Nomenclatura Definición del valor típico (T) de los no metales (nM)

Presentación del tema: "Nomenclatura Definición del valor típico (T) de los no metales (nM)"— Transcripción de la presentación:

1 Nomenclatura Definición del valor típico (T) de los no metales (nM)
Proceso inductivo deductivo para conocer las valencias de los elementos representativos y su nombre relativo fórmulas generales para ácidos y sales Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia. Profesor titular Centro de Ciencia Básica Escuela de ingenierías Universidad Pontificia Bolivariana

2 En este trabajo encontramos.
Una fundamentación teórica, relacionada desde lo cotidiano resumida en un algoritmo Varios ejemplos orientados desde el algoritmo El reto es “IMAGINAR” (respaldado en el algoritmo), que va a aparecer con el siguiente “clic”, si estamos de acuerdo continuar, y si no regresar para al final poder afirmar: ! lo hicimos ¡ Para desarrollar competencias que permitan: Dominar los no metales, su valor típico, sus valencias y nombres relativos Identificar las fórmulas generales de las funciones químicas Saber nombrar una formula química Saber formular un nombre Hacer las diferentes combinaciones de un elemento con H, con O con H & O

3 LA NOMENCLATURA NO ES MEMORIA
PERO TAMPOCO IGNORANCIA

4 CONSIDERACIONES GENERALES
Los elementos existentes en la naturaleza pueden clasificarse como metales (M) y como no metales (nM). Los nM poseen alta electronegatividad y tienden a ganar electrones para adquirir CARGA NEGATIVA. Los M poseen baja electronegatividad y tienden a perder electrones para adquirir CARGA POSITIVA. El oxígeno (O) es el segundo elemento más electronegativo de la tabla periódica, sólo superado por el flúor. El hidrógeno (H) tiene una electronegatividad intermedia y adquiere carga positiva o negativa dependiendo si se combina con un nM o con un M Todos los elementos, M y nM, pueden combinarse con H, con O o con H y O para formar compuestos clasificados en grupos funcionales.

5 por ser más electronegativo por ser menos electronegativo
VALENCIA Es la capacidad de enlace que posee un elemento. Al hacer la fórmula del compuestos se tiene que lograr neutralidad eléctrica y esto se obtiene haciendo el intercambio de valencias. La fórmula del compuesto formado por los elementos X de valencia x y Z de valencia z, siendo Z más electronegativo que X es: X Z x z x z Esto es el intercambio de valencias X Z Z adquiere carga – z por ser más electronegativo X adquiere carga + x por ser menos electronegativo Para establecer el orden en una fórmula, primero va la parte positiva y luego la parte negativa La carga real (en compuestos iónicos) o la carga aparente (en compuestos covalentes ) de un elemento en un compuesto se llama: “número de oxidación”

6 VALORES DE VALENCIA Para los elementos representativos, (los que están en los grupos de la tabla periódica) las valencias se obtienen a partir del número del grupo con restas sucesivas de dos en dos, ya que se obtienen con el número de electrones desapareados en la distribución electrónica normal o en la distribución electrónica excitada. Grupo VII, las valencias son: 7, 5, 3, 1 Grupo VI, las valencias son: 6, 4, 2 Grupo V, las valencias son: 5, 3, 1 Grupo IV, las valencias son: 4,2 Grupo III, las valencias son: 3,1 Grupo II, la valencia es: 2 Grupo I, la valencia es: 1

7 NOMBRE DE UN ELEMENTO SEGÚN EL VALOR RELATIVO DE SU VALENCIA
Si el elemento posee dos valores de valencia usamos los sufijos comparativos ico (indica mayor) y oso (indica menor). Si posee tres valores de valencia la “menos menor” exige el prefijo superlativo hipo y el sufijo comparativo oso. Si el elemento posee cuatro valores de valencia además de hipo-oso de la valencia “menos menor” también se requiere para la valencia “más mayor” el prefijo superlativo per y el sufijo ico. Si solo posee un valor valencia se indica con el sufijo ico (si en una familia sólo hay un hijo, se dice que es “hijo único”) Para el nM en las sales oxisales el sufijo ico cambia por ato y el sufijo oso cambia por ito.

8 Para no memorizar, si ordenamos alfabéticamente:
Mayor ico ato es a como es a y como es a Menor oso ito La valencia mayor es ico que cambia por ato. podemos asociar por ABC, que: La valencia menor es oso que cambia por ito. Los símbolos ~ ico / oso y ~ ato / ito significan: la raíz del nombre del elemento terminado en ico / oso o en ato / ito según su valencia relativa Si se requiere el prefijo superlativo (per o hipo), hay que incluirlo.

