LA MATERIA, SUS ESTADOS Y TRANSFORMACIONES

Leyes de los gases.Reacciones y funciones químicas.Compuestos orgánicos e inorgánicos.

ACTIVIDADES ORIENTADORAS DE DESEMPEÑOS

2

2. (35%). Utiliza formulas y ecuaciones químicas para representar las reacciones entre compuestos inorgánicos, relacionándolas con productos de uso cotidiano y lo evidencia con los resultados de una prueba escrita.

Talleres (10%) Práctica (20%) y evaluación (70%) (Mar 06 11-2 y Mar 04 11-1).

3. (25%). Elabora una comparación entre los compuestos orgánicos y los inorgánicos, de uso cotidiano (empleando un modelo y actividad demostrativa) y socializa haciendo énfasis en la importancia de ellos para la vida.

Talleres (20%) y evaluación (80%) 4

COEVALUACIÓN 10%

• Trabajo en equipo.• Empleo de herramientas

tecnológicas e informáticas (materiales).

• Participación.• Comportamiento.• Rendimiento académico.• Participación activa en proyecto

ambiental

LA MATERIA Y SUS ESTADOS

PROPIEDADES DE LA MATERIA

INTRÍNSECAS O

ESPECÍFICAS

8

9

10

•Cantidad de materia.•Mol.•Número de Avogadro.•Masa atómica y masa molecular.•Átomo gramo.•Molécula gramo.•Estado gaseoso y leyes de los gases.

1 MOL = 6,02 x 1023 ÁTOMOS o MOLÉCULAS = Masa Atómica (gramos)

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FUNCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS

E INORGÁNICAS

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Conceptos Básicos

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Materia

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ÁtomoUnidad más pequeña de un elemento químico  que mantiene sus propiedades.

18

Elemento químicoEs un tipo de materia , constituida por átomos de la misma clase.

19

Determinar protones, neutrones y electrones y configuración electrónica.

20

Molécula•Partícula formada por un conjunto de átomos  ligados por enlaces iónicos, covalentes o metálicos .

21

Moléculas Diatómicas Naturales

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Ion

Partícula que se forma cuando un átomo neutro o un grupo de átomos ganan o pierden uno o más electrones.

•Anión: tiene carga negativa.

•Catión: tiene carga positiva.

COMPUESTOS QUÍMICOSFormado por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente.

26

ORGÁNICOS•Elementos constituyentes C,H,O,N,S halógenos.•Enlace covalente.•Punto de ebullición bajos.•Puntos de fusión bajos.•La mayoría son insolubles en agua.

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• AZUCAR : C6H12O6

ORGÁNICOS•Contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno.•Elementos constituyentes C,H,O,N,S halógenos.•Enlace covalente.•Punto de ebullición bajos.•Puntos de fusión bajos.•La mayoría son insolubles en agua.

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• AZUCAR : C6H12O6

•Proteínas.•Vitaminas.•Aminoácidos.•Aceites.•Petróleo y sus derivados.

INORGÁNICOS•Elementos constituyentes TODOS•Enlace TODOS.•Punto de ebullición altos.•Puntos de fusión altos.•La mayoría son solubles en agua.

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• SAL : Na + Cl → Na+ +

Cl− → NaCl

INORGÁNICOS

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•Proteínas.•Vitaminas.•Aminoácidos.•Aceites.•Petróleo y sus derivados.

INORGÁNICOS•Elementos constituyentes TODOS•Enlace TODOS.•Punto de ebullición altos.•Puntos de fusión altos.•La mayoría son solubles en agua.

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• SAL : Na + Cl → Na+ +

Cl− → NaCl

INORGÁNICOS

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Fórmulas químicas

La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Puede ser empírica o molecular

Fórmula química• Empírica• Molecular1. M. condensada2. M. semidesarrollada.3. M. desarrollada o

estructural4. Geométricas. *Planas *Tridimensionales

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Estado o número de oxidación Carga que tendría un átomo si todos

su enlaces fueran iónicos.

Reglas para calcular el número de oxidación (N.O.)

• Los metales N.O. positivos. • Los no metales N.O. positivos o

negativos, según los compuestos.• El oxígeno N.O. -2, excepto en

peróxidos que actúa con -1.• El hidrógeno N.O. +1, excepto en los

hidruros metálicos en que tiene -1.

