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A un Clic del conocimiento Nomenclatura fórmulas generales para ácidos y sales Autor: IQ Luis.

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2 A un Clic del conocimiento Nomenclatura fórmulas generales para ácidos y sales Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia. Profesor titular Centro de Ciencia Básica Escuela de ingenierías Universidad Pontificia Bolivariana 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

3 A un Clic del conocimiento En este trabajo encontramos. 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 Una fundamentación teórica, relacionada desde lo cotidiano

4 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. LA NOMENCLATURA NO ES MEMORIA PERO TAMPOCO IGNORANCIA

5 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. CONSIDERACIONES GENERALES Todos los elementos, M y nM, pueden combinarse con H, con O o con H y O para formar compuestos clasificados en grupos funcionales. El hidr ó geno (H) tiene una electronegatividad intermedia y adquiere carga positiva o negativa dependiendo si se combina con un nM o con un M El ox í geno (O) es el segundo elemento m á s electronegativo de la tabla peri ó dica, s ó lo superado por el fl ú or. Los M poseen baja electronegatividad y tienden a perder electrones para adquirir CARGA POSITIVA. Los nM poseen alta electronegatividad y tienden a ganar electrones para adquirir CARGA NEGATIVA. Los elementos existentes en la naturaleza pueden clasificarse como metales (M) y como no metales (nM).

6 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Esto es el intercambio de valencias La f ó rmula del compuesto formado por los elementos X de valencia x y Z de valencia z, siendo Z m á s electronegativo que X es: 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. X Z X Z x z x z Z adquiere carga La carga real (en compuestos iónicos) o la carga aparente (en compuestos covalentes ) de un elemento en un compuesto se llama: número de oxidación Para establecer el orden en una fórmula, primero va la parte positiva y luego la parte negativa – zpor ser más electronegativo X adquiere carga + xpor ser menos electronegativo

7 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Grupo VII, 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 Grupo VI, Grupo V, Grupo IV, Grupo III, Grupo II, Grupo I, 7, 5, 3, 1 6, 4, 2 5, 3, 1 4,2 3,1 2 1 las valencias son: la valencia es: se obtienen con el número de electrones desapareados en la distribución electrónica normal o en la distribución electrónica excitada.

8 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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. Para el nM en las sales oxisales el sufijo ico cambia por ato y el sufijo oso cambia por ito. 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)

9 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Para no memorizar, si ordenamos alfabéticamente: Mayor La valencia mayor es ico que cambia por ato. La valencia menor es oso que cambia por ito. Los símbolos ~ ico / oso y ~ ato / ito significan: Menor ico oso ato ito podemos asociar por ABC, que: es acomoes ay comoes a la raíz del nombre del elemento terminado en Si se requiere el prefijo superlativo (per o hipo), hay que incluirlo. ico / oso o en ato / itosegún su valencia relativa

10 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. DEFINICIÓN DEL VALOR TÍPICO 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, Grupo VI, Grupo V, Grupo IV, Grupo III, T = 1 T = 2 T = 3 T = 4 T = 3 excepto el Nitrógeno que es especial cuya T = 1 excepto el Carbono que es especial cuya T = 2 (T) El nitrógeno (N) es tan especial que origina la química de aminoácidos. El carbono (C) es tan especial que origina la química orgánica. 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)

11 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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.

12 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. IIIIVVVIVII BCNOF SiPSC AsSeBr TeI At 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: GRUPOS

13 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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 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: Fue C avado Brutalmente I Atado Para asociar: Flúor, Coro, Bromo, Iodo (o mejor Yodo) y Astato. Para asociar Oxigeno, azufre (S), Selenio y Telurio, Ojala Satán Se Tenga

14 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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: Grupo IV : Como ya sabemos 12 de los 15 nM podemos afirmar que Grupo III : Solo nos falta exclamar Bueno ya acabamos para Para asociar con Nitrógeno, Fósforo (Phosfor) y Arsénico (As) Dicho marcador no creo que se repita porque ya No Puede Asprilla (no es Ar porque Ar es el símbolo del Argón) Silicio y Carbono 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 Si - C para asociar:

