, per anomenar-lo s’utilitzen les terminacions: -adiè, -atriè, etc. La cadena es numera assignant als carbonis amb enllaç doble els localitzadors més baixos possible.
CH3-CH=CH-CH=CH-CH2-CH3 2,4-heptadiè
• Si el compost conté radicals, s’anomenen com en els alcans, utilitzant com a cadena principal de l’hidrocarbur la que tingui més enllaços dobles, encara que no sigui la més llarga.
2-etil-3-metil-1,3,4-hexatriè
ALQUINSALQUINS Són hidrocarburs que presenten un o més enllaços triples entre els àtoms de carboni.
• S’anomenen segons les normes:
• Es tria la cadena més llarga de l’hidrocarbur que conté l’enllaç triple i s’utilitza la terminació –í.
• Es numera la cadena a partir de l’extrem més pròxim a l’enllaç triple.
• La localització de l’enllaç s’indica mitjançant el localitzador corresponent.
• Si hi ha radicals, es pren com a cadena principal la cadena més llarga que contingui l’enllaç triple. La numeració es fa de manera que correspongui a l’àtom de carboni amb enllaç triple el localitzador més baix possible.
3-metil-1-butí
• Si en un compost hi ha dos o més enllaços triple, per anomenar-los es fan servir les terminacions –adií, -atrií, etc. La cadena es numera assignant als carbonis amb enllaç triple els localitzadors més baixos possibles.
• Si el compost conté radicals, s’anomenen com en els alcans, escollint com a cadena principal de l’hidrocarbur la que contingui el nombre més gran d’enllaços triples, encara que no sigui la més llarga.
2,7,7-trimetil-3,5-nonadií
3-etil-4-propil-1,3-hexadien-5-í
HIDROCARBURS CÍCLICSHIDROCARBURS CÍCLICSSón hidrocarburs de cadena tancada. Segons si tenen insaturacions o no, es classifiquen en:
• Hidrocarburs monocíclis saturats (cicloalcans)
• Hidrocarburs monocíclics no saturats (cicloalquens i cicloalquins)
CICLOALCANS
Els àtoms de carboni de l’hidrocarbur estan units per enllaços senzills. S’expressen posant el prefix ciclo- davant del nom de l’alcà de cadena oberta amb el mateix nombre d’àtoms de carboni.
ciclopropà ciclobutà ciclohexà
• Els cicloalcans substituïts s’expressen com a derivats dels hidrocarburs cíclics. El cicle es numera de manera que s’assignin els localitzadors més baixos al conjunt de radicals.
1-etil-2-metilciclohexà
CICLOALQUENS I CICLOALQUINS
El cicle es numera assignant els localitzadors més baixos a les insaturacions, prescindint de si són enllaços dobles o triples. En cas d’igualtat s’ha d’optar per la numeració que assigni números més baixos als enllaços dobles.
S’anomenen posant al davant el prefix ciclo- amb la terminació –è o –í.
ciclobutè 1,3,5-ciclooctatriè
HIDROCARBURS AROMÀTICSHIDROCARBURS AROMÀTICS
Són hidrocarburs cíclics que tenen una estreta relació amb el benzè.
• Els compostos aromàtics que tenen substituents s’anomenen posant al davant de la paraula benzè els noms dels radicals.
• Quan hi ha dos substituent, la seva posició relativa s’indica mitjançant els números 1,2; 1,3; 1,4 o mitjançant els prefixos orto (o), meta (m) i para (p), respectivament.
2-etil-1,4-dimetilbenzè etilbenzè
Orto-etilmetilbenzè
HIDROCARBURS HALOGENATSHIDROCARBURS HALOGENATSSón hidrocarburs que contenen àtoms d’halogen a la seva molècula.
S’expressen anteposant el nom de l’halogen (fluoro-, cloro-, bromo-,...) al de l’hidrocarbur corresponent. La posició dels àtoms d’halogen s’indica mitjançant localitzadors.
• Si hi ha enllaços dobles i triples, la cadena es numera de manera que a les insaturacions els corresponguin els localitzadors més petits.
