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Barberena, Santa Rosa.
Catedrático: Gaspar Raguex López
cátedra: química
integrantes:
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brayan Daniel Herrarte de la Roca
Eddy Manfredo Guzmán Romero
carrera:
sexto bachillerato industrial y perito en macanica automotriz
Átomos
y
especies químicas
Iones
Un ion o ión es una partícula cargada eléctricamente constituida por
un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente
esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un
átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se
conoce como ionización.
Los iones cargados negativamente, producidos por haber
más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos
por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida
de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por
el cátodo).
Anión y catión significan:
Anión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica negativa.
Catión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica positiva.
Moléculas
En química, se llama molécula a un conjunto de al menos
dos átomos enlazados covalentes que forman un sistema estable
y eléctricamente neutro.
Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se
ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos molecularas.
La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian,
cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas.
La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que
ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las
interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento
molecular es el campo de estudio de la química supra molecular. Estas fuerzas
explican las propiedades físicas como la solubilidad o el punto de ebullición de
un compuesto molecular.
Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en
gases enrarecidos y en los gases nobles. Así, pueden encontrarse en redes
cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con
interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad,
como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas
intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y
los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación
por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las
propiedades de las moléculas.
Tipos de moléculas
Las moléculas se pueden clasificar en:
Moléculas discretas, constituidas por un número bien definido de átomos, sean
estos del mismo elemento (moléculas homo nucleares, como el dinitrógeno o
el fullereno) o de elementos distintos (moléculas hetero nucleares, como el
agua).
Molécula de dinitrógeno, el gas que es el componente mayoritario del aire
Molécula de fullereno, tercera forma estable de carbono tras el diamante y
el grafito
Molécula de agua, "disolvente universal", de importancia fundamental en
innumerables procesos bioquímicos e industriales
Representación poliédrica del anión de Keggin, un polianión molecular
Macromoléculas o polímeros, constituidas por la repetición de una unidad
comparativamente simple -o un conjunto limitado de dichas unidades- y que
alcanzan pesos moleculares relativamente altos.
Representación de un fragmento de ADN, un polímero de importancia
fundamental en la genética
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Representación de un fragmento lineal de polietileno, el plástico más usado
Estado de oxidación
Enlace iónico. Un átomo dona electrones a otra especie, y al tener cargas
opuestas se atraen mutuamente.
En un enlace covalente apolar ambos átomos comparten el par de electrones
para cumplir la regla del octeto, no obstante el de mayor electronegatividad -en
este caso el carbono- los atrae más fuertemente y se recibe una carga parcial
negativa (δ-); por el contrario, el otro átomo -el hidrógeno- está más alejado del
par de electrones y se carga parcialmente de forma positiva (δ+). El EO busca
cuantificar y explicar esta interacción: el carbono tiene un EDO de -4 y cada
hidrógeno +1 y al sumarlos da la carga de la molécula (0).
En química, el estado de oxidación es indicador del grado de oxidación de
un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química.
Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos sus
enlaces a elemento distintos fueran 100% iónicos. El EO es representado por
números, los cuales pueden ser positivos, negativos o cero. En algunos casos,
el estado de oxidación promedio de un elemento es una fracción, tal como +8/3
para el hierro en la magnetita (Fe3O4). El mayor EO conocido es +8 para los
tetroxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio, hassio y algunos complejos de
plutonio, mientras que el menor EO conocido es -4 para algunos elementos del
grupo del carbono (grupo IV A).
Nomenclatura
La nomenclatura química (del latín nomenclatūra) es un conjunto de reglas o
fórmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los compuestos
químicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y
Aplicada, en inglés International Union of Pure and Applied Chemistry) es la
máxima autoridad en materia de nomenclatura química, la cual se encarga de
establecer las reglas correspondientes.
