REGLAS PARA CALCULAR EL PESO EQUIVALENTE

1.- Para un elemento simple: Es el peso atómico dividido por la valencia

2.- Cuando se trata de un ácido, el peso molecular se divide por el número de hidrógenos sustituibles.

3.- Cuando se trata de un hidróxido, el peso molecular se divide por el número de oxhidrilos. Ejemplo: Para el hidróxido férrico

4.- Cuando se trata de una sal, el peso molecular se divide por el número de cargas positivas o negativas (del catión o del anión).

EQUIVALENTE GRAMO

De un elemento como la masa del mismo que se combina con 8 gramos de oxígeno o con 1 gramo de hidrógeno, o con la masa de otro elemento capaz de combinarse a su vez con 8 gramos de oxígeno o con un 1 gramo de hidrógeno.

NÚMERO DE AVOGADRO - II

NÚMERO DE ATOMO GRAMO O NÚMERO DE UN MOL DE ATOMOS (# at-g).- Se halla dividiendo el peso de un elemento en gramos entre su respectivo peso atómico.

NUMERO DE MOL GRAMO O NUMERO DE MOLES DE MOLÉCULAS (n).- Se halla dividiendo el peso de una sustancia entre su respectivo peso molecular.

NUMERO DE MOL GRAMO O NUMERO DE MOLES DE MOLÉCULAS (n).- Se halla dividiendo el peso de una sustancia entre su respectivo peso molecular.

NÚMERO DE EQUIVALENTE GRAMO (#Eq-g).- Se halla dividiendo el peso de una sustancia entre su respectivo equivalente gramo.

NÚMERO DE AVOGADRO - I

Representa el número de átomos que existen en un átomo gramo (mol de átomos) de cualquier elemento o el número de moléculas que existe en un mol de moléculas de cualquier sustancia, este número es 6,023 x 1023. Este es el número de átomos o moléculas que se tomo en cuenta para el peso atómico o peso molecular respectivamente.

En los siguientes cuadros se muestran equivalencias entre pesos atómicos, átomo - gramo, peso molecular, número de átomos y número de moléculas.

DEFINICIONES QUÍMICAS

COMPETENCIA: Al término de esta unidad el estudiante debe ser capaz de: 

1. Utiliza las definiciones químicas de: peso atómico, número de avogadro y volumen molar. 

2. Realiza cálculos de pesos moleculares, números de átomos, número de moles, densidad, etc. 

PESO ATÓMICO O MASA ATÓMICA.- Es la masa relativa de un átomo con respecto a la unidad de masa atómica (u.m.a.) Cada elemento químico tiene un peso atómico particular representado por el promedio de masa de sus isótopos, cuyos valores están especificados en la tabla periódica. 

PESO MOLECULAR O MASA MOLECULAR.- Es la masa relativa de una molécula con respecto a la unidad de masa atómica. Se halla sumando los pesos atómicos de todos los átomos que forman la molécula. 

ÁTOMO GRAMO O MASA DE UN MOL DE ATOMOS (A).- Es igual al peso atómico de un elemento expresado en gramos. Ejemplo:

Un at-g de cloro equivale a 35.5 g

Un at-g de hidrógeno equivale a 1,008 g

MOLÉCULA GRAMO O MASA DE UN MOL DE MOLÉCULAS (M).- Es el peso molecular de una sustancia expresada en gramos. Ejemplo: El peso molecular del agua es:

SALES - II

Como se puede apreciar, las bases son compuestos TERNARIOS con la participación de un METAL el cual es realmente el que cede el electrón y que le confiere la carga negativa al ANION (OH)-1, quedando él como un CATION. Esto origina que en interacciones entre compuestos que por su fórmula sean llamados hidróxidos, alguno de ellos tenga un comportamiento ACIDO, lo cual depende de la capacidad de ceder electrones de los metales. Aquel que tenga una mayor electronegatividad se comportara como NO METAL (Al) y el compuesto que lo posea se comportara como un ACIDO.

