FUNCIONES QUÍMICAS BÁSICAS

LA TABLA PERIÓDICA QUE USAMOS












FUNCIÓN ÓXIDO

Los óxidos básicos se forman cuando el elemento que se combina con oxígeno es un metal.

Metal + Oxígeno = Óxido básico

2Ca + O₂                    2CaO

Como su nombre lo indica, los óxidos básicos sometidos a la acción del agua producirán compuestos de carácter básico o alcalino.

FORMULACIÓN

Para escribir directamente la fórmula:

-Escribimos los símbolos del metal y del oxígeno.

-Intercambiamos los números de oxidación sin el signo y lo escribimos como subíndices. Si es posible, simplificamos.

NOMENCLATURA:Óxidos Ácidos o Anhídrido

Los óxidos ácidos resultan de combinar con oxígeno un no metal. Los óxidos no

metálicos son gaseosos y al disolverse con el agua forman ácidos.

                                               No metal + oxígeno = óxido ácido

C +     O₂       CO₂            

FORMULACIÓN

La fórmula del óxido no metálico se escribe como la de un óxido metálico. Escribimos los símbolos del no metal y del oxígeno. Intercambiamos números de oxidación sin signos y los escribimos como subíndices. Si son pares, se simplifican.

NOMENCLATURA

Para nombrarlos se antepone el nombre común anhídrido al nombre del no metal. Para diferenciar varios óxidos del mismo no metal, se usan los prefijos hipo- inferior y Per- superior y los sufijos -oso  e -ico.

FUNCIÓN HIDRÓXIDO

Los hidróxidos, también llamados bases o álcalis, se producen cuando los óxidos básicos o metálicos reaccionan con agua. Su grupo funcional es el radical oxidrilo o hidroxilo OH.

Óxido básico + agua = hidróxido

Na₂O   +    H₂O     = 2NaOH

Los hidróxidos son fácilmente identificables:

-Viran el color del papel tornasol de rojo a azul, y la fenolftaleína de incolora a rojo  grosella.

-Tienen sabor amargo, como el jabón o el champú. Pero como regla ¡no pruebes las sustancias químicas!

FORMULACIÓN

Para escribir las fórmulas de los hidróxidos procedemos de la siguiente manera:

-Escribimos el símbolo del metal seguido del radical oxidrilo OH.

-Intercambiamos los números de oxidación y los escribimos como subíndices. El número de oxidación del radical oxidrilo es -1.

-El radical oxidrilo se escribe entre paréntesis solo si requiere subíndices.

NOMENCLATURA

Los hidróxidos se nombran con ese nombre genérico seguido por el nombre del metal correspondiente.

Si el metal tiene dos posibles estados de oxidación, sus hidróxidos terminan en -oso e -ico, respectivamente:

Fe(OH)₂ Hidróxido ferroso

Fe(OH)₃ Hidróxido férrico

FUNCIÓN ÁCIDO

Los ácidos son compuestos químicos que tienen al ion hidrógeno H* como grupo funcional. Las características que nos permiten reconocerlos son:

-Viran a rojo el papel tornasol azul.

-Tiene sabor agrio. Puedes experimentarlo con limón o vinagre nunca con ácidos de

 laboratorio.

-Tienen olor penetrante e irritan la piel y mucosas.

-En soluciones acuosas, se disocian liberando iones hidrógeno (H*) o protones.

Existen dos clases de ácidos inorgánicos  Los ácidos oxácidos, que contienen oxígeno; y los ácidos hidrácidos, que no contienen oxígeno

ÁCIDOS OXÁCIDOS

Los ácidos oxácidos resultan de la combinación de un óxido ácido o anhídrido con agua.

Óxido Ácido + Agua = Ácido Oxácido

SO₃ + H₂O  H₂SO₄

Formulación

Para escribir la ecuación de formación de un ácido oxácido, partimos del óxido respectivo. Luego simplificamos los subíndices del producto para obtener la fórmula final del ácido acompañada del coeficiente que balancea la ecuación (¡exactamente como extraer múltiplo común!).

Cl₂O + H₂O            H₂Cl₂O₂                  2HClO

Nomenclatura

Para nombrar los ácidos, de nuevo debemos tener en cuenta el número de oxidación del no metal. En la nomenclatura tradicional, el ácido se llama como el anhídrido que lo originó. Solo varía el nombre genérico de anhídrido a ácido, y se mantienen los prefijos y sufijos correspondientes.

