Relacionar la nomenclatura química con la identificación de los diferentes... OBJETIVO GENERAL
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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. Conocer y comprender la importancia de la nomenclatura inorgánica para la identificación de los diferentes compuestos químicos. 2. Identifica compuestos químicos teniendo en cuenta sus fórmulas correspondientes. 3. Diferencia los distintos tipos de funciones inorgánicas y su aplicabilidad 4. Relaciona los conceptos de función química y grupo funcional. 5. Identifica y nombra compuestos teniendo en cuenta los principales grupos 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 grupos funcionales, características y función. 2. Interpreta la importancia de la nomenclatura para identificar grupos funcionales. 3. Identifica técnicas básicas utilizadas para identificación de compuestos químicos. 4. Interpreta y resuelve ejercicios propios de la temática de la guía 5. Diseña mapas conceptuales que permitan la estructuración de mapas 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 de conocimiento en la solución ejercicios propuestos 2. Elaboración de diferentes ejercicios de nomenclatura con distinto grado de compeljidad Plantear y argumentar hipótesis: Interpretación de la nomenclatura química en la formación de diferentes compuestos Elaboración de conclusiones. Formulación y resolución de preguntas. Valorar el trabajo en ciencias naturales: Posicionamiento argumentado sobre relaciones ciencia, tecnología, ambiente y sociedad. LECTURA INTRODUCTORIA La química tiene su propio lenguaje, a lo largo de su desarrollo se han descubierto miles y miles de compuestos y con ellos un gran numero de nombres que 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 un sistema aceptado mundialmente para nombrar las sustancias químicas lo que ha facilitado el trabajo con la variedad de sustancias que existen y se descubren constantemente. La primera distinción básica en la nomenclatura química, es entre los compuestos orgánicos e inorgánicos donde el primer término se refiere a la mayoría de aquellos compuestos que contienen el elemento carbono comúnmente en combinación con elementos 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 por conveniencia en cuatro clases o funciones ; oxido, 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 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 químicos, mediante su Comité Interdivisional de Nomenclatura y Símbolos (Interdivisional Commitée on 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) y el número de oxidación. En química inorgánica se consideran las siguientes funciones: función óxido, función hidróxido o base, función ácido y función sal . Existen tres tipos de nomenclatura: la clásica o 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 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. 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. Nomenclatura Clásica: 1. Si el metal trabaja con un solo número de oxidación 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 el metal presenta dos números de oxidación diferentes, para designar el óxido se emplean las 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, tri, tetra, penta, 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 oxidación: Sodio y Oxígeno; Magnesio y Oxígeno, Bario y Oxígeno, Cobre y Oxígeno. ÓXIDOS ÁCIDOS O ANHIDRIDOS: se forman por la combinación del oxigeno con elementos no metálicos principalmente elementos de los grupos VIIA, VIA, VA, IVA y algunos elementos de transición como el Cromo y el Manganeso. Nomenclatura Clásica: Se les denomina con el nombre genérico de anhídrido seguido del nombre del no metal así: Prefijo Hipo Per Sufijo oso oso ico ico Ejemplo: Cl2O Anhídrido hipocloroso Cl2O5 Anhídrido clorico 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 Cl2O3 Cl2O7 Anhídrido cloroso Anhídrido perclórico Actividad 3. Escribir el nombre a los siguientes anhídridos: SO, SO2, SO3, I2O, I2O5, I2O7. Nomenclatura o Sistema Stock – Werner: éste sistema no diferencia entre óxidos básicos y óxidos ácidos; todos se nombran con la palabra genérica óxido luego de la preposición de y el nombre del elemento metal o no metal; en número romano y dentro de un paréntesis se escribe el número de oxidación del elemento; cuando el elemento funciona con un solo número de oxidación se suprime el número romano y el paréntesis. Ejemplos: Na2O Oxido de sodio K2O Oxido de Potasio Cu2O Oxido de cobre (I) MgO Oxido de Magnesio CuO Oxido de cobre (II) Actividad 4. Utilizando la nomenclatura Stock – Werner; escribir el nombre de los siguientes óxidos: FeO , Fe2O3, 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 Actividad 5. 