A los elementos que dependiendo de las condiciones pueden adquirir características de METAL o de NO METAL se le conoce como METALOIDE o ANFOTERO. Ejemplos: Zn, Mn, Al, Cr, W, As, Sb, etc. Las SALES son sustancias que se componen de un catión y un anión y son de una relativa estabilidad; su solubilidad y actividad química depende de los elementos que la integran. El CATION proviene de una BASE y el ANION su origen quizá sea un ACIDO, de los cuales se ha obtenido por NEUTRALIZACION de las características de ACIDO y BASE. Pueden ser compuestos BINARIOS, TERNARIOS o CUATERNARIOS.

a) Las sales en solución pueden reaccionar entre sí para dar productos que a su vez son sales pero de mayor estabilidad:

b) En compuestos con CATIONES o ANIONES multivalentes es posible que se den NEUTRALIZACIONES PARCIALES y por lo tanto las sales que así se originen podrán tener características ácidas o básicas.

Este tipo de sales pueden ser neutralizadas con un ión diferente originando SALES MIXTAS.

d) Sales HIDRATADAS.- En ocasiones las sales cristalizan absorbiendo moléculas de agua; a estas se les conoce como SALES HIDRATADAS, su fórmula se escribe anexándole el número de moléculas de agua a la cual se le conoce como AGUA DE CRISTALIZACION.

SALES - I

Los ACIDOS, cuya función química es (H3O)+1 pueden ser compuestos binarios o ternarios. Formados por la combinación del HIDROGENO con otro elemento o grupos de elementos de gran electronegatividad cuya principal característica es el aumento de IONES HIDRONIO (H3O)+1 al ser disueltos en agua. Esto les confiere la propiedad de neutralizar los IONES HIDROXILO (OH)-1 liberados en las soluciones de las BASES formándose AGUA, además de una SAL producto de la combinación del ION negativo (ANION) y el positivo (CATION) liberados por el ACIDO y la BASE respectivamente.

Otra característica de los ACIDOS es la liberación del HIDROGENO presente en ellos cuando reaccionan con algún METAL formándose también una SAL.

Las BASES o HIDROXIDOS, cuya función química es (OH)-1 al ser liberadoras del ANION HIDROXIDO (OH)-1 serán capaces de neutralizar a los ACIDOS los cuales liberan el CATION de HIDROGENO (H)+1 formando AGUA, por lo que MUTUAMENTE SE NEUTRALIZAN originando sustancias de una relativa estabilidad.

LOS ACIDOS HIDRACIDOS

Son ácidos que contienen hidrógeno unido a un no metal solo es posible realizar con la familia de los halógenos (grupo VII), y los calcógenos (grupo VI) excepto el oxígeno del grupo VI. 

NOTACIÓN 

Se escriben los símbolos del hidrogeno y del no metal, y se igualan sus números de oxidación. El hidrogeno trabaja con (+1) y el no metal con número de oxidación negativo. 

NOMENCLATURA 

Se leen con el nombre genérico ácido el nombre del no metal y su terminación en hídrico. Si el número de oxidación del no metal es impar, escribir un hidrógeno H si es par dos hidrógenos H2 y a continuación se escribe el símbolo del no metal.

LOS OXACIDOS CASOS ESPECIALES - II

orto: 

Los cinco elementos responden a este caso de la siguiente manera: P, As, Sb, B, Si. 

􀂙 Se escribe los símbolos de Hidrogeno "H", no metal "X" y oxigeno "O": HXO 

􀂙 Si el número de oxidación del no metal es impar, escribir tres hidrogeno H3 si es par cuatro hidrógenos H4 

􀂙 Sumar el número de oxidación del no metal con los hidrógenos; la mitad del resultado es el subíndice del oxígeno. 

􀂙 Para nombrar la fórmula se escribe el nombre genérico ácido el nombre del no metal anteponiendo el prefijo orto ó también se puede nombrar como un acido simple y dependiendo con el número de oxidación que este trabajando el no metal usaremos las siguientes terminaciones:

Menor número de oxidación oso (terminación)

Mayor número de oxidación ico (terminación)

LOS OXACIDOS CASOS ESPECIALES - I

Los elementos: fósforo «P", Arsénico «As», Antimonio «Sb», Boro «B» Forman ácidos meta, piro, orto, Silicio "Si" Forman ácidos meta y orto.
Meta:
Los cinco elementos responden a este caso de la siguiente manera: P, As, Sb, B, Si.
􀂙 Se escribe los símbolos de Hidrogeno "H", no metal "X" y oxigeno "O": HXO
􀂙 Si el número de oxidación del no metal es impar, escribir un hidrógeno H si es par dos hidrógenos H2
􀂙 Sumar el número de oxidación del no metal con los hidrógenos; la mitad del resultado es el subíndice del oxígeno.

