lunes, 30 de noviembre de 2009

PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS

SISTEMAS DE NOMENCLATURAS
Unos cuantos elementos ya se conocían desde antes de Cristo. Otros fueron descubiertos por los alquimistas, y otros entre los siglos XVI y XIX. Desde entonces, para muchos de ellos, sus nombres han perdurado, pero no sus símbolos.
Cuando Mendeleiev publicó su trabajo, en 1869, sobre el SISTEMA PERIODICO, sólo se conocían unos setenta elementos. Actualmente en la TABLA PERIÓDICA aparecen ciento dieciocho.
En la época actual la tendencia de la nomenclatura es que el nombre del compuesto diga lo más posible acerca de la constitución de la molécula, de tal modo que dado únicamente ese nombre sea fácil escribir la fórmula correspondiente. Pero, no obstante, aún se respetan y se dan por aceptados en la nomenclatura internacional nombres eminentemente tradicionales, como son amoníaco para el NH3 y agua para el H2O.
FORMULAS Y NORMAS PARA ESCRIBIRLAS
Una fórmula química es una combinación de símbolos y subíndices que indican la constitución elemental y la proporción en que se unen los átomos que forman una sustancia. Las fórmulas están constituidas por los símbolos de los elementos y por subnúmeros que indican el número de átomos de cada elemento que entra en combinación en dicha fórmula. Ellas no solamente son una forma más corta de escribir el nombre de un compuesto o el desarrollo de una reacción química. Las fórmulas químicas son la BASE DE LOS CALCULOS QUÍMICOS.
Para escribir las fórmulas químicas es necesario conocer los símbolos de los elementos que la integran y el número de Valencia del átomo de cada uno de ellos. Se distinguen tres tipos de fórmulas: empíricas, moleculares y estructurales o desarrolladas.
Fórmula Empírica: se forma por la yuxtaposición de los elementos. Estas fórmulas se emplean para representar a los compuestos formados mediante enlaces iónicos.
Ejemplos:
NaCl Cloruro de Sodio
CaF2 Difluoruro de Calcio
SrO Oxido de Estroncio
Fórmula Molecular: expresa el número real de átomos de cada elemento en la molécula; es la fórmula que corresponde a la masa molecular del compuesto. Estas fórmulas se emplean además para representar compuestos formados por un número discreto de moléculas.
Ejemplos:
P4O10 Decaóxido de Tetrafósforo
H4P2O6 Ácido Hipofosfórico
Fórmula Estructural o Desarrollada: es la que muestra la forma en que están enlazados los átomos.
Ejemplos:
KI Yoduro de Potasio
HCl Cloruro de Hidrógeno
Cl2O Oxido de Dicloro
COMO SE NOMBRAN LOS COMPUESTOS QUÍMICOS
La I.U.P.A.C. “International Union of Pure and Applied Chemestry”, sentó las bases de lo que hoy se conoce como “Nomenclatura Moderna de Química Inorgánica”.
Existen diversos sistemas de nomenclatura: el Sistema Tradicional o Antiguo, el Sistema de Stock y el Sistema Sistemático comúnmente llamado Estequiómetrico (recomendado por la I.U.P.A.C.) Estos sistemas están constituidos por reglas, mediante las cuales se puede asignar un nombre unívoco a cualquier sustancia simple o compuesta.
La principal aspiración de la I.U.P.A.C. ha sido siempre presentar al público Reglas que ofrezcan nombre claros y aceptables para tantos compuestos inorgánicos como sea posible.
El sistema I.U.P.A.C. comprende normas para la nomenclatura de cada uno de los diversos tipos de compuestos inorgánicos y de iones. Por ejemplo: compuestos binarios, ácidos, sales, óxidos e hidróxidos dobles, triples, etc. y compuestos de coordinación.
Entre los compuestos binarios (dos tipos de átomos) se encuentran los óxidos, que son combinaciones binarias formadas con el oxígeno. Las nuevas reglas eliminan la palabra Anhídrido y tienden a eliminar “Hasta Donde Sea Posible” los prefijos “Per” e “Hipo” y los sufijos “Ico” y “Oso”
Veamos como se nombran algunos óxidos de acuerdo con los dos sistemas que recomienda la I.U.P.A.C, que son:
a. El Sistema Stock, y
b. El Sistema Estequiométrico.
Fórmula S. Antiguo S. Stock S. Estequiométrico
Fe2O3 Oxido Férrico Oxido de Hierro Trióxido de Dihierro
CO2 Anhídrido Carbónico Oxido de Carbono Dióxido de Carbono
SO3 Anhídrido Sulfúrico Oxido de Azufre Trióxido de Azufre
N2O4 Anhídrido Nitroso- Oxido de Nitróge- Tetraóxido de Dini-
Nítrico. no. trógeno.
Los hidróxidos se nombran como los óxidos, pero usando primero la palabra “Hidróxido” y después la del metal.
Los Ácidos Binarios, se nombran igual que en la nomenclatura antigua, o sea anteponiendo la palabra “ácido” al elemento electronegativo, el cual termina en le sufijo “Hídrico”. Ejemplo: Ácidos Clorhídrico, Fluorhídrico, Sulfhídrico, Telerhídrico.
Las Sales Binarias; o sea las que provienen de los hidrácidos, se nombran añadiendo la terminación “Uro” al nombre del elemento más electronegativo (según la manera tradicional) es continua de la preposición “De” y luego se nombra el elemento metálico o electropositivo, pero se le añade el número romano correspondiente a su número de valencia.
También se emplea el sistema Estiquiométrico.
Existen otros compuestos binarios como los del hidrógeno, llamados “Hidruros” que siguen las reglas corrientes de las sales, como por ejemplo: LiH (Hidruro de Litio), NaH (Hidruro de Sodio), KH (Hidruro de Potasio), CaH2 (Hidruruo de Calcio) etc.
Los compuestos binarios del hidrógeno se nombran en forma análoga a las combinaciones binarias formadas por dos elementos no metálicos o por un no metal y un metal.
Se cita en primer lugar el nombre, convenientemente modificado, del constituyente más electronegativo (o considerado como tal).
