Colegio Mexico Nivel Preparatoria

Ciclo escolar 2013-2014Proyecto

Quimica InorganicaAlumnos: Karina Gpe.

Carrera PerezMiguel Angel Bazan LariosProfesora: Carmina Rabelo

Alvarado Grado y Grupo: 1 “A”

¿Qué es la Química inorgánica?La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica.

Compuestos y sustancias importantes

Muchos compuestos y sustancias inorgánicas de gran importancia, comercial y biológica. Entre ellos:

muchos fertilizantes, como el nitrato amónico, potásico, fosfatos o sulfatos...

muchas sustancias y disolventes cotidianos, como el amoníaco, el agua oxigenada, la lejía, el salfumán

muchos gases de la atmósfera, como el oxígeno, el nitrógeno, el dióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno y de azufre...

todos los metales y las aleaciones los vidrios de ventanas, botellas, televisores... las cerámicas de utensilios domésticos,

industriales, o las losetas de las lanzaderas espaciales.

el carbonato de calcio de nuestros huesos los chips de silicio semiconductores que

hacen posible la microelectrónica y los ordenadores

las pantallas LCD

el cable de fibra óptica muchos catalizadores de interés industrial

Existen tres tipos de nomenclatura para los compuestos inorgánicos: la tradicional, la IUPAC (union of pure and applied chemistry) la estequimétrica. En esta reseña se van a exponer las formas de nombrar a las principales familias de compuestos inorgánicos en los tres tipos de nomenclatura.

Hidrácidos:Fórmula general: Nm H (Nm: no metal)Ejemplos: ClH, BrH, SH2Nomenclatura tradicional:Ácido Nm Hídrico. Ejemplos: ClH (ácido clorhídrico), H2S (ácido sulfhídrico), FH (ácido fluorhídrico).

Nomenclatura IUPAC:Nm uro de hidrógeno. Ejemplos: BrH (bromuro de hidrógeno), SH2 (sulfuro de hidrógeno).

Nomenclatura estequiométrica:Ídem IUPAC.Sales de los hidrácidosSurgen de reemplazar el hidrógeno por un metal.

Fórmula general: Nm M (Nm, no metal; M, metal)Ejemplos: ClNa, BrK, Na2S, Cl2Fe, Br3Fe.

Nomenclatura tradicional:Numero del metal. (Si el metal posee más de un estado de oxidación posible, se utilizará oso para el menor estado de oxidación, e ico para el mayor estado de oxidación)Ejemplos: ClNa (cloruro de sodio), BrK (bromuro de potasio), Na2S (sulfuro de sodio), Cl3Fe (cloruro ferico), Br2Fe (bromuro ferroso).Nomenclatura IUPAC:Nm uro del metal con numeral de stock indicando el estado de oxidación del metal cuando este posee mas de un estado de oxidación posible.Ejemplos: I2Cu (yoduro de cobre (II) ), Cl3Fe (cloruro de hierro (III) ), Br2Fe, (bromuro de hierro (II)).

Nomenclatura Estequimétrica:Prefijos indicando el número de átomos del metal y del no metal.Ejemplos: CaS (monosulfuro de monocalcio), Hg2Cl2 (bicloruro de bimercurio), Cl3Fe (tricloruro de monohierro).

2. Hidróxidos.Formula General:M (OH)n Donde M: metal, y n corresponde al número de iones oxidrilo (OH), que corresponde al estado de oxidación del metal.Ejemplos: NaOH, Ca(OH)2, Fe(OH)2, FE(OH)3, Mg(OH)2.

Nomenclatura Tradicional:Hidróxido del metal, utilizando los prefijos oso e ico cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible.Ejemplos: NaOH (hidróxido de sodio), Ca(OH)2 (Hidróxido de calcio), Fe(OH)2 (dióxido ferroso), CuOH (hidróxido cuproso), Fe(OH)3 (hidróxido ferrico), Cu(OH)2 (hidróxido cùprico).

Nomenclatura IUPAC:Hidróxido del metal utilizando numeral de stock cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible.Ejemplos: Ca(OH)2 (hidróxido de calcio), Fe(OH)3 (hidróxido de hierro (III) ), CuOH (hidróxido de cobre (I) ).

Nomenclatura estequiométrica:Prefijos indicando la cantidad de iones oxidrilo presentes en el compuesto.Ejemplos: Cu(OH)2 (dihidròxido de cobre), NaOH (monohidròxido de sodio), Fe(OH)3 Trihidròxido de hierro).

3. HidrurosFórmula general:M Hn donde n corresponde a la cantidad de iones hidruro (H-) que coinciden con el estado de oxidación del metal.Nomenclatura tradicional:Hidruro del metal (si el metal posee mas de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).Ejemplos: NaH (hidruro de sodio), CuH (hidruro cuproso), CuH2 (hidruro cùprico), FeH2 (hidruro ferroso), FeH3 (hidruro ferrico).