1) Utilizando la nomenclatura IUPAC dar el nombre a los siguientes óxidos: FeO, Fe2O3, Cl2O3, ClO, Cl2O5, CaO, Na2O, BaO. 2) Complementar la siguiente tabla teniendo en cuenta los tres tipos de nomenclatura. Oxido Nomenclatura clásica Nomenclatura Stock Werner Nomenclatura Racional Al2O3 CO2 N2O5 Cu2O CuO CaO Na2O LiO FUNCION HIDROXIDO O BASE. Los hidróxidos se forman por la combinación de un oxido 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. Ejemplo: Na2O + H2O 2NaOH Hidróxido de Sodio. 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, para formular una base se añade al metal que lo forma, tantos iones OH- como indica la valencia del metal. Las bases se nombran con las palabras hidróxido de seguidas del nombre del metal. Nomenclatura: los nombres de las bases son muy parecidos a los de sus óxidos. 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 Actividad 6. Escribir los nombres de los siguientes hidróxidos: 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) 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 Hidróxido de Sodio Ca (OH)2 Dihidróxido de Calcio Cu OH Hidróxido de Cobre Cu (OH)2 Dihidroxido de Cobre Actividad 7: Escribir el nombre de los siguientes óxidos según las tres nomenclaturas. Hidróxido Nomenclatura Clásica Nomenclatu. Stock-Werner 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: Nomenclatura Moderna * Un oxido ácido mas agua, así: CO2 + H2O H2CO3 se nombran Oxácidos * O por un elemento no metálico mas hidrógeno, así: H2 + Cl2 2HCl se nombran Hidrácidos 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 el numero de oxidación del hidrógeno es +1, del oxígeno es -2, y del no metal depende del grupo al que pertenece. Aclara dudas en el salón de clase o escribe al correo electrónico de tu docente [email protected]. 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 + H2 O 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 H2N2O2 HNO Acido Hiponitroso N2O3 + H2O H2N2O4 HNO2 Acido nitroso N2O5 + H2O H2N2O6 HNO3 Acido nítrico 2. ¿Cómo se nombran los ácidos de grupo VIA?: los elementos de este grupo trabajan con las valencias 2, 4 y 6 sus ácidos siguen las mismas reglas de la nomenclatura de los del grupo V. 3. ¿Cómo se nombran los ácidos del grupo VIIA?: los elementos de este grupo presentan cuatro valencias impares 1, 3, 5 y 7 y se tiene en cuenta la siguiente tabla: Prefijo Hipo Per Ejemplo: HIO HIO2 HIO3 HIO4 Sufijo oso oso ico ico 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 HClO HClO3 HClO4 HBrO HBrO2 HBrO3 HIO HIO3 HIO4 Acido Cloroso Acido Clorico Acido Perclorico Acido Hipobromoso Acido Bromoso Acido Brómico Acido Hipoyodoso Acido Yodico Acido Peryodico H2SO3 H2SO4 HNO2 HNO3 H3PO4 H3PO3 H2CO2 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 solo un número de oxidación. Pero cuando el no metal presenta dos números de oxidación se emplea la terminación ico para el mayor y oso para el menor. Actividad 8. Complementar las siguientes reacciones y escribir el nombre de los ácidos resultantes: SO2 + _________ H2SO3 Cl2O + H2O _______ Cl2O5 + H2O _______ ______ + H2O H2CO3 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 HIRACIDOS: Recordemos que se forman por la combinación 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 y luego el no metal con sus correspondientes números de oxidación. Ejemplo: H +1 F-1 HF Acido Fluorhídrico Generalmente son combinaciones del Hidrógeno con Halógenos, así: H2 S 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. Los compuestos correspondientes a N, P y C con el Hidrogeno no presentan propiedades acidas por lo tanto químicamente no se les considera hidrácidos y reciben nombres especiales, así: NH3 PH3 CH4 Amoniaco Fosfina Metano Actividad 9. 1. En este punto ya debes tener un buen dominio de la nomenclatura. 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 Corresponde a una reacción de neutralización, ya que se producen dos sustancias 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 HClO4 + + + + NaOH NaOH NaOH NaOH NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4 Hipoclorito de Sodio Clorito de Sodio Clorato de Sodio Perclorato de Sodio 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) -2 -2 quedaría: quedaría: Fe 2 (SO4)2 FeSO4 Sulfato de hierro (II) Fe 2 (SO4)3 Fe2 (SO4)3 Sulfato de hierro (III) Actividad 10. 1. Escribe las formulas para las siguientes sales: Fosfato de sodio, Sulfato de calcio, cloruro de sodio, bicarbonato de sodio, carbonato de calcio, permanganato de potasio. 2. Consulta 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. Anion Nº de oxidación Nombre Veamos la siguiente (SO 4 ) -2 Sulfato tabla: (SO3) -2 Sulfito (NO3) -1 Nitrato (NO2) -1 Nitrito (CO3) -2 Carbonato (MnO4) -1 Permanganato (CrO4) -2 Cromato (PO4) -3 Fosfato (ClO) -1 Hipoclorito (ClO2) -1 Clorito (ClO3) -1 Clorato (ClO4) -1 Perclorato Cl -1 Cloruro S -2 Sulfuro Páginas de Consulta: http://www.eis.uva.es/~qgintro/nomen/tutorial-02.html (Estados de oxidación) 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!