Enseñanza de la nomenclatura de química inorgánica como ...

Enseñanza de la nomenclatura de

química inorgánica como lenguaje

científico especializado en el área de

química

María Mónica Cabrera Casadiego

Universidad Nacional De Colombia

Facultad De Ciencias

Maestría En Enseñanza De Las Ciencias Exactas Y Naturales

Bogotá

2020

Enseñanza de la nomenclatura de

química inorgánica como lenguaje

científico especializado en el área de

química

María Mónica Cabrera Casadiego

Tesis o trabajo de investigación presentada(o) como requisito parcial para optar al título

de:

Magister en Enseñanza de la Ciencias Exactas y Naturales

Director

Orlando Hernández Fandiño

Magister en Ciencias - Química

Universidad Nacional De Colombia

Facultad De Ciencias

Maestría En Enseñanza De Las Ciencias Exactas Y Naturales

Bogotá

2020

Agradecimientos

A mis padres, que siempre han estado conmigo apoyándome para salir siempre

adelante.

A mis hermanas, Luz y Laura, quienes han sido mi palanca para poder realizar este

trabajo.

Al profesor Orlando, quien con su paciencia y consejo me ayudó a sacar a flote este

proyecto.

A Daniel, quien con su apoyo e insistencia me motivó para poder terminar.

A mis estudiantes y compañeros de trabajo, quienes permitieron que llevara a cabo mi

trabajo de grado.

Resumen

La tesis propone una estrategia didáctica, centrada en la enseñanza-aprendizaje de la

nomenclatura en química inorgánica, el cual es un lenguaje especializado muy propio de

esta disciplina. En el cual es necesario el poder comprender el nombre de los distintos

compuestos en un nivel global, teniendo en cuenta sus reglas de acuerdo con la Unión

Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Se realizó teniendo como contexto el

Centro Educativo Rural San José de Castro, ubicado en el Corregimiento de Castro del

municipio de Arboledas (Norte de Santander).

La estrategia didáctica fue aplicada en 35 estudiantes del grado decimo, en el área de

química, siendo la docente autora de esta tesis. Se trata de pasar de unas formas

pedagógicas memorísticas y mecánicas a otras activas y relacionadas con los entornos

cotidianos y vivenciales de los alumnos. La metodología utilizada fue descriptiva con un

enfoque cualitativo; observándose que, mediante la aplicación de diversos ejercicios de

nomenclatura con los estudiantes, hubo progreso en la apropiación del lenguaje de la

química inorgánica, enfocándose primordialmente en identificar la presencia de

compuestos químicos en su vida cotidiana.

Palabras claves: Nomenclatura, química inorgánica, estrategia didáctica, aprendizaje

activo y aprendizaje situado.

Abstract

The thesis proposes a didactic strategy, focused on the teaching-learning of the

nomenclature in inorganic chemistry, which is a specialized language very typical of this

discipline. In which it is necessary to be able to understand the name of the different

compounds on a global level, taking into account their rules according to the International

Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). It was carried out with the context of the

San José of Castro Rural Educational Center, located in the Castro District of the

municipality of Arboledas (North of Santander).

The didactic strategy was applied in 35 students of the tenth grade, in the area of chemistry,

being the teacher author of this thesis. It is about moving from a rote learning and

mechanical pedagogical forms to other active and related to the daily and experiential

environments of the students. The methodology used was descriptive with a qualitative

approach; observing that, through the application of various nomenclature exercises with

the students, there was progress in the appropriation of the language of inorganic

chemistry, focusing primarily on identifying the presence of chemical compounds in their

daily lives.

Keywords: Nomenclature, inorganic chemistry, didactic strategy, active learning and

situated learning.

Contenido

Resumen ............................................................................................................................ VII

Contenido ........................................................................................................................... XI

Lista de figuras ................................................................................................................ XIII

Lista de tablas ...................................................................................................................XV

Introducción ........................................................................................................................ 1

1. Aspectos preliminares ................................................................................................... 5 1.1 Identificación del problema ................................................................................. 5

1.1.1 Antecedentes ........................................................................................ 5 1.1.2 Descripción del problema ..................................................................... 6 1.1.3 Formulación de la pregunta problema .................................................. 8

1.2 Justificación ......................................................................................................... 8 1.3 Objetivos .............................................................................................................. 9

1.3.1 Objetivo general .................................................................................... 9 1.3.2 Objetivos específicos ............................................................................ 9

2. Marco referencial .......................................................................................................... 11 2.1 Marco teórico ..................................................................................................... 11

2.1.1 Conceptos preliminares. ..................................................................... 11 2.1.2 Epistemología de la nomenclatura de química inorgánica. ............... 13 2.1.3 Nomenclatura de química inorgánica ................................................. 16 2.1.4 Enseñanza de la nomenclatura química. ........................................... 32 2.1.5 Aprendizaje Activo. ............................................................................. 32 2.1.6 Cognición situada................................................................................ 32 2.1.7 Enseñanza de la química. .................................................................. 33 2.1.8 Estándares de competencias y derechos básicos de aprendizaje ................................................................................................... 33

3. Metodología ................................................................................................................... 35 3.1 Tipo de investigación ......................................................................................... 35 3.2 Población ........................................................................................................... 35 3.3 Etapas del proceso de enseñanza .................................................................... 36

3.3.1 Selección información. ........................................................................ 36 3.3.2 Diseño prueba diagnóstica. ................................................................ 36 3.3.3 Contenido y estructura de la estrategia didáctica. ............................. 36 3.3.4 Desarrollo de la estrategia didáctica. ................................................. 36 3.3.5 Evaluación ........................................................................................... 36

XII Contenido

4. Resultados y análisis de resultados .......................................................................... 39 4.1 Selección información ....................................................................................... 39 4.2 Prueba diagnóstica ............................................................................................ 39 4.3 Contenido y estructura de la estrategia didáctica ............................................. 42 4.4 Evaluación ......................................................................................................... 45