15 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. ss = 2 T + V suma semi Resumiendo todo lo anterior: Listado de los nM, nM especiales, valencias, nM raros, valor típico (T) Br I At OSOS SeSe Te NPNP As C Si B F C Especiales C N raros Cr Mn T T=2T=2 T=1T=1 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 2 nombres relativos, Los valores de V en un grupo se obtiene a PARTIR del numero del grupo con RESTAS sucesivas de DOS en DOS Grupos IIIIVVVIVII En ABC Mayor Menor ico oso ato Ito En español, nombre según la valencia relativa Más-mayor mayor menor Menos-menor Nombres relativos en química Per ~ ico ~ ico ~ oso Hipo ~ oso OXISALES Per ~ ato ~ ato ~ ito Hipo ~ ito definición 23

16 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. hidróxido: fórmula con H&O en la MULA óxido: fórmula con O en la MULA Hidruro: fórmula con H en la MULA o anhídrido Las combinaciones de M o nM con H, con O, con H & O originan las funciones: (OH) v M - v nM H 1+ O 2- H 1- H 1+ y O 2- A) ácidos, inician por H y su subíndice es T B) no ácidos, no inician por H, la segunda parte de la FÓRMULA define la función B) 1. B) 2. B) 3. A) 2. B) 2. A) 1. A) 2. A) 1. B) 3. B) 2. B) 1. H T H nM T O SS Si nM pertenece a grupos VI, VII ácidonM hídrico ácidonM ico/oso Este es el ácido OXACIDO ORTO o normal M +V H -1 1 V hidruro M ico/oso ~ ~ ~ M +V O V óxido M ico/oso ~ nM +V -2-2 óxido nM ico/oso ~ O 2 V M +V (OH) -1 1 V hidróxido M ico/oso ~ Existen dos oxácidos anormales: el meta y el piro, según su T algunos nM no los forman A) 3. Ácido meta = orto deshidratado A) 4. Ácido piro = doble orto deshidratado Si en los ácidos sustituimos los hidrógenos por un metal aparecen las sales, así: B) 4. B) 5. M T nM +Vm -T-T nM uro M ico/oso ~ Vm M T (nM O SS +Vm ) -T-T Vm nM ato ito ~ M ico oso ~ ~

17 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. o anhídrido Dos líneas: A) ácidos, inician por H y su subíndice es T B) no ácidos, no inician por H, la segunda parte de la fórmula define la función El resumen anterior lo podemos asociar con un sistema metro de transporte masivo porque tiene: A) 2. A) 1. B) 3. B) 2. B) 1. H T H nM T O SS ácidonM hídrico ácidonM ico/oso MH 1 V hidruroM ico/oso ~ ~ ~ MO 2 V óxidoM ico/oso ~ nM óxidonM ico/oso ~ O 2 V M(OH) 1 V hidróxidoM ico/oso ~ A) 3. Ácido meta = orto deshidratado A) 4 Ácido piro = doble orto deshidratado B) 4. B) 5. M T nM nM uroM ico/oso ~ Vm M T (nM O SS ) Vm nM ato ito ~ M ico oso ~ ~ Estaciones en cada línea y sistema cable la A) y la B)

18 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Nota: Si T = 1 (C, Br, I, At y N), y si T = 2 (S, Se, Te y C) no existe el á cido meta para estos elementos. Á cido piro = doble orto deshidratado, Á cido meta = orto deshidratado, solo existe si T > 2 por lo tanto es solo para: B, P, As y Si. Si T = 1 (C, Br, I, At y N), no existe el ácido piro para estos elementos. Á cido meta = H T nMO SS es decir ortomenos H 2 O 1 es decir ortomenos H 2 O 1 x2 Á cido piro = H T nM O SS x éste ácido solo existe si T > 1. Existen dos á cidos ox á cidos anormales porque algunos nM no los poseen y son: el meta y el piro A) 3. A) 4. Ácido metanM ico/oso ~ Ácido pironM ico/oso ~

19 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Si en los ácidos oxácidos anormales META y PIRO sustituimos los hidrógenos por un metal aparecen las SALES oxisales META y PIRO, así: M (nM O ) SS - 1 +Vm a-a- Vm a nM ato ito ~ M ico oso ~ M (nM O ) SSx Vm b-b- Vm b nM ato ito ~ M ico oso ~ meta piro 2 a = T - 2 b = 2T - 2 La carga del radical está dada por el número de hidrógenos sustituidos Observe que el subíndice DOS nos indica que la sal es PIRO B) 6. B) 7.