En las combinaciones binarias del hidrógeno con los elementos F, Cl, Br, I, S, Se, y Te, denominamos hidrácidos, el hidrógeno es el constituyente memos electronegativo. En sus combinaciones con otros no metales (hidruros no metálicos) y con metales (hidruros metálicos) se le considera el constituyente más electronegativo.
También puede citarse entre los compuestos binarios a los “Nitruros” y los “Fosfuros”, en donde los átomos de nitrógeno y de fósforo se combinan con un elemento metálico, como por ejemplo:
Mg3N2 Dinitruro de trimagnesio
Na3P Fosfuro de Trisodio
Ácidos son sustancias que cuando se disuelven en agua producen un aumento en la concentración de iones hidrógeno (H+) que ésta tiene mormalmete.
Los elementos del grupo VII de la Tabla Periódica (halógenos) y algunos del grupo VI se combinan con el hidrógeno formando compuestos de carácter ácido que se conocen con el nombre genérico de hidrácidos. Su nomenclatura consiste de la palabra ácido seguida del nombre latino del elemento que se combina con el hidrógeno, con la terminación HÍDRICO. Ejemplos:
HF Ácido Fluorhídrico
HCl Ácido Clorhídrico
HI Ácido Yodhídrico La gran mayoría de los ácidos, sin embargo, son combinaciones de hidrógeno, oxígeno, y un no meta, por lo cual se generalizan bajo la denominación de oxácidos. La nomenclatura de los oxácidos se compone en dos términos.
Los Ácidos Ternarios y Cuaternarios están formados por tres y cuatro elementos y la regla que se sigue para nombrarlos es parecida a la de los ácidos binarios, primero se escribe el hidrógeno, luego el elemento electropositivo siguiente y por último el elemento electronegativo. Si hay varios constituyentes electronegativos, deben describirse de acuerdo con el orden de Electronegatividad Creciente, hasta donde sea posible.
Como el oxígeno es uno de los elementos que se encuentra la mayoría de las veces en los ácidos ternarios, entonces éstos reciben el nombre de oxiácidos. Si existen dos oxiácidos con diferentes números de átomos de oxígeno, pero formados por los mismos elementos, al que tenga más oxígeno se le nombra “Ico” y al que tenga menos se le nombra “Oso” Como por ejemplo:
H2SO4 (Sulfúrico)
H2SO3 (Sulfuroso)
HNO3 (Nítrico)
HNO2 (Nitroso)
Cuando existen más de dos oxiácidos compuestos por los mismos elementos, se usan raíces “HIPO” (menos) e “HIPER” o “PER” (mayor).
También existe una regla basada en el número de valencia del átomo central, o sea el que se encuentra en medio de los átomos de hidrógeno y de oxígeno del oxiácido. Para nombrar los ácidos se utilizan los prefijos: ORTO, META y PIRO.
Las sales ácidas y básicas se escriben igual que las sales simples, pero a éstas se les antepone el nombre de “Hidrógeno” si la sal es ácida o el de “Hidróxido” si es básica
El informe de la I.U.P.A.C. no acepta que se siga diciendo “Bicarbonato o Bisulfato” porque esto puede introducir confusión debido a que el prefijo latino “Bi”, lo mismo que el griego “Di”, significan duplicación y en estos casos no hay 2 radicales carbonatados ni sulfato en cada molécula, como ocurre con los compuestos NaHCO3 y NA2HPO4.
Sales Ácidas
NaHCO3 Hidrógeno Carbonato de sodio
NaHPO4 Hidrógeno Fosfato de sodio
NaH2PO4 Dihidrógeno Fosfato de sodio
Sales Básicas: para nombrarlas se comienza con la concentración “hidroxi” y se coloca el número de valencia cuando haga falta.
Cd(OH)Cl Hidroxicloruro de cadmio
Bi(OH)NO3 Dihidroxinitrato de bismuto (III)
Los óxidos se escriben de acuerdo con l nomenclatura antigua, pero añadiendo al final del nombre le número romano correspondiente a la valencia del metal o del elemento electropositivo. Ejemplo:
BiOCl Oxicloruro de bismuto (III)
PON Oxinitruro de fósforo (IV)
También se pueden nombrar las sales anteriores como se hace tradicionalmente, pero añadiendo el sufijo “Ilo” la nombre del metal o del elemento principal, así: Cloruro de Bismutilo, Nitruro de Fosforilo.
El nombre fundamental de los complejos lo da el átomo central y delante de esta se describe el nombre de los Grupos Coordinados (iones o moléculas). Los subnúmeros se indican por medio de prefijos y el número de valencia del ión central por, por medio de número romanos, y por último, el nombre de los elemento que originó el ión.
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El hidrógeno se combina con la mayoría de los elementos del sistema periódico para formar hidruros binarios de fórmula, MHx o MmHn. Estos compuestos del hidrógeno se dividen en tres clases principales:
Hidruros salinos
Son combinaciones del hidrógeno con los elementos más electropositivos (elementos alcalinos y alcalinotérreos, con excepción del Be, cuyo enlace con el hidrógeno es covalente). Son compuestos iónicos, no volátiles, no conductores en estado sólido y cristalinos. En estos compuestos el hidrógeno se encuentra como ion hidruro H¯.
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS OXIDOS METALICOS
Son combinaciones binarias de un metal con el oxigeno, en las que el oxigeno tiene numero de oxidación se nombran con las palabras oxido de y el nombre del metal seguido inmediatamente del numero de oxidación con el que actúa entre paréntesis y con un numero romano. Si nos da la formula el oxigeno tiene numero de oxidación -2 y el numero de oxidación del metal lo podemos deducir sabiendo que el compuesto es neutro, si es siempre el mismo lo debemos conocer y no hace falta deducirlo.