5. Conclusiones y recomendaciones ............................................................................. 52 5.1 Conclusiones ..................................................................................................... 52 5.2 Recomendaciones ............................................................................................. 54

A. Anexo: Guías utilizadas en la enseñanza de la nomenclatura inorgánica ........... 56

B. Anexo: Prueba final ..................................................................................................... 59

Referencias bibliográficas ............................................................................................... 61

Lista de figuras

Figura 1. Fórmulas estructurales de algunos compuestos inorgánicos. .................... 13

Figura 2. Símbología planteada por Dalton (1810) ..................................................... 15

Figura 3. Prueba diagnóstica aplicada ........................................................................ 40

Figura 4. Actividad de apropiación .............................................................................. 44

Figura 5. Desarrollo actividad de apropiación ............................................................. 44

Lista de tablas

Tabla 1. Nomenclatura de hidruros metálicos ........................................................... 18

Tabla 2. Nomenclatura Stock óxidos ......................................................................... 20

Tabla 3. Nomenclatura sistemática óxidos ................................................................ 21

Tabla 4. Nomenclatura tradicional óxidos .................................................................. 21

Tabla 5. Nomenclatura Stock hidróxidos ................................................................... 24

Tabla 6. Nomenclatura sistemática hidróxidos .......................................................... 24

Tabla 7. Nomenclatura tradicional hidróxidos ............................................................ 24

Tabla 8. Nomenclatura hidrácidos ............................................................................. 25

Tabla 9. Nombres tradicionales y Stock de los ácidos oxigenados del cloro (oxiácidos) ...................................................................................................................... 27

Tabla 10. Nomenclatura sistemática de oxiácidos del cloro ....................................... 28

Tabla 11. Nomenclatura Stock para las sales binarias ............................................... 29

Tabla 12. Nomenclatura sistemática para las sales binarias ...................................... 29

Tabla 13. Nomenclatura tradicional para las sales binarias ........................................ 29

Tabla 14. Nomenclatura Stock de oxisales ................................................................. 30

Tabla 15. Nomenclatura tradicional oxisales ............................................................... 31

Tabla 16. Resultados obtenidos en la aplicación de la prueba diagnóstica ............... 41

Tabla 17. Resultados obtenidos de relacionar los términos de la izquierda con las definiciones ...................................................................................................................... 45

Tabla 18. Identificación de grupos funcionales (óxidos, hidróxidos, ácidos y sales) .. 46

Tabla 19. Resultados de nombrar los óxidos según la nomenclatura tradicional ....... 46

XVI Contenido

Tabla 20. Resultados de nombrar los óxidos según la nomenclatura sistemática ..... 47

Tabla 21. Resultados de nombrar los óxidos según la nomenclatura Stock .............. 47

Tabla 22. Resultados a la pregunta sobre relacionar el compuesto con su nombre

correspondiente .................................................................................................................. 48

Tabla 23. Resultados identificación de un catión o un anión ...................................... 48

Tabla 24. Resultados identificación de los compuestos inorgánicos estudiados (óxidos, ácidos, hidróxidos y sales), en un producto de uso diario. .................................. 49

Introducción

Durante el desarrollo del plan de área de Ciencias Naturales Química, una de las temáticas

a tratar es la enseñanza de la nomenclatura de química inorgánica. Según Araque y Mazo

(2015): “La nomenclatura química puede considerarse como un lenguaje y desde este

punto de vista está constituida por palabras que obedecen las reglas de la sintaxis.” Es

decir, que para que los estudiantes puedan aplicar estas normas correctamente, deben

aprender el lenguaje de la química, lenguaje que muchas veces, debido a la metodología

empleada por los docentes se vuelve un proceso mecánico y memorístico, sin permitir que

estos sean relacionados por los alumnos en procesos de su entorno y vida cotidiana.

(Hernández Fandiño, 2011)

El aprendizaje de la nomenclatura en la escuela secundaria y en la universidad ha sido

objeto de grandes controversias debido no sólo al fracaso observado en la adquisición de

este lenguaje por parte de los estudiantes sino también al rechazo que los mismos

muestran hacia dicho aprendizaje (Laurella, 2015). Según Triana Beltrán (2016), se

evidencia que en la competencia de lectura y comprensión de cualquier tipo de texto en

los jóvenes de la actualidad se ha visto deteriorada por muchos factores, entre ellos la

limitación que hay en el aprendizaje de conceptos científicos básicos, lo que determina que

los jóvenes no alcanzan niveles de comprensión y explicación de los fenómenos naturales

acordes a los años de formación recibida.

Actualmente los jóvenes son apáticos a desarrollar la lectura de libros, según cifras del

2016 en la encuesta de consumo cultural del DANE, solo un 47,5 % de personas mayores

de 12 años leyeron libros en el último año, lo cual da como resultado un promedio de 4,3

libros leídos en el año (DANE, 2017). Esta apatía se ve reflejada igualmente en la lectura

de textos científicos, haciendo que los conceptos básicos de este lenguaje no sean

comprendidos. Es por ello por lo que, como docente de química, se deben de implementar

2 Enseñanza de la nomenclatura de química inorgánica como lenguaje científico especializado en el área de química

estrategias para que los estudiantes puedan construir un lenguaje científico, especialmente

en la nomenclatura de compuestos inorgánicos.

En el presente trabajo se implementa una estrategia didáctica que permita a los

estudiantes adquirir un lenguaje especializado a partir del aprendizaje de la nomenclatura

de compuestos inorgánicos, a través del aprendizaje activo y la enseñanza situada. Para

lograrlo, este se basa en experiencias previas, y en procesos de investigación que se han

desarrollado en torno al tema. De la misma forma, busca que mediante dicha estrategia

los educandos logren identificar y aplicar las reglas en la nomenclatura inorgánica y

relacionar las sustancias inorgánicas que encuentran en el diario vivir.