􀂙 Para nombrar la fórmula se escribe el nombre genérico ácido el nombre del no metal anteponiendo el prefijo meta dependiendo con el número de oxidación que este trabajando el no metal usaremos las siguientes terminaciones:

• Menor numero de oxidación oso (terminación)
• mayor numero de oxidación ico (terminación)

Piro: 

Los cuatro elementos responden a este caso de la siguiente manera: P, As, Sb, B. 

􀂙 Se escribe los símbolos de Hidrogeno "H" con subíndice 4, no metal "X" con subíndice 2 y oxigeno su subíndice depende del número de oxidación del no metal": HXO 

􀂙 El número de oxidación del no metal se multiplica por el subíndice del mismo y se suma cuatro hidrógeno Ha; la mitad del resultado es el subíndice del oxígeno. 

􀂙 Para nombrar la fórmula se escribe el nombre genérico ácido el nombre del no metal anteponiendo el prefijo piro dependiendo con el numero de oxidación que esté trabajando el no metal usaremos las siguientes terminaciones:

Menor número de oxidación oso (terminación)

Mayor numero de oxidación ico (terminación)

LOS OXACIDOS

Son ácidos que contienen hidrógeno unido a un no metal y oxígeno derivan de los OXIDOS, cuya función química es (O-2), siendo compuestos BINARIOS se combinan con el agua para producir compuestos TERNARIOS. 

Los OXIDOS ACIDOS reciben este nombre por contener oxígeno en su molécula y porque al reaccionar con el agua producen sustancias con características ACIDAS, a las que se les llama OXIACIDOS. 

NOTACION.- Se lee con la palabra ácido y el nombre del no metal, utilizando de manera exactamente igual que para los anhídridos (nomenclatura clásica). Para nombrar la formula se escribe el nombre genérico ácido el nombre del no metal dependiendo con el número de oxidación que esté trabajando usaremos las siguientes prefijos y terminaciones:

Regla para escribir fórmula de ácidos 􀂙 Se escribe los símbolos de Hidrogeno "H", no metal "X" y oxigeno "O": HXO 􀂙 Si el número de oxidación del no metal es impar, escribir un hidrogeno H si es par dos hidrógenos H2 􀂙 Sumar el número de oxidación del no metal con los hidrógenos; la mitad del resultado es el subíndice del oxígeno.

OXIDOS NO METALICOS

Son óxidos que contienen un no metal unido a oxigeno. Se escribe los símbolos del no metal y del oxigeno y se iguala sus números de oxidación. El no metal trabaja con números de oxidación positivo, y el oxigeno con números de oxidación negativo -2 Obtención:

Fórmula general: Nm O con los respectivos coeficientes estequiométricos indicando la cantidad de átomos de cada elemento. 

Nomenclatura tradicional: Óxido del no metal (si el no metal posee más de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor). Ejemplos:

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

Nomenclatura sistemática: Óxido del no metal utilizando prefijos que indiquen la cantidad de átomos de cada elemento. Para el caso de los óxidos, este tipo de nomenclatura es la mas utilizada, dado que para un no-metal pueden existir varios tipos de óxidos, para los cuales el utilizar los otros tipos de nomenclatura lleva a confusiones. Ejemplos:

HIDROXIDOS

Son compuestos que contienen un metal unido al grupo hidroxilo, OH, que consta de un átomo de oxigeno y uno de hidrogeno, y tiene numero de oxidación total -1. Los hidróxidos son compuestos iónicos: el metal es el ion (+), y el ion hidroxilo OH-,(-).
NOTACION.- Se escriben los símbolos del metal y del grupo hidróxilo, y se igualan sus números de oxidación. El metal trabaja con número de oxidación positivo, y el grupo hidróxilo, con -1.Si son necesarios dos o más grupos hidroxilos, se los encierra entre paréntesis, con el respectivo subíndice fuera. Obtención:

Formula General: M (OH)n Donde M: metal, y n corresponde al número de iones oxidrilo (OH), que corresponde al estado de oxidación del metal. 