20 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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. Cu es un metal, con V=2 (ico) Con O: B 2: M 2 O V Con H & O: B 3: M 1 (OH) V Cu 1 H 2 Cu 2 O 2 Cu 1 (OH) 2 Hidruro cúprico óxido cúprico simplificado queda CuO Hidróxido cúprico De manera similar podemos trabajar con cualquier metal Con H: B 1: M 1 H V

21 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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) Br es un nM con V = 7, perbrómico T = 1, ss = 4 Con H: A 1: H T nM 1 H 1 Br 1 ácido bromhídrico Con O: B 2: nM 2 O V Br 2 O 7 óxido perbrómico Con H & O: A 2:H T nM 1 O SS H 1 Br 1 O 4 ácido perbrómico El H 1 Br 1 si existe porque el Br es muy electronegativo, (es del grupo VII) Como T = 1 no existe el ácido meta, sería: H -1 Br 1 O 3 (menos un H imposible) Tampoco existe el ácido piro, sería: H 0 Br 2 O 7 (cero H, no es un ácido)

22 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. El ácido piro con H 2 Se 2 O 7 A 4:H 2T - 2 nM 2 O SSx2 - 1 El H 2 Se 1 si existe porque el Se es muy electronegativo,(es del grupo VI) Como T = 2 no existe el ácido meta, sería: 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) Se es un nM con v = 6, selénico T = 2, ss = 4 Con H: A 1: H T nM 1 H 2 Se 1 ácido selenhídrico Con O: B 2: nM 2 O V Se 2 O 6 óxido selénico Simplificado queda Se 1 O 3 Con H & O: A 2:H T nM 1 O SS H 2 Se 1 O 4 ácido selénico Como T = 2 si existe el ácido piro, sería: El ácido meta con H 0 Se 1 O 3 A 3:H T - 2 nM O SS - 1 Ilustraciones tipo combinar con H, con O, con H & O:

23 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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) P es un nM con V = 1, hipofosforoso T = 3, ss = 2 Con H: A 1: H T nM 1 H3P1H3P1 no existe como ácido Se voltea a PH 3 fosfina Con O: B 2: nM 2 O V P2O1P2O1 óxido hipofosforoso Con H & O: A 2:H T nM 1 O SS H3P1O2H3P1O2 ácido hipofosforoso El ácido meta hipofosforoso es: H1P1O1H1P1O1 A 3:H T - 2 nM 1 O SS - 1 El ácido piro hipofosforoso es: H4P2O3H4P2O3 A 4:H 2T - 2 nM 2 O SSx2 - 1 Como T = 3 si existen los ácidos meta y piro, y sus formulas son: Ilustraciones tipo combinar con H, con O, con H & O:

24 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo cual es la formula de 1) Hidruro ferroso Función B 1: M 1 H V Consideraciones: Las valencias (V) del M Fe son:3 (mayor- ico) y 2 (menor oso) Respuesta Fe 1 H 2 2) Ácido perclórico Nombre Función A 2: H T nM 1 O SS H 1 C 1 O 4 Inicia por H No inicia por H 3) Hidróxido cálcico No inicia por H Consideraciones: Como el Ca es un M del grupo II su única valencia (v) es 2 (mayor ico), Función B 3: M 1 (OH) V Ca 1 (OH) 2 Consideraciones: La valencia per ico del C es V= 7, por ser un nM su T = 1 y la semisuma entre 1 y 7 es: SS =4 ~

