instituto técnico maría inmaculada
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INSTITUTO TÉCNICO MARÍA INMACULADA CIENCIA, VIRTUD Y LABOR PLAN DE CLASE GRADO: Octavo ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química TEMA: Nomenclatura química TIEMPO: 12 horas DOCENTE: José Beethoven Lerma INDICADORES DE DESEMPEÑO: Adquiere habilidad y destreza para clasificar y nombrar los compuestos cuando observa su fórmula y construye la fórmula cuando le dan el nombre del compuesto. GUÍA PEDAGÓGICA DE QUÍMICA 1. Motivación: Identificar las fórmulas químicas y nombrarlas correctamente, es decir, de acuerdo a las normas o reglas exigidas por la (I.U.P.A.C.) es muy satisfactorio para un estudiante de química, aquí comenzamos a sentir que nos metemos en el cuento de que tenemos mínimos conocimientos de la química inorgánica, por ejemplo cuando podemos llamarle cloruro de sodio (NaCl) a la sal, sacarosa (C12H22O11) al azúcar, ácido cítrico al jugo de limón, ácido acético (CH3COOH) al vinagre que están en la cocina de nuestros hogares; hidróxido de sodio (NaOH) a las sustancias con la cual destapamos las pocetas de los baños y al limpia hornos, hipoclorito de sodio (NaClO) al blanqueador que utilizamos al lavar la ropa, ácido clorhídrico (HCl) que forma parte del jugo gástrico que está en nuestro estómago, etc. Te invito a que con entusiasmo y expectativa abordes este fascinante tema de la química inorgánica. 2. Lectura: En la biblioteca de tu colegio encuentras el libro de química 1 de norma, procede a leer en la pagina 112 “Los peligros de tu hogar”, seguidamente desarrolla en tu cuaderno la competencia lectora, averigua por el vocabulario y la profundización, plantea algunas preguntas entre tus compañeros sobre el tema de la lectura. 3. Presentación del tema: Comencemos diciendo que nomenclatura química es la forma universal de nombrar los compuestos. Los científicos del mundo entero se han puesto de acuerdo mediante reglas, unificar criterios para identificar y nombrar los compuestos orgánicos e inorgánicos, y para ello la fórmula del compuesto es la misma en el globo terráqueo, respetando el idioma de cada país; estos estudiosos de la química están asociados bajo la sigla en ingles (I.U.P.A.C.), que significa Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. Estos científicos se reúnen anualmente en alguna región del mundo, para dar a conocer los avances científicos en la materia y si hay alguna novedad en la nomenclatura química. Definamos función química; como el conjunto de propiedades o características que identifican una especie química Ej. El sabor agrio, no adquirir color en presencia de fenolftaleína, enrojecer el papel tornasol azul, tener un pH menor que siete, probablemente se trate de una sustancia ácida. En química inorgánica se consideran las siguientes funciones químicas: función oxido, función ácido, función hidróxido o base, función sal, función hidruro. Definamos grupo funcional; como el átomo o grupo de átomos cuya presencia en una molécula, determina las propiedades o características que identifican una función química. Ej. La presencia de hidrógeno (H) al comienzo de la fórmula de un compuesto nos indica que puede tratarse de un ácido, HNO3 es ácido nítrico. H3BO3 es ácido bórico, H2S es ácido