Importancia de la química para el ser humano y el ambiente (página 4)
Ejercicios:
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Para los oxiacidos existen dos maneras de producirlos ,
la primera es que aun anhídrido se le agregue agua, para
ello primero aprenderemos a realizar los
anhídridos
OXIDOS ACIDOS O ANHÍDRIDOS: cuya formula general
es X2OX para obtener la valencia del
no metal nos apoyaremos del siguiente recuadro
III | IV | V | VI | VII | |
ANHÍDRIDO PER ________ | 7 | ||||
ANHÍDRIDO ICO | 3 | 4 | 5 | 6 | 5 |
ANHÍDRIDO OSO | 1 | 2 | 3 | 4 | 3 |
ANHÍDRIDO HIPO________ | 1 | 2 | 1 |
Escribe en tu cuaderno el nombre y la formula de los
siguientes compuestos apoyándote del cuadro
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Agregando el agua
respectiva escribe la reacción para los primeros 16
anhídridos que los convierte en
ácido
El segundo método
consiste en apoyarse en el recuadro y en las siguientes
definiciones
HXOn : LA FORMULA LLEVA UN
HIDRÓGENO SI EL NOMETAL SE ENCUENTRA EN GRUPO IMPAR DE
LA TABLA PERIÓDICA.
H2XOn : LA FORMULA LLEVA DOS
HIDRÓGENOS SI EL NOMETAL SE ENCUENTRA EN GRUPO PAR DE LA
TABLA PERIÓDICA.
H3XOn : LA FORMULA LLEVA TRES
HIDRÓGENOS SI EL NOMETAL ES FÓSFORO, BORO O
ARSENICO.
ÁCIDO CLOROSO | ÁCIDO HIPOBROMOSO | ÁCIDO BÓRICO | ÁCIDO SULFÚRICO |
ÁCIDO ARSÉNICO | ÁCIDO TELUROSO | ÁCIDO CARBÓNICO | ÁCIDO FOSFOROSO |
ÁCIDO BRÓMICO | ÁCIDO PERCLÓRICO | ÁCIDO HIPOYODOSO | ÁCIDO TELÚRICO |
OXISALES
Resultan de la combinación de un radical con un
elemento positivo o de un elemento negativo con un radical
positivo su formula general es MRRM O
RXXR Para nombrarlo primero es el
elemento o radical negativo y después el
positivo.
RADICALES MAS COMUNES
VALENCIA 1+ | |||||
AMONIO | NH4 | FOSFONIO | PH4 | ||
ARSONIO | AsH4 | HIDRONIO | H3O | ||
VALENCIA 1- | |||||
HIPOCLORITO | ClO | PERBROMATO | BrO4 | ||
CLORITO | ClO2 | HIPOYODITO | IO | ||
CLORATO | ClO3 | YODITO | IO2 | ||
NITRITO | NO2 | NITRATO | NO3 | ||
SULFURO ÁCIDO | HS | PERMANGANATO | MnO4 | ||
SULFITO ÁCIDO | HSO3 | SULFOCIANURO | SCN | ||
SULFATO ÁCIDO | HSO4 | YODATO | IO3 | ||
ALUMINATO | AlO2 | PERYODATO | IO4 | ||
PERCLORATO | ClO4 | CIANURO | CN | ||
HIPOBROMITO | BrO | CIANATO | CON | ||
BROMITO | BrO2 | BICARBONATO | HCO3 | ||
BROMATO | BrO3 | ACETATO | H3COO | ||
ISOCIANATO | NCO | FOSFITO DI HIDROGENADO | H2PO3 | ||
AZIDA | N3 | ||||
VALENCIA -2 | |||||
CARBONATO | CO3 | SULFATO | SO4 | ||
OXALATO | C2O4 | TIOSULFATO | S2O3 | ||
FOSFOTO ÁCIDO | HPO3 | MANGANATO | MnO4 | ||
FOSFATO ÁCIDO | HPO4 | HIPOSULFATO | S2O4 | ||
ESTANNICO | SnO2 | PLUMBITO | PbO2 | ||
ESTANATO | SnO3 | PLUMBATO | PbO3 | ||
TETRATIONATO | S4O6 | CROMATO | CrO4 | ||
TELURATO | TeO4 | DICROMATO | Cr2O7 | ||
PERSULFATO | S2O8 | TETRABORATO | B4O7 | ||
CLOROPLATINATO | PtCl6 | RUTENATO | RuO4 | ||
FLUOROSILICATO | SiF6 | TITANITO | TiO2 | ||
TELÚRICO | TeO3 | MOLIBDATO | MoO4 | ||
URANATO | UO4 | SULFITO | SO3 | ||
VALENCIA -3 | |||||
FERRICIANURO | Fe(CN)6 | ANTIMONATO | SbO4 | ||