LAS CARACTERISTICAS FISICS DE LOS OXIDOS METALICOS SON EN TERMINOS GENERALES
Estado físico solido
Punto de fusión alto
Punto de ebullición alto
Generalmente son cristalinos
Solubles
Buenos conductores de calor

PROPIEDDES QUIMICAS
Ionizan dando el catión metálico y el anion oxido
Reaccionan con el agua dando hidróxidos
Reaccionan con ácidos dando la sal
Reaccionan con anhídridos


PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS OXIDOS NO METALES

Los óxidos no metálicos o anhídridos se forman al combinarse el oxigeno con un no metal, en estos compuestos el oxigeno también trabaja con numero de oxidación -2, mientras que los no metales lo hacen con sus números de oxidación positivos. Por lo general los números de oxidación de los no metales guardan estrecha relación con el numero del grupo 1A que pertenece el elemento, es decir los no metales que se encuentran en grupos pares casi siempre trabajan con valores de números de oxidación pares y los colocados en grupos nones lo hacen con valores impares.
CARACTERISTICAS QUIMICAS DE LOS OXIDOS NO METALES
Algunos de estos óxidos no metales reaccionan con agua para formar especies acidas
Varían en su apariencia
Son malos conductores de calor y electricidad
Forman anhídridos

CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS OXIDOS NO METALES
Tienen cuatro valencias
Tienen carga positiva
Son solubles al agua