9 El carbono (C) es tan especial que origina la química orgánica.
DEFINICIÓN DEL VALOR TÍPICO (T) Para los nM el valor típico T es la “deficiencia de la norma del octeto”. T es útil como subíndice del H en los ácidos normales. Un ácido es una fórmula que inicia por H. Los valores de T, según el grupo, son: Grupo VII, T = 1 Grupo VI, T = 2 Grupo V, T = 3 excepto el Nitrógeno que es especial cuya T = 1 El nitrógeno (N) es tan especial que origina la química de aminoácidos. Grupo IV, T = 4 excepto el Carbono que es especial cuya T = 2 El carbono (C) es tan especial que origina la química orgánica. Grupo III, T = 3 Es mas fácil para el Boro (Z = 5) perder tres electrones (isoelectrónico con el Helio, Z = 2) que ganar cinco (isoelectrónico con el Neon, Z = 10)

10 Cromo (Cr) y manganeso (Mn) con T = 2 y V = 6,
Existen dos casos “raros” de metales que actúan como no metal sus parámetros como no Metal (nM) son: Cromo (Cr) y manganeso (Mn) con T = 2 y V = 6, con ésta valencia el sufijo es ico por similitud con el grupo VI (crómico y mangánico) y en oxisales cromato y manganato. Manganeso (Mn) con T = 1 y V = 7, con ésta valencia se usa el prefijo per y el sufijo ico (permangánico) por similitud con el grupo VII, y en oxisales permanganato.

11 LOS NO METALES (nM) Como es indispensable diferenciar si un elemento es metal (M) o no metal (nM) y los nM son solo 15 entonces veamos como dominarlos ya que son: III IV V VI VII B C N O F Si P S Cℓ As Se Br Te I At GRUPOS

12 ACRÒSTICO SUGERIDO PARA DOMINAR LOS NO METALES
Grupo VII: Como siete es el número perfecto y el mas común en la Biblia, lo llamaremos el grupo de Cristo porque Cristo “Fue Cℓavado Brutalmente I Atado” Para asociar: Flúor, Cℓoro, Bromo, Iodo (o mejor Yodo) y Astato. Grupo VI : Como este grupo está antes del VII (el de Cristo), entonces sería el “Anticristo” y según nuestras abuelas el diablo huele a Azufre (Sulfur), por eso el S está en este grupo, diríamos: “Ojala Satán Se Tenga” Para asociar Oxigeno, azufre (S), Selenio y Telurio,

13 Grupo V: Como no hay quinto malo, este es el grupo de las relaciones Colombo-Argentinas en fútbol (¿será por el 5-0?). En las eliminatorias para el mundial del 1998: Dicho marcador no creo que se repita porque ya “No Puede Asprilla” Para asociar con Nitrógeno, Fósforo (Phosfor) y Arsénico (As) (no es Ar porque Ar es el símbolo del Argón) Grupo IV : Como ya sabemos 12 de los 15 nM podemos afirmar que “Si C” para asociar: Silicio y Carbono Grupo III : Solo nos falta exclamar “Bueno ya acabamos” para asociarlo con el Boro. Del listado de los nM vamos a excluir el Oxígeno por ser formador de funciones y el Flúor por ser el único elemento más electronegativo que el oxígeno

14 VALENCIAS Resumiendo todo lo anterior: 2 T=2 T=1 raros Mn Mn Cr T
definición T + V Listado de los nM, nM “especiales”, nM “raros”, ss = semi suma 2 valor típico (T) valencias, nombres relativos, VALENCIAS Grupos III IV V VI VII De nuevo el valor Típico es para los nM. T es la “deficiencia” del octeto y T es ùtil como subíndice del H en los ácidos y un ácido es una fórmula que inicia con H En ABC Especiales T=2 T=1 Mayor ico ato B C Si C N P As N O S Se Te F Cℓ Menor oso Ito Br I At raros Los valores de V en un grupo se obtiene a PARTIR del numero del grupo con RESTAS sucesivas de DOS en DOS. Mn Mn Cr Nombres relativos en química T 1 2 3 4 3 2 1 OXISALES En español, nombre según la valencia relativa Más-mayor 7 7 Per ~ ico Per ~ ato mayor 6 3 4 5 6 5 ~ ico ~ ato menor 1 2 3 4 3 ~ oso ~ ito Menos-menor 1 2 1 Hipo ~ oso Hipo ~ ito

15 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ M H H nM M O H nM O nM O M (OH) M nM ) M (nM O -1
+ v M - v nM H1+ O2- H1- H1+ y O2- B) 3. A) 1. B) 2. B) 2. B) 1. A) 2. Las combinaciones de M o nM con H, con O, con H & O originan las funciones: B) no ácidos, no inician por H, la segunda parte de la FÓRMULA define la función A) ácidos, inician por H y su subíndice es T +V -1 hidruro M ico/oso ~ B) 1. M H 1 V Hidruro: fórmula con H en la MULA A) 1. H nM ácido nM hídrico T ~ +V -2 óxido ~ M ico/oso Si nM pertenece a grupos VI, VII M O 2 V óxido: fórmula con O en la MULA A) 2. H nM O ácido nM ico/oso ~ B) 2. T SS +V -2 nM O Este es el ácido OXACIDO ORTO o normal 2 V óxido nM ico/oso ~ o anhídrido Existen dos oxácidos anormales: el meta y el piro, según su T algunos nM no los forman +V -1 M (OH) hidróxido ~ M ico/oso B) 3. 1 V A) 3. Ácido meta = orto deshidratado hidróxido: fórmula con H&O en la MULA +Vm -T A) 4. Ácido piro = doble orto deshidratado B) 4. M nM nM uro ~ ~ M ico/oso T Vm Si en los ácidos sustituimos los hidrógenos por un metal aparecen las sales, así: +Vm -T ) B) 5. M (nM O nM ato ito ~ ~ M ico oso T SS Vm

