Ácidos inorgánicos

 

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Podemos dividir a los ácidos en dos grupos, dependiendo de la presencia o no de oxígeno, en oxoácidos e hidrácidos.

Oxoácidos

Los Oxoácidos son compuestos ternarios integrados por el oxígeno, un elemento generalmente no metálico y el hidrógeno. Se obtiene al agregarle agua a un óxido ácido.

Donde el hidrógeno actúa con estado de oxidación +1 hace referencia a la parte electropositiva del compuesto, mientras que el oxígeno, que actúa con estado de oxidación -2, y el elemento no metálico (generalmente) constituyen la parte electronegativa del mismo.

 

Ejemplo:

ü Nomenclatura tradicional: se nombra con la palabra ácido seguido de la raíz del elemento no metálico e indicando la valencia con la que actúa según los prefijos y sufijos (hipo- oso, oso, ico, per- ico).

Ejemplo: Ácido perclórico

ü Nomenclatura de stock: comienza con la palabra ácido (lo cual hace referencia a la parte electropositiva, el hidrógeno), seguido del prefijo que indica el número de oxígenos más la palabra oxo y por último el prefijo que indica el número de átomos del elemento no metálico (generalmente 1) seguido de la raíz del elemento no metálico terminado en ico y en números romanos indicamos su valencia.

 

Ejemplo: ácido tetraoxoclorico (VII)

 

ü Nomenclatura sistemática: comienza con el prefijo que indica el número de oxígenos seguido de la palabra oxo seguido del prefijo que indica el número de átomos del elemento no metálico, y la raíz del elemento no metálico acabado en ato, en números romanos indicamos la valencia del elemento no metálico. Finalmente añadimos por último las palabras de hidrógeno.

 

Ejemplo: tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno

Hidrácidos

Los hidrácidos son compuestos binarios compuestos por hidrógeno (con valencia +1) con los no-metales de los grupos 16 y 17, que actúan con su valencia negativa.

Ejemplo:

ü Nomenclatura tradicional: se nombra con la palabra ácido seguido de la raíz del elemento no metálico terminado en hídrico

 

Ejemplo: ácido clorhídrico

 

ü Nomenclatura de Stock: comienza con elemento no metálico terminado en uro seguido de las palabras de hidrógeno.

 

Ejemplo: cloruro de hidrógeno

 

 

ü Nomenclatura IUPAC: comienza con elemento no metálico terminado en uro seguido de las palabras de hidrógeno. En el caso de tener 2 hidrógenos se coloca el prefijo di.

 

Ejemplo: cloruro de hidrógeno

Hidróxidos

 

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Hidróxidos o bases

Definición de Hidróxidos o bases

Aunque son compuestos ternarios formados por la combinación de un metal, el oxígeno y el hidrógeno se pueden considerar como combinaciones de los cationes metálicos con tantos grupos hidroxilo (OH^-) como indica el número de oxidación del metal.

 

Recuerda que los subíndices además de indicar las valencias también nos dicen el número de átomos de cada elemento que forman parte de la molécula.

 

Nomenclatura de los hidróxidos

ü IUPAC

Se nombran con la palabra genérica hidróxido precedida de los prefijos multiplicativos -di, -tri, -tetra, etc. que indican el número de grupos hidroxilo (OH^-) (si el catión metálico presenta varios estados de oxidación), la preposición de y el nombre del metal.

ü Stock

Es la nomenclatura recomendada por la IUPAC. Se nombran con las palabras “hidróxido de” seguido del nombre del metal y entre paréntesis el número de oxidación, en números romanos, si tiene más de uno.

ü Tradicional

Se nombran con las palabras “hidróxido de” seguido del nombre del metal terminada en los sufijos -oso u -ico según que actúe con la menor valencia o la mayor.

Actividades:

Realice la ecuación de formación de los siguientes compuestos:

a)     Hidróxido de sodio
b)    Hidróxido plúmbico
c)     Hidróxido de bario
d)    Dihidróxido de calcio
e)     Hidróxido de magnesio (II)

Óxidos

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ÓXIDOS

El óxido es un compuesto inorgánico que se forma al unir algún elemento químico con Oxígeno. Los óxidos se clasifican en dos grupos: Óxidos Básicos y Óxidos Ácidos.

Los óxidos son compuestos binarios formados por la combinación del oxígeno con un elemento químico.

El oxígeno actúa con su número de oxidación (-2), mientras el otro elemento actúa con un número de oxidación positivo.

La fórmula se obtiene al intercambiar las valencias de dichos elementos.