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• Los átomos o moléculas de los elementos libres Fe, Cu, O, P4, Cl2, etc. , N.O. oxidación 0 (cero).

• Los elementos Representativos de los grupos I, II y III; N.O. +1, +2 y +3 respectivamente.

40

• La suma algebraica de los números de oxidación de los diferentes átomos de una molécula será igual a cero ; y la suma algebraica de los números de oxidación de un ión será igual a la carga neta del ión.

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42

ACTIVIDAD 1-B

Determinar el estado de oxidación de las siguientes moléculas y/o iones

CO2 AsO43-

KOH CrO42-

HNO2 BaCO3

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Reacciones Químicas

Es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. La forma de representarlas es la Ecuación Química.

REACTIVOS- REACCIÓN-PRODUCTOS

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Tipos de Reacciones

• Síntesis Síntesis • A+B → AB• DescomposiciónDescomposición• AB → A+B • Desplazamiento o simple sustitución• A + BC → AC + B

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• Doble desplazamiento o doble Doble desplazamiento o doble sustituciónsustitución

• AB + CDD → ADD + BC• Combustión: se liberaCO2 + H2O+ E

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ACTIVIDAD 2-B

Determinar el tipo de reacción (es) presentes y estados de oxidación de átomos.

Balanceo de ecuacionesIgualar la ecuación indicada, colocando adelante de cada fórmula un número entero o coeficiente. Se determina ley de conservación de la masa, que dice: “En una reacción química, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos”; tanto en gramos como en moles.

• Tanteo.• Oxidación reducción.• Método algebraico.• Ión electrón.

Balanceo por tanteo

•Comparar el número de átomos en cada extremo de la reacción y tratar de igualarlos.•Iniciar el balanceo con los átomos que sean diferentes al hidrógeno y al oxígeno.•Después balancear los átomos de hidrógeno.•Finalmente, balancear los átomos de oxígeno. 

METODO DEL TANTEO

Balancear la siguiente ecuación H2O + N2O5 NHO3

H2O + N2O5 2 NHO3

TABLA DE IGUALACIONN: 2 = 2H: 2 = 2O: 6 = 6

ACTIVIDAD 3-B

Balancear por tanteo las siguientes ecuaciones, determinando número de moles, peso en gramos y estado de oxidación de átomos intervinientes.

Balanceo por Oxi-Reducción

Oxidación y Reducción

• Oxidación: un átomo o grupo de átomos pierde electrones. Aumento en su estado de oxidación. Agente reductor.

• Al0 → Al 3+

• Reducción: un átomo o grupo de átomos gana electrones. Disminución en su estado de oxidación. Agente oxidante.

• Fe2+ → Fe0

OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN

Balancear

1.Determinar estado de oxidación de los átomos presentes.

2. Plantear semireacciones con átomos que hayan variado estado de oxidación.

3. Igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados.

4.Remplazar coeficientes en la reacción.

5. Aplicar ‘tanteo’ para las moléculas no analizadas.

Nomenclatura Química•Empleo de reglas para nombrar los elementos y sustancias químicas.

•La IUPAC (The International Union of Pure and Applied Chemistry).

•Tradicional, sistemática y stock.

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Nomenclatura Tradicional

• Prefijos y sufijos

• Hipo----- -oso • -----oso • ------ico • Per-----ico • Hiper------ico

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• Prefijos numéricos

• mono-• di-• tri-• tetra-• penta-• hexa-

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Nomenclatura Sistemática

Nomenclatura Stock

• Elemento principal con su valencia entre paréntesis y en números romanos.

• I• II• III• IV• V• VI• VII

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FUNCIONES QUÍMICAS Y GRUPOS FUNCIONALES

•Función Química: sustancias que debido a sus características comunes poseen un comportamiento típico.

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•Grupo Funcional: átomo o un conjunto de átomos que identifican una función química en una fórmula.