25 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre 4) Óxido aurico Función B 2: M 2 O V Consideraciones: Las valencias (V) del M Au son:3 (mayor- ico) y 1 (menor oso) Au 2 O 3 No inicia por H 5) Ácido bromhídrico Consideraciones: para en nM Br el valor típico es T = 1 Función A 1: H T nM 1 H 1 Br 1 Inicia por H

26 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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 Función A 3: H T – 2 nM 1 O SS - 1 H1B1O2H1B1O2 Inicia por H 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 Función A 4: H 2T – 2 nM 2 O SSx2 - 1 H2B2O5H2B2O5 Inicia por H Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre

27 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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 Función A 2: H T nM 1 O SS Inicia por H H 2 C 1 O 3 9) Ácido permangánico Función A 2: H T nM 1 O SS Inicia por H H 1 Mn 1 O 4 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 ~ Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre

28 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre 10) Ácido nítrico Función A 2: H T nM 1 O SS Inicia por H H 1 N 1 O 3 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 ~ 11) sulfuro férrico Función B 4: M T nM vm No inicia por H Fe 2 S 3 Consideraciones: Las valencias del metal (Fe) hierro son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM azufre (S), T = 2

29 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 12) hipoclorito ferroso No inicia por H 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 Función B) 5: M T (nMO SS ) Vm Fe 1 (CO 1 ) 2 13) perbromato cromoso No inicia por H Función B) 5: M T (nMO SS ) Vm 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 Cr 1 (BrO 4 ) 2 Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre

30 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 14) nitrato cobaltoso No inicia por H Función B) 5: M T (nMO SS ) Vm 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 Co 1 (NO 3 ) 2 15) fosfito aurico No inicia por H Función B) 5: M T (nMO SS ) Vm 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 Au 3 (PO 3 ) 3 Simplificando queda Au 1 (PO 3 ) 1 Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre

31 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo cual es la formula de RespuestaNombre 16) carbonato cuproso No inicia por H Función B) 5: M T (nMO SS ) Vm 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 Cu 2 (CO 3 ) 1 11) cloruro sódico Función B 4: M T nM vm No inicia por H Na 1 C 1 Consideraciones: La valencias del metal (Na) sodio es: 1 (metal alcalino). Para el nM azufre (C), T = 1

32 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo nombrar una f ó rmula 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 M T nM V. X -T ya que su fórmula general es: -T

33 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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 M T (nMO SS ) Vm. Con suma de números de oxidación = 0, calculamos X ya que la fórmula general de una sal oxisal es: SS = T + y 2 Si el valor de X no coincide con una valencia del metal, nos indica que la sal es meta, en este caso: X y

34 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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: M a (nMO SS- 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: M b (nM 2 O SSx2- 1 ) Vm. Con suma de números de oxidación = 0, calculamos X

35 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 1) nombrar: Pb (S O 3 ) 2 Función B 5: M T (nMO SS ) Vm nM ato ito M ico oso ~~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb) y de nM (S), (T = 2) XY -2-2 No podemos imaginar que X = 2, la fórmula puede estar simplificada Con el número de oxígenos (3) = SS, calculamos Y: 3 = 2 + Y 2 Y = 4 sulfito con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 1(X) + 2(4) + 6(-2) = 0 X = 4plúmbico Respuesta: Pb (S O 3 ) 2 plúmbicoel nombre dees:Sulfito es orto Las valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso) Ilustraciones tipo nombrar

36 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 2) nombrar: Sn S 2 Función B 4: M T nM V nM uro M ico oso ~~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Sn), nM (S), (T = 2) X -2-2 con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 1(X) + 2(-2) = 0 X = 4Las valencias del Sn son: 4(ico), 2(oso) estánnico Respuesta: Sn S 2 el nombre dees:estánnicoSulfuro No imaginar que X = 2 Ilustraciones tipo nombrar