Nomenclatura IUPAC:Hidruro del metal utilizando numeral de stock para indicar el estado de oxidación del metal si este posee mas de un estado de oxidación posible.

Ejemplos: LiH (hidruro de litio), FeH3 (hidruro de hierro (III) ), CuH (hidruro de cobre (I) ).Nomenclatura estequiométrica:Prefijos indicando la cantidad de átomos del metal y de hidrógeno que existen en la molécula.Ejemplos: AlH3 (trihidruro de aluminio), CaH2 (dihidruro de calcio).

4. Óxidos ácidosFórmula general:Nm O con los respectivos coeficientes estequimétricos indicando la cantidad de átomos de cada elemento.

Nomenclatura tradicional:Óxido del no metal (si el no metal posee mas de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).Ejemplos: Cl2O (óxido de cloro), SO2 (óxido sulfuroso), SO3 (óxido sulfúrico). CO (óxido carbonoso), CO2 (óxido carbónico).

Nomenclatura IUPAC:Óxido del no metal utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal cuando este presenta más de un estado de

oxidación posible.Ejemplos: Cl2O (óxido de cloro), SO2 (óxido de azufre (IV) ), SO3 (óxido de azufre (VI) ), CO (óxido de carbono (II) ), CO2 (óxido de carbono (IV) ).

Nomenclatura estequimétrica:Óxido del no metal utilizando prefijos que indiquen la cantidad de átomos de cada elemento.Para el caso de los óxidos, este tipo de nomenclatura es la mas utilizada, dado que para un no-metal pueden existir varios tipos de óxidos, para los cuales el utilizar los otros tipos de nomenclatura lleva a confusiones.Ejemplos: CO2 (dióxido de carbono), CO (monóxido de carbono), SO2 (dióxido de azufre), SO3 (trióxido de azufre.Óxidos básicos:

Fórmula general:M O con los respectivos coeficientes estequimétricos indicando el número de átomos de cada elemento.

Nomenclatura tradicional:Óxido del metal utilizando los prefijos oso e ico cuando el metal presenta más de un estado de

oxidación posible.Ejemplos: CuO (óxido cúprico), Cu2O (óxido cuproso), FeO (óxido ferroso), Fe2O3 (óxido férrico).Nomenclatura IUPAC:Óxido del metal utilizando numeral de stock cuado el metal presenta más de un estado de oxidación posible.Ejemplos: CaO (óxido de calcio), FeO (óxido de hierro (II) ), Fe2O3 (óxido de hierro (III) ), CuO (óxido de cobre (II) ), Cu2O (óxido de cobre (I) ).

Nomenclatura estequimétrica:Óxido del metal utilizando prefijos que indiquen la cantidad de átomos de cada elemento.Ejemplos: Fe2O3 (trióxido de dihierro), Cu2O (monóxido de dicobre), CuO (monóxido de monocobre).

5. OxoácidosFórmula general:H Nm O con los respectivos coeficientes estequiométricos indicando el número de átomos de cada elemento.

Nomenclatura tradicional:Ácido no metal (hipo-oso, oso, ico, per-ico). Los prefijos y sufijos indicados corresponden al estado de oxidación del no metal, y se utilizarán cuando el no metal tenga tres o más estados de oxidación posibles. Si el no metal posee sólo dos estados de oxidación posibles, se utilizará oso para el menor e ico para el mayor; si el no metal posee tres estados de oxidación posibles se utilizará hipo-oso para el menor, oso para el siguiente e ico para el mayor.Ejemplos: HNO3 (ácido nítrico), HNO2 (ácido nitroso), H2SO4 (ácido sulfúrico), H2SO3 (ácido sulfuroso), H2SO2 (ácido hiposulfuroso), HClO (ácido hipocloroso), HClO2 (ácido cloroso), HClO3 (ácido clórico), HClO4 (ácido perclórico).

Nomenclatura IUPAC:No metal ato de hidrógeno utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal cuando este posea más de un estado de oxidación posible.Ejemplos: HNO3 (nitrato de hidrógeno (V) ), HNO2 (nitrato de hidrógeno (III) ), H2SO4 (sulfato de hidrógeno (VI) ), H2SO3 (sulfato de

hidrógeno (IV) ), HClO4 (clorato de hidrógeno (VII) ).

Nomenclatura estequimétrica:No se aplica en estos casos.

Sales del los oxoácidos:Surgen de reemplazar el o los hidrógenos por un metal.Fórmula general: Me Nm O, con los respectivos coeficientes estequiométricos indicando la cantidad de átomos de cada elemento.