Historia
La moderna nomenclatura química tiene su origen en el Méthode de
nomenclature chimique publicado en 1787 por Louis-Bernard Guyton de
Morveau (1737-1816), Antoine Lavoisier (1743-1794), Claude Louis Berthollet
(1748-1822) y Antoine-François de Fourcroy (1755-1809). Siguiendo
propuestas anteriores formuladas por químicos como Bergmann y Macquer,
los autores franceses adoptaron como criterio terminológico fundamental la
composición química. Los elementos fueron designados con nombres simples
(aunque sin ningún criterio común) y únicos, mientras que los nombres de los
compuestos químicos fueron establecidos a partir de los nombres de sus
elementos constituyentes más una serie de sufijos. Esta terminología se aplicó
inicialmente tanto a sustancias del reino mineral como del vegetal y animal,
aunque en estos últimos casos planteaba muchos problemas.
Compuesto binario
Un compuesto binario es un compuesto químico formado por átomos de sólo
dos elementos, como en el caso del agua, compuesta
por hidrógeno y oxígeno. Se distinguen dos grupos principales de compuestos
binarios:
Los compuestos iónicos binarios, donde se incluyen las sales binarias,
los óxidos metálicos (anhídridos básicos) y los hidruros metálicos.
Los compuestos covalentes binarios, donde se incluye los óxidos de no
metal (anhídridos ácidos) y los halogenuros de no metl.
Compuestos binarios tipo I
Se forman por un metal y un no metal; se conocen como sales. En este tipo de
compuesto se tiene un catión monoatómico y un anión monoatómico. Los
compuestos principales de este tipo son los óxidos, los hidruros, los
halogenuros, los sulfuros, los peróxidos, los superóxidos, los acetiluros, los
nitruros, los
selenuros y las azidas, estos pertenecen a elementos metálicos del grupo 1 y 2
o de elementos que forman un solo catión.
Reglas del compuesto binario
Los cationes siempre toman el nombre del elemento que los formó.
El nombre de los aniones se compone con la primera parte del nombre del
elemento que los forma, mas el sufijo –uro.
Se escribe primero el nombre del anión, luego la preposición “de” y al final el
nombre del catión.
Compuestos binarios tipo II
También se componen por dos elementos, un metal y un no metal; sin
embargo, en éstas el metal generador del catión puede formar cationes
metálicos con diferentes valores de carga positiva. De esta forma estos
compuestos son aquellos que contienen un anión monoatómico y un catión
monoatómico cuyo elemento metálico puede formar más de un tipo de catión.
En este grupo se incluyen todas las sales formadas por un elemento metálico y
uno no metálico. Al igual que en los compuestos binario tipo I encontraremos
óxidos, hidruros, peróxidos, superóxidos, halogenuros, sulfuros, disulfuros,
acetiluros, nitruros, selenuros y azidas.
Compuestos oxigenados
Se denominan compuestos oxigenados aquellos que están constituidos por
carbono, hidrógeno y oxígeno.
El oxígeno es un elemento cuyos átomos tienen ocho protones en su núcleo y
ocho electrones, dispuestos así: dos electrones en el nivel interno y seis en el
externo. Así puede formar enlaces covalentes ya sean simples o dobles. Esta
capacidad de combinación del oxígeno da la posibilidad de crear nuevos
conjuntos de grupos carbonados. Dependiendo de su grupo funcional, estos
pueden ser
Alcoholes
Fenoles
Éteres
Aldehídos
Cetonas
Ácidos
A continuación podéis observar una imagen con los distintos grupos
funcionales de los compuestos oxigenados.
Óxidos
El Oxido es un compuesto inorgánico que se forma al unir algún elemento
químico con Oxígeno. Los óxidos se clasifican en dos grupos: Óxidos Básicos
y Óxidos Ácidos.
Los óxidos son compuestos binarios formados por la combinación del oxígeno
con un elemento químico.
El oxígeno actúa con su número de oxidación (-2), mientras el otro elemento
actúa con un número de oxidación positivo.
La fórmula se obtiene al intercambiar las valencias de dichos elementos.
X2On
Donde:
X, es cualquier elemento químico
n, es la valencia de dicho compuesto químico
Un Óxido es básico si el elemento químico que se junta con el Oxígeno (O) es
un metal. Un Óxido es Ácido si el elemento químico que se junta con el
oxígeno es un no metal.
NOMENCLATURA:
Las nomenclaturas más utilizadas son la estequiométrica y la de Stock,
aunque también existe la tradicional pero está en desuso.
