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OBJETIVO GENERAL Relacionar la nomenclatura química con la identificación de los diferentes compuestos químicos utilizados en la cotidianidad.
OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Cono Conoce cerr y comp compre rend nder er la impo importa rtanc ncia ia de la nome nomencl nclat atur uraa inor inorgá gánic nicaa para para la identificación de los diferentes compuestos químicos. 2. Identifica compuestos químicos teniendo en cuenta sus fórmulas correspondientes. 3. Diferencia los distintos tipos de de funciones inorgánicas inorgánicas y su aplicabilidad 4. Relaciona los conceptos de función química y grupo funcional. 5. Iden Identif tifica ica y nomb nombra ra compu compues esto toss tenie teniend ndo o en cuen cuenta ta los los prin princi cipa pales les grup grupos os funcionales en química inorgánica. 6. Utilizar adecuadamente las tecnologías de información y comunicación para ampliar, reforzar y consultar la temática de la unidad.
LOGROS E INDICADORES 1. Diferencia Diferencia grupos grupos funcionales, funcionales, características características y función función.. 2. Interpreta Interpreta la importanc importancia ia de la nomenclatu nomenclatura ra para identifica identificarr grupos grupos funcionales funcionales.. 3. Identifica Identifica técnicas técnicas básicas básicas utilizadas utilizadas para para identificació identificación n de compues compuestos tos químicos. 4. Interpreta Interpreta y resuelve resuelve ejercicios ejercicios propios propios de de la temática temática de la guía 5. Diseña Diseña mapas concept conceptuales uales que que permitan permitan la estructur estructuración ación de mapas mapas mentales mentales para afianzar los temas.
COMPETENCIAS: Interpretar situaciones: Comprensión e interpretación de la temática de la guía. • Descripción de de los diferentes tipos de nomenclatura química. • Establecer condiciones: 1. Aplicación Aplicación de conocimiento conocimiento en la solución solución ejercicios ejercicios propuestos propuestos 2. Elab Elabor oraci ación ón de difer diferen entes tes ejerc ejercic icio ioss de nome nomenc ncla latu tura ra con con dist distin into to grad grado o de compeljidad Plantear y argumentar hipótesis : Interp Interpreta retació ción n de la nomenc nomenclatu latura ra química química en la formac formación ión de diferente diferentess • compuestos Elaboración de conclusiones. • Formulación y resolución de preguntas. • Valorar el trabajo en ciencias naturales : Posicionami Posicionamiento ento argumentad argumentado o sobre relaciones ciencia, tecnología, tecnología, ambiente ambiente y • sociedad.
LECTURA INTRODUCTORIA
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La química tiene su propio propio lenguaje, lenguaje, a lo largo de su desarrollo desarrollo se han descubierto descubierto mile miless y mile miless de comp compue uest stos os y con con ello elloss un gran gran nume numero ro de nomb nombre ress que que los 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 diseñado un sistema aceptado mundialmente para nombrar las sustancias químicas lo que ha facilitado el trabajo con la varieda variedad d de susta sustancia nciass que existen existen y se descub descubren ren constan constanteme temente. nte. La primera primera distinción básica en la nomenclatura química , es entre los compues compuestos tos orgánicos orgánicos e inorgánicos donde el primer término se refiere a la mayoría de aquellos compuestos que contie contienen nen el element elemento o carbon carbono o comúnm comúnmente ente en combin combinació ación n con element elementos os como como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. A continuación se expondrá gran parte de la nomenclatura básica para los compuestos inorgánicos. Estos compuestos se pueden dividir dividir por conveniencia conveniencia en cuatro clases o funciones ; oxido, base, base, ácido y sal. Los compuestos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC, que significa Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ( International International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) es una (ONG) internacional dedicada al avance de la química. Tiene como miembros a las sociedades nacionales de química. Es la autoridad reconocida en el desarrollo de estándares para la denominación de los compuestos quím químic icos os,, medi median ante te su Comi Comité té Inte Interd rdiv ivis isio iona nall de Nome Nomenc ncla latu tura ra y Símb Símbol olos os ( Interdivisiona Interdivisionall Commitée on Nomenclature Nomenclature and Symbols ). Es un miembro del Consejo Internacional para la Ciencia (ICSU)
¡Bienvenidos
al emocionante mundo de la química !