Nomenclatura tradicional:No metal (hipo-ito, ito, ato, per-ato) del metal (oso, ico); donde los prefijos y sufijos indican los estados de oxidación del metal y del no metal.Ejemplos: Fe2(SO4)3 (sulfato férrico), FeSO3 (sulfito Ferroso), Na2SO2 (hiposulfito de sodio), CuClO2 (clorito cuproso), Cu(ClO3)2 (clorato cúprico), ClO4K (perclorato de potasio).

Nomenclatura IUPAC:No metal ato del metal con numeral de stock indicando el estado de oxidación del metal y del no metal respectivamente (cuando el metal presenta un solo estado de oxidación posible

se coloca sólo el numeral de stock correspondiente al no metal).Ejemplos: FeSO4 (sulfato (VI) de hierro (II) ), Fe2(SO3)3 (sulfato (IV) de hierro (III) ), BrO4K (bromato de potasio (VII) ), BrO3K (bromato de sodio (V) ). Observar que en los dos últimos casos el numeral de stock corresponde al no metal dado que el estado de oxidación del metal es inequívoco.

Nomenclatura estequimétrica:No se aplica en estos casos.

Sales ácidas de los oxoácidos:Son aquellas sales de los oxoácidos en las cuáles no se encuentran reemplazados todos los hidrógenos y existen hidrógenos en la molécula.

Nomenclatura tradicional:No metal hipo-ito, ito, ato y per-ato ácido del metal (oso, ico) utilizando un prefijo que indique la cantidad de hidrógenos presentes en la molécula, cuando en ésta pueden haber varios. Los prefijos y sufijos hipo-ito, ito, ato y per-ato indican el estado de oxidación del no metal y se utilizan ito y ato cuando el no metal presenta dos estados de oxidación, hipo-ito, ito

y ato cuando el no metal presenta tres estados de oxidación posibles y los cuatro cuando el no metal presenta cuatro estados de oxidación posibles. Los sufijos oso e ico se utilizan sólo cuando el metal presenta más de un estado de oxidación posible e indican el estado de oxidación de éste siendo oso el correspondiente al no menor e ico el correspondiente al mayor. Existe un tipo de nomenclatura especial para este tipo de sales y que sólo se aplica a sales que provienen de ácidosque poseen dos hidrógenos (ej: H2SO4, H2CO3, H2SiO3) y se encuentran con un solo hidrógeno sustituido en las cuáles se utiliza la siguiente fórmula: Bi no metal hipo-ito, ito, ato y per-ato del metal (oso, ico) siendo el prefijo bi el que indica la presencia de un hidrógeno en la molécula.Ejemplos: NaHCO3 (carbonato ácido de sodio o bicarbonato de sodio), Ca(HSO3)2 (sulfito ácido de calcio o bisulfito de calcio), KH2PO4 (fosfato diácido de potasio), K2HPO4 (fosfato monoácido de potasio), LiHSiO3 (silicato ácido de litio o bisilicato de litio).

Nomenclatura IUPAC:

Hidrógeno (o dihidrógeno) no metal ato del metal con numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal y del metal respectivamente (cuando el metal presenta un solo estado de oxidación posible se coloca sólo el numeral de stock correspondiente al no metal).Ejemplos: KHCO3 (hidrógeno carbonato (IV) de potasio), Fe(HSO4)2 (hidrógeno sulfato (VI) de hierro(II) ), Cu(H2PO4)2 (dihidrógeno fosfato (V) de cobre (I) ).

Nomenclatura estequiométrica:No se aplica en estos casos.

Cálculos Estequiometricos

La estequiometria es el concepto usado para designar a la parte de la química que estudia las relaciones cuantitativas de las sustancias y sus reacciones. En su origen etimológico, se compone de dos raíces, estequio que se refiere a las partes o elementos de los compuestos y metría, que dice sobre la medida de las masas.

RELACIONES PONDERALES: MOL-MOL MASA-MOL MOL-MASA MASA-MASA

Relaciones volumétricas VOLUMEN-MASA MASA-VOLUMEN VOLUMEN-VOLUMEN

COMPOSICION PORCENTUAL:

a) ACIDO FOSFOROSOHӡPOӡ H:82-100H:3x1=3 3-xP:1x31=31 3.65%O:3x16=48 =82P:82-100 O:82-10031-x 48-x =99.98%37.80% 58.53%

b) Nitrato de EscandioScNOӡ)ӡSc:1x45=45 Sc:231-100N:3x14=42 45-xO:9x16=144 19.48% =231

N:231-100 O:231-10042-x 144-x18.18% 62.33%

=99.99%

Formula real

Conocer la composición porcentualDividir el porcentaje de cada elemento entre los tres subtotales del mismo

