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

Compuestos iónicos y moleculares Molécula: Es la más pequeña unidad identificable que conserva las propiedades químicas de una sustancia pura. NaCl, Sal común Etanol, C2H6O To play the movies and simulations included, view the presentation in Slide Show Mode. Buckybola, C60

Compuestos moleculares 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. * ¿Por qué es necesaria la aclaración?

FÓRMULA GLOBAL 2 átomos de C 5 átomos de H 1 átomo de N 2 átomos de O La fórmula de la glicina es: C2H5NO2 En una molécula de glicina encontramos: 2 átomos de C 5 átomos de H 1 átomo de N 2 átomos de O

FÓRMULA CONDENSADA 1 grupo amino: -NH2 1 grupo metileno: -CH2- La fórmula de la glicina es: NH2CH2CO2H (en este caso se especifican la composición y los grupos funcionales presentes en la molécula) En una molécula de glicina encontramos: 1 grupo amino: -NH2 1 grupo metileno: -CH2- 1 grupo carboxilo: -CO2H

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

FORMULANDO … Podemos representar a la glicina mediante su fórmula condensada H2NCH2COOH … o mediante su fórmula estructural

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

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.

¿Cuál es la masa molar del etanol (C2H6O)? 1 mol de etanol contiene: 2 mol de C (12.01 g de C/1 mol) = 24.02 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) = 16.00 g de O TOTAL = masa molar = 46.08 g/mol

Tilenol Fórmula = Masa molar = C8H9NO2 151.2 g/mol

Masa molar de algunas sustancias:

¿Qué cantidad (mol) de alcohol (C2H6O) hay en una lata de cerveza si ésta contiene 21.3 g de C2H6O? (a) Masa molar del C2H6O = 46.08 g/mol (b) Calculamos n de C2H6O:

¿Cuántas moléculas de alcohol contiene nuestra lata de cerveza? Tenemos 0.462 mol de C2H6O. = 2.78 x 1023 moléculas

¿Cuántos átomos de C contiene nuestra lata de cerveza? - Tenemos 2.78 x 1023 moléculas. - Cada molécula contiene 2 átomos de C. - Por lo tanto, el número de átomos de C es: = 5.57 x 1023 átomos de C

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

IONES Y COMPUESTOS IÓNICOS 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 positiva Si se produce una ganancia de electrones tenemos un ANIÓN con carga negativa.

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 F + e- --> F- Mg --> Mg2+ + 2 e- oxidación reducción

oxidation reduction

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

Cargas de iones comunes Carga del anión=grupo #-8 Carga del catión=grupo # -3 -2 -1 +1 +2 +3 Perdiendo o ganando e-, los iones adquieren tantos e- como los átomos del elemento del Grupo 8A más proximo

Predicción de la carga de iones monoatómicos

METALES M ---> n e- + Mn+ donde n = N° del grupo Na+ catión sodio Mg2+ catión magnesio Al3+ catión aluminio Metales de transición ---> M2+ o M3+ (cargas comunes) Fe2+ catión hierro (II) Fe3+ catión hierro (III)

NO METALES NO METAL + n° e- ---> Xn- donde n = 8 – N° de grupo Group 7A Group 6A Group 4A Group 5A C4-,carburo N3-, nitruro O2-, óxido F-, fluoruro S2-, sulfuro Cl-, cloruro Br-, bromuro I-, yoduro

Formación de iones Reacción entre bromo y aluminio

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.

Uno de los pocos cationes poliatómicos frecuentes NH4+ AMONIO Uno de los pocos cationes poliatómicos frecuentes

Iones poliatómicos (oxoaniones) NO3- Anión nitrato HNO3 Ácido nítrico Prefijo per- y sufijo –ato: “máximo” Sufijo -ato : “mayor” Sufijo -ito : “menor” Prefijo hipo- and sufijo –ito: “mínimo”

Iones poliatómicos SO42- Sulfato SO32- Sulfito

Iones poliatómicos NO3- Nitrato NO2- Nitrito

Iones poliatómicos CO32- Carbonato HCO3- Bicarbonato Hidrógeno carbonato

Iones poliatómicos PO43- Fosfato CH3CO2- Acetato Etanoato

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

COMPUESTOS IÓNICOS NH4+ Cl- Cloruro de amonio, NH4Cl

Algunos compuestos iónicos Ca2+ + 2 F- ---> CaF2 Fluoruro de calcio Mg2+ + NO3- ---> Mg(NO3)2 Nitrato de magnesio Fe2+ + PO43- ---> Fe3(PO4)2 Fosfato de hierro (II)

Propiedades de los compuestos iónicos Formación de NaCl a partir de Na y Cl2 Un átomo metálico puede transferir un electrón a un átomo no metálico Los resultantes catión y anión se unen mediante fuerzas electrostáticas

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

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

La ley de Coulomb en acción NaCl, Na+ and Cl-, PF = 804 oC MgO, Mg2+ and O2- PF = 2800 oC

SUSTANCIAS SIMPLES COVALENTES NO* MOLECULARES Alótropos del C * ¿Es válido para el C60?

Screen 3.2

SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES BIATÓMICAS (gases)

SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES POLIATÓMICAS Azufre (S8) Fósforo blanco (P4) y polímero de fósforo rojo

Compuestos moleculares CO2 Dióxido de carbono CH4 metano BCl3 Tricloruro de boro

TRADUCCIÓN Y ADECUACIÓN