Dentro de la revisión bibliográfica se encontraron trabajos previos que abordan la

enseñanza de la nomenclatura química, así como algunas estrategias que permitan

adquirir este lenguaje de forma más práctica para los estudiantes. Según Bernadelli (2015):

“numerosas investigaciones reflejan que algunas dificultades surgen debido a problemas

en la comunicación dentro del aula por desconocimiento del lenguaje específico disciplinar

por parte de los estudiantes”.

Igualmente, se reconoce que la nomenclatura está dada por unas normas establecidas por

la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), la cual ha realizado algunas

recomendaciones para la nomenclatura de la química inorgánica, pero es flexible en el

nombramiento de los ácidos inorgánicos, dado que con frecuencia el estudiante se pude

confundir al utilizar una nomenclatura sistemática (IUPAC) y al mismo tiempo interactuar

en la vida cotidiana con sustancias que se nombran de forma radicalmente diferente

(Araque Marín & Mazo Lopera, 2015).

En cuanto al lenguaje en la química, se refiere a todos los elementos lingüísticos y no

lingüísticos que los químicos utilizan para expresar lo que se quiere decir sobre el mundo

de las sustancias y sus transformaciones, por tanto, es un lenguaje particularmente

diferente de otros lenguajes en ciencias. Incluye, por lo menos, el simbolismo químico

(Dalton, Berzelius) y las fórmulas químicas, y es a partir de estos elementos que se

transforma en un lenguaje especializado.

Introducción 3

Puesto que un lenguaje en general es la forma de comunicar el pensamiento y las

emociones, “Cuando se habla de lenguaje de la ciencia se refiere a un uso sociocultural

específico que permite comunicar las búsquedas, los procesos, los descubrimientos, los

resultados de la actividad científica a una comunidad tanto especializada como no

especializada, el cual es primordialmente escrito y requiere un descentramiento de la

escritura personal para dar paso a la escritura académica que se adecua, generalmente,

a la tipología de texto expositivo-argumentativo” (Cisneros Estupiñan, 2011).

1. Aspectos preliminares

1.1 Identificación del problema

1.1.1 Antecedentes

Las propuestas sobre la enseñanza de la nomenclatura de química inorgánica abundan en

la bibliografía, un ejemplo está el realizado por Cantillo (2016) la cual propone el diseño de

una unidad didáctica integradora como estrategia para mejorar el proceso de enseñanza y

aprendizaje en el tema de nomenclatura de química inorgánica, teniendo en cuenta los

conceptos del modelo didáctico integrador, en la cual presentó resultados positivos por

parte de los estudiantes, con respecto a la identificación de sustancias químicas

inorgánicas en su entorno cotidiano y la importancia de conocer cómo se nombran,

basándose en la estructura del aprendizaje situado. Igualmente, se presenta la ponencia

de Araque y Mazo (2015) en el encuentro internacional de educación en ingeniería, en la

cual se construyó una estrategia didáctica potencialmente significativa, la cual se centró

en el entendimiento de los ácidos oxácidos, orientada en criterios pedagógicos y didácticos

correspondientes para facilitar la comprensión de la nomenclatura inorgánica tradicional

de forma significativa, obteniendo que es posible relacionar la nomenclatura IUPAC y la

nomenclatura tradicional.

En el trabajo de Pinzón (2016), se llevó a cabo un diagnóstico inicial en el cual se pudo

determinar las falencias de los jóvenes, y a su vez se diseñó una estrategia didáctica de

aprendizaje, mediante la elaboración de una cartilla y juegos que permitieron reforzar el

tema de nomenclatura química, y obtener con ello un mayor de parte de los estudiantes

hacia el tema en cuestión.

En cuanto a la enseñanza del lenguaje científico se pueden encontrar diferentes referentes,

según Borsese (2000) el lenguaje químico “es específico, ya que cada símbolo encierra un

número elevado de significados, no sólo da nombres a las transformaciones de la materia


a nivel macro y microscópico, sino que los registra, codifica y convierte en elementos de

pensamiento y comunicación”. Algunos estudios han mostrado que debido a que el

lenguaje de la química no es un lenguaje basado solo en conceptos, sino que a su vez es

gráfico y algunas veces matemático, es bastante confuso y difícil de entender, gracias a la

polisemia y la sinonimia, que en este se presenta (Montagut Bosque, 2010).

Según Mayeem, et al (2018), el uso de modelos conceptuales construidos localmente en

los colegios de Offinso y Atebubu Ghana, el cual tuvo como objetivo mejorar la

comprensión de los estudiantes de SHS en fórmulas químicas y nomenclatura. Mediante

la aplicación de pruebas diagnostico al inicio y al final en un grupo experimental y de control

con 200 estudiantes como tamaño de muestra. Cuyos resultados han demostrado que el

uso de modelos conceptuales mejora la comprensión de los profesores en prácticas en

fórmulas químicas y nomenclatura. Además, se descubrió que los modelos conceptuales

no tenían influencia sobre el género o la capacidad cognitiva.

1.1.2 Descripción del problema

La sede de secundaria del Centro Educativo Rural San José de Castro está ubicada en el

Corregimiento de Castro, a una distancia de 9 kilómetros del casco urbano del municipio

de Arboledas Departamento Norte de Santander. Ocupa un área de 1.200 m2. Es un

establecimiento educativo no certificado de carácter oficial, adscrita a la secretaría de

educación de Norte de Santander.

De acuerdo con la evaluación de su contexto, cuenta con una población de estudiantes

ubicados en el estrato uno y dos, se estima que el 75 % donde los padres no tienen ningún

grado de escolaridad, afectando en el acompañamiento de sus hijos a nivel educativo. De

igual forma esto conlleva al escaso cumplimiento de las labores escolares reflejándose en

el bajo rendimiento académico.