16 El resumen anterior lo podemos asociar con un sistema metro de transporte masivo porque tiene:
Dos líneas: la A) y la B) Estaciones en cada línea B) no ácidos, no inician por H, la segunda parte de la fórmula define la función y sistema cable B) 1. M H hidruro M ico/oso A) ácidos, inician por H y su subíndice es T 1 V ~ A) 1. H nM ácido nM hídrico M O óxido M ico/oso T ~ 2 V ~ B) 2. nM O A) 2. H nM O ácido nM ico/oso óxido nM ico/oso ~ T SS ~ 2 V o anhídrido B) 3. M (OH) hidróxido M ico/oso 1 V ~ B) 4. M nM nM uro M ico/oso T Vm ~ ~ B) 5. nM ato ito M ico oso A) 3. Ácido meta = orto deshidratado ~ ~ M (nM O ) SS T Vm A) 4 Ácido piro = doble orto deshidratado

17 ~ ~ HT nMOSS H T nM OSS Ácido meta nM ico/oso Ácido piro nM ico/oso
Nota: Existen dos ácidos oxácidos anormales porque algunos nM no los poseen y son: el meta y el piro Ácido meta = orto deshidratado, es decir orto menos H2O1 Ácido meta = HT nMOSS - 2 - 1  A) 3. Ácido meta nM ico/oso ~ solo existe si T > 2 por lo tanto es solo para: B, P, As y Si. Si T = 1 (Cℓ, Br, I, At y N), y si T = 2 (S, Se, Te y C) no existe el ácido meta para estos elementos. Ácido piro = doble orto deshidratado, es decir orto x2 menos H2O1 Ácido piro = H T nM OSS 2 - 2 2 x 2 - 1  A) 4. Ácido piro nM ico/oso ~ éste ácido solo existe si T > 1. Si T = 1 (Cℓ, Br, I, At y N), no existe el ácido piro para estos elementos.

18 ~ ~ ~ ~ M (nM O ) B) 6. nM ato ito M ico oso a = T - 2 M (nM O )
Si en los ácidos oxácidos anormales META y PIRO sustituimos los hidrógenos por un metal aparecen las SALES oxisales META y PIRO, así: +Vm Vm a- a La carga del radical está dada por el número de hidrógenos sustituidos M (nM O ) B) 6. meta nM ato ito M ico oso SS - 1 ~ ~ a = T - 2 +Vm b Vm b- M (nM O ) nM ato ito M ico oso 2 SSx2 - 1 B) 7. piro ~ ~ b = 2T - 2 Observe que el subíndice DOS nos indica que la sal es PIRO

19 Ilustraciones tipo “combinar con H, con O, con H & O”:
1) El cobre (Cu) de valencia ico (la mayor), si las valencias del Cu son 2 y 1. Con H: B 1: M1HV Cu1H2 Hidruro cúprico Cu es un metal, con V=2 (ico) Cu2O2 óxido cúprico Con O: B 2: M2OV simplificado queda CuO Con H&O: B 3: M1(OH)V Cu1(OH)2 Hidróxido cúprico De manera similar podemos trabajar con cualquier metal

20 Ilustraciones tipo “combinar con H, con O, con H & O”:
2) El bromo (Br) de valencia 7 (per ~ ico), como el Br es un no metal (nM) se requiere el valor típico (T = 1) y calcular la semi suma (ss) entre 1 y 7 (ss = 4) Con H: A 1: HTnM1 H1Br1 ácido bromhídrico Br es un nM con V = 7, perbrómico T = 1, ss = 4 Con O: B 2: nM2OV Br2O7 óxido perbrómico Con H&O: A 2:HTnM1OSS H1Br1O4 ácido perbrómico El H1Br1 si existe porque el Br es muy electronegativo, (es del grupo VII) Como T = 1 no existe el ácido meta, sería: H-1Br1O3 (menos un H imposible) Tampoco existe el ácido piro, sería: H0Br2O7 (cero H, no es un ácido)

21 Ilustraciones tipo “combinar con H, con O, con H & O”:
3) El selenio (Se) de valencia 6 (~ ico), como el Se es un no metal (nM) se requiere el valor del típico (T = 2) y calcular la semi suma (ss) entre 2 y 6 (ss = 4) Con H: A 1: HTnM1 H2Se1 ácido selenhídrico Se es un nM con v = 6, selénico T = 2, ss = 4 Se2O6 óxido selénico Con O: B 2: nM2OV Simplificado queda Se1O3 Con H&O: A 2:HTnM1OSS H2Se1O4 ácido selénico El H2Se1 si existe porque el Se es muy electronegativo,(es del grupo VI) Como T = 2 no existe el ácido meta, sería: El ácido meta con A 3:HT - 2nM OSS - 1 H0Se1O3 Como T = 2 si existe el ácido piro, sería: El ácido piro con A 4:H2T - 2nM2OSSx2 - 1 H2Se2O7

