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Ciencias naturales: Química
DOCENTE:
ENRIQUE GARCÍA ATIES
E-MAIL:
INSTITUCIÓN EDUCATIVA
DISTRITAL LA MAGDALENA
PROYECTO DE CALIDAD –CRECER
PARA TRASCENDER
GESTIÓN ACADÉMICA
2021
CONTENIDO TEMÁTICO - Valencia y número de oxidación. - Funciones químicas y grupos funcionales. - Sistemas de nomenclatura IUPAC.
NÚCLEO DE FORMACIÓN # X “PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ELEMENTOS”
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: QUÍMICA GRADO: DÉCIMO
DOCENTE(S): ENRIQUE GARCÍA ATIES
DURACIÓN: 2 semanas FECHA: MARZO 2021
Uso comprensivo del conocimiento científico:
Comprende y usa nociones sencillas
relacionadas con las propiedades de los
elementos para explicar situaciones que ocurren
en su cotidianidad
Aplica el conocimiento adquirido para solucionar
problemas y establece relaciones entre
conceptos y saberes conseguidos para entender
las propiedades de elementos
Identificar las características de algunos
fenómenos de la naturaleza basado en el análisis
de información y conceptos propios del
conocimiento científico.
Explicación de fenómenos:
Establece la validez o coherencia de un
argumento mediante su criterio propio y
entiende fenómenos hipotéticos y problemas
científicos
Explicar cómo ocurren algunos fenómenos de la
naturaleza basado en observaciones, en
patrones y en conceptos propios del
conocimiento científico.
Indagación
Obtiene información por sus medios para
explicar y profundizar cuestiones reales de la
cotidianidad
Observar y relacionar patrones en los datos
para evaluar las predicciones.
Valora la importancia del átomo como aquella partícula indivisible que constituye la materia.
Interpreta la estructura atómica y su representación.
Comprende las funciones de las estructuras subatómicas.
Elabora e interpreta modelos de átomos que ilustren su estructura y constitución.
Reconoce la existencia de propiedades físicas y químicas de los elementos.
Relaciona las propiedades físicas y químicas de los elementos con su organización en la tabla
periódica
Identifica características propias de metales y no metales
Explica el comportamiento de algunos elementos frente a diferentes manifestaciones de la
energía
Deduce la estructura atómica de un compuesto a partir de algunas propiedades física como la
densidad, la dureza o el brillo
Identifica las propiedades y estructura de la materia y diferencia elementos, compuestos y
mezclas.
Reconoce las razones por las cuales la materia se puede diferenciar según su estructura y
propiedades y justifica las diferencias existentes entre distintos elementos, compuestos y
mezclas.
Interpreta y analiza datos representados en texto, gráficas, dibujos, diagramas o tablas.
Representa datos en gráficas y tablas.
- Valencia y número de oxidación.
- Funciones químicas y grupos funcionales.
- Sistemas de nomenclatura IUPAC
1. ¿Por qué los átomos se atraen entre sí y se unen?
2. ¿Por qué algunos elementos poseen cargas?
3. ¿Por qué se unes dos elementos?
4. ¿Cómo se forman las moléculas?
Valencia y número de oxidación Valencia
En química, la valencia, también conocida como número de valencia, es una medida de la cantidad de enlaces químicos formados por los átomos de un elemento químico. Tabla de Valencias de los elementos Número de oxidación Se denomina número de oxidación a la carga que se le asigna a un átomo cuando los electrones de enlace se distribuyen según ciertas reglas prácticas un tanto arbitrarias. Tales reglas prácticas son:
En las sustancias simples, es decir las formadas por un solo elemento, el número de oxidación
es 0. Por ejemplo: Au, Cl2, S8.
El oxígeno, cuando está combinado, actúa frecuentemente con -2, a excepción de los peróxidos,
en cuyo caso actúa con número de oxidación -1.