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FUNCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS

Y SUS GRUPOS FUNCIONALES

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Función química y grupo funcional

Función• Oxidos• Hidróxidos• Ácidos• Sales• Hidruros• Peróxidos

G.Funcional• O-2 (ex. Perox O-1)• OH-1 • H+1 (ex. Hidru H-1)• Cation+ Anion- • H-1 • O-1

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FUNCIONES QUÍMICAS

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88

SALESBASE  +  ÁCIDO → SAL    +    AGUA

•Las provenientes de oxoácidos se denominan oxisales y aquellas que provienen de hidrácidos se denominan genéricamente sales de uro o haluros.

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Nomenclatura Tradicional

• HIDRICO URO• HIPO……OSO HIPO…..ITO …….OSO ……ITO …….ICO ……… ATO• PER…….ICO PER….ATO• HIPER…….ICO HIPER….ATO

90

Tipos de Sales• Haloideas o haluros: Se forman por

la combinación de un ácido hidrácido con una basebase.

Cu(OH)Cu(OH)  +  HCl   →   CuCl   + H2O

ácido clorhídrico cloruro cuprosooso

91

• Oxisales: Se forman por la combinación de un oxácido con una base.

KOH   +  HClOClO   → KClOClO  +  H2O

ácido hipocloroso hipoclorito  de potasio

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Sales ácidas: Resultan de la sustitución parcial de los hidrógenoshidrógenos del ácido por el metal.

NaOH   +  H2COCO33 → NaHHCOCO33   + H2O

ácido carbónico carbonato ácidoácido de 00000000000000000 sodio.

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Sales básicas: Resultan de la sustitución parcial de los hidróxidoshidróxidos (OHOH) de las bases por no metales.

Cu(OH)2   +  HNO3   → CuOHOHNO3 + H2O

ácido nitrico nitrato básicobásico 000000000000000 de cobre (II)

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Sales dobles: Se obtienen sustituyendo los hidrógenos de ácido por más de un metal. Na(OH) +Mg(OH) 2+H3POPO44

→NaMgPOPO44+ 3 H2O

FosfatoFosfato de Sodio y Magnesio

95

IONES

96

CATIONES

97

1+POTASIO KAMONIO NH4

PLATA AgSODIO NaCOBRE CuLITIO LiORO AuCESIO Cs

98

2+CALCIO CaPLOMO PbFERROSO FeBARIO Ba

3+ALUMINIO AlFÉRRICO FeORO Au

ANIONES

99

1-NITRITO NO2

NITRATO NO3

BICARBONATO HCO3

HIPOCLORITO ClOCLORITO ClO2

CLORATO ClO3

PERCLORATO ClO4

BROMITO BrO2100

2-SULFITO SO3

SULFATO SO4

CROMATO CrO4

CARBONATO CO3

3-FOSFITO PO3

FOSFATO PO4

ARSENIATO AsO4

ACTIVIDAD 3-B

ACTIVIDAD 3-B

Escriba la fórmula y el nombre de las sales (al menos 10) que se pueden originar a partir de los iones anteriores.

102

PERÓXIDOS

Combinaciones del O, generalmente con un metal. N.O.N.O. del O -1, se representa siempre en forma dímero: (O2 )-2

103

Peróxidos

Formula general X2(O2)n (X es el elemento metálico, O es oxígeno y n es la valencia del elemento metálico ).

104

NOMENCLATURA

• Se tienen en cuenta los mismos criterios (según N.O.) que se emplearon para nombrar óxidos.

105

HIDRUROS

Son compuestos binarios formados por combinación del hidrógenohidrógeno en su número de oxidación –1–1, con otro elemento.

107

Hidruros

• Formula general XHn (n: N.O. más bajo del elemento químico).

• Tipos:1.Metálicos: Reacción de H + E.M.2.No Metálicos: Reacción de H +

E.N.M.108

NOMENCLATURA

• Metales: Hidruro de + nombre de metal.

• No metales: raíz + uro + de hidrógeno.

109

110

112

COMPUESTOS ORGÁNICOS E

INORGÁNICOS.

113

Berzelius (1807)

FuentesORGÁNICOS

Pueden extraerse de materias primas de origen animal o vegetal, o por síntesis orgánica. Derivados del petróleo.

INORGÁNICOS

Se encuentran libres en la naturaleza en forma de sales, óxidos principalmente.