DESARROLLO DEL TEMA
Según la lectura anterior vemos que la nomenclatura se encarga de fijar las reglas que se deben seguir para nombrar los compuestos químicos. Para ello se requiere saber el grupo al que pertenece el elemento químico, la valencia (capacidad de combinación de un átomo átomo)) y el núme número ro de oxid oxidaci ación ón.. En quím química ica inor inorgá gáni nica ca se cons consid idera eran n las las siguientes siguientes funciones: funciones: función función óxido, funció función n hidróxido o base , funció función n ácido y función sal . Existen Existen tres tipos de nomencl nomenclatura: atura: la clásica clásica o tradicional tradicional , el sistema Stock – Werner y la nomenclatura o sistema IUPAC o moderno.
ÓXIDOS : Un óxido se forma por la combinación de un elemento con el oxígeno . Los óxidos se dividen en dos categorías según sea el tipo del elemento que se combina con el oxígeno ÓXIDOS BÁSICOS: se producen al combinarse el oxígeno oxígeno con elementos metálicos es decir aquellos que forman los grupos IA, IIA, IIIA y metales de transición.
El número de oxidación del oxigeno siempre es de -2, y el número de oxidación del metal depende del grupo en el que se encuentre .
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Actividad 1. Ubica en la tabla periódica los símbolos de los siguientes elementos Litio, Calcio, Aluminio, Carbono, Nitrógeno, Azufre y Cloro. Busca para cada uno los estados de oxidación, esto te permite construir una tabla indicando los estados de oxidación de los elementos representativos.
Nomen Nomenclat clatura ura Clásica: Clásica: 1. Si el metal metal trabaja trabaja con un solo solo número número de oxidació oxidación n se emplea la palabra óxido seguida de la preposición de y el nombre del metal.
Ejemplo: Li2O
= óxido de litio
CaO
=
óxido de calcio
2. Cuando Cuando el metal metal presen presenta ta dos número númeross de oxidac oxidación ión diferen diferentes, tes, para design designar ar el óxido se se emplean las terminaciones 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
3. Cuando el metal presenta más de dos números de oxidación se utilizan los prefijos mono, di, di, tri, tetra, penta, hexa, hexa, hepta… dependiendo el número de átomos presentes.
Ejemplo: FeO
dióxido de hierro
Fe 2O3
trióxido de hierro
Actividad 2. Represente los siguientes óxidos e indique sus nombres y estado de oxidac oxidación ión:: Sodio Sodio y Oxígen Oxígeno; o; Magnesio Magnesio y Oxígen Oxígeno, o, Oxígeno.
Bario Bario y Oxígen Oxígeno, o, Cobre Cobre y
ÓXIDOS ÁCIDOS ÁCIDOS O ANHIDRIDOS: se forman por la combinación del oxigeno con elementos no metálicos principalmente elementos el ementos de los grupos VIIA, VIA, VA, VA, IVA IVA y algunos elementos de transición como el Cromo y el Manganeso.
Nomenclatura Nomenclatura Clásica: Se les denomina con el nombre genérico de anhídrido seguido del nombre del no metal así:
Prefijo Hipo
Pe r
Sufijo oso oso ico ico
Numero de oxidación Para el primer numero de oxidación Para el segundo numero de oxidación Para el tercer numero de oxidación Para el cuarto numero de oxidación
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Ejemplo: Cl2O Anhídrido hipocloroso
Cl2O5 Anhídrido clorico
Cl 2O3
Cl2O7
Anhídrido cloroso
Anhídrido perclórico
Actividad 3. Escribir el nombre a los siguientes anhídridos: SO, SO 2, SO 3, I2O, I2O5, I2O7.
Nomenclatura o Sistema Stock – Werner : éste sistema no diferencia entre óxidos básicos básicos y óxidos óxidos ácidos; todos todos se nombran nombran con la palabra genérica genérica óxido luego de la preposición de y el nombre nombre del del elemento elemento metal metal o no metal; metal; en número romano y número de oxidación oxidación del elemento; elemento; cuando el dentro de un paréntesis se escribe el número elemento funciona con un solo número de oxidación se suprime el número romano y el paréntesis. Ejemplos:
Na2O Oxido de sodio
K 2O Oxido de Potasio
Cu2O Oxido Oxido de cobre (I)
MgO Oxido de Magnesio
CuO Oxido de cobre (II)
Actividad 4. Utilizando Utilizando la nomenclatura nomenclatura Stock – Werner; Werner; escribir escribir el nombre nombre de los siguientes óxidos: FeO , Fe 2O3, Fe3O4 , S2O, SO, S2O3, NO, N2O3, NO2.