X₂O_n

Donde:

• X, es cualquier elemento químico
• n, es la valencia de dicho compuesto químico

ÓXIDOS BÁSICOS:

Son los óxidos de metales, por consiguiente, presentan uniones del tipo iónico entre el oxígeno (no metal) y un elemento metálico. Ejemplo:   Fe O  

 ÓXIDOS ÁCIDOS:

Son los óxidos de no metales, por consiguiente, presentan uniones del tipo covalentes entre el oxígeno (no metal) y un elemento no metálico. Ejemplo:   SO₂ 

FORMACIÓN: Se forman por combinación química, a partir de las sustancias simples.

Ejemplo:

Excepción: El oxígeno no forma óxido con el fluor, ya que éste es más electronegativo.

Nomenclatura

• Tradicional

Se los nombra anteponiendo la palabra óxido al nombre del metal/no metal.

Si el elemento posee un único n° de oxidación de óxido de ………Ejemplo: Óxido de aluminio

Si el elemento actuara con dos nº de oxidación se utilizan los siguientes sufijos:

-oso Cuando el elemento utiliza su menor nº de oxidación.

-ico Cuando el elemento utiliza su mayor nº de oxidación.   

Si el elemento actuara con tres nº de oxidación se utilizan los siguientes sufijos:

Hipo-        -oso Cuando el elemento utiliza el primer nº de oxidación.

-oso Cuando el elemento utiliza su segundo nº de oxidación.

-ico Cuando el elemento utiliza su mayor nº de oxidación.

Si el elemento actuara con cuatro nº de oxidación se utilizan los siguientes sufijos:

Hipo-        -oso Cuando el elemento utiliza el primer nº de oxidación.

-oso Cuando el elemento utiliza su segundo nº de oxidación

-ico Cuando el elemento utiliza su tercer nº de oxidación.

Per-      -ico Cuando el elemento utiliza su mayor nº de oxidación.

Ejemplos:

Elemento	Nº de oxidación	FÓRMULA	NOMBRE
Sodio	+1 (única)	Na2O	Óxido de Sodio
Cobre	+1	Cu2O	Óxido cuproso
	+2	CuO	Óxido cúprico
Yodo	+1	l2 O	Óxido Hipoyodoso
	+3	l2 O3	Óxido yodoso
	+5	l2 O5	Óxido yódico
	+7	l2 O7	Óxido Peryódico

• Estequiométrica o sistemática (IUPAC)

Se nombra intercambiando los términos de la fórmula (1º el oxígeno y 2º el elemento), para el oxígeno se utiliza el término óxido precedido del prefijo numérico que le corresponde, debido a la cantidad de átomos que hay en el compuesto de dicho elemento, y para el elemento, su nombre precedido también por el prefijo numérico que le corresponde, unidos los 2 elementos por la partícula "de".

Los prefijos son:

1	Mono
2	Di
3	Tri
4	Tetra
5	Penta
6	Hexa
7	Hepta
8	Octa
9	Nona
10	Deca

Ejemplos:

Fe₂O₃ Trioxido de dihierro.
FeO Óxido de hierro

• STOCK:

Se nombra intercambiando los términos de la fórmula (1º el oxígeno y 2º el elemento), para el oxígeno se utiliza el término óxido, pero no se le precede de ningún prefijo, después se sitúa la partícula "de" y a continuación se pone el nombre del elemento, seguido, si es necesario, de su valencia en números romanos. Si dicho elemento no tiene más que una sola valencia, no es necesario ponerlo.

Ejemplos:

Fe₂O₃ Óxido de hierro (III)

FeO Oxido de hierro (II)

Na₂O Oxido de sodio

Trabajo práctico

Dados los siguientes elementos, se pide: escribir la reacción de formación de óxidos, equilibrarla, indicar que tipo de óxido es y llamarlos por las tres nomenclaturas:

a)     Au con N° de oxidación +3

b)    Au con N° de oxidación +1

c)     I con N° de oxidación +3

d)    Br con N° de oxidación +1

e)     S con N° de oxidación +4

f)      Cl con N° de oxidación +5

g)    Pb con N° de oxidación +2

h)    Na con N° de oxidación +1

i)       Br con N° de oxidación +7

j)       S con N° de oxidación +6

Reacciones químicas

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REACCIONES QUÍMICAS

Cuando encendemos la hornalla de la cocina, el gas, al quemarse y reaccionar con el oxígeno del aire, produce dióxido de carbono (CO₂) y agua. Es decir, que el gas no desaparecerá, sino que se transformará en 2 sustancias distintas y por eso podemos decir que se ha producido una reacción química.

Si pulverizamos un trozo de hierro, cada una de las partículas obtenidas siguen siendo de hierro por lo cual no estamos en presencia de una reacción química. Si sometemos el trozo de hierro a la acción del calor, se funde; sin embargo, la sustancia es la misma en el estado sólido y en el líquido; en ambos casos se trata de la sustancia hierro. Nuevamente estamos en presencia de un fenómeno físico y no de una reacción química.