Nomenclatura tradicional: Hidróxido del metal, utilizando los prefijos oso e ico cuando el metal presenta más de un estado de oxidación posible.

Nomenclatura de stock: Hidróxido del metal utilizando numeral de stock cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible. Ejemplos:

PEROXIDOS

Son compuestos binarios que contienen un metal unido al ion peroxido, O2 2-, donde el oxigeno trabaja con el numero de oxidación (-1), el grupo peroxido consta de dos átomos de oxigeno por lo tanto el numero de oxidación total es (-2) Para escribir la formula de los peróxidos se anota el símbolo del metal seguido del grupo peróxido Ejemplo:

Formula General:

Nomenclatura sistemática: Óxido del metal utilizando prefijos que indiquen la cantidad de átomos de cada elemento. Ejemplos:

OXIDOS MIXTOS

Son óxidos que parecen estar formados por la suma de los dos óxidos normales de un mismo metal, constituyen un caso especial que solo se da con algunos metales, a saber: Fe, Co, Ni, Cr, Mn, y Pb. Para escribir la formula de los óxidos mixtos más comunes se usa la fórmula general. Ejemplo:

Formula General: M3O4 Donde M metal 3, y O oxigeno 4 

Nomenclatura tradicional: Óxido del metal (si el metal posee más de un estado de oxidación estado de oxidación e ico para el mayor). Ejemplos:

Nomenclatura de stock: Óxido del metal utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del metal cuando este presenta más de un estado de oxidación posible. Ejemplos:

Nomenclatura sistemática: Óxido del metal utilizando prefijos que indiquen la cantidad de átomos de cada elemento. Ejemplos:

Nomenclatura sistemática

Óxido del metal utilizando prefijos que indiquen la cantidad de átomos de cada elemento. Para el caso de los óxidos, este tipo de nomenclatura es la más utilizada, dado que para un metal pueden existir varios tipos de óxidos, para los cuales el utilizar los otros tipos de nomenclatura lleva a confusiones. 

Ejemplos:

Nomenclatura de stock

Óxido del metal utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del metal cuando este presenta más de un estado de oxidación posible.

Ejemplos:

Nomenclatura tradicional:

Óxido del metal (si el metal posee más de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).

Ejemplos:

NOTACION

Se escriben los símbolos del metal y del oxigeno, y se igualan sus números de oxidación.

Obtención:

FAMILIAS DE SUSTANCIAS QUIMICAS

Si bien hemos visto que las sustancias se clasifican en simples y compuestas según contengan moléculas simples o compuestas. Estas clasificaciones son de gran ayuda en la escritura de las fórmulas, pero es poca la información que nos brindan sobre las propiedades tanto físicas como químicas de la sustancia, es por ello que resulta indispensable otra clasificación que los agrupe de acuerdo a sus propiedades químicas comunes; para tal efecto surgen las siguientes funciones químicas y grupos funcionales. 

OXIDOS 

Son compuestos binarios formados por la combinación del oxígeno con otro elemento, si el elemento es un metal se le conoce como óxido metálico o también como óxido básico casi todos son compuestos iónicos; el metal es el ion positivo, y el ion oxido O2-, el negativo.

NOMENCLATURA

Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada). Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos; la nomenclatura tradicional, la nomenclatura de stock y la nomenclatura sistemática. 

1.- Las sustancias sencillas o libres se nombran indicando el nombre simple del elemento: Cu (cobre), Au (oro); H2 (Hidrógeno), etc.. 

2.- Las sustancias o moléculas compuestas se nombran indicando primeramente el nombre del anión, seguido del nombre del catión...:

3.- Después del nombre del anión sigue el nombre del catión con las siguientes variantes:

SUSTANCIAS SIMPLES Y COMPUESTAS - II

Compuestos binarios.- Están formados por átomos de dos elementos diferentes. Se escribe a la izquierda el menos electronegativo, y a la derecha el más electronegativo:

Compuestos ternarios.- Están formados por tres elementos diferentes. En este tipo de compuestos suelen formarse grupos de elementos que deben escribirse cerrados en paréntesis para representar el número de veces que se repita dicho grupo, al igual que en los BINARIOS se escribe primero el elemento o grupo de elementos menos electronegativo:

Compuestos cuaternarios.- Constituidos por más de tres elementos diferentes.