Los jóvenes especialmente los hombres en ocasiones se retiran del estudio para

colaborarles económicamente a sus padres y en el caso de las niñas para formar nuevas

familias a temprana edad, interrumpiendo su proyecto de vida.

Se presenta inestabilidad económica y emigración de familias debido a la falta de empleo

u ocupación que les permita generar recursos. Igualmente, debido a la situación de la

Aspectos preliminares 7

frontera se ha presentado un aumento de estudiantes procedentes de Venezuela, algunos

de los cuales no han definido su documentación. El contexto socio económico donde se

desenvuelven es muy limitado sin oportunidades de mejoramiento y de progreso. Sin

embargo, las tierras de este corregimiento son fértiles y prósperas.

Unido a estas condiciones, también se presentan cambios frecuentes de docentes, debido

a la búsqueda de mejores condiciones por parte de estos, ya sea en el ámbito familiar o

por cuestiones de salud. Estas situaciones han ocasionado que los jóvenes vean

interrumpidas de manera parcial sus actividades académicas y experimenten un cambio

en la metodología del docente, por lo que afecta los procesos de aprendizaje y formación

en competencias.

La asignatura de química en el centro consiste en una intensidad de cuatro clases de 50

min cada uno, durante la semana. Algunos de los cuales se ven interrumpidos debido a

una diversidad de actividades que se desarrollan en el colegio, como izadas de bandera,

eucaristías, charlas de diversas instituciones, actividades deportivas, culturales, entre

otras, las cuales ocasionan una pérdida en la continuidad del proceso. Igualmente, debido

a las grandes distancias que deben recorrer la mayoría de los estudiantes para poder llegar

al colegio y de regreso a sus casas, algunos de ellos caminando entre dos y tres horas, y

a lo extenuante de la jornada, es complicado el proceso de dejar actividades por fuera del

horario escolar, ya que es poco probable que sean desarrolladas. Así, todos los procesos

de enseñanza-aprendizaje y refuerzo de conocimientos se llevan a cabo en el aula escolar.

Todas estas variables hacen que los conceptos de nomenclatura de química inorgánica

sean considerados difíciles y complicados de entender en los estudiantes del grado

décimo. Según Gómez et al. (2008) son básicamente:

- Confusión de las reglas, aprendizaje memorístico sin comprensión y por tanto a corto

plazo.

- Aislamiento de los conceptos estudiados en distintos capítulos.

- El mito de la dificultad del estudio de la nomenclatura.


- En secundaria y posiblemente a nivel medio superior, el alumno no comprende las

razones de un lenguaje especial, puesto que no conoce la amplia gama de los compuestos

químicos y la necesidad de ese lenguaje.

- Se evalúan los exámenes por las respuestas correctas, y no se consideran las razones

por las que el alumno llega a una determinada conclusión.

1.1.3 Formulación de la pregunta problema

Como puede verse, hay varios motivos por los que el aprendizaje de los temas

relacionados con nomenclatura de química inorgánica, primeramente, que los estudiantes

debido a las dificultades presentadas en su formación presentan falencias en la

interpretación de las normas que se plantean para la nomenclatura de compuestos

inorgánicos. Igualmente, no relacionan lo visto en las clases con las sustancias que los

rodean en su entorno cotidiano.

Ante esta situación se plantea la siguiente pregunta: ¿Cómo se puede proponer una

estrategia didáctica centrada en el aprendizaje activo y la enseñanza situada para la

enseñanza aprendizaje de la nomenclatura de química inorgánica a los jóvenes del grado

décimo del Centro Educativo Rural San José de Castro?

1.2 Justificación

La mayoría de los eventos que ocurren en el entorno llevan a cabo procesos químicos, por

tanto, es una ciencia inherente al ser humano. Desde las partículas que componen el

cuerpo de los seres vivos y no vivos, hasta los grandes astros que se encuentran en el

universo, todo está conformado por materia. Por este motivo se debe incentivar en los

jóvenes el interés por aprender esta rama del conocimiento. Actualmente se encuentran

diversidad de herramientas que hacen que el proceso de aprendizaje de la química sea

mucho más significativo para los estudiantes.

Por esta razón, cada día se implementan nuevas estrategias que permiten al joven poder

desarrollar procesos de comprensión frente a la materia, haciendo de este un modelo más

dinámico y, por ende, haciendo que los estudiantes interioricen más los conceptos. Esto

da una ventaja al momento de aprender las normas para la nomenclatura de química

Aspectos preliminares 9

inorgánica, ya que puede hacerse de forma más lúdica, lo que facilita el proceso de

aprendizaje.

El planteamiento de una estrategia didáctica está basado en la observación del docente,

al identificarse una situación problema dentro del grupo de trabajo, se permite diseñar

distintas actividades que permitan solucionarlo, de acuerdo con los temas a tratar y el

grupo poblacional. En este caso, se llevó a cabo una serie de actividades pedagógicas que

permitieron a los estudiantes mejorar su aprendizaje y comprensión de la nomenclatura de

química inorgánica.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo general

Proponer una estrategia didáctica centrada en el aprendizaje activo y la enseñanza situada

para la enseñanza aprendizaje de la nomenclatura de química inorgánica a los jóvenes del

grado décimo del Centro Educativo Rural San José de Castro (Arboledas, Norte de

Santander)

1.3.2 Objetivos específicos

• Seleccionar los conceptos relacionados con nomenclatura de química inorgánica que

harán parte de la estrategia.

• Diseñar e implementar una prueba diagnóstica para evaluar los conocimientos previos

de los estudiantes.

• Proponer el contenido y la estructura de la estrategia.