Sistema Racional o Nomenclatura IUPAC : ésta nomenclatura no diferencia entre óxidos básicos y óxidos ácidos, se emplea el nombre genérico de óxido, se le antepone el prefijo mono, di, tri, tetra, penta , según el número de átomos de oxigeno que lleve el oxido; luego el prefijo de y el nombre del elemento. Ejemplos: Cu2O Monóxido de dicobre
CuO
Monóxido de cobre
Utilizando la nomenclatura nomenclatura IUPAC IUPAC dar el nombre nombre a los siguientes siguientes Actividad 5. 1) Utilizando óxidos: FeO, Fe2O3, Cl2O3, ClO, Cl2O5, CaO, Na2O, BaO. 2) Complementar la siguiente tabla teniendo en cuenta los tres tipos de nomenclatura.
Oxido Al2O3 CO2 N2O5 Cu2O
Nomenclatura clásica
Nomenclatura Stock Werner
Nomenclatura Racional
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CuO CaO Na2O LiO
FUNCION HIDROXIDO O BASE. Los hidróxidos se se forman por la combinación de un oxido básico básico y agua. El grupo funcional es el OH La fórmula general es: M (OH)n donde M es el metal y n el numero de oxidación del metal. Hidróxido de Sodio. Ejemplo: Na2O + H2O 2NaOH Se utiliza en la fabricación de pulpa y papel, jabón detergente, etc Al2O3 + H2O 2Al(OH)3 Hidróxido de Aluminio Se utiliza para la elaboración de desodorante en crema, talcos y como antiácido. Las bases o hidróxidos pueden disolver las grasas o aceites. Como el grupo hidroxilo es monovalente monovalente,, para formular formular una base se añade al metal que lo forma, tantos tantos iones OH como indica la valencia del metal. Las bases se nombran con las palabras hidróxido de seguidas del nombre del metal. sus óxidos. Nomenclatura: los nombres de las bases son muy parecidos a los de sus Según el sistema de Nomenclatura Clásico 1. Si el metal trabaja con un solo número de oxidación se da el nombre genérico de hidróxido luego la preposición de y el nombre del metal. Ejemplo: NaOH Hidróxido de Sodio Ca (OH)2 Hidróxido de Calcio 2. Si el metal presenta dos estados de oxidación diferentes, el nombre termina en oso en los compuestos en que el elemento tiene la menor valencia y en ico en los que el elemento tienen la mayor valencia Ejemplo: Ni (OH)2 Hidróxido niqueloso Ni (OH)3 Hidróxido niquelico nombres de los siguientes siguientes hidróxidos: Actividad 6. Escribir los nombres Fe (OH)2 , Fe(OH)3, Cu (OH), Cu(OH), Co(OH)2 , Co(OH)3, AgOH, Zn (OH) 2
Sistema Stock – Werner: Este sistema nombra a las bases como hidróxido de luego el nombre del metal y con números romanos entre paréntesis se escribe el número de oxidación del metal. Ejemplo: CuOH Cu(OH)2 Pb (OH)2 Pb (OH)3
Hidróxido de cobre (I) Hidróxido de cobre (II) Hidróxido de Plomo (II) Hidróxido de Plomo (IV)
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Nomenclatura Racional o Sistémica : La nomenclatura moderna nombra a las bases con el nombre genérico de hidróxido y se le antepone el prefijo di, tri, tetra…según el número de OH, enseguida la preposición de y el nombre del metal; cuando lleva un solo OH no se le antepone el prefijo mono. Ejemplo: NaOH Ca (OH)2 Cu OH Cu (OH)2
Hidróxido de Sodio Dihidróxido de Calcio Hidróxido de Cobre Dihidroxido de Cobre
scribi birr el nombr ombree de los los sig siguien uiente tess óxid óxido os segú egún las las tres tres Actividad 7: Escri nomenclaturas.
Hidróxido
Nomenclatura Clásica
Nomenclatu.