HClO Ácido hipocloroso 

ÁCIDOS HIDRÁCIDOS

Los hidrácidos son ácidos no oxigenados porque no provienen de óxidos. Están formados por los metales de los grupos VI A o VII A de la tabla periódica e hidrógeno.   

                                                                  

No Metal + Hidrógeno           Ácido Hidrácido

S          +            H₂                    H₂S (ac)

Formulación:

Para escribir su fórmula, escribe el símbolo del hidrógeno y el del no metal con número de oxidación negativo; -1 para los del grupo VII (ac) indica que el ácido permanece disociado en solución acuosa.

Nomenclatura:

Toman el nombre genérico ácido, seguido del nombre del no metal terminado en el sufijo -hídrico.

HCl Ácido clorhídrico

  HBr Ácido bromhídrico

FUNCIÓN SAL INORGÁNICA

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 o sales haloideas. Algunos ejemplos del uso de las sales en el día a día: la sal común cloruro de sodio, adereza y preserva los alimentos. El mármol carbonato de calcio cristalino. La piedra caliza, las conchas de los moluscos, las perlas y el sarro de la tetera son básicamente la misma sal oxisal.

SALES OXISALES

Las Sales Oxisales se forman al reaccionar una base o hidróxido con un ácido oxácido.

Hidróxido + Ácido Oxácido             Sal Oxisal + Agua

KOH   +   HNO3                KNO3   +   H2O

Nomenclatura:

El nombre del anión proviene del ácido que lo origina, pero se cambian los sufijos según las siguientes reglas:

-oso por -ito

-ico por -ato

Ejemplo:

Ácido nitroso + hidróxido de potasio = nitrito de potasio

                            HNO₂          +             KOH                   KNO₂      +    H2O

Si, además el metal tiene dos estados de oxidación, su nombre termina en -oso e -ico, como en el hidróxido que originó la sal.

Ejemplo:

Ácido sulfúrico + hidróxido cúprico = sulfato cúprico

H2SO4     +           Cu(OH)2            CuSO4    +   2H₂O

SALES HALOIDEAS
Las sales haloideas se forman al neutralizar un ácido hidrácido con un hidróxido.

Hidróxido + Ácido Hidrácido = Sal Haloidea + Agua

NaOH +            HCl                  NaCl         +   H2O

Nomenclatura:

El anión se nombra cambiando el sufijo -hídrico del ácido del cual provienen por -uro. Si el metal tuviera dos estados de oxidación, termina en los sufijos -oso e -ico.

PbS = Sulfuro plumboso

PbS₂ = Sulfuro plúmbico

LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES
Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa de a cuerdo a la teoría física de la relatividad; la materia tiene 4 manifestaciones o propiedades fundamentales que son: MASA, ENERGÍA, ESPACIO y TIEMPO.De las 4 manifestaciones o propiedades de la materia; la masa y la energía son las que mas se manifiestan en forma cuantitativa de las transformaciones químicas, sin olvidar que todos los cambios ocurren en un espacio y tiempo determinados.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

MATERIA HOMOGÉNEA
También llamados soluciones. Es la que presenta una composición uniforme en la cual no se pueden distinguir a simple vista sus componentes; en muchos casos, no se distinguen ni con instrumentos como el microscopio. Por ejemplo: el agua, la sal, el aire, la leche, el azúcar y el plástico.

MATERIA HETEROGÉNEA
Es aquella cuyos componentes se distinguen unos de otros, tal es el caso de la madera, el mármol, una mezcla de agua con aceite, o bien de frutas, entre otros.

PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA

EXTENSIÓN
Característica que permite a la materia ocupar un lugar en el espacio.

MASA
Cantidad de materia que contiene un cuerpo

PESO
Acción que ejerce la fuerza de gravedad sobre los cuerpos.

INERCIA
Característica que impide a la materia moverse, o dejar de hacerlo, sin la intervención de una fuerza. 

IMPENETRABILIDAD
Propiedad que hace que un cuerpo no pueda ocupar el espacio de otro, al mismo tiempo.

POROSIDAD
Presencia de espacios entre la partículas que conforman la materia.

DIVISIBILIDAD
Característica que permite a la materia dividirse ne partes mas pequeñas.

PROPIEDADES PARTICULARES DE LA MATERIA

DUREZA
Resistencia de los cuerpos a ser rayados, cortados o penetrados.

TENACIDAD
Resistencia de los cuerpos a deformarse o romperse cuando se les aplica una fuerza.

