INSTITUTO TABANCURA PRIMER NIVEL BASICO Prof. Miguel Ángel Oviedo C. 1° NIVEL GUÍA DE ESTUDIO N°1. COMPLEMENTARIA DE QUÍMICA PRUEBA FINAL 2° SEMESTRE UNIDAD: Estructura de la materia Tema: Moléculas, compuestos y fórmulas químicas INTRODUCCIÓN Un compuesto químico es una sustancia formada por dos o más elementos químicos diferentes unidos en proporciones definidas. Son los átomos de los elementos químicos los que tienen la capacidad de un irse según sus estructuras y así formar partículas más grandes llamadas moléculas que pueden tener diferente número de átomos, que pueden ser tan simples con dos, tres, cuatro cinco o más átomos. También hay otras moléculas más grandes y complejas, formadas por muchísimos átomos, son moléculas poliatómicas, que forman estructuras muy complejas, como es el caso de las “biomoléculas”, moléculas presentes en los seres vivos como los carbohidratos, las proteínas y los ácidos nucleicos. En la realidad, se conocen muchos millones de compuestos, plenamente identificados y caracterizados con todas sus propiedades; y todos ellos tienen su nombre químico y su correspondiente fórmula química. Una fórmula química es, entonces, la representación simbólica de la molécula de un compuesto químico. La formula contiene los símbolos de los elementos que componen al compuesto. Además, indica el número de átomos de cada elemento que entran en su constitución. Por ejemplo, la fórmula del agua es H2O, lo que nos indica que una molécula del compuesto agua está formada de dos elementos: el hidrógeno y el oxígeno; además nos indica que está formada de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Oro ejemplo de compuesto es el ácido sulfúrico, cuya fórmula es H2SO4; la que nos indica que una molécula de ácido sulfúrico está formada de tres elementos químicos diferentes y que en su composición es un átomo de azufre, dos átomos de hidrógeno y cuatro átomos de oxígeno. Es decir, cuando se conoce la fórmula de un compuesto, se identifican sus elementos y la cantidad de ellos, por lo que se puede apreciar claramente que nos está entregando mucha información química. Por ejemplo, en el dióxido de carbono (CO2) siempre en cada molécula habrán dos átomos de oxígeno por cada átomo de carbono, esto llevado a porcentaje siempre habrá un 27% de carbono y un 73% de oxigeno, es decir, siempre existirá una proporción definida y constante, como en todo los compuestos. Entonces, una fórmula química es una manera abreviada de escribir el nombre químico del compuesto que ella representa, además de representar a una molécula del compuesto. Ejemplos de fórmulas de compuestos comunes, conocidos en nuestra vida diaria: Agua = H2O Metano (gas Natural) = CH4 Dióxido de carbono = CO2 Cloruro de Sodio (sal común) = NaCl Ácido clorhídrico (ácido muriático) = HCI Etano (alcohol etílico = C2H5OH Sulfato de cobre = CuSO4 Propano (gas licuado) = C3H3 Oxido férrico = Fe2O3 Desde la antigüedad a muchos compuestos se les conoce por sus nombres comunes. En la actualidad, en que la cantidad de compuestos es de muchos millones, es impensable asignar nombres comunes a todos ellos. La asignación de nombres a las sustancias químicas se denomina nomenclatura química. La tendencia general es nombrar a un compuesto dando a conocer a los elementos y sus cantidades que conforman la sustancia, se les llama nombres sistemáticos. Fue el químico Lavoisier quien propuso que el nombre de un compuesto debía describir su composición, y esa norma se aplica en los sistemas de nomenclatura química en la actualidad. Para los efectos de nombrar la gran variedad de compuestos químicos de tipo inorgánicos (que no contienen carbón) que existen, es necesario agruparlos en categorías de compuestos. Una de ellas los clasifica de acuerdo con el número de elementos que forman al compuesto; así tenemos compuestos binarios (formados sólo por dos elementos), terciaros, cuaternarios, etc. Entonces, se llaman compuestos binarios a los que tienen dos clases de átomos diferentes en su molécula, es decir, dos elementos químicos diferentes. Por ejemplo, en este grupo están los llamados “óxidos”, las “sales binarias” y los “Hidruros” Nomenclatura Química Los Óxidos son compuestos formados por un elemento cualquiera que se combina con el oxígeno. Para darlos nombres a estos óxidos se usan tres maneras diferentes, es decir, tres tipos de nomenclaturas que fueron creadas en el tiempo, según la cantidad de compuestos que se fueron conociendo. Así tenemos: Nomenclatura tradicional Cuando el metal se combinó con el oxígeno para formar un solo óxido, como es el caso de los elementos de los Grupos I, II, III se nombran empezando con la palabra “óxido seguida del nombre del metal precedido con la preposición “de”: ejemplo: Na2= óxido de sodio CaO óxido de calcio Al2O3 óxido de aluminio Hay metales que pueden formar Dos óxidos diferentes, en este caso, el nombre del metal terminará en “oso” cuando actúa con el número de oxidación menor; y terminará en “iso” cuando actúa con el número de oxidación mayor; ejemplo: FeO = Oxido Ferroso Cu2O = öxisdo cuproso Fe2O3 öxido Férrico CuO = öxido cúprico Nomenclatura de Stock Según la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) las cantidades en que se encuentran los elementos en los óxidos se indican mediante “prefijos griegos”: mono, di, tri, tetra, penta, hexa, repta, etc., para indicar 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 átomos por ejemplo. MnO = monóxido de maganeso Mn2O3 Trióxido de dimanganeso Mn=2 dioxido de manganeso Mn2O7 heptaóxido de dimanganeso Según estas reglas, los óxidos (y demás funciones químicas) pueden nombrarse de acuerdo con estas tres nomenclaturas, es decir, la tradicional, la de stock, y la sistemática. El oxígeno también se puede combinar con los no-metales formando óxidos, y para nombrarlos se siguen las mismas reglas de la nomenclatura de stock y la sistemática, recomendadas por la I.U.P.A.C., es decir, no aconseja usar la nomenclatura tradicional. Por ejemplo: CO óxido de carbono (II) o monóxido de carbono CO2 óxido de carbono (IV) o dióxido de carbono SO2 óxido de azufre (IV= o dióxido de azufre So3 óxido de azufre(VI) o trióxido de azufre N2O3 óxido de nitrógeno (III) o trióxido de dinitrógeno EVALUACIÓN Escribe el nombre de los siguientes compuestos, usando la nomenclatura sistemática de la I.U.P.A.C. K2O = PbO = SnO2 = N2O Co2O3 Resuelve el siguiente cuestionario: 1.- ¿Qué es una molécula? 2.- ¿Qué es un compuesto? 3.- ¿Qué es una fórmula química? 4.- ¿Qué representa la fórmula del compuesto bicarbonato de sodio NaHCO3 5.- ¿qué representa la fórmula del compuesto sacarosa o azúcar común C12H22O11 6.- ¿Qué son los compuestos binarios? 7.- ¿Qué tipos de nomenclatura química conoces? Nómbralas. MAO/mao