PROPIEDADES DE LAS SALES BINARIAS
Están formadas por dos elementos, generalmente provienen de hidrácidos CATION+HIDRACIDO= SAL BINARIA.
Para nombrar a estas sales se inicia con la raíz del nombre del no metal a la que se le adiciona la terminación –uro, y después el nombre del metal. Si el metal trabaja con dos números de oxidación, en el sistema Ginebra se usan las terminaciones ico y oso para el mayor o menor valor del numero de oxidación, respectivamente. En el sistema UIQPA esos valores se indican con número romano. Si el metal solo funciona con numero de oxidación, el nombre de la sal es el mismo en ambos sistemas.

PROPIEDAS SIGNIFICATIVAS DE ESTAS SALES
Generalmente se forman por la combinación de metales reactivos grupos 1,2 con elementos no metálicos reactivos grupos 16 y 17
A temperatura ambiente forman sólidos cristalinos
Son poco duros y quebradizos
Alto punto de fusión
Alto punto de ebullición
PROPIEDADES DE LOS HIDRUROS
Los hidruros metálicos se caracterizan por ser los únicos compuestos en los que el hidrogeno funciona con numero de oxidación de -1. Para escribir la formula de un hidruro metálico primero se escribe el símbolo del elemento metálico y después el hidrogeno.
Para nombrarlo se utiliza la palabra hidruro, la preposición de y el nombre del elemento metálico. En el sistema de Ginebra se utilizan las terminaciones –ico y –oso para indicar el mayor y el menor numero de oxidación del elemento metalico, en el sistema UIQPA se señalan con números romanos entre paréntesis. Cuando el metal solo tiene un numero de oxidación el nombre del hidruro es el mismo en ambos sistemas.

CARACTERISTICAS DE LOS HIDRUROS
Algunos son sólidos
Resultan de un metal + un hidrogeno
Pueden trabajar con 2 valencias


PROPIEDADES DE LOS HIDROXIDOS
Los hidróxidos son compuestos que resultan de la combinación de un oxido metálico con agua OXIDO METALICO +AGUA=HIDROXIDO.
A este tipo de compuestos también se les conoce como bases o álcalis y se caracterizan por llevar en su composición un elemento metálico unido al grupo hidróxido OH).
Los elementos metálicos trabajan con números de oxidación positivos y el hidroxilo con numero de oxidación de -1. Para escribir la formula de un hidróxido, se escribe primero el símbolo del elemento metálico y luego el grupo hidróxido, se intercambian el numero de oxidación y se escriben como subíndices. El grupo hidroxilo se anota entre paréntesis y el subíndice que le corresponde es mayor 1.
Para nombrar a los hidróxidos se emplean las mismas reglas que para los óxidos metálicos, cambiando la palabra oxido por hidróxido y empleando las terminaciones –ico y oso, para el sistema GINEBRA se usan números romanos.




PROPIEDADES DE LOS OXIACIDOS
Son compuestos formados por hidrogeno, un no metal y oxigeno. Por tener oxigeno en su composición también se les llama ácidos oxigenados. En estos compuestos el hidrogeno trabaja con numero de oxidación de +1 y el oxigeno con -2. Se obtiene por la reacción entre un oxido no metálico (anhídrido) y el agua. OXIDO NO METALICO+AGUA= OXIACIDO.

La mayoría de los oxácidos conocidos fueron preparados y nombrados empleando las reglas de nomenclatura del sistema de Ginebra, mucho antes del surgimiento de la UIQPA por lo que aun se reconocen con aquel nombre. Para nombrar a los oxácidos con el sistema de Ginebra, se escribe la palabra acido seguida de la raíz del nombre del no metal con la terminación –ico u –oso según el numero de oxidación del no metal por ejemplo el acido sulfúrico, su numero de oxidación es +6 por lo que su terminación es ico. En el sistema Stock, el nombre se forma con la palabra acido, la raíz numérica griega del numero de oxígenos presentes en la formula seguida de la palabra oxo y después la raíz del nombre del no metal con la terminación ico y su numero de oxidaciones romano y entre paréntesis. En este caso el nombre del acido sulfúrico es. ACIDO TETRAOXO SULFURICO.

Tienen un sabor acido
Dan un color característico a los indicadores
Reaccionan con algunos metales liberando hidrogeno
Reaccionan con las bases en un proceso denominado neutralización en el que ambos compuestos pierden sus características.