Anhídridos
Los anhídridos son compuestos formados por un elemento no metálico más
oxígeno. Este grupo de compuestos son también llamados óxidos
ácidos u óxidos no metálicos.
Formulación de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)
Los anhídridos son formulados utilizando el símbolo del elemento no metálico
junto a la valencia del oxígeno más el oxígeno junto a la valencia del elemento
no metálico.
La fórmula de los anhídridos es del tipo X2On (donde X es un elemento no
metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de los anhídridos se
encuentran: CO2, SO3, SeO, etc.
Nomenclatura de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)
Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional de los anhídridos se
realiza nombrando la palabra anhídrido seguido del elemento no metálico.
Para ello se debe de tener en cuenta la valencia del elemento no metálico
siguiendo los siguientes criterios:
Una valencia: Anhídrido ... ico
Si+4 + O-2 » Si2O4 » SiO2: anhídrido silícico
Dos valencias:
Menor valencia: Anhídrido ... oso
C+2 + O-2 » C2O2 » CO: anhídrido carbonoso
Mayor valencia: Anhídrido ... ico
C+4 + O-2 » C2O4 » CO2: anhídrido carbónico
Tres valencias:
Menor valencia: Anhídrido hipo ... oso
S+2 + O-2 » S2O2 » SO: anhídrido hiposulfuroso
Valencia intermedia: Anhídrido ... oso
S+4 + O-2 » S2O4 » SO2: anhídrido sulfuroso
Mayor valencia: Anhídrido ... ico
S+6 + O-2 » S2O6 » SO3: anhídrido sulfúrico
Cuatro valencias:
Primera valencia (baja): Anhídrido hipo ... oso
I+1 + O-2 » I2O: anhídrido hipoyodoso
Segunda valencia: Anhídrido ... oso
peróxidos
Los peróxidos son sustancias que presentan un enlace oxígeno-oxígeno y que
contienen el oxígeno en estado de oxidación −1. La fórmula general de los
peróxidos es Metal + (O-1)2
-2. Generalmente se comportan como
sustancias oxidantes.
En contacto con material combustible pueden provocar incendios o incluso
explosiones. Sin embargo, frente a oxidantes fuertes como el permanganato,
pueden actuar como reductor oxidándose a oxígeno elemental. Es importante
puntualizar que el peróxido tiene carga.
En pocas palabras, son óxidos que presentan mayor cantidad de oxígeno que
un óxido normal y en su estructura manifiestan un enlace covalente sencillo a
polar entre oxígeno y oxígeno.
El peróxido más conocido y principal compuesto de partida en la síntesis de
otros peróxidos es el peróxido de hidrógeno (H2O2). Hoy en día se suele
obtener por auto oxidación de naftohidroquinona. Antiguamente se utilizaba la
formación de peróxido de bario o la hidrólisis de persulfatos que a su vez se
generaban por electrólisis de sulfatos en disolución acuosa con altas
densidades de corriente por
Hidrógeno
Este artículo trata sobre un elemento químico. Para la molécula (H2), formada
por dos átomos de hidrógeno.
Representación animada de un átomo de deuterio, uno de los isótopos del
hidrógeno.
El hidrógeno es un elemento químico de número atómico 1 y representado por
el símbolo H Con una masa atómica del 1,00794 (7) u, el hidrógeno es el
elemento más ligero. Por lo general, se presenta en su forma molecular,
formando el gas diatómico (H2) en condiciones normales. Este gas
es inflamable, incoloro, inodoro, no metálico e insoluble en agua
El elemento hidrógeno, por poseer distintas propiedades, no se encuadra
claramente en ningún grupo de la tabla periódica, siendo muchas veces
colocado en el grupo 1 (o familia 1A) por poseer solo un electrón en la capa de
valencia (o capa superior).
Etimología
Hidrógeno, del latín "hydrogenium", y éste del griego antiguo ὕδωρ (hydro):
"agua" y γένος-ου(genos): "generador". "generador de agua"
La palabra hidrógeno puede referirse tanto al átomo de hidrógeno (descrito en
este artículo), como a la molécula diatómica (H2) que se encuentra a nivel de
trazas en la atmósfera terrestre. Los químicos tienden a referirse a
esta molécula como dihidrógeno,molécula de hidrógeno, o hidrógeno
diatómico, para distinguirla del átomo del elemento, que no existe de forma
aislada en las condiciones ordinarias.