sulfhídrico. La presencia del grupo hidroxilo (OH) nos puede indicar que se trate de un hidróxido o una base, KOH es hidróxido de potasio, Mg(OH)2 es hidróxido de magnesio, Al(OH)3 es hidróxido de aluminio. Consulta por qué se les llama antiácidos a los hidróxidos?. Vamos a estudiar los OXIDOS: son combinaciones de cualquier elemento químico con el oxigeno. Pero como los elementos de la tabla periódica se clasifican en metales y no metales, entonces tenemos dos clases de óxidos: los ÓXIDOS BÁSICOS y los ÓXIDOS ÁCIDOS. NOMENCLATURA DE ÓXIDOS BÁSICOS Y DE ÓXIDOS ÁCIDOS Los óxidos básicos: son combinaciones de metales con el oxígeno. Para nombrar óxidos la I.U.P.A.C. establece tres sistemas: clásica, stock, sistemática. a) Si el metal trabaja con un solo número de oxidación, se emplea el nombre genérico óxido, luego la preposición de y el nombre del metal. Si se quiere suprimir la preposición de, el nombre del metal se hace terminar en ico. K + O2 K2O Na + O2 Na2O óxido de sodio u óxido sódico Ca + O2 CaO óxido de calcio u óxido cálcico Ba + O2 BaO óxido de bario u óxido bárico Al O2 Al2O3 + óxido de potasio u óxido potásico óxido de aluminio u óxido alumínico Los óxidos ácidos: son combinaciones de los no metales con el oxígeno. Ejemplo: C + O2 CO P + O2 P2O3 C + CO2 P + O2 P2O5 O2 b) Cuando los metales y no metales trabajan con dos números de oxidación diferente, se suprime la preposición de y el nombre del metal se hace terminar en oso para el menor número de oxidación y en ico para el mayor número de oxidación, según el sistema clásico; en el sistema stock se tiene en cuenta el número de oxidación con el cual está trabajando el metal o el no metal y se nombra con el genérico de óxido de y el nombre del metal o no metal, seguidamente se escribe el número de oxidación pero en número romano encerrado entre paréntesis; en el modo sistemático, se tiene en cuenta el número de oxígenos que acompañan al metal o no metal, para lo cual se utilizan los prefijos: mono, 1 di, 2 tri, 3 tetra, 4 penta, 5 hexa, 6 hepta, 7 octa, 8 nona, 9 deca, 10. En el siguiente cuadro encontraras ejemplos de nomenclatura que te aclaran este literal. FÓRMULA Fe + O2 FeO Fe + O2 Fe2O3 S + O2 SO2 S + O2 SO3 CLASICA Oxido ferroso Óxido férrico Óxido sulfuroso Óxido sulfúrico STOCK Óxido de hierro (II) Óxido de hierro (III) Óxido de azufre (IV) Óxido de azufre (VI) SISTEMATICA Monóxido de hierro Trióxido de hierro Dióxido de azufre Trióxido de azufre c) Cuando encontramos elementos que trabajan con cuatro valencias como el caso del grupo siete, por ejemplo el cloro que trabaja con +1, menorcita +3, menor +5, mayor +7, mayorsota. A la menorcita le anteponemos el prefijo hipo, el nombre del no metal terminado en oso. A la mayorsota le anteponemos el prefijo per, el nombre del no metal terminado en ico. Si lo queremos nombrar en el sistema clásico, en los demás sistemas se aplican las mismas reglas del juego anteriores. Ejemplo: FÓRMULA CLASICA STOCK SISTEMATICA Cl2 Cl2 Cl2 Cl2 + + + + O2 O2 O2 O2 Cl2O Cl2O3 Cl2O5 Cl2O7 Óxido hipocloroso Óxido cloroso Óxido clórico Óxido perclórico Óxido de cloro (I) Óxido de cloro (III) Óxido de cloro (V) Óxido de cloro (VII) Monóxido de cloro Trióxido de cloro Pentóxido de cloro Heptoxido de cloro Vamos a estudiar los ÁCIDOS: Se