Pero si dejamos el trozo de hierro durante cierto tiempo en contacto con el oxígeno del aire, ¿qué sucede con el hierro?

Las reacciones químicas involucran transformaciones en la composición de la materia: una o más sustancias, los reactivos, reaccionan entre sí para que se obtengan otra u otras sustancias: los productos.

LA ECUACIÓN QUÍMICA

El proceso de reacción química se representa simbólicamente con la ecuación química.

Si las sustancias A y B reaccionan y producen las sustancias C, D y E, el fenómeno se expresa simbólicamente mediante la siguiente ecuación:

Donde la flecha indica el sentido en que ocurre el proceso. El signo + no debe ser interpretado como la suma matemática sino como indicación de la presencia simultánea de las sustancias A y B (antes de la reacción) o bien C y D (después de la reacción). Tampoco debe considerarse a la flecha como una igualdad sino simplemente como un símbolo que separa los reactivos de los productos de la reacción.

Ejemplo:

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS

Tipo de reacción	Características	Ejemplos
Síntesis	Dos o más reactivos se combinan entre sí para sintetizar un único producto. A    +    B    →    AB	Formación de ácido fosfórico:       P2O5    +    3 H2O     →     2 H3PO4 óxido fosfórico          ácido ortofosfórico ofosfórico
Descomposición	Una sustancia se descompone para dar más de un producto. CD      →      C    +    D	Descomposición del carbonato de calcio: CaCO3         →        CaO      +     CO2 (g) Carbonato de calcio    óxido de calcio   dióxido de carbono
Sustitución	Uno o más elementos reemplazan a otros al transformarse en productos. AB  +  CD    →    AC  +  BD	Precipitado de cromatoplumboso:   Pb(NO3)2    +   K2CrO4    →    2KNO3  +    PbCrO4    Nitrato       Cromato de       Nitrato de      Cromato plumboso        potasio             potasioplumboso

ACTIVIDAD

Indicar que tipo de reacción es cada una:

a)    P₄ (s)   +   6 Cl₂ (g)   à   4 PCl₃ (g)

b)    2 H₂O (l)   à   2 H₂ (g)   +   O₂ (g)

c)     Zn (s)   +   CuSO₄ (aq)   à   ZnSO₄ (aq)   +   Cu (s)

LEY DE LAVOISIER

La masa de todo sistema material aislado permanece constante cualquiera sean las transformaciones físicas y químicas que se produzcan en el mismo.

Para obtener una ecuación química que refleje la conservación de la masa, es necesario ajustar la ecuación. Para eso se colocan números delante de las sustancias que participan de la reacción.

Balance de la cantidad de átomos de oxígeno.

En los reactivos hay dos Oxígeno y en los productos tres Oxígeno; por lo tanto, se antepone el número 3 al O2 y el número 2 al Al2O3:

Al (s)        +     3 O₂ (g)         ───˃       2 Al₂O₃ (s)

 3 . 2 átomos de O = 6 oxígeno       2 .3 átomos de O = 6 oxígeno

De esta manera quedan:

ü Seis átomos de oxígeno en los reactivos.

ü Seis átomos de oxígeno en los productos.

Balance de la cantidad de átomos de aluminio.

Al ajustar el oxígeno quedan cuatro Aluminios en los productos, entonces se antepone el número 4 al Aluminio en los reactivos.

4 Al (s)        +     3 O₂ (g)         ───˃       2 Al₂O₃ (s)

4 átomos de Aluminio                                         2 . 2 átomos de Al = 4 Aluminio

De esta manera quedan:

ü Cuatro átomos de aluminio en los reactivos.

ü Cuatro átomos de aluminio en los productos.

Ecuación balanceada

4 Al (s)        +     3 O₂ (g)         ───˃       2 Al₂O₃ (s)

A los números que se agregan y acompañan a cada una de las sustancias se los denomina números estequiométricos.

Equilibrar una reacción química significa usar coeficientes de tal manera que el mismo número de átomos de cada elemento aparezca a cada lado de la ecuación.

ACTIVIDAD:

Ejercicio 1: Balancea las siguientes reacciones químicas y clasifícalas según sean de síntesis, de descomposición o de sustitución.

a)    Ag (s)   +     HCl (ac)   à AgCl (s)   +     H₂ (g)       

b)    KClO₃ (s)   à KCl (s)   +     O₂ (g)                   

c)    CH₄ (g)   +     O₂ (g)   à     CO₂ (g)   +     H₂O (l)                          

d)    Mg(NO₃)₂   +     KOH   à   Mg(OH)₂   +     KNO₃                  

Ejercicio 2: Completen las siguientes ecuaciones químicas con los coeficientes que faltan:

(a)     Cl₂   +     H₂ à HCl

(b)     As₂O₅   +     H2O à      H₃AsO₄

(c)      Na   +     O₂ à      Na₂O