• Desarrollar la estrategia didáctica utilizando el método de aprendizaje activo, y valiéndose

de objetos de la vida cotidiana (enseñanza situada) para la enseñanza de la nomenclatura

de química inorgánica.

• Evaluar el proceso cognitivo de los estudiantes sobre nomenclatura de química

inorgánica.

2. Marco referencial

2.1 Marco teórico

2.1.1 Conceptos preliminares.

Dentro de la enseñanza de la nomenclatura de química inorgánica, debemos tener claros

ciertos conceptos, los cuales nos brindan la información suficiente para poder nombrar los

distintos compuestos inorgánicos. Entre ellos están:

- Números de oxidación: Cada átomo de un compuesto se caracteriza por un estado de

oxidación (electrones ganados o perdidos con respecto al átomo aislado). El número que

indica este estado se llama número de oxidación del elemento en dicho compuesto. Es

positivo si se presenta una pérdida de electrones y negativo si hay ganancia de electrones.

El número de oxidación se define como la carga eléctrica formal (puede que no sea real)

que se asigna a un átomo en un compuesto. Para asignar el número de oxidación a cada

átomo en una especie química se emplea un conjunto de reglas, que se pueden resumir

del modo siguiente:

1. El número de oxidación de todos los elementos libres es cero, en cualquiera de las

formas en que se presenten: Ca, He, N2, P4, etc. En moléculas con átomos iguales, N2, H2,

etc., los electrones del enlace están compartidos equitativamente y no se pueden asignar

a ninguno de los átomos.

2. El número de oxidación de cualquier ion monoatómico es igual a su carga eléctrica. Así,

el número de oxidación del 𝑆2– es -2, de 𝐾+ es +1, los cuales coinciden con sus respectivas

cargas eléctricas.

3. El número de oxidación del hidrógeno (H) en sus compuestos es +1, excepto en los

hidruros, que es –1.


4. El número de oxidación del oxígeno (O) en sus compuestos es –2, excepto en los

peróxidos, que es –1 y superperóxidos -1/2

5. El número de oxidación de los metales alcalinos es siempre +1.

6. El número de oxidación de los metales alcalinotérreos es siempre +2.

7. El número de oxidación del flúor (F) en sus compuestos es siempre –1. El número de

oxidación de los demás halógenos varía desde ±1 a 7, siendo positivo cuando se combina

con el oxígeno o con otro halógeno más electronegativo.

8. La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos de una molécula es

cero, y si se trata de un ion, es igual a la carga del ion.

- Número de oxidación y valencia: La valencia es la capacidad de formar enlaces. El

concepto de valencia resulta útil en la formulación de compuestos binarios, mientras que

el número de oxidación lo es en compuestos de tres o más elementos. Es importante

distinguir entre número de oxidación y valencia. Consideremos, por ejemplo, los siguientes

compuestos del carbono:

–4 –2 0 +4

𝐶𝐻4 𝐶𝐻3𝐶𝑙 𝐶𝐻2𝐶𝑙2 𝐶𝐶𝑙4

En todos ellos el carbono presenta invariablemente su valencia de cuatro, mientras que su

número de oxidación es distinto en cada compuesto (se indica encima de la fórmula).

- Fórmulas químicas: La fórmula química es una representación simbólica de la molécula

o unidad estructural de una sustancia en la que se indica la cantidad o proporción de

átomos que intervienen en el compuesto.

Tipos de fórmulas químicas:

Marco referencial 13

a. Fórmula molecular: indica el número y clase de átomos de una molécula. No da apenas

información de cómo están unidos los átomos. H2O, HCl, O2, F2

b. Fórmula estructural: se representa la ordenación de los átomos y cómo se enlazan

para formar moléculas. Ej. ácido sulfúrico, cloruro de hidrógeno, ácido fosfórico.

Figura 1. Fórmulas estructurales de algunos compuestos inorgánicos.

a) b) c)

a) Ácido sulfúrico (H2SO4) b) cloruro de hidrógeno (HCl) c) Ácido fosfórico (H3PO4)

c. Fórmula empírica: indica la proporción de los diferentes átomos que forman dicho

compuesto. Así el peróxido de hidrógeno se representa mediante la fórmula empírica 𝐻𝑂

y molecular 𝐻2𝑂2 El óxido fosfórico empírico 𝑃2𝑂5 molecular 𝑃4𝑂10 .

- Función química y grupo funcional: A excepción de los gases nobles, prácticamente

todos los elementos se combinan entre sí. Se conoce como 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. Y el grupo funcional,

determina las propiedades químicas de las sustancias de las cuales hacen parte. Los

compuestos que se clasifican dentro de una función química pueden tener diferentes

propiedades físicas y químicas. (Solís Correa, 2014).

2.1.2 Epistemología de la nomenclatura de química inorgánica.

Se puede hablar de nomenclatura de química inorgánica desde la Edad Antigua. En la

Edad Media con la alquimia y en la Edad Moderna donde se dan los más grandes aportes

generados por diferentes científicos dentro de los que se destacan Lavoisier, Dalton y

Berzelius, para la consolidación de la nomenclatura de química inorgánica y finalmente con

el surgimiento de la IUPAC en la Edad Contemporánea la cual se encarga de unificar por


medio de reglas los nombres de las sustancias inorgánicas. (Díaz Suarez, Vargas Rojas,

& Pérez Miranda, 2009).

A partir de sus estudios en mineralogía y química analítica, Bergman (1735 – 1784) planteó

que la química debía dividirse en dos partes, la química orgánica y la química inorgánica

(De Jaime Lorén, 2010). Lavoisier propuso los cimientos de la química, a la cual le da

forma, rigurosidad y lógica. Lavoisier y sus colaboradores propusieron entonces un sistema

de nomenclatura que tomó como base las reacciones de oxidación, las cuales los

condujeron a clasificar las sustancias en: Elementos (metales y no metales) y compuestos

(óxidos, ácidos, bases y sales). (Cantillo Maldonado, 2016).