llaman ácidos aquellas sustancias que tienen sabor agrio y que enrojecen el papel tornasol azul, los ácidos también en presencia del indicador de pH fenolftaleína no cambian su color, su pH es menor que 7. La principal característica que identifica los ácidos es la presencia de HIDRÓGENO. Los ácidos se dividen en dos clases: ÁCIDOS HIDRÁCIDOS Y ÁCIDOS OXÁCIDOS. Los ÁCIDOS HIDRÁCIDOS. Son combinaciones del hidrógeno con un no metal, se nombran con la palabra genérica ácido, seguida del nombre del no metal con la terminación HIDRICO. Aunque los siguientes compuestos son combinaciones del hidrógeno con no metales, no son ácidos: agua (H2O), amoníaco (NH3), fosfina (PH3), metano (CH4). Ejemplo: F2 + H2 HF ácido fluorhídrico Cl2 + H2 HCl ácido clorhídrico S + H2 H2S ácido sulfhídrico Br + H2 HBr ácido bromhídrico I + H2 HI ácido yodhídrico Los ÁCIDOS OXÁCIDOS. Son combinaciones de los óxidos ácidos con el agua, se nombran con la palabra genérica ácido seguida del nombre del no metal con la terminación oso o ico, según esté con la menor o la mayor valencia, respectivamente. Ejemplo: SO2 + H2O H2SO3 ácido sulfuroso SO3 + H2O H2SO4 ácido sulfúrico P2O3 + H2O H3PO3 ácido fosforoso P2O5 + H2O H3PO4 ácido fosfórico N2O3 + H2O HNO2 ácido nitroso N2O5 + H2O HNO3 ácido nítrico Vamos a estudiar los HIDRÓXIDOS O BASES: Son combinaciones de los óxidos básicos con el agua, estos compuestos en medio de un indicador de pH como la fenolftaleína se ponen desde color rosado hasta fucsia. Para los elementos que solo formen una base, esta se denomina con la palabra hidróxido de, seguidas del nombre del metal. Si el elemento forma más de un hidróxido, se aplican las terminaciones oso e ico, para la menor y la mayor valencia, respectivamente. La principal característica que identifica las bases o hidróxidos es la presencia del (OH) — averigua por que el (OH) – trabaja con -1. Ejemplo: Na2O + H2O NaOH hidróxido de sodio CaO + H2O Ca(OH)2 hidróxido de calcio Al2O3 + H2O Al(OH)3 hidróxido de aluminio FeO + H2O Fe(OH)2 hidróxido ferroso Fe2O3 + H2O Fe(OH)3 hidróxido férrico Cu2O + H2O CuOH CuO + H2O Cu(OH)2 hidróxido cúprico hidróxido cuproso Vamos a estudiar las SALES: Las sales son compuestos químicos que resultan de la combinación entre u ácido y una base o hidróxido, y también se forma agua: Ácido H2S + Base o hidróxido Sal + NaOH Na2S + + Agua H2O Esta es la forma más común de obtener una sal, pero éstas también pueden formarse: Por reacción de un ácido con un metal: HCl Por reacción de un ácido con un óxido: HNO3 Por reacción de una base con un óxido: Por reacción entre dos sales: + Zn + Ca(OH)2 BaCl2 + ZnCl2 CaO + + H2 Ca(NO3)2 P2O5 + Ca3(PO4)2 Na2SO4 BaSO4 H2O + + H2O NaCl Para escribir el nombre de una sal se tiene en cuenta lo siguiente: Si la sal proviene de un ácido terminado en HIDRICO, entonces el nombre de la sal debe terminar en URO. ÁCIDO CLORHIDRICO HCl + HIDROXIDO DE SODIO + NaOH CLORURO DE SODIO NaCl + + AGUA H2O Si la sal proviene de un ácido terminado en OSO, entonces el nombre de la sal debe terminar en ITO. ÁCIDO HIPOCLOROSO HClO + HIDROXIDO DE SODIO + NaOH HIPOCLORITO DE SODIO NaClO + + AGUA H 2O Si la sal proviene de un ácido terminado en ICO, entonces el nombre de la sal deberá terminar en ATO. ÁCIDO CARBÓNICO H2CO3 + HIDRÓXIDO DE