22 Como T = 3 si existen los ácidos meta y piro, y sus formulas son:
Ilustraciones tipo “combinar con H, con O, con H & O”: 4) El fósforo (P) de valencia 1 (hipo ~ oso), como el P es un no metal (nM) se requiere el valor del típico (T = 3) y calcular la semi suma (ss) entre 3 y 1 (SS = 2) H3P1 no existe como ácido P es un nM con V = 1, hipofosforoso T = 3, ss = 2 Con H: A 1: HTnM1 Se “voltea” a PH3 fosfina Con O: B 2: nM2OV P2O1 óxido hipofosforoso Con H&O: A 2:HTnM1OSS H3P1O2 ácido hipofosforoso Como T = 3 si existen los ácidos meta y piro, y sus formulas son: El ácido meta hipofosforoso es: A 3:HT - 2nM1OSS - 1 H1P1O1 El ácido piro hipofosforoso es: A 4:H2T - 2nM2OSSx2 - 1 H4P2O3

23 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 1) Hidruro ferroso Consideraciones: Las valencias (V) del M Fe son:3 (mayor- ico) y 2 (menor oso) No inicia por H Fe1H2 Función B 1: M1HV 2) Ácido perclórico Consideraciones: La valencia per ico del Cℓ es V= 7, por ser un nM su T = 1 y la semisuma entre 1 y 7 es: SS =4 ~ Inicia por H H1Cℓ1O4 Función A 2: HTnM1OSS 3) Hidróxido cálcico Consideraciones: Como el Ca es un M del grupo II su única valencia (v) es 2 (mayor ico), No inicia por H Ca1(OH)2 Función B 3: M1(OH)V

24 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 4) Óxido aurico Consideraciones: Las valencias (V) del M Au son:3 (mayor- ico) y 1 (menor oso) No inicia por H Au2O3 Función B 2: M2OV 5) Ácido bromhídrico Consideraciones: para en nM Br el valor típico es T = 1 Inicia por H H1Br1 Función A 1: HTnM1

25 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 6) Ácido metaborico Consideraciones: La valencia ico del B es V= 3, por ser un nM su T = 3 y la semisuma entre 3 y 3 es: SS = 3 Inicia por H H1B1O2 Función A 3: HT – 2 nM1OSS - 1 7) Ácido pirobórico Consideraciones: La valencia ico del B es V= 3, por ser un nM su T = 3 y la semisuma entre 3 y 3 es: SS = 3 Inicia por H H2B2O5 Función A 4: H2T – 2 nM 2OSSx2 - 1

26 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 8) Ácido carbónico Consideraciones: La valencia ico del C es V= 4, por ser un nM su T = 2 y la semisuma entre 2 y 4 es: SS = 3 Inicia por H H 2 C 1 O3 Función A 2: H T nM 1 OSS 9) Ácido permangánico Consideraciones: La valencia per ico del Mn es V= 7, por ser un nM su T = 1 y la semisuma entre 1 y 7 es: SS = 4 ~ Inicia por H H 1 Mn 1 O 4 Función A 2: H T nM 1 OSS

27 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 10) Ácido nítrico Consideraciones: La valencia ico del N es V= 5, por ser un nM su T = 1 y la semisuma entre 1 y 5 es: SS = 3 Inicia por H ~ H 1 N 1 O 3 Función A 2: H T nM 1 OSS 11) sulfuro férrico Consideraciones: Las valencias del metal (Fe) hierro son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM azufre (S), T = 2 No inicia por H Fe 2 S 3 Función B 4: M T nM vm

28 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 12) hipoclorito ferroso Consideraciones: Las valencias del metal (Fe) hierro son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM cloro la valencia hipo – ito es V = 1, T = 1 y SS = 1 No inicia por H Fe1(CℓO1)2 Función B) 5: MT(nMOSS)Vm 13) perbromato cromoso Consideraciones: Las valencias del metal cromo son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM bromo la valencia per – ato es V = 7, T = 1 y SS = 4 No inicia por H Cr1(BrO4)2 Función B) 5: MT(nMOSS)Vm

29 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 14) nitrato cobaltoso Consideraciones: Las valencias del metal cobalto son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM nitrógeno la valencia ato es V = 5, T = 1 y SS = 3 No inicia por H Co1(NO3)2 Función B) 5: MT(nMOSS)Vm 15) fosfito aurico Au3(PO3)3 Consideraciones: Las valencias del metal oro son: 3 (mayor – ico) y 1 (menor – oso). Para el nM fósforo la valencia ito es V = 3, T = 3 y SS = 3 No inicia por H Simplificando queda Función B) 5: MT(nMOSS)Vm Au1(PO3)1

30 Ilustraciones tipo “cual es la formula de”
Nombre Respuesta 16) carbonato cuproso Consideraciones: Las valencias del metal cobre son: 2 (mayor – ico) y 1 (menor – oso). Para el nM carbono la valencia ato es V = 4, T = 2 y SS = 3 No inicia por H Cu2(CO3)1 Función B) 5: MT(nMOSS)Vm 11) cloruro sódico Consideraciones: La valencias del metal (Na) sodio es: 1 (metal alcalino). Para el nM azufre (Cℓ), T = 1 No inicia por H Na 1 Cℓ 1 Función B 4: M T nM vm

31 Suma de números de oxidación = 0
Ilustraciones tipo “nombrar una fórmula dada” La fórmula nos indica la función, hay que determinar la valencia de cada elemento para conocer su nombre relativo. Como toda fórmula es eléctricamente neutra se cumple que: Suma de números de oxidación = 0 En los grupos funcionales simples, la valencia de un elemento coincide con el valor absoluto de su número de oxidación Los metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) son +1 Los alcalino térreos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) son +2 En una sal haloidea el número de oxidación del no metal es -T X -T ya que su fórmula general es: MT nM V.

32 En una oxisal orto de metal polivalente (número de oxidación “X”), el número de oxidación del no metal es “y”. Como tenemos “dos incógnitas” se requieren “dos ecuaciones”: Con la “semisuma” (el número de oxígenos) calculamos “y” SS = T + “y” 2 ya que la fórmula general de una sal oxisal es: X y MT(nMOSS)Vm. Con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” Si el valor de “X” no coincide con una valencia del metal, nos indica que la sal es meta, en este caso:

33 Ma(nMOSS- 1)Vm. Mb(nM2OSSx2- 1)Vm.
En una oxisal meta de metal polivalente (número de oxidación “X”), el número de oxidación del no metal es “y”. Como tenemos “dos incógnitas” se requieren “dos ecuaciones”: Con la semisuma menos uno (el número de oxígenos) calculamos “y” ya que la fórmula general de una sal oxisal META es: Ma(nMOSS- 1)Vm. Con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” En una oxisal piro (se identifica porque el nM posee un subíndice 2) de metal polivalente (número de oxidación “X”), el número de oxidación del no metal es “y”. Como tenemos “dos incógnitas” se requieren dos ecuaciones: Con la “semi suma x 2 menos uno” (el número de oxígenos) calculamos “y” ya que la fórmula general de una sal oxisal PIRO es: Mb(nM2OSSx2- 1)Vm. Con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X”

34 No podemos “imaginar” que X = 2, la fórmula puede estar simplificada
Ilustraciones tipo “nombrar” X Y -2 nM ato ito M ico oso 1) nombrar: Pb (S O3)2 Función B 5: M T (nMO SS ) Vm ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb) y de nM (S), (T = 2) No podemos “imaginar” que X = 2, la fórmula puede estar simplificada 2 + Y 2 Con el número de oxígenos (3) = SS, calculamos “Y”: 3 = Y = 4 sulfito con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 2(4) + 6(-2) = 0 X = 4 Las valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso) plúmbico Respuesta: el nombre de Pb (S O3)2 es: Sulfito plúmbico es orto

35 Las valencias del Sn son: 4(ico), 2(oso)
Ilustraciones tipo “nombrar” X -2 nM uro M ico oso 2) nombrar: Sn S2 Función B 4: M T nM V ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Sn), nM (S), (T = 2) con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” No “imaginar” que X = 2 1(X) + 2(-2) = 0  X = 4 Las valencias del Sn son: 4(ico), 2(oso)  estánnico Respuesta: el nombre de Sn S2 es: Sulfuro estánnico

36 Ilustraciones tipo “nombrar”
X Y -2 nM ato ito M ico oso Fe (P O4) ~ ~ 3) nombrar: Función B 5: M T (nMO SS ) V Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe) y de nM (P), (T = 3) 3 + Y 2 Con el número de oxígenos (4) = SS, calculamos “Y”: 4 = Y = 5 fosfato con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” No “imaginar” que X = 1 1(X) + 1(5) + 4(-2) = 0  X = 3 Las valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso) férrico Respuesta: el nombre de Fe (PO4) fosfato férrico es orto

37 Las valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso)
Ilustraciones tipo “nombrar” X - 2 nM uro M ico oso Fe2Se3 ~ ~ 4) nombrar: Función B 4: M T nM V Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe), nM (Se), (T = 2) con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 2(X) + 3(-2) = 0  X = 3 Las valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso)  férrico Respuesta: el nombre de Fe2Se3 es: Seleniuro férrico

38 Ilustraciones tipo “nombrar”
X Y - 2 nM ato ito M ico oso 5) nombrar: Fe (Br O4)2 Función B 5: M T (nMO SS ) V ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe) y de nM (Br), (T = 1) Con el número de oxígenos (4) = SS, calculamos “Y”: 1 + Y 2 4 =  Y = 7 perbromato con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 2(7) + 8(-2) = 0 X = 2 Las valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso) ferroso Respuesta: el nombre de Fe (BrO4)2 es: perbromato ferroso (es orto)

39 Ilustraciones tipo “nombrar”
2 Y -2 nM ato ito M ico oso ~ ~ 6) nombrar: Ca (C O3) Función B 5: M T (nMO SS ) Vm Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de nM (C), (T = 2) El Ca es metal alcalino térreo  su valencia es 2 (ico)  cálcico con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “Y” 1(2) + 1(Y) + 3(-2) = 0  Y = 4  carbonato Respuesta: el nombre de Ca (C O3) es: carbonato cálcico

40 Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu)
Ilustraciones tipo “nombrar” X -2 +1 Hidróxido M ico oso ~ 7) nombrar: Cu (O H)2 Función B 3: M (OH ) V Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu) con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 2(-2) + 2(1) = 0 X = 2 Las valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso) cúprico Respuesta: el nombre de Cu (O H)2 es: hidróxido cúprico

41 No existe el cobre de valencia tres La sal no es orto, debe ser meta
Ilustraciones tipo “nombrar” X Y - 2 nM ato ito M ico oso 8) nombrar: Cu (PO3) Función B 5: M T (nMO SS ) V ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu), y de nM (P), (T = 3) 3 + Y 2 Con el número de oxígenos (3) = SS, calculamos “Y”: 3 = Y = 3  fosfito con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 1(3) + 3(-2) = 0  X = 3 Las valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso) No existe el cobre de valencia tres La sal no es orto (Borrón y cuenta nueva) La sal no es orto, debe ser meta

42 Ilustraciones tipo “nombrar”
X Y - 2 Meta nM ato ito M ico oso Cu (P O3) Función B 6: M a (nM O SS-1 ) V ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu), y de nM (P), (T = 3) 3 + Y 2 Con el número de oxígenos (3) = SS - 1, calculamos “Y”: 3 = - 1  Y = 5  meta fosfato con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 1(5) + 3(-2) = 0 X = 1 Las valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso) cuproso Respuesta: el nombre de Cu (PO3) es: Meta fosfato cuproso

43 El subíndice DOS del nM nos indica que es PIRO
Ilustraciones tipo “nombrar” X Y - 2 9) nombrar: Pb (S2O7)2 Función B 7: M b (nM2O SSx2 - 1 ) V Piro nM ato ito M ico oso ~ ~ El subíndice DOS del nM nos indica que es PIRO Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb), y de nM (S), (T = 2) Con el número de oxígenos (7) = SSx2 - 1, calculamos “Y”: 2 + Y 2 7 = x2 - 1  Y = 6  piro sulfato con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 4(6) + 14(-2) = 0 X = 4 Las valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso) plúmbico Respuesta: el nombre de Pb (S2O7)2 es: piro sulfato plúmbico

44 Ilustraciones tipo “nombrar”
X - 1 10) nombrar: Co H2 Función B 1: M H V Hidruro M ico oso ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Co) con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X” 1(X) + 2(-1) = 0  X = 2 Las valencias del Co son: 3(ico), 2(oso)  cobaltoso Respuesta: el nombre de Co H2 es: hidruro cobaltoso

45 Ilustraciones tipo “nombrar”
X - 2 11) nombrar: Pb O2 Función B 2: M 2O V Óxido M ico oso ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb) 1(X) + 2(-2) = 0  X = 4 Las valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso)  plumbico Respuesta: el nombre de Pb O2 es: óxido plúmbico

46 Reacción de neutralización
Un ácido se neutraliza con una base o hidróxido para producir una sal más agua Los reactivos (entran) son el ácido y la base Los reactivos y los productos se separan por una flecha () que se lee “produce” Los productos (salen) son la sal y el agua

47 # de H que entran = # de H que salen
Balanceo por tanteo de la reacción de neutralización Esta reacciones se balancean por tanteo, asignando como coeficiente estequimétrico (ce) igual a uno a la sal (la sustancia más “rara”) Al ácido, a la base y al agua le asignamos como coeficiente el signo “?” que se lee “no se”, y por tanteo se puede conocer el valor de cada “?” del metal (M), del no metal (nM) y del oxigeno (O) Con los hidrógenos hacemos el chequeo del balanceo, se tiene que cumplir que # de H que entran = # de H que salen Luego de balanceada la reacción, calculamos el mínimo común múltiplo (MCM) de los coeficientes estequiométricos

48 Para neutralizar hay dos rutas posibles:
Calcular para reactivos y productos el valor del factor equivalente gramo (E) MCM ce E = 1. acido hidrácido  sal haloidea Para neutralizar hay dos rutas posibles: 2. acido oxácido  oxisal +V - T ? ? ? Ruta 1: HTnM1 + M1(OH)V  1 MT nMVm + H2O Ácido nM hídrico hidróxido M ico/oso nM uro M ico/oso ~ ~ ~ ~ +V - T ? ? ? Ruta 2: HTnMOss + M1(OH)V  1 MT(nMOSS)Vm + H2O Ácido nM ico/oso hidróxido M ico/oso nM ato/ito M ico/oso ~ ~ ~ ~ Luego del intercambio de valencias en la sal para lograr neutralidad eléctrica +V - T Simplificar, si es del caso

49 ~ ~ ~ ~ Ejemplo 1: Hacer la reacción de neutralización para obtener
Sulfato férrico Como el nM termina en ato, corresponde a la ruta 2 +V - T ? HTnMOss + ? M1(OH)V  1 MT(nMOSS)Vm + ? H2O Ácido nM ico/oso X hidróxido M ico/oso X nM ato/ito X M ico/oso X ~ ~ ~ ~ variables nM es S, T = 2,V = 6 (ico x ato) SS = 4 M es Fe:Vm = 3(ico)-2(oso) X Sustituyendo: MCM = 6 ? ? +3 - 2 ? 3 H2SO4 + 2 Fe1(OH)3  1 Fe2(SO4)3 + 6 H2O Ácido sulfúrico Hidróxido férrico sulfato férrico tanteo Fe entran ? x 1  salen 1 x 2 ? = 2 S entran ? x 1  salen 1 x 1 x 3 ? = 3 O entran 3 x 4 + 2 x 1 x 3  salen 1 x 4 x 3 + ? x 1 6 = ? H entran 3 x 2 + 2 x 1 x 3  salen 6 x 2 OK 6 6 6 6 E E =2 E =3 E =6 E =1 3 2 1 6

50 ~ ~ ~ ~ Ejemplo 2: Hacer la reacción de neutralización para obtener
Sulfuro plúmbico Como el nM termina en uro, corresponde a la ruta 1 +V - T ? HTnM1 + ? M1(OH)V  1 M T nM Vm + ? H2O Ácido nM hídrico hidróxido M ico/oso X nM uro M ico/oso X ~ ~ ~ ~ variables nM es S, T = 2 M es Pb: Vm = 4(ico)/2(oso) X Sustituyendo: ? ? MCM = 4 +4 - 2 ? 2 H2S1 + 1 Pb1(OH)4  1 Pb 2 S 4 + H2O 1 2 4 Ácido sulfhídrico Hidróxido plumbico sulfuro plúmbico simplificando tanteo Pb entran ? x 1  salen 1 x 1 ? = 1 S entran ? x 1  salen 1 x 2 ? = 2 O entran 1 x 1 x 4  salen ? x 1 4 = ? H entran 2 x 2 + 1 x 1 x 4  salen 4 x 2 OK 4 4 4 4 E E =2 E =4 E =4 E =1 2 1 1 4

51 Justificación del cambio metodológico.
APÉNDICE Justificación del cambio metodológico. En vista de que en los textos existe una serie de metodologías que llevan a errores al aplicarlas y que generan cierto grado de dificultad para que el estudiante se apersone del conocimiento en una forma crítica y analítica, he planteado una metodología más integral que genere en forma general y amena la aplicabilidad para cada caso particular, logrando con ello subsanar los inconvenientes encontrados en las metodologías clásicas. A continuación planteo los casos encontrados en la literatura clásica que generan inconvenientes de aprendizaje y ERRORES DE APLICACIÓN, pero lo más importante no es mostrar problemas sino plantear soluciones a los casos encontrados.

52 Errores en textos clásicos
Caso No. 1, “Ácidos de memoria” En textos como ISBN de origen americano establecen: “Un ácido ternario común (sic) de cada no-metal se designa (en forma arbitraria (sic)) como ácido - ico, es decir, se nombra diciendo la raíz del ácido (sic) terminada en – ico. Los ácidos ternarios de este tipo se indican en la siguiente tabla. No hay ácidos ternarios de terminación - ico para los no metales que se omiten (sic). Es importante aprender los nombres y fórmulas de estos ácidos de memoria (sic) porque los nombres de los demás ácidos ternarios y sales se derivan de ellos”. NOTA: (Sic) significa copia textual aunque no estoy de acuerdo

53 “Grupo periódico de elementos centrales”
IIIA IVA VA VIA VIIA H3BO3 Ac. Bórico H2CO3 Ac. Carbónico HNO3 Ac. Nítrico H4SiO4 Ac. Silícico H3PO4 Ac. Fosfórico H2SO4 Ac. Sulfúrico HCℓO3 Ac. Clórico H3AsO4 Ac. Arsénico H2SeO4 Ac. Selénico HBrO3 Ac. Brómico H6TeO6 (Sic) Ac. Telúrico HIO3 Ac. Yódico

54 COMENTARIOS Sic 1, “Ácido ternario común”. El texto hace referencia al ácido normal o orto pero no menciona los ácidos anormales meta y piro que algunos no metales forman. Sic 2, “en forma arbitraria”. El autor desconoce que el sufijo ICO (indica mayor) y el sufijo OSO (indica menor) son sufijos comparativos y se emplean para indicar con que valor relativo de valencia trabaja el no-metal. Sic 3, “La raíz del ácido terminada en ico”. Todos somos humanos, esto es un eleve, lo que termina en ico es la raíz del nombre del elemento. Sic 4, “No hay ácidos ternarios de terminación –ico para los no metales que se omiten”. Este comentario puede inducir a un sofisma de negar la existencia de algunos ácidos –ico que si existen y que generan sales que también existen como por ejemplo: Ácido Crómico: H2CrO4 y ácido Mangánico: H2MnO4.

55 Nota 1: si el ácido crómico no existiera, no existiría la sal cromato que es de amplio uso en procesos textiles, curtido de cueros, componente en pinturas anticorrosivas para hierro, acero y aleaciones ligeras, tintas, conservador de la madera, etc. Nota 2: si el ácido mangánico no existiera, no existiría la sal manganato que es usada en baterías, en estampado, en fotografía, en purificación de agua, blanqueante de fibras, desinfectante Sic 5, “Es importante aprender los nombres y fórmulas de estos ácidos de memoria”. Con esto lo único que consigue es hacerle creer al los estudiantes que la química está en un pedestal y que el profesor está inalcanzable en dicho pedestal y por lo tanto el “club de amigos de la química” sería una especie en vía de extinción. Esto es un paradigma innecesario. Sic 6, “H6TeO6 ácido telúrico”. Aquí alguien se equivocó porque el ácido telúrico tiene por fórmula H2TeO4, pero es dihidratado, H2TeO4. 2H2O, y a alguien le dió por contar: H hay 6, Te hay 1 y O hay 6 (¿factor común para reducir a la mínima expresión?)