Los valores encontrados se dividen entre el menor de todosLos números que surjan del paso anterior se ubican como subíndices en las formulas, si son decimales se redondean está cerca la formula empíricaPara encontrar la fórmula real se divide la M.M del problema entre la M.M que se obtiene de la formula empíricaEl valor obtenido en el paso anterior se multiplica por la formula empírica y esa será la formula real o molecular

Leyes ponderales

a) MOL-MOLCalcular la cantidad en moles que se obtienen de hidróxido de sodio cuando

reaccionan totalmente 0.45 mol de hidróxido de calcio en la siguiente ecuación:1._ ECUACION BALANCEADANa₂CO₃+Ca(OH)₂ 2NaOH+CaCo₃

2._IDENTIFICAR MOLES PRESENTESObtener: 2 moles de NaOHReacciona: 1 mol de Ca(OH)₂X=(w sustancia)(mol obtener)

1 mol

X=(0.45 mol)(2 mol)

1 mol

X=0.9 mol de NaOH

b) MOL-MASACuantos gramos de nitruro de magnesio se obtienen cuando reaccionan 3.2 moles de amoniaco en la ecuación: amoniaco mas magnesio produce nitruro

de magnesio mas una molecula de hidrogeno.

1._ECUACION BALANCEADA2NH₃+3Mg Mg₃N₂+3H₂

2._ OBTENERMg₃N₂Mg:3x24=72N:2x14=28= 1003._ REACCIONANH₃2 moles de amoniaco4._(W sustancia)(MM obtener)

Mol reaccionante

X=(3.2 mol)(100 gr) =160 gr de

2 mol Mg₃N₂

c) MASA-MOL

Cuantos moles de ácido clorhídrico se necesitan para obtener 10 gr de cloruro hipomanganoso en la ecuación: ácido clorhídrico más dióxido de manganeso produce cloruro hipomanganoso mas una molécula de cloro mas agua

1._ 4HCL+MnO₂ MnCl₂+Cl₂+2H₂O

2._ OBTENER

MnCl₂

Mn:1x55=55

Cl:2x35=70

=125 g

3._ REACCIONA

HCL= 4 mol

4._

X=(W sustancia)(mol reaccionante)

MM a obtener

X=(10 gr)(4 mol) = 0.32 mol de

125 gr MnCl₂

d) MASA-MASA

Se requiere neutralizar 50 gr de acido sulfúrico. Cuantos gramos de hidróxido de sodio se deben formar en la ecuación acido sulfúrico mas hidróxido de sodio produce sulfato de sodio mas agua.

1._ H₂SO₄+2NaOH NaSO₄+2H₂0

2._MM-REACCION

H₂SO₄

H:2x1=2

S:1x32=32

O:4x16=64 =98n gr

3._ MM- OBTENER

NaOH

Na:1x23=23

O:1x16=16 H:1x1=1

=40 gr x 2= 80 g

X=(w sustancia )(obtener)

reacciona

x=(50 gr)(80 gr? =40.81 gr

98 gr de NaOH

Relaciones volumétricas

a) MASA-VOLUMEN

Cuantos litros de bióxido de carbono se obtienen cuando se descompone 20 gr de carbonato de calcio se descompone y produce oxido de calcio más dióxido de carbono1._ ECUACION BALANCEADACaCO₃ CaO+CO₂2._ REACCIONA- MMCa:1x40=40C:1x12=12O:3x16=48 =100 gr3._OBTIENE- CONSTANTECO₂22.4 L

X=(W sustancia)(obtiene)

ReaccionaX= (20 gr) (22.4 L)

100 gr

b) VOLUMEN- MASACuantos gramos de clorato de potasio para obtener 10 L de oxígeno en la ecuación clorato de potasio se descompone y produce clorato de potasio más una molécula de oxígeno.

2KClO₃ 2KCl+3O₂

REACCIONAKClO₃K:1x39=39Cl:1x35=35O:3x16=48 =122OBTIENE:O₂22.4x3=67.2 LX=(w sustancia)(reacciona)

ObtieneX=(10 L)(22.4 gr) =36.30 gr. 67.2 L KClO₃

c) VOLUMEN-VOLUMENEncontrar el volumen en litros de una molécula de oxigeno que reacciona para obtener 50 L de bióxido de azufre en condiciones de TP normal en la ecuación: disulfuro de carbono más una molécula de oxigeno produce bióxido de carbono más dióxido de azufreCS₂+3O₂ CO₂+ 2SO₂REACCIONA(22.4 L)(3)=67.2 LOBTIENE(22.4 L)(2)=44.8 L X=(vol sustancia)(reacciona)

Obtener

X= (50 L)(67.2 L)= 75 L de O₂

44.8 L