CALCIO + Ca(OH)2 CARBONATO DE CALCIO CaCO3 + + AGUA H2O 4. Aplicación práctica (taller) a. Obtenga la fórmula delos siguientes óxidos y escriba el nombre respectivo en los diferentes sistemas. FÓRMULA +3 2 +5 2 +3 N + O2 N + O2 Cr + O2 Cr+6 + O2 Au+3 + O2 Au+1 + O2 Br+1 + O2 Br+3 + O2 Br+5 + O2 Br+7 + O2 P+3 + O2 P+5 + O2 S+4 + O2 S+6 + O2 Cu+1 + O2 Cu+2 + O2 Hg+1 + O2 Hg+2 + O2 CLASICA STOCK SISTEMATICA Pb+2 + O2 Pb+4 + O2 b. Determine el número de oxidación y el nombre de los siguientes óxidos ácidos y obtenga las fórmulas delos ácidos oxácidos con sus respectivos nombres. REACCIONANTES SeO2 + H2O SeO3 + H2O As2O3 + H2O As2O5 + H2O TeO2 + H2O TeO3 + H2O Sb2O3 + H2O Sb2O5 + H2O B2O3 + H2O I2O + H2O I2O3 + H2O I2O5 + H2O I2O7 + PRODUCTOS NOMBRES H2O c. A partir de que óxidos con sus respectivos nombres y números de oxidación se obtienen los siguientes ácidos oxácidos. ÓXIDO AGUA + + + + + + + + + + ÁCIDO OXÁCIDO H2MnO3 H2MnO4 H3CrO3 H2CrO4 H2CO2 H2CO3 HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4 ácido manganoso ácido mangánico ácido cromoso ácido crómico ácido carbonoso ácido carbónico ácido hipobromoso ácido bromoso ácido brómico ácido per brómico d. Con los siguientes óxidos básicos y agua obtenga los respectivos hidróxidos o bases con sus respectivos nombres. REACCIONANTES Ag2O + H2O PRODUCTOS NOMBRES SrO + H2O SnO2 + H2O SnO + H2O ZnO + H2O Bi2O3 + H2O BeO + H2O Ga2O3 + H2O e. Con los siguientes ácidos y bases, obtenga las sales con sus respectivos nombres. ÁCIDO + BASE SAL HBr + LiOH H2CO3 + Ga(OH)3 H3PO3 + Ca(OH)2 HClO + Al(OH)3 HIO4 + KOH H2SO3 + Mg(OH)2 + AGUA f. De que ácido y de cual base proceden las siguientes sales. ÁCIDO BASE O HIDRÓXIDO FÓRMULA Al2(CO3)3 BaCl2 Fe2(SO4)3 Cu(NO3)2 CaCO3 FeS Mg(NO2)2 NaClO K3PO4 NaCl Be(BrO4)2 NOMBRE Carbonato de aluminio Cloruro de bario Sulfato férrico Nitrato cúprico Carbonato de calcio Sulfuro ferroso Nitrito de magnesio Hipoclorito de sodio Fosfato de potasio Cloruro de sodio Per bromato de berilio g. Con los siguientes elementos y compuestos, H 2O, O2, S+4, Fe+2 obtenga una sal formando primero el óxido ácido, después el óxido básico, luego la base o hidróxido, a continuación el ácido oxácido. Ya obtenida la base y el ácido, ahora si construya la sal. Dar el nombre de todos los compuestos que se le formen. Tenga en cuenta los números de oxidación del metal y del no-metal que se le da, para formar los compuestos intermedios y finales. 1. Formo el óxido ácido así: S+4 + O2 SO2 2. Formo el óxido básico así: Fe+2 + O2 FeO dióxido de azufre monóxido de hierro 3. formo la base así: FeO + H2O Fe(OH)2 hidróxido ferroso 4. formo el ácido oxácido así: SO2 + H2O H2SO3 ácido sulfuroso 5. Formo la sal así: H2O H2SO3 + Fe(OH)2 + FeSO3 sulfito ferroso h. En el siguiente cuadro escriba todas las ecuaciones químicas que representen, como se forman las sales a partir de elementos y compuestos. ELEMENTOS Y COMPUESTOS C+4, Ag+1, O2, H2O N+3, Fe+3, O2, H2O S+6, Au+3, O2, H2O Cl+5, Ni+2, O2, H2O N+5, Zn+2, O2, H2O Sb+3, Hg+1, O2, H2O S+4, Sn+2, O2, H2O Br+3, Na+1, O2, H2O P+5, K+1, O2, H2O I+7, Ca+2, O2, H2O Cl+1, Al+3, O2, H2O Br+5, Mg+2, O2, H2O F-1, Ba+2, H2, O2, H2O Mn+7, K+1, O2, H2O ÓXIDO ÁCIDO ÓXIDO BÁSICO HIDROXIDO O BASE ÁCIDO OXÁCIDO SAL 4. Síntesis FUNCIÓN QUÍMICA ÓXIDO ÓXIDO