ARSENIATO | AsO4 | FOSFITO | PO3 | ||
BORATO | BO3 | ANTIMONITO | SbO3 | ||
FOSFATO | PO4 | ARSENITO | AsO3 | ||
WOLFRAMATO | WO4 | VANADATO | VO4 | ||
VALENCIA -4 | |||||
FERROCIANURO | Fe(CN)6 | ORTOFOSFATO | P2O6 | ||
TITANATO | TiO4 | ORTOSILICATO | SiO4 | ||
PIROFOSFATO | P2O7 | PIROVANADATO | V2O7 |
Realiza el siguiente ejercicio
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Existen también sales
básicas: son aquellas que tienen en su
composición el ion ( OH ), dependiendo el numero de veces
que lo contengan son básicas, dibásicas,
etc.
Sales ácidas: estas contienen en su
estructura
iones de H que en su nomenclatura se
sguen las normas que para
las basicas.
COMPLETA LA TABLA
H1+ | Na1+ | Ca2+ | Al3+ | Cu1+ | Cu2+ | Fe2+ | Fe3+ | |
Cl1- | ||||||||
OH1- | ||||||||
CN1- | ||||||||
SO4 | ||||||||
CO3 | ||||||||
PO4 | ||||||||
SO3 | ||||||||
NO3 | ||||||||
NO2 | ||||||||
F1- | ||||||||
IO4 | ||||||||
O2- |
ESTEQUIOMETRÍA
LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA: en
toda reacción química la suma de
los pesos de los reactivos será igual a la suma de los
pesos de los productos
obtenidos, es decir, no habrá cambio
detectable en la masa total presente.
ESTEQUIOMETRIA: es la rama de la química
que estudia las relaciones cuantitativas entre los elementos y
compuestos en las reacciones
químicas.
6.O23X1023 esta cifra se llama
número de Avogadro, que en resumen es el numero de
unidades o partículas contenidas en un átomo
– gramo, Ion – gramo, una molécula de
cualquier sustancia.
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA: en
toda reacción química la masa de las sustancias
presentes permanece constante, es decir, la suma de la masa de
los reactivos es igual a la suma de la masa de los
productos.
LEY DE LAS PROPORCIONES FIJAS: siempre que dos
o mas elementos se unen para formar un compuesto guardan entre
si proporciones fijas y determinadas.
LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES: siempre que
dos elementos se combinan para formar mas de un compuesto ( de
manera que la cantidad de masa de uno de ellos permanece
constante y la otra varía ), existe entre ellos una
relación de números enteros
pequeños.
LEY DE LAS
PROPORCIONES RECIPROCAS O EQUIVALENTES: cuando dos
elementos se combinan separadamente con un peso fijo de un
tercer elemento, los pesos relativos de los primeros son los
mismos que se combinan entre si o los múltiplos de
estos.
LEY DE LOS VOLÚMENES DE
COMBINACIÓN: cuando dos o mas sustancias gaseosas
reaccionan entre si para dar origen a otra substancia, gaseosa
o no, los volúmenes que ocupan estos gases,
medidos en las mismas condiciones, guardan una relación
sencilla de números enteros.
HIPÓTESIS DE
AVOGADRO: en las mismas condiciones de presión
y temperatura,
volúmenes iguales de gases tienen igual numero de
moléculas.
LEY DE LAS PRESIONES PARCIALES: la
presión total de la mezcla es la suma de las presiones
parciales que cada uno de los gases ejercería si los
otros no estuvieran presentes.