En 1782 Guyton de Morveau (1737 – 1816) postuló un sistema de nomenclatura en el libro

Methode de Nomenclature Chimie en colaboración con Lavoisier y los demás autores,

publicado en 1787, que se convirtió rápidamente en el lenguaje internacional de la química

(Díaz Suarez, Vargas Rojas, & Pérez Miranda, 2009).

Por otro lado, en el lenguaje químico se hizo necesaria la representación gráfica de las

sustancias, es por esto por lo que muchos intentaron crear códigos escritos para tal fin.

Entre ellos se destacan Jean-Henry Hassenfratz (1755 - 1827) y Pierre Adet (1763 - 1832),

quienes plantearon el uso de un conjunto de símbolos (simbolismo) adaptada a la nueva

forma de nombrar y pensar acorde con los nuevos planteamientos hechos por Morveau y

sus colaboradores. (Cantillo Maldonado, 2016)

De igual forma, John Dalton (1766 - 1844) propuso representar los elementos y

compuestos químicos con símbolos (Círculos con un diseño interior para cada elemento),

pero este sistema no tuvo acogida debido a la dificultad de reproducirlos (Figura 1).

Berzelius (1779 - 1848) posteriormente propuso el uso de la primera letra mayúscula del

nombre del elemento para representarlo y, si dos elementos tenían la misma letra propuso

adicionar la segunda letra minúscula para diferenciarlos y así facilitar la escritura, por

ejemplo: carbono C, calcio Ca, cobalto Co. Esta simbología es la que se utiliza en la

actualidad.


Figura 2. Simbología planteada por Dalton (1810)

Fuente. Tomado de SINC ciencias. Recuperado de: https://www.agenciasinc.es/Visual/Ilustraciones/3-de-septiembre-de-1803-primeros-simbolos-para-los-atomos-de-los-elementos

https://www.agenciasinc.es/Visual/Ilustraciones/3-de-septiembre-de-1803-primeros-simbolos-para-los-atomos-de-los-elementos

https://www.agenciasinc.es/Visual/Ilustraciones/3-de-septiembre-de-1803-primeros-simbolos-para-los-atomos-de-los-elementos


En el siglo XIX Arrhenius (1859 - 1927) centró su estudio en los iones y las moléculas,

generando la necesidad de nombrar las partículas cargadas y las neutras. Werner propuso

en 1920, un nuevo sistema de nomenclatura aditivo para los compuestos coordinados.

Este sistema fue acogido por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, conocida

por sus siglas en ingles IUPAC, que agregó al nombre el número de oxidación del metal

ubicándolo al final y entre paréntesis, en número romanos, ejemplo: óxido de hierro(II),

óxido de hierro(III) (IUPAC, 2005). Este sistema es conocido como nomenclatura

Stock, los números romanos con paréntesis van pegados a la última del nombre ej.

Hierro(III) corresponde a Stock

2.1.3 Nomenclatura de química inorgánica

Dentro de los nombres de los compuestos químicos, podemos dividir arbitrariamente su

nomenclatura (más allá de que sean orgánicos o inorgánicos) en dos grandes clases:

- Nombres triviales: Corresponden a pocas sustancias, pero de amplio uso. Se aprenden

de forma memorística. Ejemplo: Agua, gas pimienta, sal de cocina.

- Nombres tradicionales: Sirven para nombrar una amplia gama de sustancias, aunque

no necesariamente conocidas. Dan información sobre la composición y la estructura de los

compuestos a los cuales refieren. Requieren el aprendizaje de reglas para su utilización.

Ej.: nitrato de sodio, trifluoruro de fósforo.

Según el libro rojo para nomenclatura de compuestos inorgánicos de la IUPAC (2005): “La

nomenclatura química debe evolucionar para reflejar las necesidades de la comunidad que

hace uso de ella.” También es necesario hacer una nomenclatura lo más sistemática y

sencilla posible para ayudar a los usuarios menos familiarizados (por ejemplo, porque solo

están en el proceso de estudiar química o son no-químicos que necesitan tratar con

productos químicos en el trabajo o en casa).

Existen tres sistemas de nomenclatura donde se agrupan y nombran los compuestos

inorgánicos, sin embargo, la IUPAC recomienda la nomenclatura Sistemática. Estos tres

sistemas son:


• Stock: propuesta por Alfred Stock en 1919 para uso en la denominación de compuestos

binarios, ternarios y cuaternarios, donde el oxígeno actúa como grupo oxo. Se nombra

primero el anión y luego el catión, teniendo en cuenta el número de oxidación del metal se

ubica al final en número romano y en paréntesis.

• IUPAC (sistemática): se emplean prefijos indicando el número de átomos de cada

elemento de acuerdo con las reglas dadas por la IUPAC.

• Tradicional: Se empieza con el nombre del anión y con los prefijos hipo-, per- y los sufijos

–ico (-ato) e –oso (-ito), cuando hay presencia de oxígeno, y el sufijo -hídrico (-uro) en

ausencia de oxígeno; dependiendo del número de oxidación seguido del catión cuyo sufijo

dependerán de este número. Ico y oso con presencia de oxígeno; hídrico y uro ausencia

de oxígeno.

Algunos conceptos para tener en cuenta definidos por la IUPAC son:

• Cationes: Un catión es una especie monoatómica o poliatómica que tiene carga positiva

(+1, +2, +3).

• Aniones: Un anión es una especie monoatómica o poliatómica que tiene carga negativa

(-1, -2, -3).

• Compuestos binarios: Los compuestos binarios son los que tienen dos elementos

diferentes, por ejemplo:

- El 𝑁𝑎𝐶𝑙, cloruro de sodio, contiene dos elementos, el sodio y el cloro.