BÁSICO RESUMEN DE LAS DIFERENTES FUNCIONES QUÍMICAS EN EL ESTUDIO DE LA NOMENCLATURA QUÍMICA DEFINICIÓN EJEMPLO REACCIÓN QUÍMICA Es la combinación de cualquier elemento de ELEMENTO “x” + O2 ÓXIDO la tabla periódica con el oxígeno. Es la combinación de un metal con el Cr+3 + O2 Cr2O3 oxígeno. ÓXIDO ÁCIDO Es la combinación de un no-metal con el S+6 oxígeno. BASE O HIDRÓXIDO Es la combinación de un óxido básico con el agua. Resulta de la combinación de un no-metal con el hidrógeno. Resulta de la combinación de un óxido ácido con el agua. Resulta de la combinación de una base o hidróxido con un ácido. ÁCIDO HIDRÁCIDO ÁCIDO OXÁCIDO SAL RaO + O2 + H2O SO3 + H2 HF Ácido fluorhídrico SO3 + H2O H2SO4 Ácido sulfúrico HF + KOH KF + H2O HClO2 + Ca(OH)2 Ca(ClO2)2 + H2O HClO3 + Fe(OH)3 Fe(ClO3)3 + H2O (CO3)-2, (NO2)-1, (NO3)-1, (PO2)-3, (PO3)-3, (SO2)-2, (SO3)-2, (ClO)-1, (ClO2)-1, (ClO3)-1, (ClO4)-1, Cl-1, S2 , Na+1, (NH4)+1, Ca+2, Al+3, Fe+2, Fe+3, Hg+1, Hg+2, Pb+2, Pb+4, Sn+2, Sn+4 Es un átomo o grupo de átomos que tienen carga, si, la carga es negativa (--), el ión se llama ANIÓN. Si la carga es positiva (+) el ión se llama CATIÓN. SALES HALÓIDEAS Son sales no oxigenadas que provienen de los HCl + NaOH ácidos hidrácidos. Son sales oxigenadas que provienen de los HNO3 + Cu(OH)2 ácidos oxácidos. Es aquella en que se han reemplazado H2CO3 + NaOH parcialmente los hidrógenos de un ácido por metal. SAL ÁCIDA Ra(OH)2 Óxido cromOSO (clásico) Óxido de cromo (III) (stock) Trióxido de dicromo (sistemático) Óxido sulfúrICO (clásico) Óxido de azufre (VI) (stock) Trióxido de azufre (sistemático) Hidróxido de radio F2 IÓN LAS OXISALES NOMBRE DEL COMPUESTO FORMADO Óxido de…….. NaCl + H2O FluorURO potasio ClorITO de calcio ClorATO de hierro Carbonato, nitrito, nitrato, fosfito, fosfato, sulfito, sulfato, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, cloruro, sulfuro, sodio, amonio, calcio, aluminio, ferroso, férrico, mercurioso, mercúrico, plumboso, plúmbico, estannoso, estannico. Cloruro de sodio (NaCl) Cu(NO3)2 + H2O Nitrato cúprico Cu(NO3)2 NaHCO3 + H2O Carbonato ácido de sodio o bicarbonato de sodio. (NaHCO3) Con los siguientes ANIONES y CATIONES obtenga las SALES correspondientes y deles nombre. Br -1 Na +1 Cu +2 NH4 +1 Ca +2 Zn +2 Al +3 Fe +2 Fe +3 Au +1 Au +3 Pb +2 Pb +4 Sn +2 Sn +4 S -2 CO3 -2 SO3-2 NO3 -1 ClO4 -1 NOMBRE DE LAS SALES 6. Plenaria Mediante una plenaria, donde participen todos los estudiantes del grado octavo, se socializará el tema de la NOMENCLATURA QUÍMICA para observar los avances en el proceso de aprendizaje hacia el logro como es, adquirir habilidades y destrezas para clasificar y nombrar los compuestos inorgánicos. Conocidas las posibles dificultades en la consecución de los logros, se procederá a retroalimentar la fundamentación teórico práctica hasta lograr las metas propuestas a cargo del docente de la asignatura. 7. Evaluación Para la evaluación de este tema, se tendrá en cuenta el trabajo en clase, individual y grupal de los estudiantes por parte del jurado encargado de la heteroevaluación. El docente también tendrá en cuenta la participación en clase, en la plenaria, y el desempeño en las pruebas objetivas que se efectúen. Además la autoevaluación seria, honesta y responsable de cada uno de los estudiantes.