PESOS MOLECULARES: es el resultado de el
calculo de los diferentes pesos atómicos de las
moléculas en una adición también es
conocida como peso formula
Calcúlese el peso atómico de las
siguientes sustancias
Na3PO4 | Ca(OH)*5 H2O | Cu(NO3)2 | HCO3 |
Al2(SO4)3 | K2Cr2O7 | KMnO4 | NH4 |
AuCl3 | Cu(NO3)2 | SnF2 | NO2 |
P2O5 | MnSO4 | I2 | Ag |
As2S5 | PbS | P4 | Ca3(PO4)2 |
C | In2S3 | AgBr | CaCl2 |
NaCl | FeS | MgSe | Mo2O3 |
CuOH | NaOH | Rh2O3 | ZrO2 |
N | Na | WO2 | LiO2 |
COMPOSICIÓN CENTESIMAL: expresa en
porcentajes, la cantidad de cada elemento en el
compuesto
Calcula los porcentajes de los siguientes
compuestos
Fe2O3 | KClO3 | COCl2 | Al(SO4)3 | NaCl | KMnO4 |
Ca3(PO4)2 | Mg(NO3)2 | H2O | CuOHCl | C12H22O11 | C2H5OH |
K2SO4 | NH4 | K2Cr2O7 | CaCO3 | H2SO4 | KBr |
- Una tira de Hierro puro pesa 5.782 grs., se
calienta en un mechero hasta convertirse en oxido de color
negrusco. El oxido resultante pesa 5.993 grs. Cual es el
porcentaje del oxigeno y
fierro en este compuesto. - Una tira de cobre electrolíticamente puro,
que pesa 3.178 grs., se calienta en corriente de oxigeno
hasta convertirse en oxido negro. El polvo resultante pesa
3.978 grs. Cual es el porcentaje de oxigeno de este
oxido.
FÓRMULAS QUÍMICAS: consiste en
escribir los símbolos de los elementos que constituyen
un compuesto, poniendo a cada uno el subíndice que
indica el numero de átomos de ese elemento que forman
parte de una molécula del compuesto.
FÓRMULA MÍNIMA O EMPÍRICA:
es la representación mas sencilla de los elementos de un
compuesto.
FÓRMULA MOLECULAR ( condensada ) O
VERDADERA: expresa el numero real, total, de átomos
de cada elemento en la molécula
FÓRMULA ESTRUCTURAL O DESARROLLADA:
muestra la
disposición espacial de los átomos en la
molécula
A partir de los siguientes porcentajes encuentra la
formula empírica o mínima
Fe = 46.56 % S = 53.44 % | H = 20% C = 80% | Al = 75.07 % C= 24.93 % | Fe = 63.53 % S= 36.47 % | H = 5.88 % O = 94.12 % |
Ca = 18.28 % Cl = 32.36% H2O = 49.36 % | Na = 32.38 % S = 22.57 % 0 = 45.05 % | Hg = 73.9 % Cl = 26.1 % | N = 87.5 % H = 12.5 % | C = 40 % H = 6.7 % O = 53.3 % |
C = 10.4 % S = 27.8 % Cl = 61.7 % | C = 60% H = 4.5% O = 35.5 % | C = 74.1 % H = 8.6 % N = 17.3 % | C= 38.7 % H = 9.7 % O = 51.6 % | C = 12 % Cl = 18 % H = 0.51 % F = 28.9 % Br = 40.4 % |
- Determinar la composición centesimal de las
siguientes especies
- El Azufre en 50 grs de
H2SO4 - El Carbono en
40 grs de NaCO3
- Cuantos gramos
- de Fe se pueden obtener con 500 grs de
Fe2O3 - de H2SO4 se pueden obtener
con 20 grs de Azufre
determina la formula molecular o condensada de un
compuesto
- cuya formula empírica es CH2 y su
peso molecular es 84 - cuya formula empírica es NaSO4 y
su peso molecular es 238 - cuya formula empírica es NaCO2 y
su peso molecular es 134 - cuya formula empírica es CH y su peso
molecular es 78 - encuentre la formula molecular de un compuesto cuya
composición centesimal es N = 30.43 %, O = 69.59 %. Si
el peso molecular de este compuesto es de 92.