Hidruro
Los hidruros son compuestos binarios formados por átomos de hidrógeno y de
otro elemento químico, pudiendo ser este metal o no metal. Existen dos tipos
de hidruros: los metálicos y los no metálicos (hidrácidos).
Estado de oxidación
En un hidruro metálico el estado de oxidación del Hidrógeno es -1; mientras
que en un hidruro no metálico, el estado de oxidación del Hidrógeno es +1.
Además en disolución acuosa pueden aparecer el catión H+ (usualmente en la
forma H3O+) y H-. Sin embargo, el catión H2+ no puede existir físicamente ya
que el hidrógeno sólo dispone de un electrón de valencia. Por otra parte el
tratamiento riguroso de la mecánica cuántica predice que el anión H2- tampoco
puede existir, aunque por razones diferentes relacionadas con el hamiltoniano
cuántico de un átomo poliectrónico.
Hidruros no metálicos
Son compuestos formados por hidrógeno y un elemento no metálico. El no
metal siempre actúa con su menor número de valencia, por lo cual cada uno
de ellos forma un solo hidruro no metálico. Generalmente se encuentran en
estado gaseoso a la temperatura ambiente. Algunos manifiestan propiedades
ácidas, tales como los hidruros de los
elementos flúor, cloro, bromo, yodo, azufre, selenio y telurio; mientras que
otros no son ácidos, como el agua, amoníaco, metano, silanos, etc.
Hidrocarburo
.
Algunos hidrocarburos. De arriba a
abajo: etano, tolueno, metano, eteno,benceno, ciclohexano y decano.
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente
por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un
armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno.
Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las
cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o
cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos
(heterotermos), se denominan hidrocarburos sustituidos.
Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que
son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar
en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí
los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y
alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
Clasificación
Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez
se clasifican en:
Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales
Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.
Ácido
Un ácido (del latín acidus, que significa agrio) es considerado tradicionalmente como
cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución
con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que
7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas
Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que
dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos
comunes son el ácido acético (en el vinagre), el ácido clorhídrico (en el Salfumant y los
jugos gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), o el ácido sulfúrico (usado en
baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las
reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los
ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la
temperatura y también pueden existir como sustancias puras o en solución.
A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.
Definiciones y conceptos
Propiedades de los ácidos
Tienen sabor agrio como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón.
Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de anaranjado a
rojo y deja incolora a la fenolftaleína.
Son corrosivos.
Producen quemaduras de la piel.
Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno.
Reaccionan con bases para formar una sal más agua.
Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua.
Aleaciones
Arma de bronce con el nombre de Ramsés II.
El bronce fue una de las primeras aleaciones que descubrió la humanidad,
dando origen a la histórica, Edad del Bronce. El bronce es una aleación
del Cobre y el Estaño.
Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está
compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.1
Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al
(aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de
metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico,
como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).
Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse
enlaces estables entre los átomos de los elemento sin volucrados.
Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.
Clasificación
Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción
(aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no
tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras
que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en
proporciones similares.
Propiedades
Micrografía de acero eutectoide (perlita).
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad
eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las
propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales,
sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad,
tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan
estos materiales.
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la
concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo
simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en
los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada
aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración
y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de
fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación
Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los
materiales fundidos. Más recientemente, la pulvi metalurgia ha alcanzado gran
importancia en la preparación de aleaciones con características especiales.
. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos
en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas
justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y
homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta
técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden
obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y
carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y
nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad
y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del
metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la
implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para
fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados
en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y
otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la
superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se
puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.
Balanceo de ecuaciones químicas
Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla
de un fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de
ecuación química, en la cual, se expresan en la primera parte los reactivos y
en la segunda los productos de la reacción.
A + B C + D
Reactivos Productos
Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos métodos.
En todo el objetivo que se persigue es que la ecuación química cumpla con la
ley de la conservación de la materia.
Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo
El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se
tengan los átomos en la misma cantidad, recordando que en
H2SO4 hay 2 Hidrógenos 1 Azufre y 4 Oxígenos
5H2SO4 hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos
Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo
necesiten, pero no se cambian los subíndices.
Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación
H2O + N2O5 NHO3
Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O).
Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno.
H2O + N2O5 2 NHO3
Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos
Nitrógenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo
miembro (2 NHO3)
Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico
(N2O5) nos dan un total de seis Oxígenos. Igual que (2 NHO3)
Otros ejemplos
HCl + Zn ZnCl2 H2
2HCl + Zn ZnCl2 H2
KClO3 KCl + O2
2 KClO3 2KCl + 3O2
Balanceo de ecuaciones por el método de Redox (Oxido reducción)
En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento
que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa
que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o
absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)

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  • 1. Instituto mixto diversificado por cooperativa tecnologico de sur oriente Barberena, Santa Rosa. Catedrático: Gaspar Raguex López cátedra: química integrantes: Carlos Estuardo Grijalva Contreras brayan Daniel Herrarte de la Roca Eddy Manfredo Guzmán Romero carrera: sexto bachillerato industrial y perito en macanica automotriz
  • 3. Iones Un ion o ión es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización. Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo). Anión y catión significan: Anión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica negativa. Catión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica positiva.
  • 4. Moléculas En química, se llama molécula a un conjunto de al menos dos átomos enlazados covalentes que forman un sistema estable y eléctricamente neutro. Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos molecularas. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento molecular es el campo de estudio de la química supra molecular. Estas fuerzas explican las propiedades físicas como la solubilidad o el punto de ebullición de un compuesto molecular. Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en gases enrarecidos y en los gases nobles. Así, pueden encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las propiedades de las moléculas.
  • 5. Tipos de moléculas Las moléculas se pueden clasificar en: Moléculas discretas, constituidas por un número bien definido de átomos, sean estos del mismo elemento (moléculas homo nucleares, como el dinitrógeno o el fullereno) o de elementos distintos (moléculas hetero nucleares, como el agua). Molécula de dinitrógeno, el gas que es el componente mayoritario del aire Molécula de fullereno, tercera forma estable de carbono tras el diamante y el grafito Molécula de agua, "disolvente universal", de importancia fundamental en innumerables procesos bioquímicos e industriales
  • 6. Representación poliédrica del anión de Keggin, un polianión molecular Macromoléculas o polímeros, constituidas por la repetición de una unidad comparativamente simple -o un conjunto limitado de dichas unidades- y que alcanzan pesos moleculares relativamente altos. Representación de un fragmento de ADN, un polímero de importancia fundamental en la genética Enlace peptídico que une los péptidos para formar proteínas Representación de un fragmento lineal de polietileno, el plástico más usado
  • 7. Estado de oxidación Enlace iónico. Un átomo dona electrones a otra especie, y al tener cargas opuestas se atraen mutuamente. En un enlace covalente apolar ambos átomos comparten el par de electrones para cumplir la regla del octeto, no obstante el de mayor electronegatividad -en este caso el carbono- los atrae más fuertemente y se recibe una carga parcial negativa (δ-); por el contrario, el otro átomo -el hidrógeno- está más alejado del par de electrones y se carga parcialmente de forma positiva (δ+). El EO busca cuantificar y explicar esta interacción: el carbono tiene un EDO de -4 y cada hidrógeno +1 y al sumarlos da la carga de la molécula (0). En química, el estado de oxidación es indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química. Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos sus enlaces a elemento distintos fueran 100% iónicos. El EO es representado por números, los cuales pueden ser positivos, negativos o cero. En algunos casos, el estado de oxidación promedio de un elemento es una fracción, tal como +8/3 para el hierro en la magnetita (Fe3O4). El mayor EO conocido es +8 para los tetroxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio, hassio y algunos complejos de plutonio, mientras que el menor EO conocido es -4 para algunos elementos del grupo del carbono (grupo IV A).