37 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo nombrar 3) nombrar: Fe (P O 4 ) Función B 5: M T (nMO SS ) V nM ato ito M ico oso ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe) y de nM (P), (T = 3) No imaginar que X = 1 Con el número de oxígenos (4) = SS, calculamos Y: 4 = 3 + Y 2 Y = 5 fosfato con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 1(X) + 1(5) + 4(-2) = 0 X = 3 férricoLas valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso) Respuesta:el nombre de Fe (PO 4 ) fosfatoférrico es orto XY -2-2

38 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 4) nombrar: Fe 2 Se 3 Función B 4: M T nM V nM uro M ico oso ~~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe), nM (Se), (T = 2) X - 2 con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 2(X) + 3(-2) = 0 X = 3Las valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso) férrico Respuesta:el nombre de Fe 2 Se 3 es:férricoSeleniuro Ilustraciones tipo nombrar

39 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo nombrar 5) nombrar: Fe (Br O 4 ) 2 Función B 5: M T (nMO SS ) V nM ato ito M ico oso ~~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe) y de nM (Br), (T = 1) XY- 2 Con el número de oxígenos (4) = SS, calculamos Y: 4 = 1 + Y 2 Y = 7perbromato con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 1(X) + 2(7) + 8(-2) = 0 X = 2ferrosoLas valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso) Respuesta:el nombre de Fe (BrO 4 ) 2 perbromatoferroso (es orto) es:

40 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 6) nombrar: Ca (C O 3 ) Función B 5: M T (nMO SS ) Vm nM ato ito M ico oso ~~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de nM (C), (T = 2) 2Y -2-2 cálcicoEl Ca es metal alcalino térreo su valencia es 2 (ico) 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 O 3 ) es:carbonatocálcico Ilustraciones tipo nombrar

41 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo nombrar 7) nombrar: Cu (O H) 2 Función B 3: M (OH ) V Hidróxido M ico oso ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu) X con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 1(X) + 2(-2) + 2(1) = 0 X = 2cúpricoLas valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso) Respuesta:el nombre de Cu (O H) 2 es:hidróxidocúprico

42 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 8) nombrar:Cu (PO 3 ) Función B 5: M T (nMO SS ) V nM ato ito M ico oso ~ ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu), y de nM (P), (T = 3) XY- 2 Con el número de oxígenos (3) = SS, calculamos Y: 3 = 3 + Y 2 Y = 3 fosfito con suma de números de oxidación = 0, calculamos X 1(X) + 1(3) + 3(-2) = 0 X = 3 No existe el cobre de valencia tres Las valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso) La sal no es orto (Borrón y cuenta nueva) Ilustraciones tipo nombrar La sal no es orto, debe ser meta

43 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo nombrar Cu (P O 3 ) Función B 6: M a (nM O SS-1 ) V nM ato ito M ico oso ~ ~ Meta Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu), y de nM (P), (T = 3) XY- 2 Con el número de oxígenos (3) = SS - 1, calculamos Y:3 = 3 + Y 2 Y = 5 meta fosfato - 1 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 deCu (PO 3 ) es:Meta fosfato cuproso

44 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 9) nombrar: Pb (S 2 O 7 ) 2 Función B 7: M b (nM 2 O SSx2 - 1 ) V nM ato ito M ico oso ~ ~ Piro 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) XY Con el número de oxígenos (7) = SSx2 - 1, calculamos Y: 7 = 2 + Y 2 Y = 6 piro sulfatox2 - 1 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 (S 2 O 7 ) 2 es:piro sulfato plúmbico Ilustraciones tipo nombrar

45 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 10) nombrar:Co H 2 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 cobaltosoLas valencias del Co son: 3(ico), 2(oso) Respuesta: el nombre deCo H 2 es: hidrurocobaltoso X - 1 Ilustraciones tipo nombrar

46 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Ilustraciones tipo nombrar 11) nombrar: Pb O 2 Función B 2: M 2 O V Óxido M ico oso ~ Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb) X (X) + 2(-2) = 0 X = 4 plumbicoLas valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso) Respuesta: el nombre de Pb O 2 es: óxidoplúmbico

47 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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 productos (salen) son la sal y el agua Los reactivos y los productos se separan por una flecha ( ) que se lee produce