Tipos de reacciones
químicas
Una reacción química es el proceso
mediante el cual una o mas sustancias se convierten en una o mas,
solo que diferentes.
La representación de este cambio o
fenómeno recibe el nombre de ecuación
química. Una ecuación química queda
expresada por los reactivos o reactantes, que son las sustancias
que reaccionan para transformarse en productos. Cada reactivo que
interviene en la ecuación se encuentra separado por el
signo de adición (+) y para indicar la
transformación se utiliza una flecha ( ), que
señala la dirección del cambio.
A + B | C + D | |
( REACTIVOS ) | ( PRODUCTOS ) |
Una reacción química muestra la cantidad
relativa de los elementos y compuestos que intervienen en la
trasformación. Del estudio de una gran variedad de
reacciones químicas se ha encontrado que involucran
invariablemente cambios energéticos, por lo cual pueden
clasificarse de acuerdo a estos cambios , en:
Reacciones exotérmicas: son aquellas que
ocurren con la liberación de calor; por lo
general, son las que tienen lugar con mayor facilidad.
Reacciones endotermicas: son aquellas que para
efectuarse necesitan un suministro de energía, es decir,
la sustraen del medio exterior.
Muchas reacciones químicas son fáciles
reversibles, es decir, una vez formado el producto este
se descompone para generar nuevamente reactivos. El proceso
contrario se llama reacción irreversible
Algunas reacciones son espontáneas, pero
algunas veces es necesario forzar la reacción recurriendo
a sustancias químicas que sirven para iniciar o acelerar
la reacción estas sustancias se llaman
catalizadores.
Los catalizadores pueden clasificarse en positivos, si
aceleran la reacción y negativos si la retardan. A las
reacciones en que interviene un catalizador se les llama
catalíticas y a la acción
de catalizar, catálisis.
Un catalizador es una sustancia que modifica la
velocidad de
unas reacciones químicas y no interviene ni como reactante
ni como producto. La mayoría son elementos
metálicos de transición y transición
interna.
Tipos: | Ejemplo |
Adición | CH2=CH2 + |
Desplazamiento | H3O+ + OH- ; |
Descomposición | 2H2O2 ; > |
Iónicas | H+ + Cl-+ |
Metatesis | 2HCl + Na2S ; > |
Precipitación | AgNO3 + NaCl ; > AgCl(s) + |
Redox | SO2 + H2O ; > |
Dismutación | 12OH- + 6Br2 ; > |
Substitución | CH4 + Cl2 ; > |
Reacciones de descomposición : Aquellas
reacciones donde un reactivo se rompe para formar dos o
más productos. Puede ser o no redox.
2H2O2 ; > 2H2O |
Reacciones de adición : Dos o más
reactivos se combinan para formar un producto.
CH2=CH2 + Br2 ; |
Reacciones de desplazamiento : Aquellas reacciones
donde un elemento desplaza a otro en un compuesto.
H3O+ + OH- ; > |
Reacciones de metátesis : Aquellas reacciones
donde dos reactivos se enrocan
2HCl + Na2S ; > |
Reacciones de precipitación : Aquellas
reacciones donde uno o más reactivos al combinarse genera
un producto que es insoluble.
AgNO3 + NaCl ; > AgCl¯ + NaNO3 |
Reacciones de dismutación : Aquellas
reacciones donde de los reactivos genera compuestos donde un
elemento tiene dos estados de oxidación.
12OH- + 6Br2 ; > |
Reacciones de substitución: Aquellas
reacciones donde se sustituye uno de los reactivos por alguno de
los componentes del otro reactivo.
CH4 + Cl2 |
Reacciones Redox o de óxido
reducción:Aquellas reacciones donde los reactivos
intercambian electrones
SO2 + H2O ; > |
Ejemplos de las reacciones de óxido
reducción o redox Baterías y pilas (de auto,
Ni Cd,
alcalinas), Corrosión y enmohecimiento de metales, Muchas
de las reacciones metabólicas
Balanceo de ecuaciones
químicas
Oxidación y reducción
Oxidación: cuando un reactivo pierde
electrones Na0 ; > Na+ + e#
Reducción: cuando un reactivo gana electrones
Cl2 (g) + 2e ;> 2Cl#
A estas ecuaciones se les llama semireacciones
y siempre van en pares. Juntas hacen una reacción completa
al sumarse (el Na le dio electrones al Cl): 2Na0 ;
> 2Na+ + 2e# Cl2(g) +
2e# ; >
2Cl#
2Na + Cl2 ; > 2NaCl
Agente oxidante: Es una sustancia que causa que otra
sustancia se oxide, al hacer esto, se reduce
Agente reductor: Es una sustancia que causa que otra
sustancia se reduzca, al hacer esto, se oxida
El hidrógeno se oxida y es un agente reductor.