  • 8. Nomenclatura La nomenclatura química (del latín nomenclatūra) es un conjunto de reglas o fórmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los compuestos químicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, en inglés International Union of Pure and Applied Chemistry) es la máxima autoridad en materia de nomenclatura química, la cual se encarga de establecer las reglas correspondientes. Historia La moderna nomenclatura química tiene su origen en el Méthode de nomenclature chimique publicado en 1787 por Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737-1816), Antoine Lavoisier (1743-1794), Claude Louis Berthollet (1748-1822) y Antoine-François de Fourcroy (1755-1809). Siguiendo propuestas anteriores formuladas por químicos como Bergmann y Macquer, los autores franceses adoptaron como criterio terminológico fundamental la composición química. Los elementos fueron designados con nombres simples (aunque sin ningún criterio común) y únicos, mientras que los nombres de los compuestos químicos fueron establecidos a partir de los nombres de sus elementos constituyentes más una serie de sufijos. Esta terminología se aplicó inicialmente tanto a sustancias del reino mineral como del vegetal y animal, aunque en estos últimos casos planteaba muchos problemas.
  • 9. Compuesto binario Un compuesto binario es un compuesto químico formado por átomos de sólo dos elementos, como en el caso del agua, compuesta por hidrógeno y oxígeno. Se distinguen dos grupos principales de compuestos binarios: Los compuestos iónicos binarios, donde se incluyen las sales binarias, los óxidos metálicos (anhídridos básicos) y los hidruros metálicos. Los compuestos covalentes binarios, donde se incluye los óxidos de no metal (anhídridos ácidos) y los halogenuros de no metl. Compuestos binarios tipo I Se forman por un metal y un no metal; se conocen como sales. En este tipo de compuesto se tiene un catión monoatómico y un anión monoatómico. Los compuestos principales de este tipo son los óxidos, los hidruros, los halogenuros, los sulfuros, los peróxidos, los superóxidos, los acetiluros, los nitruros, los
  • 10. selenuros y las azidas, estos pertenecen a elementos metálicos del grupo 1 y 2 o de elementos que forman un solo catión. Reglas del compuesto binario Los cationes siempre toman el nombre del elemento que los formó. El nombre de los aniones se compone con la primera parte del nombre del elemento que los forma, mas el sufijo –uro. Se escribe primero el nombre del anión, luego la preposición “de” y al final el nombre del catión. Compuestos binarios tipo II También se componen por dos elementos, un metal y un no metal; sin embargo, en éstas el metal generador del catión puede formar cationes metálicos con diferentes valores de carga positiva. De esta forma estos compuestos son aquellos que contienen un anión monoatómico y un catión monoatómico cuyo elemento metálico puede formar más de un tipo de catión. En este grupo se incluyen todas las sales formadas por un elemento metálico y uno no metálico. Al igual que en los compuestos binario tipo I encontraremos óxidos, hidruros, peróxidos, superóxidos, halogenuros, sulfuros, disulfuros, acetiluros, nitruros, selenuros y azidas.
  • 11. Compuestos oxigenados Se denominan compuestos oxigenados aquellos que están constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. El oxígeno es un elemento cuyos átomos tienen ocho protones en su núcleo y ocho electrones, dispuestos así: dos electrones en el nivel interno y seis en el externo. Así puede formar enlaces covalentes ya sean simples o dobles. Esta capacidad de combinación del oxígeno da la posibilidad de crear nuevos conjuntos de grupos carbonados. Dependiendo de su grupo funcional, estos pueden ser Alcoholes Fenoles Éteres Aldehídos Cetonas Ácidos A continuación podéis observar una imagen con los distintos grupos funcionales de los compuestos oxigenados.
  • 12. Óxidos El Oxido es un compuesto inorgánico que se forma al unir algún elemento químico con Oxígeno. Los óxidos se clasifican en dos grupos: Óxidos Básicos y Óxidos Ácidos. Los óxidos son compuestos binarios formados por la combinación del oxígeno con un elemento químico. El oxígeno actúa con su número de oxidación (-2), mientras el otro elemento actúa con un número de oxidación positivo. La fórmula se obtiene al intercambiar las valencias de dichos elementos. X2On Donde: X, es cualquier elemento químico n, es la valencia de dicho compuesto químico Un Óxido es básico si el elemento químico que se junta con el Oxígeno (O) es un metal. Un Óxido es Ácido si el elemento químico que se junta con el oxígeno es un no metal.
