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COMPUESTOS Y FÓRMULAS Basado en el trabajo del Prof. Víctor Batista Universidad de Yale Basado en el trabajo del Prof. Víctor Batista Universidad de Yale.

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2 COMPUESTOS Y FÓRMULAS Basado en el trabajo del Prof. Víctor Batista Universidad de Yale Basado en el trabajo del Prof. Víctor Batista Universidad de Yale

3 Compuestos iónicos y moleculares NaCl, Sal común Buckybola, C 60 Etanol, C 2 H 6 O Molécula: Es la más pequeña unidad identificable que conserva las propiedades químicas de una sustancia pura.

4 Compuestos moleculares COMPUESTO: combinación de dos o más elementos en una relación másica definida.COMPUESTO: combinación de dos o más elementos en una relación másica definida. (Las características de cada elemento se pierden cuando se forma el compuesto) MOLÉCULA (de un compuesto)*: es la menor porción de un compuesto que conserva sus propiedades químicas.MOLÉCULA (de un compuesto)*: es la menor porción de un compuesto que conserva sus propiedades químicas. * ¿Por qué es necesaria la aclaración?

5 FÓRMULA GLOBAL La fórmula de la glicina es: C 2 H 5 NO 2La fórmula de la glicina es: C 2 H 5 NO 2 En una molécula de glicina encontramos:En una molécula de glicina encontramos: –2 átomos de C –5 átomos de H –1 átomo de N –2 átomos de O

6 FÓRMULA CONDENSADA La fórmula de la glicina es: NH 2 CH 2 CO 2 HLa fórmula de la glicina es: NH 2 CH 2 CO 2 H (en este caso se especifican la composición y los grupos funcionales presentes en la molécula) (en este caso se especifican la composición y los grupos funcionales presentes en la molécula) En una molécula de glicina encontramos:En una molécula de glicina encontramos: –1 grupo amino: -NH 2 –1 grupo metileno: -CH 2 - –1 grupo carboxilo: -CO 2 H

7 FÓRMULAS ESTRUCTURALES Muestran como se relacionan los átomos que integran la molécula.Muestran como se relacionan los átomos que integran la molécula. Observe el modelo; las lineas o tabiques entre átomos representan los enlaces químicos.

8 FORMULANDO … fórmula condensadaPodemos representar a la glicina mediante su fórmula condensada H 2 NCH 2 COOH fórmula estructural… o mediante su fórmula estructural

9 MODELOS MOLECULARES Ball & stick Space-filling Permiten un nivel superior de detalle estructural

10 MASA MOLECULAR Y MASA MOLAR Masa molecular = suma de las masas atómicas de todos los átomos presentes en la molécula. Masa molar molecular = masa (en g) de un mol de moléculas.

11 ¿Cuál es la masa molar del etanol (C 2 H 6 O)? 1 mol de etanol contiene: 2 mol de C (12.01 g de C/1 mol) = g de C 6 mol de H (1.01 g de H/1 mol) = 6.06 g de H 1 mol de O (16.00 g de O/1 mol) = g de O TOTAL = masa molar = g/mol

12 Fórmula = Masa molar = TilenolTilenol C 8 H 9 NO g/mol

13 Masa molar de algunas sustancias:

14 ¿Qué cantidad (mol) de alcohol (C 2 H 6 O) hay en una lata de cerveza si ésta contiene 21.3 g de C 2 H 6 O? (a) Masa molar del C 2 H 6 O = g/mol (b) Calculamos n de C 2 H 6 O:

15 ¿Cuántas moléculas de alcohol contiene nuestra lata de cerveza? = 2.78 x moléculas Tenemos mol de C 2 H 6 O.

16 ¿Cuántos átomos de C contiene nuestra lata de cerveza? = 5.57 x átomos de C - Tenemos 2.78 x moléculas. - Cada molécula contiene 2 átomos de C. - Por lo tanto, el número de átomos de C es:

17 Compuestos iónicos y moleculares Hemo NaCl Los compuestos moleculares poseen moléculas discretas En los compuestos iónicos las partículas discretas son iones individuales

18 IONES Y COMPUESTOS IÓNICOS IONES: son átomos o grupos de átomos que adquirieron carga eléctrica por pérdida o ganancia de electrones.IONES: son átomos o grupos de átomos que adquirieron carga eléctrica por pérdida o ganancia de electrones. Si se produce una pérdida de electrones tenemos un CATIÓN con carga positivaSi se produce una pérdida de electrones tenemos un CATIÓN con carga positiva Si se produce una ganancia de electrones tenemos un ANIÓN con carga negativa.Si se produce una ganancia de electrones tenemos un ANIÓN con carga negativa.