El Hidrógeno actúa con número de oxidación +1 cuando está combinado con un no metal, por
ser éste más electronegativo; y con -1 cuando está combinado con un metal, por ser éste más
electropositivo.
En los iones monoatómicos, el número de oxidación coincide con la carga del ión.
Por ejemplo:
Na+ = +1
S2- = -2
Al+3 = +3
Recordar que los elementos de los grupos I A y II A forman iones de carga +1 y +2
respectivamente, y los del VII A y VI A, de carga –1 y –2 cuando son monoatómicos.
La suma de los números de oxidación es igual a la carga de la especie; es decir, que si se trata
de sustancias, la suma será 0, mientras que si se trata de iones, será igual a la carga de éstos.
Por ejemplo: a. Para calcular el número de oxidación del S en el Na2SO3, no podemos recurrir a la tabla
periódica, ya que da varios números para este elemento. Nos basaremos en los elementos que
no tienen opción, que son el Na: +1 y el O: -2
+1, X, -2
Halógenos Anfígenos Nitrogenoides Carbonoides
1, 3, 5, 7 2, 4, 6 3, 5 2, 4
Cloro Oxígeno Nitrógeno
Flúor Selenio Fósforo Silicio
Yodo Azufre Antimonio Carbono
Bromo Telurio Boro
Arsénico
Na2+1 Sx O3
-2
La suma de los números de oxidación en este caso debe ser igual a 0, ya que la especie en cuestión no posee carga residual: (+1) × 2 + X + (-2) × 3 = 0 2 + X - 6 = 0 X = + 4 Na2
+1 S+4 O3-2
En este caso, como hay un solo átomo de S, la totalidad de la carga le corresponde a él. b. Para calcular el número de oxidación del Cr en el Cr2O7
2- nos basaremos en el O: -2
(Cr2X O7
-2)2- 2 × X + (-2) × 7 = -2 (Suma igual a la carga del ión) 2X – 14 = - 2 entonces pasamos los números al otro lado de la igualdad quedando X= 14 – 2 /2 y el resultado sería X = 12/2 por lo que el estado de oxidación del Cr es +6
ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO COGNITIVO
Calcula el estado de oxidación de los elementos que tienen la x
a. H2SxO4 ; b. KMnXO4 ; c. Pbx(OH)4 ; d. Alx
2 O3 ; e. Na3PxO4 ; ClO4
-1
NOMENCLATURA QUÍMICA
Actualmente existen tres tipos de nomenclatura: la Stock en honor al químico Alemán Alfred
Stock, la nomenclatura tradicional y la establecida por la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de
Química Pura y Aplicada), llamada también funcional o sistemática, con el tiempo se espera
que esta última sustituya el uso de los otros sistemas de nomenclatura.
Para aplicar los sistemas de nomenclatura es importante conocer los grupos de compuestos donde
ésta será aplicada. En este tema se estudiará la nomenclatura de los compuestos inorgánicos.
Compuestos inorgánicos: Los compuestos inorgánicos se agrupan en funciones químicas, las
cuales se caracterizan por un átomo o grupo de átomos que siempre está presente.
(Explora el Flujo grama) Existen algunos convencionalismos que han sido adoptados para
escribir la fórmula de las diferentes funciones químicas:
1. Para escribir la fórmula de los óxidos, ácidos y sales se acostumbra a escribir los símbolos de
los elementos de los componentes en orden, según su electronegatividad el más
electronegativo siempre va a la derecha, como en los siguientes ejemplos donde el átomo más
electronegativo es el O2- y el Cl-:
2. Escribir a la izquierda el ión positivo o catión y a la derecha
el ión negativo o anión, como se observa en el siguiente
ejemplo:
3. Los cationes corresponden a elementos metálicos, tienen un
número de oxidación positivo (+) y los aniones corresponden a los no metales, con un número
de oxidación negativo (-). La carga eléctrica aparece en la parte superior derecha del símbolo
y corresponde al número de oxidación de cada elemento. Los números de oxidación permiten
escribir las fórmulas químicas, la predicción de las propiedades de los compuestos y son de
ayuda en el balanceo de ecuaciones de óxido reducción.
