Conceptos básicos 1/6 QUÍMICA Formulación química inorgánica Conceptos básicos Antes de estudiar como se formulan los compuestos químicos, es necesario definir algunos conceptos fundamentales, como son: elemento químico (nombre y símbolo), compuestos químicos, fórmulas químicas, valencia y número de oxidación. Elementos químicos. Compuestos químicos. Formulación química. Valencia y número de oxidación. Tabla Periódica de los elementos. Nomenclatura química. Clasificación de los compuestos en Química Inorgánica. Elementos químicos Son sustancias simples que no pueden descomponerse en otras más sencillas por procedimientos químicos. Se caracterizan por su número atómico y por su número másico. A cada elemento se le asigna un nombre y un símbolo para identificarlo. El nombre proviene principalmente de voces griegas y latinas. El símbolo consta de una o dos letras que coinciden con las iniciales del nombre en inglés, excepto para aquellos elementos conocidos desde la antigüedad. Isótopos son dos átomos que pertenecen al mismo elemento y tienen igual núme12 14 ro atómico, pero distinto número másico. Por ejemplo. el 6 C y el 6 C son isótopos del elemento C, con números másicos 12 y 14 y número atómico 6. Número atómico Z: Número de protones. Número másico A: Número de protones y neutrones. Protio: 1 H Compuestos químicos Un compuesto químico está formado por la unión de varios elementos químicos combinados en proporciones fijas y que se pueden separar por procedimientos químicos. Los compuestos químicos se representan mediante fórmulas químicas. Una fórmula indica la proporción entre el número de átomos que forman un compuesto. Ejemplo: La fórmula del agua H2O indica que está formada por hidrógeno y oxígeno y, además, por cada átomo de oxígeno, hay dos átomos de hidrógeno. Formulación química El objetivo de la formulación y de la nomenclatura química es que, a partir del nombre de un compuesto se sepa cuál es su fórmula y, que a partir de la fórmula se sepa el nombre. Esto ha sido normalizado por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada). Valencia y número de oxidación Valencia es la capacidad que tiene un de un elemento para combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos. Es un número positivo o negativo que indica el número de electrones que gana, pierde o comparte un átomo con otro átomo o átomos. Ejemplo: En el HCl, el cloro tiene valencia 1 porque se combina con un átomo de hidrógeno (con valencia 1). Número de oxidación de un átomo en un compuesto es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado. Ejemplo: En el CH4, el carbono tiene número de oxidación +4 y el hidrógeno +1. Valencia: Si se toma como referencia el hidrógeno, al que se le asigna valencia 1, entonces valencia es el número de átomos de hidrógeno que se combinan o equivalen a un átomo de ese elemento. Número de oxidación Es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado. Autora: Mª Isabel Gómez del Río UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Conceptos básicos 2/6 QUÍMICA Formulación química inorgánica Conceptos básicos TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS A mediados del siglo XIX el número de elementos conocidos era tal, que los químicos de la época se plantearon la necesidad de clasificarlos de alguna forma, para facilitar su estudio y comprender mejor sus propiedades. La Tabla Periódica o Sistema Periódico de los elementos es la ordenación que, atendiendo a diversos criterios, distribuye los distintos elementos químicos conforme a ciertas características. Suele atribuirse la tabla a Dimitri Mendeleiev, quien ordenó los elementos basándose en la variación computacional de las propiedades químicas, si bien Julios Lotear Meyer trabajando por separado, llevó a cabo una ordenación a partir de las propiedades físicas de los átomos. En la actualidad se conocen 109 elementos que están colocados en orden creciente del número atómico (Z) en la Tabla Periódica. Imagen tomada de Wikipedia Imagen tomada de Wikipedia Grupos Son las columnas verticales de la Tabla Periódica. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia, y por ello, tienen características o propiedades similares entre si. Por ejemplo los elementos en el grupo IA tienen valencia de 1. Los grupos de la Tabla Periódica, numerados de izquierda a derecha son: Grupo 1 (IA): metales alcalinos Grupo 2 (IIA): metales alcalinotérreos Grupo 3 al Grupo 12: metales de transición , metales nobles y metales mansos Grupo 13 (IIIA): térreos Grupo 14 (IVA): carbonoideos Grupo 15 (VA): nitrogenoideos Grupo 16 (VIA): calcógenos o anfígenos Grupo 17 (VIIA): halógenos Grupo 18 (Grupo VIII): gases nobles Periodos Son las filas horizontales de la Tabla Periódica. En este caso, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares. Autora: Mª Isabel Gómez del Río UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Conceptos básicos 3/6 QUÍMICA Formulación química inorgánica Conceptos básicos Valencias de los elementos más importantes del Sistema Periódico: METALES Valencia -1 Flúor F Sodio Na Potasio K Rubidio Rb Cesio Cs Francio Fr Plata Ag Valencias 1, 2 Cobre Cu Mercurio Hg Valencia 2 Berilio Be Magnesio Mg Calcio Ca Estroncio Sr Cinc Zn Cadmio Cd Bario Ba Radio Ra Valencias 1,3 Oro Au Talio Tl Valencias 2,4 Platino Pt Plomo Pb Estaño Sn Valencias 2,3 6 Cromo Cr Valencia 1 Valencias +/-1,3,5,7 Cloro Cl Bromo Br Yodo I Valencias 2 +/-3,4,5 Nitrógeno N Valencia 3 Aluminio Al Valencias 2,3 Níquel Ni Cobalto Co Hierro Fe Valencias 2,3,4,6,7 Manganeso Mn NO METALES Flúor F Valencias +/-2,4,6 Azufre S Selenio Se Teluro Te Valencias +/-2,4 Carbono C Valencias +/-1 Hidrógeno H Valencia 4 Silicio Si Valencia -2 Oxígeno O Valencias +/-3,5 Fósforo P Arsénico As Antimonio Sb Valencia 3 Boro B Autora: Mª Isabel Gómez del Río UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Conceptos básicos 4/6 QUÍMICA Formulación química inorgánica Conceptos básicos NOMENCLATURA QUÍMICA Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos: o Sistemática o De StocK o Tradicional. Nomenclatura sistemática Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO.., DI.., TRI.., TETRA.., PENTA.., HEXA.., HEPTA.., etc. Ejemplo: Trióxido de dicloro: Cl2O3 Monóxido de diiodo: I2O Nomenclatura de STOCK En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. Ejemplo: Hidróxido de hierro (II): Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (III): Fe(OH)3 Nomenclatura tradicional En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis. Ejemplo: Hidróxido de hierro (II): Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (III): Fe(OH)3 Autora: Mª Isabel Gómez del Río UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Conceptos básicos 5/6 QUÍMICA Formulación química inorgánica Conceptos básicos CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS EN QUÍMICA INORGÁNICA Los compuestos químicos inorgánicos se pueden clasificar de la siguiente forma: Autora: Mª Isabel Gómez del Río UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Conceptos básicos 6/6 QUÍMICA Formulación química inorgánica Conceptos básicos SUSTANCIAS SIMPLES Las sustancias simples están formadas por átomos de un mismo elemento. En la naturaleza, salvo los gases nobles y algunos metales en estado gaseoso, el resto se enlazan para formar agregados superiores. Formulación Las fórmulas de algunas sustancias simples están compuestas por el símbolo del elemento y un subíndice que indica el número de átomos iguales que la forman. Los gases nobles son monoatómicos, por lo que se formulan mediante símbolo del elemento: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Ejemplo: H2, O2, I2. Nomenclatura Se pueden encontrar moléculas biatómicas, triatómicas, tetratómicas, etc. y se nombran según la nomenclatura sistemática, que antepone el prefijo numeral di-, tri-, tetra-,…al nombre del elemento. Fórmula O2 O3 P4 C N2 N. Sistemática Oxígeno o dioxígeno Ozono o trioxígeno Fósforo o tetrafósforo Carbono Nitrógeno o dinitrógeno Imagen tomada de Wikipedia Otros conceptos relacionados que conviene recordar/consultar Átomo. Ver ficha: Átomo: estructura. Compuesto químico. Ver ficha: Moléculas y otras posibilidades. Elemento químico. Ver ficha: Moléculas y otras posibilidades. Fórmula química. Ver ficha: Moléculas y otras posibilidades. Molécula. Ver ficha: Moléculas y otras posibilidades. Número atómico y número másico. Ver ficha: Átomo: estructura. Ejemplo Escribir el símbolo de los metales de la Tabla Periódica con valencia +1, +2 y +3. Solución: Valencia +1: Li, Na, K, Rb, Cs y Ag Valencia +2: Be, Mg, Ca , Sr, Ba, Ra, Zn y Cd Valencia +3: Al Ejercicio de autoevaluación Escribir el símbolo de los no metales de la Tabla Periódica con valencia +1, +2, -3 y +3. Solución: Valencia +1: H Valencia +2: O Valencia -3 y +3: B Autora: Mª Isabel Gómez del Río UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