El oxígeno
se reduce y es un agente oxidante.
Estado de oxidación
El estado de
oxidación: describe la carga de cada elemento en un
compuesto. ¿Y cuánto vale?…
El
estado de oxidación del F es siempre -1
El
estado de oxidación del O en la gran mayoría de
sus compuestos es siempre -2. Las excepciones incluyen los
peróxidos (-1) y los óxidos de F
El
estado de oxidación de un elemento en su estado natural
es de 0. Na0, N2, H2,
P4 , S8
En
los iones simples, el estado de
oxidación es el mismo que la carga del ion.
Los
halógenos en los halogenuros tienen estado de
oxidación de -1
Los
metales alcalinos y alcalinotérreos tienen estado de
oxidación igual que el número de la
familia.
El
estado de oxidación del H en la mayoría de sus
compuestos es de +1, pero si se une a un elemento poco
electronegativo, puede ser -1.
El
máximo estado de oxidación de un elemento
representativo es igual al total de electrones de su capa de
valencia.
El
mínimo estado de oxidación de un elemento
representativo, es igual al número de electrones que le
faltan para llenar su capa de valencia.
Ejemplo: Asignar el estado de oxidación en
cada elemento de H2O. H +1, O = -2, carga = 0, 2(+1)-2
= 0,
Otro Ahora el HNO3. Sabemos que H = +1, que O
es -2, ¿y N?, pues sabiendo lo anterior sólo hay
que obtener la diferencia:1(+1)+3(-2)=-5 y como no hay carga, el
N tiene 5+.
EJERCICIO: con la ayuda de la tabla
periódica y tomando en cuenta las valencias fijas,
encuentra los números de oxidación de los
siguientes iones o moléculas
Na3PO4 | Ca(OH)2 | Cu(NO3)2 | HCO3 -1 |
Al2(SO4)3 | K2Cr2O7 | KMnO4 | NH4 |
AuCl3 | Cu(NO3)2 | SnF2 | NO2 |
P2O5 | MnSO4 | I2 | Ag |
As2S5 | PbS | P4 | Ca3(PO4)2 |
C | In2S3 | AgBr | CaCl2 |
NaCl | FeS | MgSe | Mo2O3 |
CuOH | NaOH | Rh2O3 | ZrO2 |
N | Na | WO2 | LiO2 |
Ecuaciones iónicas
Cuando una sustancia iónica se disuelve en
agua, puede disociarse en iones.
De manera que al mezclar este tipo de disoluciones, no
es necesario que participen todos los iones en la
reacción, es decir que puede ocurrir que solamente
reaccionen unos de ellos, por ejemplo así:
Para hacer la reacción más sencilla y
comprensible, solo incluimos a las especies que realmente
intervienen en la reacción.
A los reactivos que no intervienen en la
reacción, en este caso NO3- y
H+, se les conoce como iones espectadores.
Método de balanceo de óxido
reducción
El principio básico que rige el balanceo de
ecuaciones con este método es el de igualar la ganancia
total en el número de oxidación del agente reductor
con la pérdida total en el número de
oxidación del agente oxidante. O lo que es lo mismo, el
número de electrones perdidos durante la oxidación
debe ser igual al número de electrones ganados durante la
reducción.
Por ejemplo:
En las reacciones más complejas, se puede
efectuar el balanceo paso a paso:
SE CRUZAN LOS NÚMEROS DETECTADOS Y SE BALANCEA
POR MÉTODO DE TANTEO
Ejercicio: BALANCEA POR REDOX LAS SIGUIENTES REACCIONES
QUÍMICAS
BALANCEA POR EL MÉTODO
ALGEBRAICO
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