Compuestos inorgánicos binarios: Los compuestos binarios contienen dos elementos distintos y
corresponden a las funciones de óxido metálico, óxido no metálico, ácido hidrácido y sal binaria.
A continuación se presenta cómo se forma cada una de estas funciones:
FUNCIÓN OXIDO
Es la combinación de cualquier elemento con el oxígeno, de acuerdo con esto los óxidos pueden
ser:
Óxido Metálico: se forma al combinarse un metal con el oxígeno: K+1 + O2-2 K2O
Óxido No metálico: se forma al combinarse un no metal con el oxígeno C+4 +O2-2 CO2
Ejemplo de algunos cationes Ejemplo de algunos aniones
Nombre Símbolo Nombre Símbolo Nombre Símbolo
Hidrógeno H+1 Aluminio AL+3 Fluoruro F-1
Litio Li+1 Cobre (I) o cuproso Cu+1 Cloruro CL-1
Sodio Na+1 Cobre (II) o cúprico Cu+2 Bromuro Br-1
Potasio K+1 Hierro (II) o ferroso Fe+2 Yoduro I-1
Calcio Ca+2 Hierro (III) o férrico Fe+3 Sulfuro S-2
Magnesio Mg+2 Plomo (II) o plumboso Pb+2 Oxígeno O-2
Cinc Zn+2 Plomo (IV) o plúmbico Pb+4 Sulfato SO-24
Bario Ba+2 Mercurio (I) o mercurioso Hg+1 Sulfito SO-23
Plata Ag+1 Mercurio (II) o mercúrico Hg+2 Hipoclorito CLO-1
NOMENCLATURA CLÁSICA.
Se nombra de acuerdo a:
Primer caso: El no metal trabaja con su única valencia, se nombra con el nombre genérico de
óxido, seguido del metal
Ejemplo: Con el potasio (valencia uno)
K + O2 -------- K2O (Oxido de Potasio u Oxido Potasio)
Segundo caso: El metal trabaja con sus dos valencias, se nombre con el nombre genérico de
óxido, seguido del nombre del metal terminando en OSO, cuando actúa con su menor
valencia; en ICO, cuando actúa con su mayor valencia.
Tercer caso: Cuando el elemento presenta 4 estados de oxidación diferentes: en este caso se
tiene en cuenta la siguiente regla
EN RESUMEN
NUMEROS DE
ESTADOS DE
OXIDACIÓN
PUESTO PREFIJO
NOMBRE
DEL
ELEMENTO
TERMINACION O
SUFIJO
1 1° ------- ico
2 1° ------- oso
2° -------- ico
3
1° hipo oso
2° -------- oso
3° -------- ico
4
1° hipo oso
2° -------- oso
3° -------- ico
4° híper o per ico
Para nombrar los óxidos se utiliza la palabra óxido, seguida del nombre específico del metal, por
ejemplo Al2O3 óxido de aluminio.
ESTADO DE
OXIDACIÓN
PREFIJO NOMBRE DEL
ELEMENTO
SUFIJO O
TERMINACIÓN
+1 Hipo Clor Oso
+3 Clor Oso
+5 Clor Ico
+7 Hiper o Per Clor Ico
Cuando un elemento presenta un número de oxidación variante como por ejemplo el cobre
pueden aplicarse diferentes normas como se observa en el siguiente cuadro donde se aplican los
3 sistemas de nomenclatura:
Compuesto Nomenclatura Stock Nomenclatura
sistemática Nomenclatura tradicional
Cu2O óxido de cobre (I) monóxido de dicobre óxido cuproso
CuO óxido de cobre (II) monóxido de cobre óxido cúprico
En el sistema Stock se escribe el nombre genérico, en este caso óxido, seguido por la preposición
de y el nombre del elemento. Adicionalmente, entre paréntesis se escribe en número romanos el
número de oxidación del elemento unido al oxígeno. Si el elemento tiene un solo número de
oxidación, se omite el número romano dentro de un paréntesis.