56 ...y sigue el texto: “Los ácidos que tienen un átomo de oxígeno menos por átomo central se nombran del mismo modo, con excepción que el sufijo ICO se cambia a OSO” COMENTARIO Esta es una tentativa de relacionar los ácidos – OSO con los ácidos – I CO (¿aprendidos de memoria?). Sólo existe una discrepancia en el H6TeO5 cuando en realidad es H2TeO3. ...continúa el texto “Los ácidos ternarios que tienen un átomo de oxígeno menos que los ácidos - OSO se nombran usando el prefijo HIPO y el sufijo – OSO” Esta norma induce a generar los ácidos HIPO-OSO para el Boro, para el Carbono y para el Silicio que no existen, además el ácido Hipoteluroso sería H6TeO4 que si existe pero su fórmula es H2TeO2. La efectividad de esta norma es del 67% (8 correctos de 12 posibles).

57 ...y continúa el texto: “Los ácidos que contienen un átomo de oxígeno mas por átomo de no-metal central que el ácido – ICO se nombran con el prefijo PER y el sufijo – ICO”. COMENTARIO Esta norma induce a generar los ácidos PER-ICO para los no metales que no tienen la valencia per – ico: B, C, Si, N, P, As, S, Se y Te que no existen, también los ácidos PER-ICO para los no metales Cℓ, Br, I que si existen, pero no inducen al ácido Permangánico (HMnO4) generador de las sales Permanganato de amplio uso como agente oxidante. Efectividad de esta norma: solo 13% (3 correctos de 13 posibles). Nota: si el permanganato no existiera, que hacer cuando se requiera como: Desinfectante, bactericida, fabricación de sacarina, antídoto en envenenamiento con morfina, curare y fósforo

58 Caso No. 2. Ácidos orto, meta y piro, propuesta “general” con muchas excepciones.
En textos como ISBN de origen español hacen un intento de definir los ácidos orto (normal) y los anormales meta y piro, así: “Para las columnas impares”: (sic. Se refieren a los elementos de los grupos III, V y VII) PREFIJO FORMA QUE INDICA Meta 1 anhídrido + 1 H2O Piro + 2 H2O Orto + 3 H2O COMENTARIO Cuando ilustran su uso sólo lo aplican para los no metales B, P y As (los que tienen T = 3), pero nunca para Cℓ, Br, I, N (nosotros ya sabemos que por poseer T=1 estos ácidos son anormales y no existen para estos elementos).

59 ...sigue el texto: “Para las columnas pares”:(sic, se refieren a los elementos de los grupos IV y VI) PREFIJO FORMA QUE INDICA Meta 1 anhídrido + 1 H2O Piro 2 anhídrido Orto + 2 H2O COMENTARIO Cuando ilustran su uso lo aplican para el S, Se y Te, pero solo la definición orto y piro y nunca la del meta (nosotros ya sabemos que como T = 2 el meta no existe para ellos). Para el Si que si tiene meta (ya que T=4) no pueden usar las definiciones anteriores ya que no cumple la del piro, para el Silicio hay que definir que: Piro = 2 anhídrido + 3 H2O

60 Sólo 4 buenos de 12 posibles
Vamos a generar los “ácidos ICO de memoria” sin memoria pero con A 2: HTnMOSS y vamos a efectuar el balanceo por tanteo de la reacción de obtención a partir del anhídrido para ver cuales cumplen la definición propuesta acido T V SS ¿Cumple? Bórico H3BO3 1B2O3 + 3H2O 2H3BO3 si Carbónico H2CO3 1CO2 + 1H2O H2CO3 no Silícico H4SiO4 1SiO2 + 2H2O H4SiO4 Nítrico H1NO3 11N2O5 + 1H2O 2 H1NO3 fosfórico H3PO4 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 Arsénico H3AsO4 1As2O5 + 3H2O 2H3AsO4 Sulfúrico H2SO4 1SO3 + 1H2O H2SO4 Selénico H2SeO4 1SeO3 + 1H2O H2SeO4 Telúrico H2TeO4 1TeO3 + 1H2O H2TeO4 Clórico H1CℓO3 1Cl2O5 + 1H2O 2 H1CℓO3 Brómico H1BrO3 1Br2O5 + 1H2O 2H1BrO3 yódico H1IO3 1I2O5 + 1H2O 2H1IO3 % de efectividad = 33.33% Sólo 4 buenos de 12 posibles

61 Caso No. 3 en la mayoría de los textos elementales y avanzados.
Nos afirman que:”Una vez que usted conozca los números de oxidación (sic) de los diversos iones, podrá vaticinar las fórmulas químicas de cualquiera compuestos que formen. Si usted quiere volverse experto en escribir y nombrar compuestos, deberá memorizar los nombres y símbolos de los iones en la tabla a. Una buena idea es usar fichas. Repase estas fichas a diario hasta que haya memorizado (sic) los nombres y símbolos de los iones” Sic. No es número de oxidación, es carga del ión. “Tabla a: memorizar la siguiente tabla” Cℓ1- Cloruro (NO2)1- nitrito (SO4)2-sulfato (AsO4)3- Arseniato F1- Fluoruro (NO3)1- nitrato (SO3)2- sulfito (BO3)3- borato Br1- Bromuro (CℓO)1- hipoclorito (CO3)2- carbonato (SiO4)4- silicato I Yoduro (CℓO2)1- clorito (CrO4)2- cromato (MnO4)2- manganato S2- Sulfuro (CℓO3)1- clorato (PO4)3- fosfato (BrO3)1- bromato Sic: nM T-  nMuro Sic: (nMOSS) T-  nM ato/ito Aquí están todos los de la tabla y los que faltan