U Latina de Costa RicaU Latina de Costa RicaQuímica GeneralQuímica General

Capítulo DOSCapítulo DOS

Átomos, moléculas e ionesÁtomos, moléculas e iones

Teoría AtómicaTeoría Atómica Siglo V Demócrito dijo que la materia estaba formada por Siglo V Demócrito dijo que la materia estaba formada por

partículas indivisibles a las que llamó átomospartículas indivisibles a las que llamó átomos

1808 John Dalton formuló una definición precisa de las 1808 John Dalton formuló una definición precisa de las unidades indivisibles, planteando los siguientes postulados:unidades indivisibles, planteando los siguientes postulados:

1. Cada elemento se compone de partículas extremadamente 1. Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.pequeñas llamadas átomos.

2. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos.2. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos.

3. Los átomos de un elemento no se transforman en átomos de 3. Los átomos de un elemento no se transforman en átomos de diferentes elementos durante las reacciones químicas, los diferentes elementos durante las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen en las reacciones átomos no se crean ni se destruyen en las reacciones químicas.químicas.

4.4. Cuando se combinan átomos de más de un elemento se Cuando se combinan átomos de más de un elemento se forman compuestos con una relación numérica específicaforman compuestos con una relación numérica específica

entre sí.entre sí.

La teoría de Dalton está La teoría de Dalton está de acuerdo con:de acuerdo con:

La ley de las proporciones definidas:La ley de las proporciones definidas: establece que establece que muestras diferentes de un mismo compuesto siempre muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los mismos elementos y en la misma proporción contienen los mismos elementos y en la misma proporción de masade masa

Ley de las proporciones múltiples:Ley de las proporciones múltiples: si dos elementos pueden si dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto la masa de combinarse para formar más de un compuesto la masa de uno de los elementos se combina con una masa fija del otro uno de los elementos se combina con una masa fija del otro y mantiene una relación de números enteros pequeños.y mantiene una relación de números enteros pequeños.

Ley de la conservación de la masa y la energíaLey de la conservación de la masa y la energía:: la materia la materia no se crea ni se destruye solo se transformano se crea ni se destruye solo se transforma

Visión Moderna de la estructura atómicaVisión Moderna de la estructura atómica Átomo esta formado por e-, p+ y nº.Átomo esta formado por e-, p+ y nº.

Los átomos que tiene números iguales de p+ y de e-, no tienen Los átomos que tiene números iguales de p+ y de e-, no tienen carga neta.carga neta.

Isótopos:Isótopos: los átomos de un elemento que tiene diferente número los átomos de un elemento que tiene diferente número de nº y por lo tanto diferente masa.de nº y por lo tanto diferente masa.

Número atómico:Número atómico: es igual al número de p+. es igual al número de p+. Número de masa:Número de masa: es el número total de p+ más nº en un átomo. es el número total de p+ más nº en un átomo.

197197 Au y fijándonos en Au y fijándonos en la tabla periódica: la tabla periódica:

Nº AtómicoNº Atómico 7979SímboloSímbolo AuAuAtómicoAtómico 196.96655196.96655

197 = Número de masa197 = Número de masa197 – 79 = 118 = número de nº197 – 79 = 118 = número de nº79 = p+ = e- = número atómico79 = p+ = e- = número atómico

Peso Peso AtómicoAtómico

Pesos AtómicosPesos Atómicos uma = unidad de masa atómicauma = unidad de masa atómica

1 uma = 1.66054 x 10-24 g1 uma = 1.66054 x 10-24 g

1 g= 6.02214 x 10 23 uma1 g= 6.02214 x 10 23 uma

Masa atómica promedio (peso atómico):Masa atómica promedio (peso atómico): es la masa atómica es la masa atómica

de un elemento a partir de las masas de sus de un elemento a partir de las masas de sus diversos isótoposdiversos isótopos

y de sus y de sus abundancias relativas (%)abundancias relativas (%)

Masa atómica = % * masa del + % * masa delMasa atómica = % * masa del + % * masa del

Promedio isótopo uno isótopo dosPromedio isótopo uno isótopo dos

Moléculas y Compuestos MolecularesMoléculas y Compuestos Moleculares Una molécula es un conjunto de dos o más átomos Una molécula es un conjunto de dos o más átomos

estrechamente unidos.estrechamente unidos.