En la nomenclatura sistemática para los óxidos se utiliza el prefijo
numeral mono, di, tetra, penta, hexa, etc., para designar el número de
oxígenos, seguido de la palabra óxido y el número de átomos del otro
elemento.
La nomenclatura tradicional, utiliza los sufijos ico y oso y los prefijos hipo y per de la siguiente
manera: si el elemento presenta dos números de oxidación, se
utiliza ico para el mayor número de oxidación del elemento que
acompaña el oxígeno y oso para el menor. (Observa el ejemplo de
la derecha)
PERÓXIDOS
Resultan de sumar oxígeno al óxido metálico de mayor estado de oxidación. Las fórmulas no
se simplifican. Por lo que el oxígeno trabaja con un estado de oxidación -1
2Na2O + O2 ------------- 2Na2O2
(Óxido de Sodio) (Oxígeno) (Peróxido de Sodio)
ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO COGNITIVO
Ejercicio 1:
Indique el número de óxidos básicos y óxidos ácidos respectivamente en la siguiente tabla:
a) Fe2O3
b) CO
c) SO3
d) CuO
e) NO2
Ejercicio 2:
Se disponen de los siguientes óxidos básicos: Na2O, BaO, Li2O, PbO2
¿Qué nombres están bien formulados según la nomenclatura tradicional?
a) Na2O :
b) BaO :
c) Li2O :
d) PbO2 :
Ejercicio 3
Escribe 5 ejemplos de peróxidos dando el nombre y fórmula.
Completa la tabla con los prefijos correspondientes:
1 nº oxid. 2 nos oxid. 3 nos oxid. 4 nos oxid.
NOMBRAR
Cr O Hg2O
I2 O7
Al2 O3
Br2 O7
Sn O
Mn O
B2 O3
FORMULAR
NOMBRE FÓRMULA
Anhídrido hiposulfuroso Óxido argéntico Óxido auroso Anhídrido perclórico
HIDRÓXIDOS, BASES O ÁLCALIS
Función hidróxido o base: Se forman por la combinación de un
ión (OH-) con un catión metálico. Los iones (OH-) son llamados
oxidrilos, hidroxilos o hidróxidos.
Los hidróxidos provienen de reacciones entre un óxido metálico con
el agua dando origen a una base constituida por un metal y el grupo hidroxilo.
En la siguiente tabla se presentan ejemplos de hidróxidos y su nombre usando los tres sistemas
de nomenclatura.
Fórmula Stock Sistemática Tradicional
NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio
AgOH Hidróxido de plata Hidróxido de plata Hidróxido de plata
Ca(OH)2 Hidróxido de calcio Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio
Al(OH)3 Hidróxido de aluminio Trihidróxido de aluminio Hidróxido de aluminio
Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III) Trihidróxido de hierro Hidróxido férrico
La nomenclatura Stock, utiliza el nombre genérico (hidróxido) y el
nombre del metal, colocando adicionalmente entre paréntesis en
números romanos el número de oxidación del elemento unido al OH-
, cuando se trata de elementos con más de un número de oxidación.
Esto se omite cuando el elemento tiene un solo número de oxidación.
El sistema tradicional comienza con el nombre del hidróxido y luego
va la terminación oso si se trata del menor número de oxidación e ico si
se trata del mayor número de oxidación. Si el elemento tiene un solo
número de oxidación, simplemente se utiliza el número del metal.
La nomenclatura sistemática utiliza los prefijos di, tri, tetra, etc., si la
fórmula presenta dos, tres o cuatro grupos OH- respectivamente y así
sucesivamente en caso de presentar más. Las normas sistemáticas
establecidas por la IUPAC vienen recomendándose para su aplicación a
fin de sustituir progresivamente al sistema de nomenclatura tradicional.
ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO COGNITIVO
RESUELVE 1. Coloca el nombre a los siguientes hidróxidos
Fórmula Nombre
LiOH
Ca(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
NaOH
Cu(OH)2
Cr(OH)2
Pb(OH)2
Sr(OH)2
La(OH)3
2. Escribe la fórmula de los siguientes compuestos
Nombre Fórmula
Hidróxido de calcio
Hidróxido de potasio
Hidróxido de aluminio
Hidróxido de zinc
Hidróxido de hierro(III)
Hidróxido de bario
Hidróxido de cromo(II)
Hidróxido de litio
Hidróxido de manganeso(II)
Hidróxido de sodio
FUNCIÓN ÁCIDO
Los ácidos los podemos dividir para su estudio en HIDRÁCIDOS y OXÁCIDOS.
FUNCIÓN HIDRÁCIDO: Estos ácidos se forman por la combinación de los halógenos (F, Cl,
Br, I) o el azufre (S) con el Hidrógeno. Para nombrar a estos compuestos se antepone la palabra
ácido, luego el nombre específico del no metal y sustituyendo la última vocal del compuesto por
el sufijo hídrico. (ver tabla)
FUNCIÓN ÁCIDO OXÁCIDO: Están formados por un catión H+
unido a un ion poliatómico (radical) negativo. Los ácidos oxácidos se
forman a partir de la combinación de los óxidos metálicos con el agua.
En el siguiente cuadro se observan algunos ácidos oxácidos y su nombre
en los 3 sistemas de nomenclatura:
Fórmula Stock Ácido
Oxácido Sistemática Ácido Oxácido
Tradicional Ácido
Oxácido
HClO Oxoclórico I Oxoclorato I de hidrógeno Hipocloroso
HClO2 Dioxoclórico III Dioxoclorato III de hidrógeno Cloroso
HClO3 Trioxoclórico V Trioxoclórato V de hidrógeno Clórico
HClO4 Tetraoxoclórico VII Tetraoxoclorato VII de
hidrógeno Perclórico
H+ FÓRMULA NOMBRE
F- HF Ácido fluorhídrico
Cl- HCl Ácido clorhídrico
Br- HBr Ácido Bromhídrico
I- HI Ácido Yodhídrico
S-2 H2S Ácido sulfhídrico
La nomenclatura Stock adiciona la palabra ácido, el prefijo respectivo según la
cantidad de oxígeno (Di, Tri, Tetra, etc), seguido de la palabra oxo y la raíz del
nombre correspondiente del elemento no metálico diferente del hidrógeno y del
oxígeno con la terminación ico y su número de oxidación en números romanos.
En el siguiente cuadro se muestra la nomenclatura cuando el cloro actúa con sus diferentes valencias.
Valencia del Cloro Compuesto Nomenclatura
+1 HClO Ácido hipocloroso
+3 HClO2 Ácido cloroso
+5 HClO3 Ácido clórico
+7 HClO4 Ácido perclórico
FUNCIÓN SAL: existen cuatro tipos:
Las sales básicas que pueden obtenerse cuando:
a) Se sustituye el grupo hidroxilo (OH-) de una base, total o parcialmente.
NaOH + HCl ------ NaCIO + H2O
b) Se sustituyen parcialmente los átomos metálicos de una sal neutra por grupos
hidroxilo (OH-). Cu(OH)2 + HNO3 ---- CuOH(NO3) +H2O
Sales ácidas: se forman cuando los elementos metálicos no reemplazan la totalidad de
los hidrógenos catiónicos.
H2SO4 +K KHSO4
Sulfato ácido de potasio o
tetraoxosulfato VI de potasio
Sales dobles: se forman cuando más de un elemento metálico (catión) sustituye a los
hidrógenos del ácido.
Sales neutras: se forman al reemplazar los hidrógenos catiónicos de los ácidos por
elementos metálicos.
