Química 2015 Funciones Químicas Inorgánicas Recopilado por: Belisario Cárdenas Fuente: Huamán A.

NOMENCLATURA INORGÁNICA Es un conjunto de reglas o fórmulas que se utilizan para nombrar los compuestos químicos inorgánicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) es la máxima autoridad en materia de nomenclatura química, la cual se encarga de establecer las reglas correspondientes.

SÍMBOLOS QUÍMICOS

Fórmulas Químicas Primero fijarse en los elementos a combinar La fórmula química expresa la composición de moléculas y compuestos mediante símbolos químicos Primero fijarse en los elementos a combinar Por ejemplo: Fe3+ + O2- Cosas a observar : Cargas ( si son positivas o negativas) Tipos de elementos (metal, no metal) Segundo acomodar el de carga positiva a la izquierda y el de carga negativa a la derecha para luego cruzar las cargas. Ejemplo: Fe2O3

Estado de Oxidación ESTADO DE OXIDACIÓN O NÚMERO DE OXIDACIÓN En un compuesto iónico, indica la carga real que adoptan cada uno de los iones, debido a la pérdida o ganancia de electrones. En un compuesto covalente representa la carga aparente que adopta cada átomo cuando se rompen hipotéticamente todos los enlaces Estado de Oxidación Pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios Metales: sólo pueden exhibir valores positivos No Metales: pueden presentar valores positivos o negativos Gases Nobles: presentan valores neutros

Estado de oxidación de los principales elementos por grupos Grupo 1 (1A) H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr +1 Grupo 2 (2A) Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra +2 Grupo 6 (6B) Cr +2,+3,+6 Grupo 7 (7B) Mn +2, +3, +4, +6, +7 Grupo 8 (8B) Fe +2, +3 Grupo 9 (8B) Co Grupo 10 (8B) Ni Grupo 11 (1B) Cu Ag Au +1, +2 +1, +3 Grupo Elementos Estado de oxidación Grupo 12 (2B) Zn, Cd Hg +2 +1, +2 Grupo 13 (3A) B, Al, Ga, In, Tl +3,-3 Grupo 14 (4A) C Si Ge, Sn, Pb +2, +4, -4 +2, +4 + 2, +4 Grupo 15 (5A) N, P, As, Sb, Bi -3,+3,+5 Grupo 16 (6A) O S, Se, Te Po -2 +2, +4, +6, -2 Grupo 17 (7A) F Cl, Br, I, At -1 +1, +3, +5, +7, -1

Las reglas de asignación del estado de oxidación son: El E.O. de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las formas en que se presenten: Ca, He, N2 , P4 , etc. 2. El E.O. del H en sus compuestos es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es –1 3. El E.O. del O en sus compuestos es –2, excepto en los peróxidos, que es –1 4. El E.O. de los metales alcalinos es siempre +1 5. El E.O. de los metales alcalinotérreos es siempre +2 6. La suma algebraica de los E.O. de los átomos de una molécula es cero, y si se trata de un ión , igual a la carga del ión

H2SO4 K2Cr2O7 NaMnO4 Fe3O4 NO3-1 Ejercicio: Determine los estados de oxidación de todos los elementos en los siguientes compuestos, empleando las reglas de estado de oxidación H2SO4 K2Cr2O7 NaMnO4 Fe3O4 NO3-1

FUNCIÓN QUÍMICA Las funciones químicas inorgánicas están constituidas por el conjunto de compuestos que tienen propiedades químicas muy semejantes, debido al que en sus moléculas existen uno o más átomos iguales . Un grupo funcional está constituido por una agrupación de átomos, comunes a todos los compuestos de una misma función. En química inorgánica existen cinco funciones principales: óxido, hidróxido, ácido, hidruro y sal. Función Grupo funcional Ejemplos Óxido O-2 Na2O, CaO, N2O3, etc. Hidróxido OH-1 KOH, Mg(OH)2, etc. Ácidos H+1 H2SO4, HCl, etc. Hidruro H-1 NaH, CaH2, etc

FUNCIONES OXIGENADAS

EX+O2- E2OX I. FUNCIÓN ÓXIDO Tipos de óxidos Los óxidos son compuestos  binarios que se forman cuando un metal o un no metal se combinan  con el oxígeno Obtención ELEMENTO + OXÍGENO ÓXIDO EX+O2- E2OX Formulación Tipos de óxidos ÓXIDO METÁLICO (ÓXIDO BÁSICO) Son los óxidos formados por la combinación del oxigeno con metales. Estos elementos son generalmente sólidos a temperatura ambiental y poseen enlace iónico. Por reacción química con el H2O dan origen a los hidróxidos, que poseen propiedades básicas, por ellos se denominan óxidos básicos.