OO22 =(léase “o dos”) = oxígeno molecular, oxígeno gaseoso =(léase “o dos”) = oxígeno molecular, oxígeno gaseoso

Otras moléculas diatómicas HOtras moléculas diatómicas H22, N, N22, F, F22, Cl, Cl22, Br, Br22 o I o I22

Los compuestos que están compuestos por moléculas se Los compuestos que están compuestos por moléculas se denominan moleculares como denominan moleculares como

CC22HH44, etileno, etileno

CHCH44, metano , metano FórmulasFórmulasCO, monóxido de carbono,CO, monóxido de carbono, Moleculares Moleculares

OO33, ozono , ozono

CC22HH4, 4, OO3, 3, CHCH4 4 son moléculas poliatómicas -más de dos átomos-son moléculas poliatómicas -más de dos átomos-

Moléculas y Compuestos MolecularesMoléculas y Compuestos Moleculares

Las fórmulas químicas que indican los números y tipos de Las fórmulas químicas que indican los números y tipos de átomos que forman una molécula se denominan átomos que forman una molécula se denominan fórmulas fórmulas moleculares.moleculares.

Las fórmulas que sólo indican el número relativo de átomos Las fórmulas que sólo indican el número relativo de átomos de cada tipo en una molécula se llaman de cada tipo en una molécula se llaman fórmulas empíricasfórmulas empíricas..

Así :Así :

CC22HH44, etileno = fórmula molecular, etileno = fórmula molecular

CHCH22 = fórmula empírica = fórmula empírica

Representación de Representación de Moléculas Moléculas

La fórmula molecular de unaLa fórmula molecular de una

sustancia resume sustancia resume

su composición su composición

pero no muestra pero no muestra

cómo se unen cómo se unen

los átomos.los átomos.

Iones y compuesto iónicosIones y compuesto iónicos

Si a un átomo neutro le quitamos o le agregamos e-, se Si a un átomo neutro le quitamos o le agregamos e-, se forma una partícula cargada denominada ION.forma una partícula cargada denominada ION.

Un ION con carga POSITIVA se denomina Un ION con carga POSITIVA se denomina CATIÓNCATIÓN Un ION con carga NEGATIVA se denomina Un ION con carga NEGATIVA se denomina ANIÓNANIÓN

pierde un e-pierde un e-

Átomo de sodioÁtomo de sodio Ion Na Ion Na ++

NaNa (catión)(catión)

gana un e-gana un e-

Átomo de cloroÁtomo de cloro Ion Cl Ion Cl --

ClCl (anión)(anión)

Iones y compuesto iónicosIones y compuesto iónicos En general los átomos metálicos tienden a perder e- para En general los átomos metálicos tienden a perder e- para

formar cationes; y los átomos NO metálicos tienden a ganar formar cationes; y los átomos NO metálicos tienden a ganar e- para formar aniones.e- para formar aniones.

Iones Iones monoatómicosmonoatómicos: Na: Na++ y el Cl y el Cl--

Iones Iones poliatómicospoliatómicos: NO: NO33-- (ion nitrato) (ion nitrato)

SOSO442-2- (ion sulfato) (ion sulfato)

** predicción de cargas, según la tabla períodica! ** predicción de cargas, según la tabla períodica! (formación del gas noble más cercano)(formación del gas noble más cercano)

Compuesto iónico:Compuesto iónico: es aquel que está formado por un ion es aquel que está formado por un ion con carga + y un ion con carga - con carga + y un ion con carga -

(o sea por un catión unido a un anión) (o sea por un catión unido a un anión) NaCl ( Na+ , Cl-)NaCl ( Na+ , Cl-)

MgMg2+2+ + N + N3-3- Mg Mg33NN22

Nombrando Compuestos InorgánicosNombrando Compuestos Inorgánicos(nomenclatura)(nomenclatura)

Los compuestos orgánicos contienen carbono (C) por lo Los compuestos orgánicos contienen carbono (C) por lo regular en combinación con H, O, N, o S, Cl, etc.regular en combinación con H, O, N, o S, Cl, etc.

Los demás compuestos se denominan inorgánicos.Los demás compuestos se denominan inorgánicos.

Cationes comunes Cationes comunes Bases o hidróxidosBases o hidróxidos

Aniones comunes Aniones comunes Ácidos Ácidos

SalesSales ÓxidosÓxidos

Y otros….hojas y folleto!!! APRENDER!! Ejercicios en clase!!Y otros….hojas y folleto!!! APRENDER!! Ejercicios en clase!!