Nomenclatura de las sales neutras: El nombre que recibe una sal neutra deriva del ácido del cual se origina, cambiando sus
terminaciones como se indica en la tabla.
Nombre del Ácido Nombre de la Sal
Prefijo Sufijo Prefijo Sufijo
HCLO4
Ácido Tetraoxocloroso
VII
Hipo- -oso Hipo- -ito
-oso -ito
-ico -ato
Per- -ico Per- -ato
La nomenclatura tradicional continúa teniendo una amplia difusión en cuanto a las sales neutras, en el
campo de la industria y los productos comerciales
Fórmula Nomenclatura tradicional Nomenclatura Stock
Hg2SO4 Sulfato mercurioso Tetrosulfato VI de mercurio
Na2SO4 Sulfito de sodio Triosulfito VI de sodio
Cu(NO3)2 Nitrato cuproso Trioxonitrato V de cobre
Ahora que ya conoces los diferentes sistemas de nomenclatura y las diferentes funciones químicas de
los compuestos inorgánicos busca un producto de aseo personal tal como shampoo, una crema dental y
lee en la etiqueta los ingredientes trata de identificar si existen entre los componentes de este producto
algunas de las funciones inorgánicas que se han mencionado en este tema y trata de determinar de qué
tipo de nomenclatura se trata. Discútelo con tu clase.
ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO COGNITIVO
EJERCICIOS DE FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA
1. Determina el número de oxidación del manganeso en los compuestos:
MnO2 Mn2O3
2. Determina el número de oxidación del Cl en los compuestos:
Cl2O7 Cl2O Cl2O5
3. Determina el número de oxidación del Ni en los compuestos:
Ni2O3 NiO
4. Nombra los siguientes óxidos metálicos:
Fórmula Nomenclatura tradicional Nomenclatura Stock Nomenclatura sistemática
MgO
PbO2
Hg2O
PbO
HgO
CrO
CuO
Cu2O
PtO
PtO2
Ni2O3
NiO
SnO2
5. Formula los siguientes óxidos:
NOMBRE FÓRMULA
Óxido de titanio (IV):
Óxido de cobre (II):
Óxido de calcio:
Óxido de sodio
Óxido férrico:
Óxido auroso
6. Nombra los siguientes óxidos no metálicos:
Fórmula Nomenclatura sistemática
N2O
NO
N2O3
N2O4
NO2
N2O5
Br2O
7. Formula los siguientes óxidos:
NOMBRE FÓRMULA
Óxido de fósforo (III):
Pentaóxido de difósforo:
Trióxido de diyodo:
Óxido de selenio (VI):
Óxido de arsénico (III):
Trióxido de difósforo:
Óxido de yodo (V):
8. Nombra las siguientes sales binarias:
Fórmula Nomenclatura sistemática
FeCl2
FeCl3
PbI2
KBr
CuBr2
CuBr
AgI
CaCl2
FeS
Fe2S3
CuS
9. Formula los siguientes compuestos:
NOMBRE FÓRMULA
Cloruro de plomo (II):
Fluoruro de plata:
Yoduro de hierro (III):
Bromuro de manganeso (III)
Cloruro de cobalto (III):
Dicloruro de níquel:
Pentafluoruro de bismuto:
Trifluoruro de aluminio:
10. Nombra los siguientes compuestos:
Fórmula Nomenclatura sistemática
BrCl
ClF
IBr3
NCl3
11. Nombra los siguientes compuestos:
Fórmula Notación tradicional Notación stock
Pb(SO4)2
Hg2SO4
Fe(NO3)3
Au2(CO3)3
AlPO4
HNO3
CaCO3
Hg(OH)2
CuOH
12. Formula los siguientes compuestos:
Nombre Fórmula
Sulfato sódico
Ácido sulfúrico
Carbonato de sodio
Hidróxido férrico
Sulfato cúprico
Nitrato de aluminio
Nitrato de cobre (I)
Sulfato de estaño (IV)
Fosfato de calcio