- El 𝐻2𝑂, agua, contiene dos elementos, el hidrógeno y el oxígeno.

Se habla de óxido cuando el compuesto está formado por el oxígeno y otro elemento el

cual puede ser metal o no metal. Y de sales binarias (-uro), cuando el compuesto se forma

por la unión de un anión y un catión.


Hidruros: Son compuestos que contienen hidrógeno y otro elemento. Generalmente se

obtienen por reacción directa entre los dos elementos: El hidrógeno tiene carga -1 porque

está unido a un átomo con menor electronegatividad con respecto al hidrógeno ej., NaH y

no NH3

1

𝑛𝐸𝑛 +

𝑦

2𝐻2 = 𝐸𝐻𝑦

donde 𝐸𝐻𝑦 es la fórmula general de los hidruros. Podemos ver que 𝑦 es el número de

átomos de hidrógeno que hacen falta para completar los octetos de los otros átomos en la

molécula. Habrá dos casos:

Caso 1: Cuando E es un átomo de un metal, los electrones externos de E serán cedidos

al hidrógeno, que adquirirá carga negativa y la configuración del helio (𝐻: )−. Así, el hidruro

de calcio será:

𝐻𝑥° 𝐶𝑎𝑥

° 𝐻 o 𝐶𝑎𝐻2

Todos los elementos que pertenecen a grupos periódicos con un número igual o menor

que 14 actuarán con estado de oxidación formal positivo, siendo 𝑦 este estado de

oxidación. Esto significa que estos elementos tienen mayor capacidad para donar

electrones que el átomo de hidrógeno. En los hidruros metálicos el hidrógeno está unido

al metal en forma atómica.

La nomenclatura de los hidruros metálicos se hace con la palabra hidruro, la preposición

"de", el nombre del elemento y entre paréntesis, su estado de oxidación. Por ejemplo:

Tabla 1. Nomenclatura de hidruros metálicos

Compuesto Nomenclatura

𝐶𝑠𝐻 hidruro de cesio

𝐻𝑔𝐻2 hidruro de mercurio(II)

𝐺𝑎𝐻3 hidruro de galio

𝑃𝑏𝐻4 hidruro de plomo(IV)

Fuente: Solís, Correa (2014)


Cuando el elemento metálico sólo forma un estado de oxidación positivo, como es el caso

del cesio es optativo escribir su estado de oxidación.

Caso 2: Cuando el elemento E es un no-metal, el hidrógeno cederá su electrón al átomo E

para que éste complete su octeto, quedando el hidrógeno con carga formal positiva y el

elemento E quedará invertido respecto al caso anterior. Se forma el nombre del compuesto

con el nombre del no-metal (terminado en "uro"), la preposición "de" y la palabra hidrógeno.

Esto se da porque el hidrógeno se combina con un átomo más electronegativo ej. NH3. Por

ejemplo, para el sulfuro de hidrógeno la fórmula es 𝐻2𝑆. Nótese que en todas las fórmulas

se escribe primero el símbolo del átomo que tiene estado de oxidación positivo. Cuando el

compuesto se encuentra en estado acuoso, se utiliza el sufijo –hídrico.

Este caso ocurre con los elementos de los grupos 16 y 17.

La ecuación estequiométrica cambia sólo en que los elementos de los grupos 16 y 17

forman moléculas con un número de átomos pequeño y conocido. El azufre forma

moléculas 𝑆8 por lo que la ecuación química para la obtención de su hidruro es:

1

8𝑆8 + (

2

2) 𝐻2 ⇆ 𝐻2𝑆

o

1

8𝑆8 + 𝐻2 ⇆ 𝐻2𝑆 (Solís Correa, 2014)

La composición química de muchos hidruros (carga negativa del hidrógeno) se conoce

desde antes de la sistematización de la nomenclatura química, y la IUPAC acepta que se

sigan utilizando sus nombres tradicionales. Por ejemplo, se utiliza el nombre metano en

lugar de hidruro de carbono para el 𝐶𝐻4. (Solís Correa, 2014)

• Óxidos: Las combinaciones de los elementos con el oxígeno producen compuestos

llamados óxidos. Prácticamente cualquier óxido puede obtenerse de la reacción directa

con el oxígeno y el elemento, aunque esta reacción no es la única forma para obtenerlos:


𝑥

𝑛𝐸𝑛 +

𝑦

2𝑂2 = 𝐸𝑥𝑂𝑦

por ejemplo,

1

𝑛𝐶𝑎𝑛 +

1

2𝑂2 = 𝐶𝑎𝑂

2

𝑛𝐹𝑒𝑛 +

3

2𝑂2 = 𝐹𝑒2𝑂3

1

8𝑆8 + 𝑂2 = 𝑆𝑂2

2

2𝐼2 +

7

2𝑂2 = 𝐼2𝑂7

En los ejemplos anteriores, el valor de 𝑛 en Ca y Fe es de 1.

La fórmula general de los óxidos es 𝐸𝑥𝑂𝑦. Hay varias formas de nombrar a los óxidos.

Stock La más sencilla es iniciar con la palabra óxido, seguida de la preposición "de", el

nombre del elemento que forma el óxido, y el estado de oxidación que presenta, escrito en

número romano y entre paréntesis (Tabla 2).

Tabla 2. Nomenclatura Stock óxidos

Compuesto Nomenclatura Stock

𝐾2𝑂 óxido de potasio

𝐹𝑒𝑂 óxido de hierro(II)

𝐵𝑖2𝑂3 óxido de bismuto(III)

𝐶𝑂2 óxido de carbono(IV)

𝑉2𝑂5 óxido de vanadio(V)



Cuando un elemento presenta sólo un estado de oxidación, como ocurre entre los que

están en los grupos 1 y 2, se omite el número romano del estado de oxidación. El estado

de oxidación del elemento será el valor de "𝑦”, excepto cuando este número se ha

simplificado. Considerando que el estado de oxidación del oxígeno es -2, todas las

fórmulas 𝐸𝑂 indican que el estado de oxidación de E es +2, todas las fórmulas 𝐸𝑂2 indican

que el estado de oxidación de E es +4, y todas las fórmulas 𝐸𝑂3 indican que el estado de

oxidación de E es +6.

