jueves, 21 de julio de 2016

Nomenclatura y Obtención de Compuestos Inorgánicos - Funcion Quimica

Cada grupo funcional determina las propiedades químicas de las sustancias que los poseen; es decir, determina su función química.
Entonces, se llama función química a las propiedades comunes que caracterizan a un grupo de sustancias que tienen estructura semejante; es decir, que poseen un determinado grupo funcional.
Existen funciones en la química inorgánica y en la química orgánica y para comprender el término función podemos hacer una analogía con el concepto de familia.
En una familia hay rasgos característicos que identifican a sus miembros, de la misma manera se podría afirmar que en las sustancias, tanto orgánicas como inorgánicas, existen agrupaciones de átomos, o  grupo funcional, que debido a sus características comunes poseen un comportamiento típico.
Si nos referimos a las funciones en química inorgánica, se pueden distinguir cinco grandes familias, las cuales poseen ramificaciones filiales y que se organizan de la siguiente manera:
1.- Óxidos: (Ácidos, Básicos, Neutros, Peròxidos y Superóxidos).
2.- Hidróxidos.
3.- Ácidos: (Hidrácidos y Oxácidos).
4.- Sales: (Haloideas y Oxisales (Neutras, Ácidas, Básicas y Dobles)).
5.- Hidruros: Metálicos y no Metálicos.
En tanto las funciones de la química orgánica son muchas más, destacándose entre todas la función hidrocarburo, porque de ella se desprenden todas las demás.
En química orgánica, dependiendo de si el grupo funcional característico posee átomos de oxígeno, de nitrógeno o es algún halógeno, la función química será oxigenada, nitrogenada o halogenada.
Las funciones químicas más importantes son:
Oxigenadas
Nitrogenadas
Halogenadas
Alcoholes
Aminas
Derivados halogenados
Éteres
Amidas

Aldehídos
Nitrilos

Cetonas


Acido carboxílico


Esteres








Alcoholes
Cualquier compuesto orgánico que mediante un enlace sencillo incluya el grupo funcional –OH (hidroxilo) en su estructura molecular pertenece a la función química alcoholes.
Igual como la mayoría de los compuestos orgánicos, un alcohol puede contener más de un grupo –OH en su molécula.
En la figura siguiente tenemos dos alcoholes, formados por la sustitución de un átomo de hidrógeno por un –OH en las moléculas deetano y de propano, para formar etanol y propanol, respectivamente.


Los alcoholes más simples se nombran manteniendo el nombre del alcano de origen, cambiando solo la última letra por la terminación “ol”: metano hace metanol; etano, hace etanol; propano hace propanol; butano hace butanol, etc.
El metanol  (CH3 – OH) es un líquido incoloro, de olor agradable, menos denso que el agua, muy tóxico, que puede producir ceguera si se ingiere un solo trago o puede producir la muerte en dosis mayores. Conocido también como el alcohol de la madera pues antiguamente se obtenía por la destilación de ese material. Se emplea como disolvente de pinturas y barnices, como anticongelante o como combustible en autos de carrera.
El alcohol etílico, también tóxico, aunque en menor grado que el metano, es el componente de los licores, y puede obtenerse por fermentación de frutas.
El nombre que recibe depende del origen de los azúcares fermentados: se llama ron, si procede del azúicar de caña; brandy, si es de la uva; tequila si se obtiene de agave; whisky si se destila de cebada o vodka si procede del centeno.
En la industria, el etanol se emplea como disolvente de grasas y resinas; en la vida doméstica se usa como antiséptico bajo la foirma de alcohol desnaturalizado (mezclado con sustancias que lo hacemn no ingerible).
Otro alcohol de uso frecuente en el hogar  es el 2-propanol o isopropanol.


Este producto orgánico se suele untar sobre la piel de un enfermo para “bajar la fiebre”; el calor del cuerpo humano produce la rápida evaporación de este alcohol y con ello baja la temperatura.
En la industria se le emplea como disolvente en la preparación de cremas y perfumes debido a que es muy soluble en agua.

Éteres
Se llaman éteres los compuestos formados por dos radicales unidos entre sí, mediante  enlaces sencillos, a un átomo de oxígeno (O). El grupo funcional es R – O – R (alcoxi). Los radicales ( R ) que se unen al oxígeno pueden ser iguales o diferentes.
Para nombrarlos, se antepone la palabra éter al nombre de los radicales; si éstos son iguales se menciona el radical anteponiendo el prefijo “di” y agregando la terminación “ico”; si los radicales son diferentes se nombra en primer lugar el de cadena más corta más el nombre del otro al que se le añade la misma terminación “ico”.
Algunos ejemplos de éteres son:
CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3                 éter  dimetílico (los dos radicales son iguales)
CH3 - O – CH2 - CH3                             éter metiletílico  (radicales distintos)
CH3 – CH2 – O – CH2 – CH2 - CH3            éter propílico
El éter más conocido es el éter dietílico, que es un líquido muy volátil y un combustible poderoso, conocido porque sirve para “adormecer”. Desde mediados del siglo XIX se usó como anestésico por su fácil aplicación y porque no altera el pulso cardíaco
En la industria su uso más común es como solvente. Algunos son característicos por sus olores.  Y se encuentran en las frutas siendo responsables de sus aromas. El olor del plátano, por ejemplo, se debe al éter metil pentílico.
Diversos éteres se emplean en la industria de los desodorantes y los jabones.

Aldehídos y cetonas
Son dos tipos de compuestos que en su molécula contienen al grupo funcional carbonilo (>C=O, un átomo de oxígeno unido a uno de carbono por medio de un enlace doble). Como ya dijimos anteriormente, si el grupo funcional es terminal (está al final de la cadena) se llaman aldehídos y se llamarán cetonas si el grupo funcional –C=O está unido a un átomo intermedio dentro de la cadena.
Debemos notar que apara los aldehídos, el grupo funcional incluye también al átomo de hidrógeno, por lo que el grupo queda como–CH=O.
Aldehído es una palabra compuesta que significa alcohol deshidrogenado, y para nombrar estos compuestos se cambia la terminación “ol” del alcohol por “al” que identifica a los aldehídos. Las cetonas, en cambio cambian la “ol” del alcohol por la terminación “ona” de la cetona.
El más común de los aldehídos es el metanal, conocido como formol, aldehído fórmico o formaldehído. Es un gas incoloro de olor penetrante y soluble en agua, en alcohol y en éter. Sus usos más comunes son para la conservación de órganos o partes anatómicas. También se usa como desinfectante. En la industria se usa para fabricar resinas, colorantes, germicidas y fertilizantes. Aldehídos de origen vegetal se añaden a ciertos productos para agregarles olor y sabor.
Otro aldehído es el propanal, que  consta de tres carbonos y un grupo funcional carbonilo. El carbono del aldehído está unido aloxígeno por un doble enlace. Está también unido a un hidrógeno.
Importante:
Recuerde que en los aldehídos y las cetonas el enlace entre un carbono y el oxígeno es doble, por lo tanto disminuye el número de hidrógenos necesarios.


La cetona más importante es la propanona o dimetil cetona, conocida como acetona y se emplea para disolver barnices y lacas. La acetona es un líquido incoloro, inflamable, soluble en agua y de olor penetrante.

Ácidos carboxílicos
Compuestos orgánicos que en su molécula contienen el grupo funcional –COOH  (un grupo con enlace =O y un grupo con enlace –OH, unidos al mismo átomo de carbono) son llamados ácidos carboxílicos o ácidos orgánicos. Estos compuestos se forman cuando el hidrógeno de un grupo aldehído es reemplazado por un grupo –OH, como vemos en las siguientes fórmulas estructurales, donde el metanal se convierte en ácido metanoico y el propanal se convierte en ácido propanoico:


Para nombrar estos compuestos se antepone la palabra “ácido” seguida del nombre del alcano del que proviene y se añade la terminación “ico”.
Muchos de los ácidos carboxílicos, en especial aquellos que tienen entre cuatro y veinte átomos de carbono (siempre un número par) se encuentran en las grasas vegetales y animales y son llamados  ácidos grasos saturados.
Ácidos carboxílicos con menos de cuatro átomos de carbono son líquidos y solubles en agua.

Aminas y amidas
Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco (NH3). Se forman cuando uno, dos o los tres átomos de hidrógeno se sustituyen por radicales

Para nombrar las aminas se nombran los radicales, empezando por el más simple y agregando al final la terminación “amina”

Respecto a las amidas,  son compuestos que incluyen los grupos funcionales de aminas y ácidos carboxílicos


En todas las proteínas, tanto animales como vegetales, el grupo amida se encuentra repetido miles de veces en forma de cadenas, y también en algunas macromoléculas como el nylon.






Informacion obtenida del libro "Química 1 de Clara Luz Martìnez Càzares / Ruben Onofre Aguirre Alonso"

Nomenclatura y Obtención de Compuestos Inorganicos - Formula Quimica

El medio propuesto para ejecutar algo o resolver un asunto recibe el nombre de fórmula. Para la ciencia, una fórmula es una forma breve que expresa información de modo simbólico. Se trata, en este sentido, de una manera fija de transmitir cierta información.
La química, por su parte, es la ciencia dedicada al estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia. Los cambios experimentados por ésta durante ciertas reacciones también forman parte de su incumbencia.
Se conoce como fórmula química a la representación de aquellos elementos que forman un compuesto. La fórmula refleja la proporción en que se encuentran estos elementos en el compuesto o el número de átomos que componen una molécula. Algunas fórmulas incluso aportan información sobre cómo se unen los átomos a través de los enlaces químicos y cómo se distribuyen en el espacio.

Para nombrar una fórmula química hay que seguir las reglas de nomenclatura que se denominan formulación química. Una fórmula exhibe símbolos y subíndices: la formulación química establece que los símbolos indican los elementos presentes en el compuesto y los subíndices señalan la cantidad de átomos presentes en el compuesto de cada elemento.
Es posible distinguir entre distintos tipos de fórmulas químicas, algunos de los cuales se exponen a continuación:
Fórmula empírica
Se trata de la expresión que muestra la proporción en la que se encuentran los átomos en un compuesto químico determinado, de la manera más simple posible, razón por la cual se la suele llamar fórmula mínima (representada como fm). Cabe mencionar que a veces coincide con la fórmula molecular (definida más abajo).
Fórmula química
Un claro ejemplo de fórmula empírica se puede apreciar en la molécula del agua, la cual se representa como H2O, ya que por cada dos átomos de hidrógeno contiene uno de oxígeno (éste es uno de los casos en los cuales la fórmula empírica coincide con la molecular). Con el etano, por otro lado, ambas fórmulas son diferentes: la empírica es CH3; mientras que la molecular, C2H6.
Fórmula molecular
La fórmula molecular se utiliza para indicar qué tipo de átomos se hallan en un compuesto molecular dado, así como el número de cada clase de átomos y solamente es correcto su uso en el caso de los compuestos covalentes (la unión de dos no metales, o bien de un no metal con un metal y cuando poseen una diferencia de electronegatividad menor a 1,7). Retomando el caso del etano, su fórmula molecular expresa que posee dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, mientras que la empírica indica que por cada tres de hidrógeno hay uno de carbono.
Fórmula semidesarrollada
Se trata de una fórmula parecida a la molecular, pero que indica los enlaces que existen entre cada grupo de átomos de la molécula, para destacar especialmente los funcionales. Se usa principalmente en la química orgánica, donde es fácil observar la estructura de la cadena carbonada y cada sustituyente.
Fórmula desarrollada
Cuenta con una mayor complejidad que la anterior, ya que muestra todos los enlaces y los representa en un plano cartesiano, lo cual facilita la observación de algunos detalles muy importantes de su estructura.
Fórmula estructural
Lo que diferencia la fórmula estructural de las expuestas hasta el momento es que señala la geometría espacial de la molécula a través de las distancias, de los ángulos o del uso de perspectivas en diagramas de 2 o 3 dimensiones.
Fórmula de Lewis

También llamado diagrama o estructura de Lewis, muestra el número total de átomos de una molécula, junto con sus respectivos electrones de valencia, los cuales se representan a través de puntos o rayas. Cabe mencionar que no se recomienda su uso para estructuras de gran complejidad.






Informacion obtenida del libro "Química 1 de Clara Luz Martìnez Càzares / Ruben Onofre Aguirre Alonso"

Elaces Químicos - Enlaces Intermoleculares

Fuerza intermolecular se refiere a las interacciones que existen entre las moléculas conforme a su naturaleza. Generalmente, la clasificación es hecha de acuerdo a la polaridad de las moléculas que están interaccionando, o sobre la base de la naturaleza de las moléculas, entiéndase, de los elementos que la conforman.1
Un enlace químico, son las fuerzas que mantienen a los átomos unidos formando las moléculas. Existen dos tipos de enlaces químicos, los enlaces covalentes (en donde los átomos comparten electrones) y las interacciones débiles no covalentes (interacciones débiles entre iones, moléculas y partes de moléculas).
Las interacciones débiles no covalentes se les llama "débiles" porque representan la energía que mantienen unidas a las especies moleculares y que son considerablemente más débiles que los enlaces covalentes. Las interacciones no covalentes fundamentales son:

*El enlace de hidrógeno (antiguamente conocido como enlace por puente de hidrógeno)
*Las fuerzas de Van der Waals, que podemos clasificar a su vez en:
ion-dipolo
dipolo - dipolo.
dipolo - dipolo inducido.
Fuerzas de dispersión de London conocidas como dipolo instantáneo-dipolo inducido.

El enlace de hidrógeno ocurre cuando un átomo de hidrógeno es enlazado a un átomo fuertemente electronegativo como el nitrógeno, el oxígeno o el flúor.3 El átomo de hidrógeno posee una carga positiva parcial y puede interactuar con otros átomos electronegativos en otra molécula (nuevamente, con N, O o F). Así mismo, se produce un cierto solapamiento entre el H y el átomo con que se enlaza (N, O o F) dado el pequeño tamaño de estas especies. Por otra parte, cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre el H y el átomo interactuante, más fuerte será el enlace. Fruto de estos presupuestos obtenemos un orden creciente de intensidad del enlace de hidrógeno: el formado con el F será de mayor intensidad que el formado con el O, y éste a su vez será más intenso que el formado con el N. Estos fenómenos resultan en una interacción estabilizante que mantiene ambas moléculas unidas. Un ejemplo claro del enlace de hidrógeno es el agua:

Los enlaces de hidrógeno se encuentran en toda la naturaleza. Proveen al agua de sus propiedades particulares, las cuales permiten el desarrollo de la vida en la Tierra. Los enlaces de hidrógeno proveen también la fuerza intermolecular que mantiene unidas ambas hebras en una molécula de ADN.

Es un tipo especial de interacción dipolo-dipolo entre el átomo de hidrógeno que está formando un enlace polar, tal como N—H, O—H, ó F—H, y un átomo electronegativo como O, N ó F. Esta interacción se representa de la siguiente forma:

A—H•••B A—H•••A

Fuerza de Van der Waals
También conocidas como fuerzas de dispersión, de London o fuerzas dipolo-transitivas, corresponden a las interacciones entre moléculas con enlaces covalentes apolares debido a fenómenos de polarización temporal. Estas fuerzas se explican de la siguiente forma: como las moléculas no tienen carga eléctrica neta, en ciertos momentos, se puede producir una distribución en la que hay mayor densidad de electrones en una región que en otra, por lo que aparece un dipolo momentáneo.
Cuando dos de estas moléculas polarizadas y orientadas convenientemente se acercan lo suficiente entre ambas, puede ocurrir que las fuerzas eléctricas atractivas sean lo bastante intensas como para crear uniones intermoleculares. Estas fuerzas son muy débiles y se incrementan con el tamaño de las moléculas.
[dipolo permanente] H-O-H----Cl-Cl [dipolo transitivo]

Interacción dipolo-dipolo
Una atracción dipolo-dipolo es una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula si esta es grande. Las moléculas que son dipolos se atraen entre sí cuando la región positiva de una está cerca de la región negativa de la otra.
Su origen es electrostático y se pueden entender en función de la Ley de Coulomb. A mayor momento dipolar mayor será la fuerza.4
Las atracciones dipolo-dipolo, también conocidas como Keeson, por Willem Hendrik Keesom, quien produjo su primera descripción matemática en 1921, son las fuerzas que ocurren entre dos moléculas con dipolos permanentes.


Interacciones iónicas

Son interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión electrostática entre los extremos de cargas opuestas debido a la atracción entre ellas.






Informacion obtenida del libro "Química 1 de Clara Luz Martìnez Càzares / Ruben Onofre Aguirre Alonso"

Enlaces Químicos - Enlaces Interatomicos

Este tipo de enlaces se da entre átomos de dos o más elementos, este tipo de enlaces a su vez se divide en tres tipos diferentes, cada uno con propiedades diferentes a los otros, estos son:
ENLACE IONICO
Este tipo de enlace se da entre un elemento metal y un no metal, en él, el elemento metal cede electrones al no metal, con esto el no metal llena su ultimo orbital y el metal queda con su ultimo orbital completo, con esto, ambos alcanzan la estabilidad.
CARACTERISTICAS DE LOS COMPUESTOS FORMADOS POR ENLACES IONICOS:
  • Son solidos
  • Son buenos conductores del calor y la electricidad
  • Tienen altos puntos de fusión y embullición
  • Se disuelven fácilmente en agua
ENLACE COVALENTE
Este tipo de enlace se da entre elementos no metales, en el los átomos lo forman comparten los electrones de su ultimo orbital con los otros átomos para que así alcancen la estabilidad. En este tipo de enlace, los átomos no ganan ni pierden electrones, los comparten,
CARACTERISTICAS DE LOS COMPUESTOS FORMADOS POR ENLACES COVALENTES:
  • Se pueden presentar en cualquier estado de agregación de la materia.
  • Son malos conductores del calor y la electricidad.
  • Tienen puntos de fusión y ebullición relativamente bajos.
  • Son solubles en diversos solventes pero no en el agua.
ENLACE METALICO
Este tipo de enlace se da solo entre metales, por medio de este, se mantienen unidos dos o mas metales entre sí. En este tipo de enlace, al igual que en el enlace covalente, los átomos que lo forman comparten sus electrones de valencia para alcanzar la estabilidad.
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS FORMADOS POR ENLACES METALICOS:

  • Suelen ser sólidos, excepto el mercurio
  • Son excelentes conductores del calor y la electricidad
  • Sus puntos de ebullición y de fusión son muy variados
  • Presentan brillo





Informacion obtenida del libro "Química 1 de Clara Luz Martìnez Càzares / Ruben Onofre Aguirre Alonso"

Enlaces Quimicos - Regla de octeto

La regla del octeto, enunciada en 1916 por Gilbert Newton Lewis, Físicoquímico norteamericano, dice que la tendencia de los iones de los elementos del sistema periódico es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones, de tal forma que adquiere una configuración muy estable. Esta configuración es semejante a la de un gas noble,1 los elementos ubicados al extremo derecho de la tabla periódica. Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables, ya que cumplen con la estructura de Lewis, son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos, la naturaleza de estos enlaces determinará el comportamiento y las propiedades de las moléculas. Estas propiedades dependerán por tanto del tipo de enlace, del número de enlaces por átomo, y de las fuerzas intermoleculares.

Existen diferentes tipos de enlace químico, basados todos ellos, como se ha explicado antes en la estabilidad especial de la configuración electrónica de los gases nobles, tendiendo a rodearse de ocho electrones en su nivel más externo. Este octeto electrónico puede ser adquirido por un átomo de diferentes maneras:

*Enlace iónico
*Enlace covalente
*Enlace metálico
*Enlaces intermoleculares
*Enlace coordinado
Es importante saber, que la regla del octeto es una regla práctica aproximada que presenta numerosas excepciones pero que sirve para predecir el comportamiento de muchas sustancias.

CO2, con dos enlaces dobles.

En la figura se muestran los 4 electrones de valencia del carbono, creando dos enlaces covalentes, con los 6 electrones en el último nivel de energía de cada uno de los oxígenos, cuya valencia es 2. La suma de los electrones de cada uno de los átomos son 8, llegando al octeto. Nótese que existen casos de moléculas con átomos que no cumplen el octeto y son estables igualmente.




Informacion obtenida del libro "Química 1 de Clara Luz Martìnez Càzares / Ruben Onofre Aguirre Alonso"

Tabla Periódica - Propiedades Periodicas

Son propiedades que presentan los átomos de un elemento y que varían en la Tabla Periódica siguiendo la periodicidad de los grupos y periodos de ésta. Por la posición de un elemento podemos predecir qué valores tendrán  dichas propiedades así como a través de ellas, el comportamiento químico del elemeneto en cuestión. Tal y como hemos dicho, vamos a encontrar una periodicidad de esas propiedades en la tabla. Esto supone por ejemplo, que la variación de una de ellas en los grupos o periodos  va a responder a una regla general. El conocer estas reglas de variación nos va a permitir conocer el comportamiento, desde un punto de vista químico, de un  elemento, ya que dicho comportamiento, depende en gran manera de sus propiedades periódicas.





Informacion obtenida del libro "Química 1 de Clara Luz Martìnez Càzares / Ruben Onofre Aguirre Alonso"