48 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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) Luego de balanceada la reacción, calculamos el mínimo común múltiplo (MCM) de los coeficientes estequiométricos Con los hidrógenos hacemos el chequeo del balanceo, se tiene que cumplir que # de H que entran = # de H que salen Balanceo por tanteo de la reacción de neutralización

49 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Calcular para reactivos y productos el valor del factor equivalente gramo (E) E = MCM ce Para neutralizar hay dos rutas posibles: 1. acido hidrácido sal haloidea 2. acido oxácido oxisal Ruta 1:H T nM 1 ÁcidonM hídrico ~ +M 1 (OH) V hidróxidoM ico/oso ~ M T nM Vm nM uroM ico/oso ~~ ? ? ? 1+H2OH2O Ruta 2: H T nMO ss ÁcidonM ico/oso ~ + M 1 (OH) V hidróxidoM ico/oso ~ M T (nMO SS ) Vm nM ato/itoM ico/oso ~~ ? ? ? 1 + H2OH2O +V - T +V - T Luego del intercambio de valencias en la sal para lograr neutralidad eléctrica +V - T Simplificar, si es del caso

50 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Hacer la reacción de neutralización para obtenerSulfato férrico Como el nM termina en ato, corresponde a la ruta 2 H T nMO ss + M 1 (OH) V ??? + H2OH2O variables ÁcidonM ico/oso ~ hidróxido M ico/oso ~ nM ato/itoM ico/oso ~ ~ nM es S, T = 2,V = 6 (ico x ato) SS = 4 M es Fe:Vm = 3(ico)-2(oso) H 2 SO 4 + Fe 1 (OH) 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 ? ?? 1 + H2OH2O tanteo Feentran? x 1salen1 x 2 ? = 2 2 Sentran? x 1salen1 x 1 x 3 ? = 3 3 Oentran2 x 1 x 3salen1 x 4 x 3 6 = ?3 x 4? x MCM = 6 Hentran2 x 1 x 3salen 3 x 26 x 2+OK E Ejemplo 1: +V- T X X X X X Ácido sulfúrico Hidróxido férricoférrico sulfato E =2E =3E =6E =1 Sustituyendo: 1 M T (nMO SS ) Vm

51 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Hacer la reacción de neutralización para obtenerSulfuro plúmbico Como el nM termina en uro, corresponde a la ruta 1 H T nM 1 + M 1 (OH) V M T nM Vm ??? 1 + H2OH2O variables ÁcidonM hídrico ~ hidróxidoM ico/oso ~ nM uroM ico/oso ~~ nM es S, T = 2 M es Pb: Vm = 4(ico)/2(oso)Sustituyendo: H2S1H2S1 + Pb 1 (OH) 4 Pb 2 S 4 ? ?? 1 + H2OH2O tanteo Pbentran ? x 1 salen 1 x 1 ? = 1 1 Sentran ? x 1 salen 1 x 2 ? = 2 2 Oentran 1 x 1 x 4 salen 4 = ? ? x 1 4 MCM = 4 Hentran 1 x 1 x 4 salen 2 x 2 4 x 2 + OK E Ejemplo 2: +V - T 1 2 X X X Ácido sulfhídrico Hidróxido plumbico sulfuro plúmbico E =2E =4E =4E =1 simplificando

52 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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.

53 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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

54 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. IIIAIVAVAVIAVIIA H 3 BO 3 Ac. Bórico H 2 CO 3 Ac. Carbónico HNO 3 Ac. Nítrico H 4 SiO 4 Ac. Silícico H 3 PO 4 Ac. Fosfórico H 2 SO 4 Ac. Sulfúrico HCO 3 Ac. Clórico H 3 AsO 4 Ac. Arsénico H 2 SeO 4 Ac. Selénico HBrO 3 Ac. Brómico H 6 TeO 6 (Sic) Ac. Telúrico HIO 3 Ac. Yódico Grupo periódico de elementos centrales

55 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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: H 2 CrO 4 y ácido Mangánico: H 2 MnO 4.