• Quan es tracta de derivats halogenats de cadena ramificada, els halògens es consideren com a radicals i s’indiquen en el lloc que els correspon segons ordre alfabètic.
3-cloro-1,4-hexadiè 1,2-dicloroetàCl
ClCl
D’ara endavant ens trobarem amb els grups funcionals més importants: Alcohols, Fenols, Éters, Aldehids, Cetones, Àcids Carboxílics, Anhídrids, Ésters, Amines, Imines, Nitrils, Amides...
• La cadena principal dels compostos que tinguin un sol grup funcional haurà de contenir aquesta funció. La cadena principal s’haurà de numerar de tal manera que la fita de la funció sigui la més baixa possible.
• Quan un compost tingui més d’un grup funcional caldrà decidir abans quina funció té preferència. L’ordre de preferència, de més “important” a menys és:
1. Àcids carboxílics 7. Cetones
2. Anhídrids 8. Alcohols
3. Ésters 9. Fenols
4. Amides 10. Amines
5. Nitrils 11. Imines
6. Aldehids 12. Éters
Taula de preferències dels grups funcionals
Fòrmula Funció Sufix (si és grup principal)
Prefix (si és substituent)
Àcids oic carboxi
Ésters oat alcoxicarbonil
Amides amida carbamoïl
Aldehids al formil
Cetones ona oxo
R R
O
R OH
O
R H
O
R NH
O
H
R OR'
O
Fòrmula Funció Sufix (si és grup principal)
Prefix (si és substituent)
Nitrils nitril ciano
Alcohols ol hidroxi
Amines amina amino, aza
Éters oxi oxa
CN
OHR
H2CN
H
H
RO
R'
Exemples de compostos amb diferents grups funcionals:
3-butin-1-ol
OH
OH
OH
CH3
4-metil-1,2-difenol
O
H
O
H
propandial
O
2-pentanona
O
OH
OH
3,4-dihidroxi-2-butanona
O
OH
OH
O
OHO
Àcid 3-carboxilhexandioic
O
O
Benzoat d’etil
H2N NH2
1,3-propandiamina
POLÍMERSPOLÍMERSExisteixen dos tipus de polímers, els naturals i els sintètics. Els naturals es treballen a l’àrea de biologia, per tant, a química treballarem els sintètics.
REACCIONS DE POLIMERITZACIÓ
Són processos en els que un gran nombre de molècules petites anomenades monòmers s’uneixen entre sí per formar-ne d’altre molt més grans anomenades polímers. Quan els monòmers pertanyen a la mateixa espècie, la macromolècula resultant es denomina homopolímer; si pertany a dues o més espècies, el resultat és un copolímer.
La polimerització es fa per addició o per condensació, segons el tipus de monòmer reaccionant.
Les molècules d’un alquè poden reaccionar entre elles, en presència d’un catalitzador adequat, i formar una macromol·lècula.
+ +C
C
H H
HH
C
C
H H
HH
C
C
H H
HH
C
H
H
C C
H
H
H
H
C
H
C C
H
H
H
HH
Monòmer
(nom)
Monòmer
(estructura)
Polímer
(nom)
Etilè Polietilè
Propè Polipropilè
Cloroetè Policlorur de vinil (PVC)
Tetrafluoroetè Tefló
CH2
CH2
CH
CH2
H3C
CH
CH2
Cl
C
C
F F
FF
Quan en química parlem de condensació ens referim a una reacció entre dos grups funcionals que comporta la unió de dues molècules amb la pèrdua d’una altra més senzilla com aigua o amoníac.
La reacció de formació d’un éster a partir d’un àcid i d’un alcohol és de condensació.
Les estructures naturals són d’estructura polimèrica. Les fibres sintètiques van sorgir per imitació de les fibres naturals. La formació d’un polímer de condensació té lloc en un procés en cadena, en què les unitats de monòmers es van enllaçant amb els extrems lliures de la cadena.
síntesi del niló
ISOMERIAISOMERIA
Llocs web d’interès relacionats:Llocs web d’interès relacionats:
• http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/
• http://www.eis.uva.es/~qgintro/nomen/nomen.html
• http://www.quimicaorganica.net/
• http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/IEQTE.htm