  • 13. NOMENCLATURA: Las nomenclaturas más utilizadas son la estequiométrica y la de Stock, aunque también existe la tradicional pero está en desuso. Anhídridos Los anhídridos son compuestos formados por un elemento no metálico más oxígeno. Este grupo de compuestos son también llamados óxidos ácidos u óxidos no metálicos. Formulación de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos) Los anhídridos son formulados utilizando el símbolo del elemento no metálico junto a la valencia del oxígeno más el oxígeno junto a la valencia del elemento no metálico. La fórmula de los anhídridos es del tipo X2On (donde X es un elemento no metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de los anhídridos se encuentran: CO2, SO3, SeO, etc. Nomenclatura de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)
  • 14. Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional de los anhídridos se realiza nombrando la palabra anhídrido seguido del elemento no metálico. Para ello se debe de tener en cuenta la valencia del elemento no metálico siguiendo los siguientes criterios: Una valencia: Anhídrido ... ico Si+4 + O-2 » Si2O4 » SiO2: anhídrido silícico Dos valencias: Menor valencia: Anhídrido ... oso C+2 + O-2 » C2O2 » CO: anhídrido carbonoso Mayor valencia: Anhídrido ... ico C+4 + O-2 » C2O4 » CO2: anhídrido carbónico Tres valencias: Menor valencia: Anhídrido hipo ... oso S+2 + O-2 » S2O2 » SO: anhídrido hiposulfuroso Valencia intermedia: Anhídrido ... oso S+4 + O-2 » S2O4 » SO2: anhídrido sulfuroso Mayor valencia: Anhídrido ... ico S+6 + O-2 » S2O6 » SO3: anhídrido sulfúrico Cuatro valencias: Primera valencia (baja): Anhídrido hipo ... oso I+1 + O-2 » I2O: anhídrido hipoyodoso Segunda valencia: Anhídrido ... oso
  • 15. peróxidos Los peróxidos son sustancias que presentan un enlace oxígeno-oxígeno y que contienen el oxígeno en estado de oxidación −1. La fórmula general de los peróxidos es Metal + (O-1)2 -2. Generalmente se comportan como sustancias oxidantes. En contacto con material combustible pueden provocar incendios o incluso explosiones. Sin embargo, frente a oxidantes fuertes como el permanganato, pueden actuar como reductor oxidándose a oxígeno elemental. Es importante puntualizar que el peróxido tiene carga. En pocas palabras, son óxidos que presentan mayor cantidad de oxígeno que un óxido normal y en su estructura manifiestan un enlace covalente sencillo a polar entre oxígeno y oxígeno. El peróxido más conocido y principal compuesto de partida en la síntesis de otros peróxidos es el peróxido de hidrógeno (H2O2). Hoy en día se suele obtener por auto oxidación de naftohidroquinona. Antiguamente se utilizaba la formación de peróxido de bario o la hidrólisis de persulfatos que a su vez se generaban por electrólisis de sulfatos en disolución acuosa con altas densidades de corriente por
  • 16. Hidrógeno Este artículo trata sobre un elemento químico. Para la molécula (H2), formada por dos átomos de hidrógeno. Representación animada de un átomo de deuterio, uno de los isótopos del hidrógeno. El hidrógeno es un elemento químico de número atómico 1 y representado por el símbolo H Con una masa atómica del 1,00794 (7) u, el hidrógeno es el elemento más ligero. Por lo general, se presenta en su forma molecular, formando el gas diatómico (H2) en condiciones normales. Este gas es inflamable, incoloro, inodoro, no metálico e insoluble en agua El elemento hidrógeno, por poseer distintas propiedades, no se encuadra claramente en ningún grupo de la tabla periódica, siendo muchas veces colocado en el grupo 1 (o familia 1A) por poseer solo un electrón en la capa de valencia (o capa superior). Etimología Hidrógeno, del latín "hydrogenium", y éste del griego antiguo ὕδωρ (hydro): "agua" y γένος-ου(genos): "generador". "generador de agua" La palabra hidrógeno puede referirse tanto al átomo de hidrógeno (descrito en este artículo), como a la molécula diatómica (H2) que se encuentra a nivel de trazas en la atmósfera terrestre. Los químicos tienden a referirse a esta molécula como dihidrógeno,molécula de hidrógeno, o hidrógeno diatómico, para distinguirla del átomo del elemento, que no existe de forma aislada en las condiciones ordinarias.