Algunos compuestos orgánicosAlgunos compuestos orgánicos Alcanos:Alcanos: son aquellos que sólo contienen C e H, se les llama son aquellos que sólo contienen C e H, se les llama

hidrocarburos.hidrocarburos.

CHCH44 met metanoano

CC22HH66 et etanoano

CC33HH88 prop propanoano

CC44HH1010 butbutanoano

Algunos derivados de los alcanos:Algunos derivados de los alcanos: Alcoholes (grupo OH)Alcoholes (grupo OH)

CHCH33OH metanOH metanolol

CC22HH55OH etanOH etanolol

CC33HH77OH 1-propanOH 1-propanolol

CC44HH99OH butanOH butanolol

Moléculas y compuestos molecularesMoléculas y compuestos moleculares

Fórmula químicaFórmula química : representa la forma : representa la forma molecularmolecular

Molécula diatómicaMolécula diatómica: dos átomos: dos átomos Compuestos molecularesCompuestos moleculares: compuestos por : compuestos por

no metalesno metales Fórmula molecularFórmula molecular: indica el # y tipo de : indica el # y tipo de

átomos que forman la moléculaátomos que forman la molécula Fórmula empíricaFórmula empírica: número relativo de : número relativo de

átomos que la componenátomos que la componen

Compuestos iónicos:Compuestos iónicos: se forman por la se forman por la unión de cationes y aniones (metales unión de cationes y aniones (metales + no metales)+ no metales)Iones monoatómicosIones monoatómicosIones poliatómicosIones poliatómicos

Compuestos molecularesCompuestos moleculares: solo no : solo no metalesmetales

NomenclaturaNomenclatura Para nombrar los compuestos Para nombrar los compuestos

químicos inorgánicos se siguen las químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y internacional de química pura y aplicada). aplicada).

Se aceptan tres tipos de Se aceptan tres tipos de nomenclaturas nomenclaturas

1.1. la nomenclatura la nomenclatura sistemáticasistemática2.2. la nomenclatura de la nomenclatura de stock stock 3.3. la nomenclatura la nomenclatura tradicionaltradicional..

NomenclaturaNomenclatura

VALENCIAVALENCIA: Es la capacidad que : Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para tiene un átomo de un elemento para combinarse con los átomos de otros combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos.elementos y formar compuestos.

La valencia es un número, positivo o La valencia es un número, positivo o negativo, que nos indica el número negativo, que nos indica el número de electrones que gana, pierde o de electrones que gana, pierde o comparte un átomo con otro átomo o comparte un átomo con otro átomo o átomos.átomos.

Compuestos inorgánicosCompuestos inorgánicos

LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y SE SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES. (Si la PONEN COMO SUBÍNDICES. (Si la valencia es par se simplifica).valencia es par se simplifica).

Compuestos binarios Compuestos binarios Compuestos ternariosCompuestos ternarios

Nomenclatura de compuestos binariosNomenclatura de compuestos binarios

COMPUESTOS BINARIOSCOMPUESTOS BINARIOS: : están están formados por dos elementos formados por dos elementos diferentes. Dependiendo de su diferentes. Dependiendo de su composición estos se clasifican en:composición estos se clasifican en:

1.1. COMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOSCOMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOS

2.2. COMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOSCOMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOS

3.3. SALES BINARIASSALES BINARIAS

1. 1. COMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOSCOMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOS

1.1. COMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOSCOMPUESTOS OXIGENADOS U ÓXIDOS::

Los óxidos están formados por Los óxidos están formados por oxígenooxígeno y otro elemento. Si el y otro elemento. Si el elemento es un metal, se llaman elemento es un metal, se llaman óxidos metálicos, y óxidos no óxidos metálicos, y óxidos no metálicos si el otro elemento es un metálicos si el otro elemento es un no metal.no metal.