114

Fuentes

ORGÁNICOS INORGÁNICOS

115

Elementos Constituyentes

ORGÁNICOS• Básicos: C, H.• Ocasionales: O,

N, S, y halógenos

• Trazas: Fe, Co, P, Ca, Zn

INORGÁNICOS• Todos los

elementos de la tabla periódica.

116

H O C

Enlaces Predominantes

ORGÁNICOS INORGÁNICOS

117

Estado Físico Principal

ORGÁNICOS INORGÁNICOS

118

Reacciones

ORGÁNICOSEn su mayoría lentas y rara vez cuantitativas.

INORGÁNICOS• Instantáneas y

cuantitativas.

• Pólvora

119

Volatilidad

ORGÁNICOSVolátiles.

Perfumes

INORGÁNICOS• No volátiles.

Trozo de hierro

120

Destilación

ORGÁNICOS• Fácilmente

destilables.

INORGÁNICOS• Difícilmente

destilables.

121

122

123

Puntos de fusión

ORGÁNICOSBajos: 300o C

INORGÁNICOS

124

Solubilidad en Agua

ORGÁNICOSNo solubles en la mayoría de los casos.

INORGÁNICOSSolubles en algunos casos.

125

Solubilidad en solventes orgánicos

ORGÁNICOS• Solubles.

INORGÁNICOS• No solubles.

126

Puntos de ebulliciónORGÁNICOSBajos: las fuerzas entre sí muy débiles.

INORGÁNICOSAltos: las fuerzas entre los iones muy fuertes.

127

Estabilidad frente al calorORGÁNICOSPoco estables, muchos son combustibles.

INORGÁNICOSSon muy estables, por lo general no arden.

128

Conductividad en soluciónORGÁNICOSNo conducen la corriente eléctrica (no electrolitos).

INORGÁNICOSConducen la corriente eléctrica (electrolitos).

129

IsomeríaORGÁNICOSExhiben isomería.

INORGÁNICOSLa isomería se limita a un reducido número de casos.

130

ISÓMEROS

Son compuestos que poseen igual fórmula molecular, pero presentan estructuras químicas distintas y diferentes propiedades.

C7H16O

131

Diamino-cloroplatino

132

difluorodiazeno

133

ACTIVIDAD 4-B

ACTIVIDAD

• C4H10

• C8H18

• C10H22

• C4H10O

• C5H12O2

• Butano• Octano• Decano• Butanol• 1,4-Pentanodiol

135

Determinar isómeros de las siguientes moléculas.

COMPUESTOS ORGANICOS

•Elementos constituyentes: C, H, O, N, S, P .•Estado Físico: Líquidos y gaseosos.•Volatilidad: Volátiles.•Solubilidad en agua: insolubles.•Densidades: aproximadas a la unidad, bajas.•Velocidad de reacción a temperatura ambiente: lentas con rendimiento limitado.•Temperatura superior: desde moderadamente rápidas hasta explosivas. •Necesidad de catalizadores: Con frecuencia.•Tipo de enlace: Covalente.

COMPUESTOS INORGANICOS

•Elementos constituyentes: 103 elementos.•Estado Físico: Sólidos, líquidos y gaseosos.•Volatilidad: No volátiles.•Solubilidad en agua: solubles.•Densidades: altas.•Velocidad de reacción a temperatura ambiente: Rápidas.•Temperatura superior: Muy rápidas.•Necesidad de catalizadores: Generalmente no.•Tipo de enlace: iónico, covalente, metálico.

EJEMPLOS

ORGANICOS: INORGANICOS:

MOLÉCULAS

• SAL : Na + Cl → Na+ + Cl− →

NaCl

• AZUCAR : C6H12O6

FUNCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS

Y SUS GRUPOS FUNCIONALES

139

140

141

ALCANOS(PARAFINAS)

ALQUENOS(OLEFINAS)

ALQUINOS(ACETILENOS)

142

143

CICLICOS

AROMÁTICOS

HALOGENADOS R - X

144

145

146

ALCOHOLES

FENOLES

ÉTERES

147

148

ALDEHIDOS

CETONAS

149

150

ÁCIDOS

ÉSTERES

151

152

153

AMINAS

AMIDAS

154

155

NITRILOS

NITROCOMPU-ESTOS

156

FIN

DE ESTA

PRESENTACIÓN

157