  • 17. Hidruro Los hidruros son compuestos binarios formados por átomos de hidrógeno y de otro elemento químico, pudiendo ser este metal o no metal. Existen dos tipos de hidruros: los metálicos y los no metálicos (hidrácidos). Estado de oxidación En un hidruro metálico el estado de oxidación del Hidrógeno es -1; mientras que en un hidruro no metálico, el estado de oxidación del Hidrógeno es +1. Además en disolución acuosa pueden aparecer el catión H+ (usualmente en la forma H3O+) y H-. Sin embargo, el catión H2+ no puede existir físicamente ya que el hidrógeno sólo dispone de un electrón de valencia. Por otra parte el tratamiento riguroso de la mecánica cuántica predice que el anión H2- tampoco puede existir, aunque por razones diferentes relacionadas con el hamiltoniano cuántico de un átomo poliectrónico. Hidruros no metálicos Son compuestos formados por hidrógeno y un elemento no metálico. El no metal siempre actúa con su menor número de valencia, por lo cual cada uno de ellos forma un solo hidruro no metálico. Generalmente se encuentran en estado gaseoso a la temperatura ambiente. Algunos manifiestan propiedades ácidas, tales como los hidruros de los elementos flúor, cloro, bromo, yodo, azufre, selenio y telurio; mientras que otros no son ácidos, como el agua, amoníaco, metano, silanos, etc.
  • 18. Hidrocarburo . Algunos hidrocarburos. De arriba a abajo: etano, tolueno, metano, eteno,benceno, ciclohexano y decano. Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos (heterotermos), se denominan hidrocarburos sustituidos. Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente. Clasificación Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican en: Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.
  • 19. Ácido Un ácido (del latín acidus, que significa agrio) es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos comunes son el ácido acético (en el vinagre), el ácido clorhídrico (en el Salfumant y los jugos gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), o el ácido sulfúrico (usado en baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura y también pueden existir como sustancias puras o en solución. A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas. Definiciones y conceptos Propiedades de los ácidos Tienen sabor agrio como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón. Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína. Son corrosivos. Producen quemaduras de la piel. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas. Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno. Reaccionan con bases para formar una sal más agua. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua.
  • 20. Aleaciones Arma de bronce con el nombre de Ramsés II. El bronce fue una de las primeras aleaciones que descubrió la humanidad, dando origen a la histórica, Edad del Bronce. El bronce es una aleación del Cobre y el Estaño. Una aleación es una combinación, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.1 Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico). Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elemento sin volucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos. Clasificación Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares.
  • 21. Propiedades Micrografía de acero eutectoide (perlita). Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales. Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvi metalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales.
  • 22. . En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.
  • 23. Balanceo de ecuaciones químicas Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla de un fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de ecuación química, en la cual, se expresan en la primera parte los reactivos y en la segunda los productos de la reacción. A + B C + D Reactivos Productos Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos métodos. En todo el objetivo que se persigue es que la ecuación química cumpla con la ley de la conservación de la materia. Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los átomos en la misma cantidad, recordando que en H2SO4 hay 2 Hidrógenos 1 Azufre y 4 Oxígenos 5H2SO4 hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo necesiten, pero no se cambian los subíndices.
  • 24. Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación H2O + N2O5 NHO3 Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno. H2O + N2O5 2 NHO3 Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrógenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo miembro (2 NHO3) Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico (N2O5) nos dan un total de seis Oxígenos. Igual que (2 NHO3) Otros ejemplos HCl + Zn ZnCl2 H2 2HCl + Zn ZnCl2 H2 KClO3 KCl + O2 2 KClO3 2KCl + 3O2 Balanceo de ecuaciones por el método de Redox (Oxido reducción) En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)