Stock-Werner
Nomenclatura Moderna
Na OH KOH Mg(OH)2 Al(OH)3 Sn(OH)2 HgOH Hg(OH)2 Ba(OH)2 Cu(OH)2
ACIDOS Los ácidos son compuestos formados por: * Un Un oxido ácido mas agua, así: CO 2 + H2O
* O por un elemento no metálico mas hidrógeno, así: Hidrácidos
H2CO3 se nombran Oxácidos H 2 + Cl 2
2HCl se nombran
ACIDO OXACIDOS: los ácidos oxácidos presentan tres clases de átomos: hidrógeno, no metal y oxígeno así:
HCLO, que se forma de la unión entre:
Cl2O + H2O
H2Cl2O2
= HCLO
Recuerda Recuerda el numero numero de oxidació oxidación n del hidrógeno hidrógeno es +1, del del oxígeno oxígeno es -2, y del no metal depende del grupo al que pertenece. Aclar Aclaraa duda dudass en el saló salón n de clas clasee o escri escribe be al corre correo o electr electrón ónico ico de tu docen docente te
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Nomenclatura Clásica: Los Oxácidos se nombran con la palabra genérica ácido y la especifica del anhídrido de donde provienen, conservando el prefijo que estos tengan así: Cl2O + H2O HCLO Anhídrido hipocloroso acido hipocloroso 1. ¿Cómo se nombran los ácidos del grupo VA? : recordemos que los elementos de este grupo actúan con las velencias 1,3 y 5; Estos grados de valencia se identifican así: Hipo………….oso Para la valencia menor …………oso Para la valencia intermedia …………ico Para la mayor valencia Ejemplo: N2O + H2O H2 N2O2 HNO Acido Hiponitroso N2O3 + H2O H2 N2O4 HNO2 Acido nitroso N2O5 + H2O H2 N2O6 HNO3 Acido nítrico
¿Cómo se se nombra nombrann los los ácidos ácidos de grupo grupo VIA? VIA? : los elementos 2. ¿Cómo elementos de este grupo traba trabaja jan n con con las valen valenci cias as 2, 4 y 6 sus sus ácido ácidoss sigu siguen en las mism mismas as reglas reglas de la nomenclatura de los del grupo V. V. 3. ¿Cómo se se nombran nombran los ácidos ácidos del grupo grupo VIIA? VIIA?: los elementos de este grupo presentan cuatro valencias impares 1, 3, 5 y 7 y se tiene en cuenta la siguiente tabla:
Prefijo
Sufijo
Hipo
oso oso ico ico
Pe r Ejemplo:
HIO HIO2 HIO3 HIO4
acido acido acido acido
Numero de oxidación Para el primer numero de oxidación Para el segundo numero de oxidación Para el tercer numero de oxidación Para el cuarto numero de oxidación
hipoyodoso yodoso yódico peryodico
La nomenclatura de los oxácidos utiliza principalmente el sistema tradicional o clásico los otros dos sistemas no han tenido mucha aplicación para éstos ácidos. A algunos ácidos puede agregarse 1, 2, o 3 moléculas de agua y se nombran así: 1 molécula de agua …….. meta 2 moléculas de agua …….. piro 3 moléculas de agua………. orto Ejemplo: P2O5
+ H2O
H2P2O6
P2O5 + 2H2O H4P2O7
HPO3
Acido metafosfórico
Acido pirofosfórico
Oxácidos más Comunes
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HClO HClO3 HClO4 HBrO HBrO2 HBrO3 HIO HIO3 HIO4
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Acido Cloroso Acido Clorico Acido Perclorico Acido Hipobromoso Acido Bromoso Acido Brómico Acido Hipoyodoso Acido Yodico Acido Peryodico
H2SO3 H2SO4 HNO2 HNO 3 H3PO4 H3PO3 H 2CO2 H2CO3
Acido Sulfuroso Acido Sulfúrico Acido Nitroso Acido Nítrico Acido fosfórico Acido fosforoso Acido Carbonoso Acido Carbónico
Como vemos los oxácidos normalmente terminan en ico si el elemento no metálico presenta presenta solo un número de oxidación. oxidación. Pero cuando cuando el no metal presenta dos números de oxidación se emplea la terminación ico para el mayor y oso para el menor. menor.
Actividad 8. Complementar las siguientes reacciones y escribir el nombre de los ácidos resultantes: SO2 + _________ H2SO3 Cl2O + H2O _______ Cl2O5 + H2O _______ H2CO3 ______ + O 2H ______ SO3 + H2O 2. Consultar para que se utilizan los oxácidos más representativos de la tabla de oxácidos comunes y enviar la consulta al correo electrónico de tu docente. 3. Mecanizar las formulas y preparar la evaluación.
ACIDOS ACIDOS HIRACIDOS HIRACIDOS: Reco Record rdem emo os que que se form forman an por por la comb combin inac ació ión n del Hidrógeno con un no metal, principalmente del grupo VI y VII. No llevan oxigeno en su molécula. Se formulan escribiendo primero el símbolo del hidrógeno hidrógeno y luego el no metal con sus sus correspondientes números de oxidación. Ejemplo: H +1
F-1
HF
Acido Fluorhídrico
Generalmente son combinaciones del Hidrógeno con Halógenos, así: H2S HI HBr HCn HCl
ácido sulfhídrico ácido yodhídrico ácido bromhídrico ácido cianhídrico ácido clorhídrico
Nomenclatura Clásica: los hidrácidos se nombran con la palabra genérica acido luego el no metal y la terminación hídrico como se observa en el cuadro anterior.