FRAGILIDAD
Tendencia de los cuerpos a romperse cuando se les aplica una fuerza.

DUCTILIDAD
Capacidad de los sólidos para transformarse en hilos o alambres.

MALEABILIDAD
Capacidad de los sólidos para convertirse ne láminas delgadas.

ELASTICIDAD
Propiedad que permite a la materia recuperar su forma y tamaño al dejar de aplicarle una fuerza.

CAMBIOS DE LA MATERIA

CAMBIO FÍSICO

Cambio que sufre la materia en su estado, volumen o forma sin alterar su composición. EJEMPLO: en la fusión del hielo, el agua pasa de estado sólido a líquido, pero su composición permanece inalterada.

CAMBIO QUÍMICO
Cambio en la naturaleza de la materia, variación en su composición.EJEMPLO: en la combustión de una hoja de papel, se genera CO, CO₂ y H₂O a partir de celulosa, cambiando la composición de la sustancia inicial.

CAMBIOS DE ESTADO

El estado en que se encuentre un material depende de las condiciones de presión y temperatura, modificando una de estas variables o ambas, se puede pasar la materia de un estado a otro. Sólido, liquido, gaseoso o plasma.

MAPA CONCEPTUAL DE LA MATERIA

MÉTODO DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

DECANTACIÓN

Consiste en dejar reposar el líquido que contiene partículas sólidas en suspensión. En el fondo del recipiente se va depositando el sedimento o precipitado y sobrenadando el líquido limpio. Luego, se trasvasa con cuidado el líquido (menos denso) a otro recipiente.

Esta técnica es utilizada también con líquidos no miscibles, como el agua y el aceite. Se emplea con frecuencia el embudo de Gibson, llamado comúnmente embudo de separación o decantación. se coloca en el embudo la mezcla de los líquidos no miscibles; después de un tiempo de reposo, cuando se hayan diferenciado las dos partes, se abren las llaves y se separan los líquidos. La capa superior pertenece al líquido menos denso y queda dentro del embudo.

      

FILTRACIÓN 

Este proceso se usa con frecuencia para separa sólidos no solubles en líquidos. la separación se hace a través de medios porosos que retienen las partículas solidas y dejan pasar el liquido. Medios porosos son: papel de filtro, fieltro, porcelana porosa, lana de vidrio, arena, carbón.

                                              

DESTILACIÓN

Las disoluciones (sistemas homogéneos) pueden separarse por cambios de estado (congelación, evaporación, licuefacción). Para separar los componentes de una disolución se emplea con frecuencia la destilación. 

La destilación se basa en la diferencia de los puntos de ebullición de sus componentes. Se calienta la solución y se concentran los vapores. la sustancia que tiene menor punto de ebullición (mas volátil) se convierte en vapor antes que la otra, con lo cual se separan fácilmente después de condensadas. La destilación también se utiliza con fines purificativos de líquidos que contienen impurezas tan pequeñas que no pueden separarse mediante filtración.  

                                

CRISTALIZACIÓN 

Se utilizan aquí los puntos de solidificación: la solución se enfría hasta que uno de sus componentes alcance el punto de solidificación y cristalice. Se utiliza para purificar sólidos, disolviendo un solido impuro en el disolvente adecuado en caliente. Al bajar la temperatura, el primer solido se cristaliza, con lo cual estará libre de impurezas.

                                

MAGNETISMO

La separación magnética se vale de las propiedades magnéticas de ciertos materiales. Se utiliza un imán para separar sustancias cuando uno de sus componentes es magnético.

                                   

TAMIZAJE

Este método se utiliza para separar dos o más sólidos cuyas partículas poseen diferentes grados de subdivisión. Para ejecutar el tamizaje, se hace pasar la mezcla por un tamiz, por cuyas aberturas caerán las partículas más pequeñas, quedando el material más grueso dentro del tamiz. Un ejemplo en el cual se utiliza el tamizaje es para separar una mezcla de piedras y arena.

                             

LEVIGACIÓN 

Se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más livianos a través de una mayor distancia, mientras que los más pesados se van depositando; de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.

EVAPORACIÓN

Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de  uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.

Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio, etc…

                                             

CROMATOGRAFIA

La cromatografía es una técnica cuya base se encuentra en diferentes grados de absorción, que a nivel superficial, se pueden dar entre diferentes especies químicas. En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.

                              

CENTRIFUGACIÓN

Es un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y rápido  lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior.