Universidad Pontificia Bolivariana (Colombia)

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es

A un “Clic” del conocimiento

Nomenclatura

fórmulas generales para ácidos y salesAutor:

IQ Luis Fernando Montoya [email protected]

Profesor titularCentro de Ciencia BásicaEscuela de ingenierías

Universidad Pontificia Bolivariana

Definición del valor típico (T) de los no metales (nM)Proceso inductivo deductivo para conocer las valencias de los elementos representativos y su nombre relativo

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A un “Clic” del conocimiento

En este trabajo encontramos.

resumida en un algoritmoVarios ejemplos orientados desde el algoritmo

El reto es “IMAGINAR” (respaldado en el algoritmo), que va a aparecer con el siguiente “clic”, si estamos de acuerdo continuar, y si no regresar para al final poder afirmar: ! lo hicimos ¡

Para desarrollar competencias que permitan:Dominar los no metales, su valor típico, sus valencias y nombres relativosIdentificar las fórmulas generales de las funciones químicasSaber nombrar una formula químicaSaber formular un nombreHacer las diferentes combinaciones de un elemento con H, con O con H & O

Una fundamentación teórica, relacionada desde lo cotidiano

05/04/23 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.esA un “Clic” del conocimiento

I.Q. Luis Fernando Montoya V.

LA NOMENCLATURA NO ES MEMORIA

PERO TAMPOCO IGNORANCIA



CONSIDERACIONES GENERALES

Todos los elementos, M y nM, pueden combinarse con H, con O o con H y O para formar compuestos clasificados en grupos funcionales.

El hidrógeno (H) tiene una electronegatividad intermedia y adquiere carga positiva o negativa dependiendo si se combina con un nM o con un M

El oxígeno (O) es el segundo elemento más electronegativo de la tabla periódica, sólo superado por el flúor.

Los M poseen baja electronegatividad y tienden a perder electrones para adquirir CARGA POSITIVA.

Los nM poseen alta electronegatividad y tienden a ganar electrones para adquirir CARGA NEGATIVA.

Los elementos existentes en la naturaleza pueden clasificarse como metales (M) y como no metales (nM).



Esto es el intercambio de valencias

La fórmula del compuesto formado por los elementos X de valencia x y Z de valencia z, siendo Z más electronegativo que X es:

VALENCIA Es la capacidad de enlace que posee un elemento.

Al hacer la fórmula del compuestos se tiene que lograr neutralidad eléctrica y esto se obtiene haciendo el intercambio de valencias.

X ZX Z

xz xz

Z adquiere carga

La carga real (en compuestos iónicos) o la carga aparente (en compuestos covalentes ) de un elemento en un compuesto se llama: “número de oxidación”

Para establecer el orden en una fórmula, primero va la parte positiva y luego la parte negativa

– z por ser más electronegativo

X adquiere carga + x por ser menos electronegativo



Grupo VII,

VALORES DE VALENCIAPara los elementos representativos, (los que están en los grupos de la tabla periódica) las valencias se obtienen a partir del número del grupo con restas sucesivas de dos en dos, ya que

Grupo VI,

Grupo V,

Grupo IV,

Grupo III,

Grupo II,

Grupo I,

7, 5, 3, 1

6, 4, 2

5, 3, 1

4,2

3,1

2

1

las valencias son:

las valencias son:

las valencias son:

las valencias son:

las valencias son:

la valencia es:

la valencia es:

se obtienen con el número de electrones desapareados en la distribución electrónica normal o en la distribución electrónica excitada.



NOMBRE DE UN ELEMENTO SEGÚN EL VALOR RELATIVO DE SU VALENCIA

Si el elemento posee dos valores de valencia usamos los sufijos comparativos ico (indica mayor) y oso (indica menor).

Si posee tres valores de valencia la “menos menor” exige el prefijo superlativo hipo y el sufijo comparativo oso.

Si el elemento posee cuatro valores de valencia además de hipo-oso de la valencia “menos menor” también se requiere para la valencia “más mayor” el prefijo superlativo per y el sufijo ico.

Para el nM en las sales oxisales el sufijo ico cambia por ato y el sufijo oso cambia por ito.

Si solo posee un valor valencia se indica con el sufijo ico(si en una familia sólo hay un hijo, se dice que es “hijo único”)



Para no memorizar, si ordenamos alfabéticamente:

Mayor

La valencia mayor es ico que cambia por ato.

La valencia menor es oso que cambia por ito.

Los símbolos ~ ico / oso y ~ ato / ito significan:

Menor

ico

oso

ato

ito

podemos asociar por ABC, que:

es a como es a y como es a

la raíz del nombre del elemento terminado en

Si se requiere el prefijo superlativo (per o hipo), hay que incluirlo.

ico / oso o en ato / ito

según su valencia relativa



DEFINICIÓN DEL VALOR TÍPICOPara los nM el valor típico T es la “deficiencia de la norma del octeto”.T es útil como subíndice del H en los ácidos normales.Un ácido es una fórmula que inicia por H.Los valores de T, según el grupo, son:Grupo VII,Grupo VI,Grupo V,

Grupo IV,

Grupo III,

T = 1T = 2

T = 3

T = 4

T = 3

excepto el Nitrógeno que es especial cuya T = 1

excepto el Carbono que es especial cuya T = 2

(T)

El nitrógeno (N) es tan especial que origina la química de aminoácidos.

El carbono (C) es tan especial que origina la química orgánica.

Es mas fácil para el Boro (Z = 5) perder tres electrones (isoelectrónico con el Helio, Z = 2) que ganar cinco (isoelectrónico con el Neon, Z = 10)



Existen dos casos “raros” de metales que actúan como no metal sus parámetros como no Metal (nM) son:

Cromo (Cr) y manganeso (Mn) con T = 2 y V = 6,

con ésta valencia el sufijo es ico por similitud con el grupo VI (crómico y mangánico)

y en oxisales cromato y manganato.Manganeso

(Mn) con T = 1 y V = 7, con ésta valencia se usa el prefijo per y el sufijo ico (permangánico) por similitud con el grupo

VII, y en oxisales permanganato.



III IV V VI VIIB C N O F

Si P S CℓAs Se Br

Te IAt

LOS NO METALES (nM)

Como es indispensable diferenciar si un elemento es metal (M) o no metal (nM) y los nM son solo 15 entonces veamos como dominarlos ya que son:

GRUPOS



ACRÒSTICO SUGERIDO PARA DOMINAR LOS NO METALES

Grupo VII: Como siete es el número perfecto y el mas común en la Biblia, lo llamaremos el grupo de Cristo porque Cristo

Grupo VI : Como este grupo está antes del VII (el de Cristo), entonces sería el “Anticristo” y según nuestras abuelas el diablo huele a Azufre (Sulfur), por eso el S está en este grupo, diríamos:

“Fue Cℓavado Brutalmente I Atado”

Para asociar: Flúor, Cℓoro, Bromo, Iodo (o mejor Yodo) y Astato.

Para asociar Oxigeno, azufre (S), Selenio y Telurio,

“Ojala Satán Se Tenga”



Grupo V: Como no hay quinto malo, este es el grupo de las relaciones Colombo-Argentinas en fútbol (¿será por el 5-0?). En las eliminatorias para el mundial del 1998:

Grupo IV : Como ya sabemos 12 de los 15 nM podemos afirmar que

Grupo III : Solo nos falta exclamar “Bueno ya acabamos” para

Para asociar con Nitrógeno, Fósforo (Phosfor) y Arsénico (As)

Dicho marcador no creo que se repita porque ya“No Puede Asprilla”

(no es Ar porque Ar es el símbolo del Argón)

Silicio y Carbono

asociarlo con el Boro.Del listado de los nM vamos a excluir el Oxígeno por ser formador de funciones y el Flúor por ser el único elemento más electronegativo que el oxígeno

“Si - C” para asociar:



ss = 2T + V sumasemi

Resumiendo todo lo anterior:Listado de los nM, nM “especiales”, valencias,

nM “raros”,valor típico (T)

BrI

At

OSSeTe

NPAs

CSi

B FCℓ

EspecialesC N

raros

CrMn

Mn

123431T

T=2 T=1 De nuevo el valor Típico

es para los nM.T es la “deficiencia” del octeto y T es ùtil como subíndice del H en los ácidos y un ácido es

una fórmula que inicia con H

2

nombres relativos,

Los valores de V en un grupo se obtiene a

PARTIR del numero del grupo con RESTAS sucesivas de DOS en

DOS.

75

1

Grupos III IV V VI VII

531

431

642

67

En ABCMayor

Menor icooso

atoIto

En español, nombre según la valencia relativa

Más-mayormayormenor

Menos-menor

Nombres relativos en química

Per ~ ico~ ico~ oso

Hipo ~ oso

OXISALESPer ~ ato

~ ato~ ito

Hipo ~ ito

definición

2 3



hidróxido: fórmula con H&O en la MULA

óxido: fórmula con O en la MULA

Hidruro: fórmula con H en la MULA

o anhídrido

Las combinaciones de M o nM con H, con O, con H & O originan las funciones:

(OH)1-

+ v

M

- v

nM

H1+

O2- O2-

H1- H1+ y O2-

A) ácidos, inician por H y su subíndice es T

B) no ácidos, no inician por H, la segunda parte de la FÓRMULA define la función

B) 1.

B) 2.

B) 3.

A) 2.

B) 2.

A) 1.

A) 2.

A) 1.

B) 3.

B) 2.

B) 1.H T

H

nM

T nM O SS

Si nM pertenece a grupos VI, VIIácido nM hídrico

ácido nM ico/osoEste es el ácido OXACIDO ORTO o normal

M+V

H-1

1 Vhidruro M ico/oso~

~

~M+V

O-2

2 Vóxido M ico/oso~

nM+V -2

óxido nM ico/oso~O2 V

M+V

(OH)-1

1 Vhidróxido M ico/oso~

Existen dos oxácidos anormales: el meta y el piro, según su T algunos nM no los forman

A) 3. Ácido meta = orto deshidratado A) 4. Ácido piro = doble orto deshidratado

Si en los ácidos sustituimos los hidrógenos por un metal aparecen las sales, así:

B) 4.

B) 5.

M T nM+Vm -T

nM uro M ico/oso~Vm

M T (nM O SS+Vm ) -T

Vm nM atoito~ M ico

oso~~



o anhídrido

Dos líneas:

A) ácidos, inician por H y su subíndice es T

B) no ácidos, no inician por H, la segunda parte de la fórmula define la función

El resumen anterior lo podemos asociar con un sistema metro de transporte masivo porque tiene:

A) 2.

A) 1.

B) 3.

B) 2.

B) 1.

H T

H

nM

T nMOSS

ácido nM hídrico

ácido nM ico/oso

M H1 V hidruro M ico/oso~~

~

M O2 V óxido M ico/oso~nM óxido nM ico/oso~O2 V

M (OH)1 V hidróxido M ico/oso~

A) 3. Ácido meta = orto deshidratado A) 4 Ácido piro = doble orto deshidratado

B) 4.B) 5.

M T nM nM uro M ico/oso~Vm

M T (nM OSS ) VmnM ato

ito~ M icooso~

~

Estaciones en cada línea

y sistema cable

la A) y la B)



Nota:

Si T = 1 (Cℓ, Br, I, At y N), y si T = 2 (S, Se, Te y C) no existe el ácido meta para estos elementos.

Ácido piro = doble orto deshidratado,

Ácido meta = orto deshidratado,

solo existe si T > 2 por lo tanto es solo para: B, P, As y Si.

Si T = 1 (Cℓ, Br, I, At y N), no existe el ácido piro para estos elementos.

Ácido meta = HT nMOSS - 2 - 1

es decir orto menos H2O1

es decir orto menos H2O1x2

Ácido piro = H T nM OSS x 2 - 12 - 2 2

éste ácido solo existe si T > 1.

Existen dos ácidos oxácidos anormales porque algunos nM no los poseen y son:el meta y el piro

A) 3.

A) 4.

Ácido meta nM ico/oso~

Ácido piro nM ico/oso~



Si en los ácidos oxácidos anormales META y PIRO sustituimos los hidrógenos por un metal aparecen las SALES oxisales META y PIRO, así:

M (nM O )SS - 1+Vm a-

Vma nM atoito~ M ico

oso~

M (nM O )SSx2 - 1+Vm b-

Vmb nM atoito~ M ico

oso~

meta

piro2

a = T - 2

b = 2T - 2

La carga del radical

está dada por el

número de hidrógenos sustituidos

Observe que el subíndice DOS nos indica que la sal es PIRO

B) 6.

B) 7.



Ilustraciones tipo “combinar con H, con O, con H & O”:

1) El cobre (Cu) de valencia ico (la mayor), si las valencias del Cu son 2 y 1.

Cu es un metal,

con V=2 (ico)

Con O: B 2: M2OV

Con H&O: B 3: M1(OH)V

Cu1H2

Cu2O2

Cu1(OH)2

Hidruro cúpricoóxido cúprico

simplificado queda CuOHidróxido cúprico

De manera similar podemos trabajar con cualquier metal

Con H: B 1: M1HV




2) El bromo (Br) de valencia 7 (per ~ ico), como el Br es un no metal (nM) se requiere el valor típico (T = 1) y calcular la semi suma (ss) entre 1 y 7 (ss = 4)Br es un nM con

V = 7, perbrómicoT = 1, ss = 4

Con H: A 1: HTnM1 H1Br1 ácido bromhídricoCon O: B 2: nM2OV Br2O7 óxido perbrómicoCon H&O: A 2:HTnM1OSS H1Br1O4 ácido perbrómico

El H1Br1 si existe porque el Br es muy electronegativo, (es del grupo VII)Como T = 1 no existe el ácido meta, sería: H-1Br1O3 (menos un H imposible) Tampoco existe el ácido piro, sería: H0Br2O7 (cero H, no es un ácido)



El ácido piro con H2Se2O7 A 4:H2T - 2nM2OSSx2 - 1

El H2Se1 si existe porque el Se es muy electronegativo,(es del grupo VI)Como T = 2 no existe el ácido meta, sería:

3) El selenio (Se) de valencia 6 (~ ico), como el Se es un no metal (nM) se requiere el valor del típico (T = 2) y calcular la semi suma (ss) entre 2 y 6 (ss = 4)

Se es un nM con v = 6, selénicoT = 2, ss = 4

Con H: A 1: HTnM1 H2Se1 ácido selenhídrico

Con O: B 2: nM2OV

Se2O6 óxido selénicoSimplificado queda Se1O3

Con H&O: A 2:HTnM1OSS H2Se1O4 ácido selénico

Como T = 2 si existe el ácido piro, sería:

El ácido meta con H0Se1O3 A 3:HT - 2nM OSS - 1




4) El fósforo (P) de valencia 1 (hipo ~ oso), como el P es un no metal (nM) se requiere el valor del típico (T = 3) y calcular la semi suma (ss) entre 3 y 1 (SS = 2)

P es un nM con V = 1,

hipofosforosoT = 3, ss = 2

Con H: A 1: HTnM1H3P1 no existe como ácidoSe “voltea” a PH3 fosfina

Con O: B 2: nM2OV P2O1 óxido hipofosforosoCon H&O: A 2:HTnM1OSS H3P1O2 ácido hipofosforoso

El ácido meta hipofosforoso es: H1P1O1 A 3:HT - 2nM1OSS - 1

El ácido piro hipofosforoso es: H4P2O3 A 4:H2T - 2nM2OSSx2 - 1

Como T = 3 si existen los ácidos meta y piro, y sus formulas son:




Ilustraciones tipo “cual es la formula de”

1) Hidruro ferroso

Función B 1: M1HV

Consideraciones: Las valencias (V) del M Fe son:3 (mayor- ico)

y 2 (menor oso)

Respuesta

Fe1H2

2) Ácido perclórico

Nombre

Función A 2: HTnM1OSS

H1Cℓ1O4Inicia por H

No inicia por H

3) Hidróxido cálcicoNo inicia por H Consideraciones: Como el Ca

es un M del grupo II su única valencia (v) es 2 (mayor ico), Función B 3: M1(OH)V

Ca1(OH)2

Consideraciones: La valencia per ico del Cℓ es V= 7, por ser un nM su T = 1 y la semisuma entre

1 y 7 es: SS =4

~




RespuestaNombre

4) Óxido aurico

Función B 2: M2OV

Consideraciones: Las valencias (V) del M Au son:3 (mayor- ico)

y 1 (menor oso) Au2O3No inicia por H

5) Ácido bromhídrico Consideraciones:para en nM

Br el valor típico es T = 1Función A 1: HTnM1

H1Br1Inicia por H



6) Ácido metaborico Consideraciones: La valencia ico del B es V= 3, por ser un

nM su T = 3 y la semisuma entre 3 y 3 es: SS = 3Función A 3: HT – 2 nM1OSS - 1

H1B1O2Inicia por H

7) Ácido pirobórico Consideraciones: La valencia ico del B es V= 3, por ser un

nM su T = 3 y la semisuma entre 3 y 3 es: SS = 3Función A 4: H2T – 2 nM 2OSSx2 - 1

H2B2O5Inicia por H


RespuestaNombre



8) Ácido carbónico Consideraciones: La valencia ico del C es V= 4, por ser un

nM su T = 2 y la semisuma entre 2 y 4 es: SS = 3Función A 2: H T nM 1 OSS

Inicia por H H 2 C 1 O3

9) Ácido permangánico

Función A 2: H T nM 1 OSS

Inicia por H H 1 Mn 1 O 4

Consideraciones: La valencia per ico del Mn es V= 7, por ser un nM su T = 1 y la semisuma entre

1 y 7 es: SS = 4~


RespuestaNombre




RespuestaNombre

10) Ácido nítrico

Función A 2: H T nM 1 OSS

Inicia por H H 1 N 1 O 3

Consideraciones: La valencia ico del N es V= 5, por ser un

nM su T = 1 y la semisuma entre 1 y 5 es: SS = 3

~

11) sulfuro férrico

Función B 4: M T nM vm

No inicia por H Fe 2 S 3

Consideraciones: Las valencias del metal (Fe) hierro son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM azufre (S), T = 2



12) hipoclorito ferroso No inicia por H

Consideraciones: Las valencias del metal (Fe) hierro son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM cloro la valencia hipo – ito es V = 1, T = 1 y SS = 1

Función B) 5: MT(nMOSS)Vm

Fe1(CℓO1)2

13) perbromato cromoso No inicia por H


Consideraciones: Las valencias del metal cromo son: 3 (mayor – ico) y 2 (menor – oso). Para el nM bromo la valencia per – ato es V = 7, T = 1 y SS = 4

Cr1(BrO4)2


RespuestaNombre



14) nitrato cobaltoso No inicia por H


Consideraciones: Las valencias del metal cobalto son: 3 (mayor – ico)

y 2 (menor – oso). Para el nM nitrógeno la valencia ato

es V = 5, T = 1 y SS = 3

Co1(NO3)2

15) fosfito aurico No inicia por H


Consideraciones: Las valencias del metal oro son: 3 (mayor – ico)

y 1 (menor – oso). Para el nM fósforo la valencia ito

es V = 3, T = 3 y SS = 3

Au3(PO3)3

Simplificando queda

Au1(PO3)1


RespuestaNombre




RespuestaNombre

16) carbonato cuproso No inicia por H


Consideraciones: Las valencias del metal cobre son: 2 (mayor – ico)

y 1 (menor – oso). Para el nM carbono la valencia ato

es V = 4, T = 2 y SS = 3

Cu2(CO3)1

11) cloruro sódico

Función B 4: M T nM vm

No inicia por H Na 1 Cℓ 1

Consideraciones: La valencias del metal (Na) sodio es: 1 (metal alcalino). Para el nM azufre (Cℓ), T = 1



Ilustraciones tipo “nombrar una fórmula dada”

La fórmula nos indica la función, hay que determinar la valencia de cada elemento para conocer su nombre relativo.Como toda fórmula es eléctricamente neutra se cumple que:

Suma de números de oxidación = 0

En los grupos funcionales simples, la valencia de un elemento coincide con el valor absoluto de su número de oxidación

Los metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) son +1

Los alcalino térreos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) son +2

En una sal haloidea el número de oxidación del no metal es

MT nM V.X -T

ya que su fórmula general es:

-T



En una oxisal orto de metal polivalente (número de oxidación “X”), el número de oxidación del no metal es “y”. Como tenemos “dos incógnitas” se requieren “dos ecuaciones”:

Con la “semisuma” (el número de oxígenos) calculamos “y”

MT(nMOSS)Vm.

Con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X”

ya que la fórmula general de una sal oxisal es:SS =T + “y”

2

Si el valor de “X” no coincide con una valencia del metal, nos indica que la sal es meta, en este caso:

X y



En una oxisal meta de metal polivalente (número de oxidación “X”), el número de oxidación del no metal es “y”. Como tenemos “dos incógnitas” se requieren “dos ecuaciones”:

Con la semisuma menos uno (el número de oxígenos) calculamos “y”

ya que la fórmula general de una sal oxisal META es: Ma(nMOSS- 1)Vm.


En una oxisal piro (se identifica porque el nM posee un subíndice 2) de metal polivalente (número de oxidación “X”), el número de oxidación del no metal es “y”. Como tenemos “dos incógnitas” se requieren dos ecuaciones:

Con la “semi suma x 2 menos uno” (el número de oxígenos) calculamos “y”

ya que la fórmula general de una sal oxisal PIRO es: Mb(nM2OSSx2- 1)Vm.




1) nombrar: Pb (S O3)2 Función B 5: M T (nMO SS ) VmnM ato

itoM ico

oso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb) y de nM (S), (T = 2)

X Y -2

No podemos “imaginar” que X = 2, la fórmula puede estar simplificada

Con el número de oxígenos (3) = SS, calculamos “Y”: 3 = 2 + Y2 Y = 4 sulfito

con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X”

1(X) + 2(4) + 6(-2) = 0 X = 4 plúmbico

Respuesta: Pb (S O3)2 plúmbicoel nombre de es: Sulfito es orto

Las valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso)

Ilustraciones tipo “nombrar”



2) nombrar: Sn S2 Función B 4: M T nM VnM uro M ico

oso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Sn), nM (S), (T = 2)

X -2


1(X) + 2(-2) = 0 X = 4 Las valencias del Sn son: 4(ico), 2(oso) estánnico

Respuesta: Sn S2el nombre de es: estánnicoSulfuro

No “imaginar” que X = 2





3) nombrar: Fe (P O4) Función B 5: M T (nMO SS ) V

nM atoito

M icooso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe) y de nM (P), (T = 3)

No “imaginar” que X = 1

Con el número de oxígenos (4) = SS, calculamos “Y”: 4 = 3 + Y2 Y = 5 fosfato


1(X) + 1(5) + 4(-2) = 0 X = 3 férricoLas valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso)

Respuesta: el nombre de Fe (PO4) fosfato férrico es orto

X Y -2



4) nombrar: Fe2Se3 Función B 4: M T nM VnM uro M ico

oso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe), nM (Se), (T = 2)

X - 2


2(X) + 3(-2) = 0 X = 3 Las valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso) férrico

Respuesta: el nombre de Fe2Se3 es: férricoSeleniuro





5) nombrar: Fe (Br O4)2 Función B 5: M T (nMO SS ) VnM ato

itoM ico

oso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Fe) y de nM (Br), (T = 1)

X Y - 2

Con el número de oxígenos (4) = SS, calculamos “Y”:

4 = 1 + Y2 Y = 7 perbromato


1(X) + 2(7) + 8(-2) = 0 X = 2 ferrosoLas valencias del Fe son: 3(ico), 2(oso)

Respuesta: el nombre de Fe (BrO4)2 perbromato ferroso (es orto)es:



6) nombrar: Ca (C O3) Función B 5: M T (nMO SS ) Vm

nM atoito

M icooso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de nM (C), (T = 2)

2 Y -2

cálcicoEl Ca es metal alcalino térreo su valencia es 2 (ico)

con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “Y”

1(2) + 1(Y) + 3(-2) = 0 Y = 4 carbonato

Respuesta: el nombre de Ca (C O3) es: carbonato cálcico





7) nombrar: Cu (O H)2 Función B 3: M (OH ) VHidróxido M ico

oso~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu)

X +1-2


1(X) + 2(-2) + 2(1) = 0 X = 2 cúpricoLas valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso)

Respuesta: el nombre de Cu (O H)2 es: hidróxido cúprico



8) nombrar: Cu (PO3) Función B 5: M T (nMO SS ) VnM ato

itoM ico

oso~ ~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu), y de nM (P), (T = 3)

X Y- 2

Con el número de oxígenos (3) = SS, calculamos “Y”: 3 = 3 + Y2 Y = 3

fosfitocon “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X”

1(X) + 1(3) + 3(-2) = 0 X = 3

No existe el cobre de valencia tres

Las valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso)

La sal no es orto (Borrón y cuenta nueva)


La sal no es orto, debe ser meta




Cu (P O3) Función B 6: M a (nM O SS-1 ) VnM ato

itoM ico

oso~ ~Meta

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Cu), y de nM (P), (T = 3)

X Y - 2

Con el número de oxígenos (3) = SS - 1, calculamos “Y”: 3 = 3 + Y2

Y = 5 meta fosfato

- 1


1(X) + 1(5) + 3(-2) = 0 X = 1 Las valencias del Cu son: 2(ico), 1(oso) cuproso

Respuesta: el nombre de Cu (PO3) es: Meta fosfato cuproso



9) nombrar: Pb (S2O7)2 Función B 7: M b (nM2O SSx2 - 1 ) V nM atoito

M icooso

~ ~Piro

El subíndice DOS del nM nos indica que es PIRO

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb), y de nM (S), (T = 2)

X Y - 2

Con el número de oxígenos (7) = SSx2 - 1, calculamos “Y”:

7 = 2 + Y2 Y = 6 piro sulfatox2 - 1

con “suma de números de oxidación = 0”, calculamos “X”1(X) + 4(6) + 14(-2) = 0 X = 4 Las valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso) plúmbico

Respuesta: el nombre de Pb (S2O7)2 es: piro sulfato plúmbico




10) nombrar: Co H2 Función B 1: M H V Hidruro M icooso~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Co)


1(X) + 2(-1) = 0 X = 2

cobaltosoLas valencias del Co son: 3(ico), 2(oso)

Respuesta: el nombre de Co H2 es: hidruro cobaltoso

X - 1





11) nombrar: Pb O2 Función B 2: M 2O V Óxido M icooso

~

Asignamos números de oxidación para conocer la valencia de M (Pb)

X - 2

1(X) + 2(-2) = 0 X = 4

plumbicoLas valencias del Pb son: 4(ico), 2(oso)

Respuesta: el nombre de Pb O2 es: óxido plúmbico



Reacción de neutralización

Un ácido se neutraliza con una base o hidróxido para producir una sal más agua

Los reactivos (entran)

son el ácido y la base

Los productos (salen) son la sal y

el agua

Los reactivos y los productos

se separan por una flecha ()

que se lee“produce”



Esta reacciones se balancean por tanteo, asignando como coeficiente estequimétrico (ce) igual a uno a la sal (la sustancia más “rara”)

Al ácido, a la base y al agua le asignamos como coeficiente el signo “?” que se lee “no se”, y por tanteo se puede conocer el valor de cada “?” del metal (M), del no metal (nM) y del oxigeno (O)

Luego de balanceada la reacción, calculamos el mínimo común múltiplo (MCM) de los coeficientes estequiométricos

Con los hidrógenos hacemos el chequeo del balanceo, se tiene que cumplir que# de H que entran = # de H que salen

Balanceo por tanteo de la reacción de neutralización



Calcular para reactivos y productos el valor del factor equivalente gramo (E)

E = MCMce

Para neutralizar hay dos rutas posibles:1. acido hidrácido sal haloidea2. acido oxácido oxisal

Ruta 1: HTnM1

Ácido nM hídrico~

+ M1(OH)V

hidróxido M ico/oso~

MT nMVm

nM uro M ico/oso~~

? ? ?1 + H2O

Ruta 2: HTnMOss

Ácido nM ico/oso~

+ M1(OH)V

hidróxidoM ico/oso~

MT(nMOSS)Vm

nM ato/ito M ico/oso~~

? ? ?1 + H2O

+V- T

+V - T

Luego del intercambio de valencias en la sal para lograr neutralidad eléctrica

+V - T Simplificar, si es del caso



Hacer la reacción de neutralización para obtener Sulfato férrico

Como el nM termina en ato, corresponde a la ruta 2

HTnMOss + M1(OH)V ? ? ?+ H2O

variables

Ácido nM ico/oso~ hidróxido M ico/oso~ nM ato/ito M ico/oso~~

nM es S, T = 2,V = 6 (ico x ato) SS = 4 M es Fe:Vm = 3(ico)-2(oso)

H2SO4 + Fe1(OH)3 Fe2(SO4)3

? ? ?1 + H2O

+3 - 2

tanteo Fe entran ? x 1 salen 1 x 2 ? = 2

2

S entran ? x 1 salen 1 x 1 x 3 ? = 3

3

O entran 2 x 1 x 3 salen 1 x 4 x 3 6 = ?3 x 4 ? x 1+ +

6MCM = 6

H entran 2 x 1 x 3 salen3 x 2 6 x 2+ OK

E 6 6 6 63 2 1 6

Ejemplo 1:

+V - T

X X X

X

X

Ácido sulfúrico Hidróxido férrico férricosulfato

E =2 E =3 E =6 E =1

Sustituyendo:

1 MT(nMOSS)Vm



Hacer la reacción de neutralización para obtener Sulfuro plúmbico

Como el nM termina en uro, corresponde a la ruta 1

HTnM1 + M1(OH)V M T nM Vm? ? ?1 + H2O

variables

Ácido nM hídrico~ hidróxido M ico/oso~ nM uro M ico/oso~~nM es S, T = 2 M es Pb: Vm = 4(ico)/2(oso) Sustituyendo:

H2S1 + Pb1(OH)4 Pb 2 S 4

? ? ?1 + H2O

+4 - 2

tanteo Pb entran ? x 1 salen 1 x 1 ? = 1

1

S entran ? x 1 salen 1 x 2 ? = 2

2

O entran 1 x 1 x 4 salen 4 = ?? x 1

4MCM = 4

H entran 1 x 1 x 4 salen2 x 2 4 x 2+ OK

E 4 4 4 4

2 1 1 4

Ejemplo 2:

+V - T

1 2

X X

X

Ácido sulfhídrico Hidróxido plumbico sulfuro plúmbico

E =2 E =4 E =4 E =1

simplificando



APÉNDICE

Justificación del cambio metodológico.

En vista de que en los textos existe una serie de metodologías que llevan a errores al aplicarlas y que generan cierto grado de dificultad para que el estudiante se apersone del conocimiento en una forma crítica y analítica, he planteado una metodología más integral que genere en forma general y amena la aplicabilidad para cada caso particular, logrando con ello subsanar los inconvenientes encontrados en las metodologías clásicas.

A continuación planteo los casos encontrados en la literatura clásica que generan inconvenientes de aprendizaje y ERRORES DE APLICACIÓN, pero lo más importante no es mostrar problemas sino plantear soluciones a los casos encontrados.



Errores en textos clásicos

Caso No. 1, “Ácidos de memoria”

En textos como ISBN-9684229852 de origen americano establecen:

“Un ácido ternario común (sic) de cada no-metal se designa (en forma arbitraria (sic)) como ácido - ico, es decir, se nombra diciendo la raíz del ácido (sic) terminada en – ico.

Los ácidos ternarios de este tipo se indican en la siguiente tabla. No hay ácidos ternarios de terminación - ico para los no metales que se omiten (sic). Es importante aprender los nombres y fórmulas de estos ácidos de memoria (sic) porque los nombres de los demás ácidos ternarios y sales se derivan de ellos”.

NOTA: (Sic) significa copia textual aunque no estoy de acuerdo



IIIA IVA VA VIA VIIAH3BO3

Ac. BóricoH2CO3

Ac. CarbónicoHNO3

Ac. NítricoH4SiO4

Ac. SilícicoH3PO4

Ac. FosfóricoH2SO4

Ac. SulfúricoHCℓO3

Ac. ClóricoH3AsO4

Ac. ArsénicoH2SeO4

Ac. SelénicoHBrO3

Ac. BrómicoH6TeO6 (Sic)Ac. Telúrico

HIO3Ac. Yódico

“Grupo periódico de elementos centrales”



COMENTARIOS

Sic 1, “Ácido ternario común”. El texto hace referencia al ácido normal o orto pero no menciona los ácidos anormales meta y piro que algunos no metales forman.

Sic 2, “en forma arbitraria”. El autor desconoce que el sufijo ICO (indica mayor) y el sufijo OSO (indica menor) son sufijos comparativos y se emplean para indicar con que valor relativo de valencia trabaja el no-metal.

Sic 3, “La raíz del ácido terminada en ico”. Todos somos humanos, esto es un eleve, lo que termina en ico es la raíz del nombre del elemento.

Sic 4, “No hay ácidos ternarios de terminación –ico para los no metales que se omiten”. Este comentario puede inducir a un sofisma de negar la existencia de algunos ácidos –ico que si existen y que generan sales que también existen como por ejemplo:

Ácido Crómico: H2CrO4 y ácido Mangánico: H2MnO4.



Nota 1: si el ácido crómico no existiera, no existiría la sal cromato que es de amplio uso en procesos textiles, curtido de cueros, componente en pinturas anticorrosivas para hierro, acero y aleaciones ligeras, tintas, conservador de la madera, etc.

Nota 2: si el ácido mangánico no existiera, no existiría la sal manganato que es usada en baterías, en estampado, en fotografía, en purificación de agua, blanqueante de fibras, desinfectante

Sic 5, “Es importante aprender los nombres y fórmulas de estos ácidos de memoria”.

Con esto lo único que consigue es hacerle creer al los estudiantes que la química está en un pedestal y que el profesor está inalcanzable en dicho pedestal y por lo tanto el “club de amigos de la química” sería una especie en vía de extinción. Esto es un paradigma innecesario.

Sic 6, “H6TeO6 ácido telúrico”. Aquí alguien se equivocó porque el ácido telúrico tiene por fórmula H2TeO4, pero es dihidratado, H2TeO4. 2H2O, y a alguien le dió por contar: H hay 6, Te hay 1 y O hay 6 (¿factor común para reducir a la mínima expresión?)



...y sigue el texto:

“Los ácidos que tienen un átomo de oxígeno menos por átomo central se nombran del mismo modo, con excepción que el sufijo ICO se cambia a OSO”

COMENTARIO

Esta es una tentativa de relacionar los ácidos – OSO con los ácidos – I CO (¿aprendidos de memoria?). Sólo existe una discrepancia en el H6TeO5 cuando en realidad es H2TeO3.

...continúa el texto“Los ácidos ternarios que tienen un átomo de oxígeno menos que los ácidos - OSO se nombran usando el prefijo HIPO y el sufijo – OSO”

COMENTARIO

Esta norma induce a generar los ácidos HIPO-OSO para el Boro, para el Carbono y para el Silicio que no existen, además el ácido Hipoteluroso sería H6TeO4 que si existe pero su fórmula es H2TeO2.

La efectividad de esta norma es del 67% (8 correctos de 12 posibles).



...y continúa el texto:

“Los ácidos que contienen un átomo de oxígeno mas por átomo de no-metal central que el ácido – ICO se nombran con el prefijo PER y el sufijo – ICO”.

COMENTARIO

Esta norma induce a generar los ácidos PER-ICO para los no metales que no tienen la valencia per – ico: B, C, Si, N, P, As, S, Se y Te que no existen, también los ácidos PER-ICO para los no metales Cℓ, Br, I que si existen, pero no inducen al ácido Permangánico (HMnO4) generador de las sales Permanganato de amplio uso como agente oxidante.

Efectividad de esta norma: solo 13% (3 correctos de 13 posibles).

Nota: si el permanganato no existiera, que hacer cuando se requiera como: Desinfectante, bactericida, fabricación de sacarina, antídoto en envenenamiento con morfina, curare y fósforo



Caso No. 2. Ácidos orto, meta y piro, propuesta “general” con muchas excepciones.

PREFIJO FORMA QUE INDICAMeta 1 anhídrido + 1 H2OPiro 1 anhídrido + 2 H2OOrto 1 anhídrido + 3 H2O

COMENTARIO

Cuando ilustran su uso sólo lo aplican para los no metales B, P y As (los que tienen T = 3), pero nunca para Cℓ, Br, I, N (nosotros ya sabemos que por poseer T=1 estos ácidos son anormales y no existen para estos elementos).

En textos como ISBN8430730249 de origen español hacen un intento de definir los ácidos orto (normal) y los anormales meta y piro, así:

“Para las columnas impares”: (sic. Se refieren a los elementos de los grupos III, V y VII)



...sigue el texto:

“Para las columnas pares”:(sic, se refieren a los elementos de los grupos IV y VI)

PREFIJO FORMA QUE INDICAMeta 1 anhídrido + 1 H2OPiro 2 anhídrido + 1 H2OOrto 1 anhídrido + 2 H2O

COMENTARIO

Cuando ilustran su uso lo aplican para el S, Se y Te, pero solo la definición orto y piro y nunca la del meta (nosotros ya sabemos que como T = 2 el meta no existe para ellos). Para el Si que si tiene meta (ya que T=4) no pueden usar las definiciones anteriores ya que no cumple la del piro, para el Silicio hay que definir que:

Piro = 2 anhídrido + 3 H2O



A 2: HTnMOSS

acido T V SS ¿Cumple?

Bórico 3 3 3 H3BO3 1B2O3 + 3H2O 2H3BO3 si

Carbónico 2 4 3 H2CO3 1CO2 + 1H2O H2CO3 no

Silícico 4 4 4 H4SiO4 1SiO2 + 2H2O H4SiO4 si

Nítrico 1 5 3 H1NO3 11N2O5 + 1H2O 2 H1NO3 no

fosfórico 3 5 4 H3PO4 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 si

Arsénico 3 5 4 H3AsO4 1As2O5 + 3H2O 2H3AsO4 si

Sulfúrico 2 6 4 H2SO4 1SO3 + 1H2O H2SO4 no

Selénico 2 6 4 H2SeO4 1SeO3 + 1H2O H2SeO4 no

Telúrico 2 6 4 H2TeO4 1TeO3 + 1H2O H2TeO4 no

Clórico 1 5 3 H1CℓO3 1Cl2O5 + 1H2O 2 H1CℓO3 no

Brómico 1 5 3 H1BrO3 1Br2O5 + 1H2O 2H1BrO3 no

yódico 1 5 3 H1IO3 1I2O5 + 1H2O 2H1IO3 no

Vamos a generar los “ácidos ICO de memoria” sin memoria pero con

y vamos a efectuar el balanceo por tanteo de la reacción de obtención a partir del anhídrido para ver cuales cumplen la definición propuesta

% de efectividad = 33.33% Sólo 4 buenos de 12 posibles



Caso No. 3 en la mayoría de los textos elementales y avanzados. Nos afirman que:”Una vez que usted conozca los números de oxidación (sic) de los diversos iones, podrá vaticinar las fórmulas químicas de cualquiera compuestos que formen. Si usted quiere volverse experto en escribir y nombrar compuestos, deberá memorizar los nombres y símbolos de los iones en la tabla a. Una buena idea es usar fichas. Repase estas fichas a diario hasta que haya memorizado (sic) los nombres y símbolos de los iones”Sic. No es número de oxidación, es carga del ión.“Tabla a: memorizar la siguiente tabla”Cℓ1- Cloruro (NO2)1- nitrito (SO4)2-sulfato (AsO4)3- ArseniatoF1- Fluoruro (NO3)1- nitrato (SO3)2- sulfito (BO3)3- boratoBr1- Bromuro (CℓO)1- hipoclorito (CO3)2- carbonato (SiO4)4- silicatoI1- Yoduro (CℓO2)1- clorito (CrO4)2- cromato (MnO4)2- manganatoS2- Sulfuro (CℓO3)1- clorato (PO4)3- fosfato (BrO3)1- bromatoSic: nM T- nMuro Sic: (nMOSS) T- nM ato/ito

Aquí están todos los de la tabla y los que faltan

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Universidad Pontificia Bolivariana (Colombia)