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Los Los comp compue uest stos os corres correspo pond ndien ientes tes a N, P y C con con el Hidr Hidrog ogen eno o no presen presenta tan n propiedade propiedadess acidas por lo tanto químicamente químicamente no se les considera considera hidrácidos hidrácidos y reciben nombres especiales, así: NH3 PH3 CH4
Amoniaco Fosfina Metano
ya debes tener un buen dominio dominio de la nomenclatura. nomenclatura. Actividad 9. 1. En este punto ya Eso espero. Continua practicando es la única manera de lograrlo. 2. Para que se utiliza el amoniaco, la fosfina y el metano ? Envía la respuesta. 3. El contacto de un ácido con la piel la quema. Normalmente el ácido clorhídrico presente en el estómago no hace daño. ¿Cómo explicas esto?
SALES Se forman de la unión de un ácido con una base o hidróxido, así: Acido + base
sal
+ agua
Corres Correspon ponde de a una reacción reacción de neutral neutralizac ización ión,, ya que se producen producen dos sustanci sustancias as neutras: la sal y el agua. Los hidrógenos son reemplazados por los iones metálicos. Ejemplo:
+ NaOH NaClO + HOH
HClO
El hidrogeno del acido se une con el grupo OH del hidróxido para formar HOH, es decir H2O. H2SO4
+
NaOH
Na2 (SO4)
+ H2O
Nomenclatura de las sales : se nombran de acuerdo al acido de donde provengan, cambiando las terminaciones y agregando el nombre metal y entre paréntesis el estado de oxidación correspondiente, de la siguiente forma: Si el acido era….Hipo ….oso Si el acido era …………..oso Si el acido era …………..ico Si el acido era…..Per ……ico Si el acido era …….. Hidrico
La sal es ….Hipo ….ito La sal es….………. ato La sal es .…………..ato La sal es…. Per…….ato La sal es……………uro
Observa con atención la formación de sales de los ácidos de CLORO cuando se les adiciona el hidróxido NaOH: HClO HClO2 HClO3
+ NaOH + NaOH + NaOH
NaClO NaClO2 NaClO3
Hipoclor ito ito de Sodio ito de Sodio Clor ito Clor ato ato de Sodio
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HClO4
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+ NaOH
Perclor ato ato de Sodio
NaClO4
En el ejemplo anterior no es necesario colocar el estado de oxidaciónentre paréntesis porque el sodio tienen un solo estado de oxidación; pero cuando se tiene más de uno si es necesario. Ejemplo: Fe Fe
+3
+2
(SO4)
(SO4)
Anion (SO4) (SO3) (NO3) (NO2) (CO3) (MnO4) (CrO4) (PO4) (ClO) (ClO2) (ClO3) (ClO4) Cl S
-2
-2
quedaría:
quedaría:
Fe 2 (SO4)2 Fe 2 (SO4)3
Nº de oxidación -2 -2 -1 -1 -2 -1 -2 -3 -1 -1 -1 -1 -1 -2
FeSO4 Sulfato de hierro (II)
Fe2 (SO4)3 Sulfato de hierro (III)
Nombre Sulfato Sulfito Nitrato Nitrito Carbonato Permanganato Cromato Fosfato Hipoclorito Clorito Clorato Perclorato Cloruro Sulfuro
Actividad 10.
1. Escribe las form formul ulas as para para las las siguientes sales: Fosf Fosfat ato o de sodi sodio, o, Sulfato Sulfato de calcio, calcio, clor clorur uro o de sodi sodio, o, bicarbonato de sodio, carbonato de calcio, per perma mang ngan anat ato o de potasio. 2. Cons onsulta ulta para para
que se utilizan las anteriores sales. Enviar la consulta. Como te habrás dado cuenta el manejo de la nomenclatura implica conocer algunos aniones, su nombre y el número de oxidación con el que trabajan. Veamos Veamos la siguiente tabla:
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No olvidar el envió de las consultas consultas propuestas en las actividades, al correo de su docente:
[email protected]; en clase resolveremos dudas. Los talleres virtuales sobre la temática de la guía serán enviados próximamente. Páginas de Consulta: http://www.eis.uva.es/~qgintro/nomen/tutorial-02.html (Estados de oxidación) http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC. http://www .librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?T asp?TemaClave=1072 emaClave=1072 (cambios químicos) http://www.educared.net/aprende/anavegar3/premiados/ganadores/b/1046/oxidos.htm (óxidos) http://www.visionlearning.com/library/modulo_espanol.php?mid=58&l=s&c3 (ácidos y bases)
¡Éxitos en el desarrollo de los ejercicios de nomenclatura!
Gladys García Benavides