Óxidos metálicos, u óxidos básicos. Óxidos metálicos, u óxidos básicos. (M + O2)(M + O2)

Nomenclatura Tradicional:Nomenclatura Tradicional: si el metal tiene si el metal tiene más de una valencia se agrega al nombre más de una valencia se agrega al nombre del metal la terminación "oso" para la del metal la terminación "oso" para la valencia menor o "ico" para la valencia valencia menor o "ico" para la valencia mayormayor

Nomenclatura Stock:Nomenclatura Stock: consiste en indicar la consiste en indicar la valencia mediante un número romanovalencia mediante un número romano

Óxidos no metálicos, u òxidos ácidos Óxidos no metálicos, u òxidos ácidos (NM + O2)(NM + O2)

Nomenclatura sistemáticaNomenclatura sistemática   Para nombrar compuestos químicos Para nombrar compuestos químicos

según esta nomenclatura se utilizan los según esta nomenclatura se utilizan los prefijos:prefijos: MONO,MONO, DIDI TRITRI TETRATETRA PENTA PENTA HEXA, etc HEXA, etc

2. 2. COMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOS.COMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOS.

En este En este grupogrupo se pueden distinguir dos se pueden distinguir dos subgrupos:subgrupos:

Los Los hidruros (Hhidruros (H-1-1)):: compuestos compuestos formados por hidrógeno y un metal. Se formados por hidrógeno y un metal. Se les nombra con la palabra genérica les nombra con la palabra genérica "hidruro" seguida del nombre del metal: "hidruro" seguida del nombre del metal: Forma MHForma MHXX

Donde M es un metal y la X la valencia Donde M es un metal y la X la valencia del metal. del metal.

2. COMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOS.2. COMPUESTOS BINARIOS HIDROGENADOS.

LosLos hidrácidos hidrácidos: compuestos : compuestos formados por hidrógeno (Hformados por hidrógeno (H+1+1) y un no-) y un no-metal.metal.

• EJEMPLOS:EJEMPLOS:HCl cloruro de hidrógeno ó ácido clorhídricoHCl cloruro de hidrógeno ó ácido clorhídricoHBr bromuro de hidrógeno ó ácido bromhídricoHBr bromuro de hidrógeno ó ácido bromhídricoHH22S sulfuro de hidrógeno ó ácido sulfhídricoS sulfuro de hidrógeno ó ácido sulfhídricoNHNH33 nitruro de hidrógeno ó amoniaco nitruro de hidrógeno ó amoniacoPHPH33 fosfuro de hidrógeno ó fosfina fosfuro de hidrógeno ó fosfina

3. Sales binarias3. Sales binarias

compuestos binarios que contienen un compuestos binarios que contienen un metal y un no-metalmetal y un no-metal

Se les denomina utilizando el nombre del Se les denomina utilizando el nombre del no-metal terminado en el sufijo no-metal terminado en el sufijo "uro""uro" y y colocando a continuación el nombre del colocando a continuación el nombre del metalmetal

Mediante un número romano se indica Mediante un número romano se indica el estadoel estado de oxidación del metal cuando de oxidación del metal cuando éste presenta más de una valencia.éste presenta más de una valencia.

COMPUESTOS TERNARIOSCOMPUESTOS TERNARIOS

Se llaman compuestos ternarios a Se llaman compuestos ternarios a aquellos que están formados por tres aquellos que están formados por tres elementos diferentes.elementos diferentes.hidróxidos. hidróxidos. ácidos oxigenado u oxiácidos. ácidos oxigenado u oxiácidos. sales sales derivadasderivadas de los de los ácidosácidos

oxigenadosoxigenados

HIDRÓXIDOSHIDRÓXIDOS

Formados por un metal y el grupo Formados por un metal y el grupo monovalente OHmonovalente OH-- (radical hidróxilo). (radical hidróxilo). Por Por lo tanto, la formulación de los hidróxidos lo tanto, la formulación de los hidróxidos sigue la misma pauta que la de los sigue la misma pauta que la de los compuestos binarios.compuestos binarios.

EJEMPLO: hidróxido de EJEMPLO: hidróxido de aluminioaluminio.. se escribe el símbolo de Al y el grupo OH se escribe el símbolo de Al y el grupo OH

encerrado entre paréntesis: Al(OH) encerrado entre paréntesis: Al(OH) se intercambian las valencias: Alse intercambian las valencias: Al11(OH)(OH)33 se suprime el subindice 1: Al(OH)se suprime el subindice 1: Al(OH)33

HIDROXIDOSHIDROXIDOS

La fórmula general de los hidróxidos es : La fórmula general de los hidróxidos es : M(OH)n , donde "n" indica el número de M(OH)n , donde "n" indica el número de gruposgrupos OH unidos al metal. OH unidos al metal.