19 FORMACIÓN DE CATIONES Y ANIONES Un CATIÓN se forma cuando un átomo pierde uno o más electrones Un ANIÓN se forma cuando un átomo gana uno o más electrones Mg -- > Mg e- F + e- -- > F - oxidación reducción

20 oxidation reduction

21 PREDICCIÓN DE LA CARGA IÓNICA En general: Metales (ej. Mg) pierden e- : cationesMetales (ej. Mg) pierden e- : cationes No metales (ej. F) ganan e-: anionesNo metales (ej. F) ganan e-: aniones

22 Cargas de iones comunes Perdiendo o ganando e-, los iones adquieren tantos e- como los átomos del elemento del Grupo 8A más proximo Carga del catión=grupo # Carga del anión=grupo #-8

23 Predicción de la carga de iones monoatómicos

24 METALES M --- > n e- + M n+ donde n = N° del grupo Na + catión sodio Mg 2+ catión magnesio Al 3+ catión aluminio Metales de transición --- > M 2+ o M 3+ (cargas comunes) Fe 2+ catión hierro (II) Fe 3+ catión hierro (III)

25 NO METALES NO METAL + n° e- --- > X n- donde n = 8 – N° de grupo C 4-,carburo N 3-, nitruro O 2-, óxido S 2-, sulfuro F -, fluoruro Cl -, cloruro Group 7AGroup 6A Group 4A Group 5A Br -, bromuro I -, yoduro

26 Formación de iones Reacción entre bromo y aluminio

27 IONES POLIATÓMICOS Si bien es posible determinar su fórmula y carga es aconsejable MEMORIZARLOS ( junto a sus nombres) en el caso de los más comunes.

28

29 Iones poliatómicos NH 4 + AMONIO Uno de los pocos cationes poliatómicos frecuentes

30 Iones poliatómicos (oxoaniones) HNO 3 Ácido nítrico NO 3 - Anión nitrato Prefijo per- y sufijo –ato: máximo Sufijo -ato : mayor Sufijo -ito : menor Prefijo hipo- and sufijo –ito: mínimo

31 SO 4 2- Sulfato SO 3 2- Sulfito Iones poliatómicos

32 NO 3 - Nitrato NO 2 - Nitrito Iones poliatómicos

33 CO 3 2- Carbonato HCO 3 - Bicarbonato Hidrógeno carbonato

34 PO 4 3- Fosfato CH 3 CO 2 - AcetatoEtanoato Iones poliatómicos

35 CATIÓN + ANIÓN --- > COMPUESTO Un compuesto eléctricamente neutro eléctricamente neutro requiere igual cantidad requiere igual cantidad de cargas (+) y (-) Un compuesto eléctricamente neutro eléctricamente neutro requiere igual cantidad requiere igual cantidad de cargas (+) y (-) COMPUESTOS IÓNICOS Na + + Cl > NaCl

36 COMPUESTOS IÓNICOS NH 4 + Cl - Cloruro de amonio, NH 4 Cl

37 Algunos compuestos iónicos Mg 2+ + NO > Mg(NO 3 ) 2 Nitrato de magnesio Nitrato de magnesio Fe 2+ + PO > Fe 3 (PO 4 ) 2 Fosfato de hierro (II) Fosfato de hierro (II) Fluoruro de calcio Ca F > CaF 2

38 Propiedades de los compuestos iónicos Formación de NaCl a partir de Na y Cl 2 Un átomo metálico puede transferir un electrón a un átomo no metálicoUn átomo metálico puede transferir un electrón a un átomo no metálico Los resultantes catión y anión se unen mediante fuerzas electrostáticasLos resultantes catión y anión se unen mediante fuerzas electrostáticas

39 Fuerzas electrostáticas Los iones de cargas opuestas se atraen mutuamente mediante FUERZAS ELECTROSTÁTICAS. Estas fuerzas son regidas por la LEY DE COULOMB.

40 Fuerzas electrostáticas LEY DE COULOMB Cuando la carga de los iones aumenta, la fuerza de atracción _______________. Cuando la distancia entre los iones aumenta, la fuerza de atracción _______________. Este concepto es importante y volverá a aparecer en futuras discusiones

41 La ley de Coulomb en acción NaCl, Na + and Cl -, PF = 804 o C MgO, Mg 2+ and O 2- PF = 2800 o C

42 SUSTANCIAS SIMPLES COVALENTES NO* MOLECULARES Alótropos del C * ¿Es válido para el C 60 ?

43 Screen 3.2

44 SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES BIATÓMICAS (gases)

45 SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES POLIATÓMICAS Fósforo blanco (P 4) y polímero de fósforo rojo Azufre (S 8 )

46 Compuestos moleculares CH 4 metano CO 2 Dióxido de carbono BCl 3 Tricloruro de boro

47 TRADUCCIÓN Y ADECUACIÓN


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