Nomenclatura Tradicional Nomenclatura Sistemática METAL + OXÍGENO ÓXIDO Nomenclatura de los óxidos básicos Nomenclatura Tradicional Se utiliza el nombre genérico óxido seguido del nombre del metal terminando en el sufijo oso para el menor E.O, o de lo contrario, el sufijo ico para el mayor E.O. Cuando el metal tiene 1 E.O también se puede utilizar el sufijo ico. Nomenclatura de Stock Consiste en indicar el E.O, con números romanos y entre paréntesis, al final del nombre del elemento. Si el metal posee 1 E.O, entonces se omite el número romano Nomenclatura Sistemática Consiste en la utilización de prefijos numerales griegos para indicar el número de átomos de cada elemento presente en la fórmula. Los prefijos que se utilizan son: mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), ……… Fe2O3 Óxido de Hierro (III) Trióxido de dihierro Óxido Férrico

Cu+ O2- Cu2O Cu2+ O2- Ti2+ O2- Ti3+ O2- Ti4+ O2- Ejemplo: Completar el siguiente cuadro Formulación Fórmula N. Tradicional N. Stock N. Sistemática Cu+ O2- Cu2O Óxido cuproso Óxido de cobre (I) Monóxido de dicobre Cu2+ O2- Ti2+ O2- Ti3+ O2- Ti4+ O2-

Nomenclatura tradicional 2. ÓXIDO NO METÁLICO (ÓXIDO ÁCIDO) Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos. NO METAL + OXÍGENO ANHIDRIDO Nomenclatura tradicional En la nomenclatura tradicional el nombre genérico es Anhídrido y el sufijo -ico a la raíz del nombre del elemento si sólo presenta una valencia. Si tiene dos valencias, los sufijos –oso e -ico. Y si tiene más de dos valencias, se usan los afijos (sufijos y prefijos) del siguiente cuadro: E.O PREFIJO SUFIJO +1 o +2 hipo oso +3 o +4 …… +5 o +6 …. ico +7 hiper o per

Cl+ O2- Cl2O Cl3+ O2- Cl5+ O2- S6+ O2- S4+ O2- Ejemplo: Completar el siguiente cuadro Formulación Fórmula N. Tradicional N. Stock N. Sistemática Cl+ O2- Cl2O Anhídrido hipo cloroso Óxido de cloro (I) Monóxido de dicloro Cl3+ O2- Cl5+ O2- S6+ O2- S4+ O2-

MX+ OH - M(OH)x II. FUNCIÓN HIDRÓXIDO (BASE) Es un compuesto ternario que posee el grupo funcional hidróxido (OH)-1. Se caracteriza por tener sabor amargo, azulear el papel de tornasol, neutralizar a los ácidos. Por lo general se obtiene combinando el óxido básico con el agua. Obtención general ÓXIDO BÁSICO + H2O HIDRÓXIDO Ejemplo: MgO + H2O Mg(OH)2 Na2O + H2O 2 NaOH Formulación MX+ OH - M(OH)x Donde: x = E.O del metal (M)

Fe+3 (OH)-1 Fe(OH)3 N. Stock: Hidróxido de hierro (III) Ejemplo: N. Tradicional: Hidróxido férrico Fe+3 (OH)-1 Fe(OH)3 N. Stock: Hidróxido de hierro (III) N. Sistemático: trihidróxido de hierro Ca+2 Pb+4 Nota: También se obtiene hidróxido según:

III. FUNCIÓN ÁCIDO OXÁCIDO Los ácidos oxácidos son compuestos ternarios formados por hidrógeno, oxígeno y no metal . Se caracteriza por tener sabor agrio, enrojecer el papel de tornasol, neutralizar a los bases. Se obtienen por la combinación de un anhídrido (también llamado óxido ácido) con el agua. Obtención general ANHÍDRIDO + H2O OXÁCIDO Ejemplo: SO3 + H2O H2SO4 N2O5 + H2O HNO3 E.O : impar E.O : par B, P, As, Sb Formulación directa

Ejemplo: Ácido nitroso Ácido carbónico Ácido sulforoso Ácido perclórico Ácido fosfórico