56 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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, H 6 TeO 6 ácido telúrico. Aquí alguien se equivocó porque el ácido telúrico tiene por fórmula H 2 TeO 4, pero es dihidratado, H 2 TeO 4. 2H 2 O, 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?)

57 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V....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 H 6 TeO 5 cuando en realidad es H 2 TeO 3....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 COMENTARIO 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 H 6 TeO 4 que si existe pero su fórmula es H 2 TeO 2. La efectividad de esta norma es del 67% (8 correctos de 12 posibles).

58 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V....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 C, Br, I que si existen, pero no inducen al ácido Permangánico (HMnO 4 ) 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

59 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. Caso No. 2. Ácidos orto, meta y piro, propuesta general con muchas excepciones. PREFIJOFORMA QUE INDICA Meta1 anhídrido+ 1 H 2 O Piro1 anhídrido+ 2 H 2 O Orto1 anhídrido+ 3 H 2 O COMENTARIO Cuando ilustran su uso sólo lo aplican para los no metales B, P y As (los que tienen T = 3), pero nunca para C, Br, I, N (nosotros ya sabemos que por poseer T=1 estos ácidos son anormales y no existen para estos elementos). 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)

60 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V....sigue el texto: Para las columnas pares:(sic, se refieren a los elementos de los grupos IV y VI) PREFIJOFORMA QUE INDICA Meta1 anhídrido+ 1 H 2 O Piro2 anhídrido+ 1 H 2 O Orto1 anhídrido+ 2 H 2 O 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 H 2 O

61 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. A 2: H T nMO SS acidoT V SS ¿Cumple? Bórico3 3 3H 3 BO 3 1B 2 O 3 + 3H 2 O 2H 3 BO 3 si Carbónico2 4 3H 2 CO 3 1CO 2 + 1H 2 O H 2 CO 3 no Silícico4 4 4H 4 SiO 4 1SiO 2 + 2H 2 O H 4 SiO 4 si Nítrico1 5 3H 1 NO 3 11N 2 O 5 + 1H 2 O 2 H 1 NO 3 no fosfórico3 5 4H 3 PO 4 P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4 si Arsénico3 5 4H 3 AsO 4 1As 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 AsO 4 si Sulfúrico2 6 4H 2 SO 4 1SO 3 + 1H 2 O H 2 SO 4 no Selénico2 6 4H 2 SeO 4 1SeO 3 + 1H 2 O H 2 SeO 4 no Telúrico2 6 4H 2 TeO 4 1TeO 3 + 1H 2 O H 2 TeO 4 no Clórico1 5 3H 1 CO 3 1Cl 2 O 5 + 1H 2 O 2 H 1 CO 3 no Brómico1 5 3H 1 BrO 3 1Br 2 O 5 + 1H 2 O 2H 1 BrO 3 no yódico1 5 3H1IO3H1IO3 1 I 2 O 5 + 1H 2 O 2H 1 I O 3 no Vamos a generar los ácidos ICO de memoria sin memoria pero con y vamos a efectuar el balanceo por tanteo de la reacción de obtención a partir del anhídrido para ver cuales cumplen la definición propuesta % de efectividad = 33.33% Sólo 4 buenos de 12 posibles

62 11/06/2014 A un Clic del conocimiento I.Q. Luis Fernando Montoya V. 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 C 1- Cloruro(NO 2 ) 1- nitrito(SO 4 ) 2- sulfato(AsO 4 ) 3- Arseniato F 1- Fluoruro(NO 3 ) 1- nitrato(SO 3 ) 2- sulfito(BO 3 ) 3- borato Br 1- Bromuro(CO) 1- hipoclorito(CO 3 ) 2- carbonato(SiO 4 ) 4- silicato I 1- Yoduro(CO 2 ) 1- clorito(CrO 4 ) 2- cromato(MnO 4 ) 2- manganato S 2- Sulfuro(CO 3 ) 1- clorato(PO 4 ) 3- fosfato(BrO 3 ) 1- bromato Sic: nM T- nMuroSic: (nMO SS ) T- nM ato/ito Aquí están todos los de la tabla y los que faltan


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