Para nombrar los hidróxidos se utiliza la Para nombrar los hidróxidos se utiliza la palabra "hidróxido" seguida del nombre palabra "hidróxido" seguida del nombre del metal, indicando con número romano del metal, indicando con número romano la valencia del metal, cuando es del caso.la valencia del metal, cuando es del caso.

ÁCIDOSÁCIDOS OXIGENADOS U OXIÁCIDOS OXIGENADOS U OXIÁCIDOS..

Están constituidos por H, un no-metal y Están constituidos por H, un no-metal y O. Para escribir las fórmulas de los O. Para escribir las fórmulas de los oxiácidosoxiácidos

Resultan de la combinación de un ión Resultan de la combinación de un ión poliatómico y Hpoliatómico y H+1+1

Para dar el nombre a este tipo de Para dar el nombre a este tipo de compuestos se utiliza la palabra ácido compuestos se utiliza la palabra ácido más el nombre del ión poliatómicomás el nombre del ión poliatómico

ÁCIDOSÁCIDOS OXIGENADOS U OXIÁCIDOS OXIGENADOS U OXIÁCIDOS..

En el caso del ión poliatómico la En el caso del ión poliatómico la terminación:terminación:-ato cambia por –ico-ato cambia por –ico-ito cambia por –oso-ito cambia por –oso

Ejemplo:Ejemplo:se intercambian valencias: Hse intercambian valencias: H22(SO(SO44))11

Se Se suprimesuprime el subindice 1: H el subindice 1: H22SOSO44

Nombre: ácido sulfúricoNombre: ácido sulfúrico

SALES DE ÁCIDOS OXÁCIDOSSALES DE ÁCIDOS OXÁCIDOS..

Se obtienen a partir de los ácidos Se obtienen a partir de los ácidos oxácidos sustituyendo los hidrógenos oxácidos sustituyendo los hidrógenos de éstos por un metal.de éstos por un metal.

Dos tipos de sales de ácidos oxácidosDos tipos de sales de ácidos oxácidos las sales neutras las sales neutras las sales ácidas.las sales ácidas.

Sales neutrasSales neutras

Se obtienen sustituyendo Se obtienen sustituyendo todostodos los los hidrógenos de un ácido oxácido por hidrógenos de un ácido oxácido por un metal.un metal.

La valencia del metal se le pone La valencia del metal se le pone como subíndice al resto del ácido sin como subíndice al resto del ácido sin los hidrógenos. los hidrógenos.

La valencia del ion poliatómico se La valencia del ion poliatómico se coloca como subindice en el metalcoloca como subindice en el metal

Sales neutrasSales neutras

Para dar el nombrePara dar el nombre Se nombra primero el ion poliatómico Se nombra primero el ion poliatómico

seguido del nombre del metalseguido del nombre del metal Si el metal posee varias valencias, Si el metal posee varias valencias,

esta se indica entre paréntesis y esta se indica entre paréntesis y número romano número romano

Sales ácidasSales ácidas

   Se obtienen sustituyendo Se obtienen sustituyendo PARTE DE LOS PARTE DE LOS

HIDRÓGENOSHIDRÓGENOS de un ácido oxácido por un metal. de un ácido oxácido por un metal. El número de hidrógenos que se le quitan al ácido El número de hidrógenos que se le quitan al ácido

se le pone como subíndice al metal y la valencia se le pone como subíndice al metal y la valencia del metal se le pone como subíndice al resto del del metal se le pone como subíndice al resto del ácido.ácido.

Se nombran con la palabra hidrógeno precedida Se nombran con la palabra hidrógeno precedida de los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del de los prefijos di- (H2), tri- (H3) seguido del nombre de la sal correspondiente.nombre de la sal correspondiente.

PeróxidosPeróxidos

Se caracterizan por llevar el grupo Se caracterizan por llevar el grupo Peroxo representado OPeroxo representado O22

2-2-

Se nombra primero con la palabra Se nombra primero con la palabra peróxido y el nombre del metalperóxido y el nombre del metal

Siempre si el metal posee varias Siempre si el metal posee varias valencias, esta se indica entre valencias, esta se indica entre parétesis y con números romanosparétesis y con números romanos

OtrosOtros

CNCN--: cianuros: cianuros NN3-3-: nitruros: nitruros