EX+ H- EHX IV. FUNCIÓN HIDRURO Son compuestos binarios que resulta de la combinación de un elemento con el hidrógeno. De acuerdo con el tipo de elemento con que se combine, los hidruros se clasifican en hidruros metálicos e hidruros no metálicos. Obtención ELEMENTO + HIDRÓGENO HIDRURO Formulación EX+ H- EHX Donde: x = valencia del elemento La valencia de los elementos frente al hidrógeno será: GRUPO IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA VALENCIA 1 2 3 4

1. Hidruro metálico Fe3+ H- FeH3 Nomenclatura Son compuestos binarios formados por la combinación del hidrógeno con ciertos metales, especialmente con elementos del grupo IA y IIA. Los hidruros metálicos por lo general son sólidos a temperatura ambiental METAL + HIDRÓGENO HIDRURO METÁLICO Nomenclatura Para nombrar los hidruros metálicos se emplean la nomenclatura de stock y la nomenclatura sistemática. Ejemplo: Formulación Nomenclatura Stock N. Sistemática Fe3+ H- FeH3 Hidruro de hierro (III) Trihidruro de hierro CaH2 LiH Sr2+ H-

2. Hidruro no metálico A) Hidruros especiales Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento no metálico con el hidrógeno, se presentan en estado gaseoso. NO METAL + HIDRÓGENO HIDRURO NO METÁLICO A los hidruros no metálicos los clasificamos en dos grupos: Hidruros especiales Ácidos hidrácidos (anfigenuros y haluros de hidrógeno) A) Hidruros especiales Son los hidruros de los no metales de los grupos IIIA (B) , IVA (C , Si) y VA (N , P , As , Sb), poseen nombres especiales (comunes) que son aceptados por la IUPAC. En general son sustancias gaseosas muy tóxicas. En soluciones acuosas no poseen carácter ácido.

B) Ácidos hidrácidos Son los hidruros de los no metales del grupo VIIA y VIA, cuyas soluciones acuosas poseen carácter o propiedades ácidas

H+ F- HF H+ Cl- H+ Br- H+ I- H+ S2- H+ Se2- H+ Te2- Formulación N. Sistemático (gas) N. Tradicional (acuoso) H+ F- HF Fluoruro de hidrógeno Ácido fluorhídrico H+ Cl- H+ Br- H+ I- H+ S2- H+ Se2- H+ Te2-

V. FUNCIÓN SAL 1. Sales oxisales Obtención General: Las sales son compuestos ,iónicos , sólidos y cristalinos a temperatura ambiente. Abundan en la tierra y en los océanos. Algunas son fundamentales para la vida . Según el ácido que las originó , las sales pueden ser Oxisales y sales Haloideas Obtención General: ÁCIDO + HIDRÓXIDO SAL + AGUA (reacción de neutralización) Formulación General: 1. Sales oxisales Las sales oxisales se forman al reaccionar una base (hidróxido) con un ácido oxácido ÁCIDO OXÁCIDO + HIDRÓXIDO SAL OXISAL + AGUA

Nomenclatura: El nombre del anión proviene del ácido que lo origina, pero se cambia los sufijos según las siguientes reglas: OSO ITO ICO ATO Ejemplo: Nitrato de plata Fosfato de calcio Sulfito férrico Bicarbonato de sodio

2. Sales Haloideas Nomenclatura: Las sales haloideas se forma al neutralizar un ácido hidrácido con un hidróxido. ÁCIDO HIDRÁCIDO + HIDRÓXIDO SAL HALOIDEA + AGUA Nomenclatura: La terminación hídrico del ácido hidrácido se reemplazaría por uro. Si el metal tuviera dos estados de oxidación termina en los sufijos oso e ico. Ejemplo: Cloruro de sodio Sulfuro plúmbico Yoduro niqueloso

ACTIVIDAD Elabore un organizador gráfico de manera grupal (de preferencia en papelógrafo) y lo expone en clase . Temas: -Óxidos (ácidos y básicos) -Hidróxidos -Ácidos (oxigenados y no oxigenados) -Hidruros (metálicos y no metálicos) -Sales (oxisales y haloideas; neutras, ácidas y básicas) Contenido (de preferencia): -Definición y características -Grupo funcional -Importancia para la vida -Principales reacciones -Nomenclatura (sistemática, Stock y tradicional (IUPAC))