Sistemática. Otra nomenclatura consiste en "leer" la fórmula: indicar con un prefijo el

número de átomos de oxígeno, seguido de la palabra óxido, luego la preposición "de", y

con otro prefijo el número de átomos del otro elemento, con su nombre, el cual se lee de

derecha a izquierda vea la tabla 3.

Tabla 3. Nomenclatura sistemática óxidos

Compuestos Nomenclatura sistemática

𝐾2𝑂 óxido de potasio

𝐹𝑒𝑂 monóxido de monohierro

𝐵𝑖2𝑂3 trióxido de dibismuto

𝐶𝑂2 dióxido de carbono

𝑉2𝑂5 pentóxido de divanadio


Tradicional. Otra nomenclatura, ya casi en desuso en binarios porque exige memorizar los

diferentes estados de oxidación de los elementos, consiste en decir la palabra óxido

seguida del nombre del ion en su estado de oxidación correspondiente (Tabla 4).

Tabla 4. Nomenclatura tradicional óxidos

Compuesto Nomenclatura tradicional

𝐾2𝑂 óxido potásico

𝐹𝑒𝑂 óxido ferroso

𝐵𝑖2𝑂3 óxido bismutoso

𝐶𝑂2 óxido carbónico

𝑉2𝑂5 óxido pervanádico



• Peróxidos: El átomo estable del oxígeno en la naturaleza es el 𝑂2, que también se

escribe como <∶ �̈� = 𝑂 ∶̈ >. Algunos elementos donadores de electrones logran estabilizar

un ion dioxígeno dinegativo, llamado peróxido con fórmula — 𝑂— 𝑂—. En realidad, son

pocos los peróxidos importantes en química inorgánica: el peróxido de hidrógeno, 𝐻202

llamado comercialmente agua oxigenada (es una disolución de peróxido de hidrógeno con

agua), es muy poco estable y tiende a liberar oxígeno gaseoso:

2 𝐻202(𝑙) ⇒ 2𝐻20(𝑙) + 02(𝑔)

el peróxido de sodio, 𝑁𝑎202, comercialmente llamado "oxilita", y el peróxido de bario, 𝐵𝑎02,

que fue una de las principales materias primas para la preparación del 𝐻2𝑂2.

En todos los casos en los que aparezca la raíz peroxi o la palabra peróxido, ello indica que

existe el grupo 022−, y los oxígenos estructuralmente están unidos -O-O-. Los anteriores

son los más importantes como compuestos puros, pero el grupo aparece frecuentemente

en otros compuestos. (Solís Correa, 2014)

• Hidróxidos metálicos: Son compuestos de fórmula general 𝑀(𝑂𝐻)𝑦, donde 𝑦 es el

estado de oxidación del ion metálico. Son ternarios porque contienen tres elementos: un

elemento metálico, oxígeno e hidrógeno.

Algunos hidróxidos pueden obtenerse por la reacción de óxidos con agua, como en los

ejemplos siguientes:

𝑁𝑎2𝑂(𝑠) + 𝐻2𝑂(𝑙) ⟶ 2 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐)

ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 + 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 2 ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜

o 𝐶𝑎𝑂(𝑠) + 𝐻20(𝑙) ⟶ 𝐶𝑎(𝑂𝐻)2(𝑎𝑐)

ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑖𝑜 + 𝑎𝑔𝑢𝑎 = ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑖𝑜.

Una expresión general para las reacciones anteriores es:

𝑀𝑥𝑂𝑦 + 𝑦𝐻20 ⟶ 𝑥𝑀(𝑂𝐻)𝑦


ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑡á𝑙𝑖𝑐𝑜 + 𝑎𝑔𝑢𝑎 = ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑡á𝑙𝑖𝑐𝑜

Los índices 𝑥 y 𝑦 provienen de la fórmula del óxido.

La reacción de un óxido con agua no es una forma general de obtención de hidróxidos.

Algunas veces el óxido es más estable que el hidróxido y la reacción que se presenta es

la opuesta a la anterior:

𝑥𝑀(𝑂𝐻)𝑦 ⟶ 𝑀𝑥𝑂𝑦 + 𝑦𝐻20

que ocurre regularmente cuando 𝑦 es un valor alto, igual o mayor que 3, como en los casos

siguientes:

2 𝐴𝑙(𝑂𝐻)3(𝑎𝑐) ⟶ 𝐴𝑙2𝑂3(𝑠) + 3𝐻2𝑂(𝑙)

2 ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 + 3 𝑎𝑔𝑢𝑎.

2 𝐴𝑢(𝑂𝐻)3(𝑎𝑐) ⟶ 𝐴𝑢2𝑂3(𝑠) + 3𝐻2𝑂(𝑙)

2 𝑡𝑟𝑖ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑜𝑟𝑜 = 𝑡𝑟𝑖ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑜𝑟𝑜 + 3 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝑇𝑖(𝑂𝐻)4(𝑎𝑐) ⟶ 𝑇𝑖𝑂2(𝑠) + 2𝐻2𝑂(𝑙)

𝑡𝑒𝑡𝑟𝑎ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑖𝑡𝑎𝑛𝑖𝑜 = 𝑑𝑖ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑖𝑡𝑎𝑛𝑖𝑜 + 2 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝑃𝑡(𝑂𝐻)4(𝑎𝑐) ⟶ 𝑃𝑡𝑂2(𝑠) + 2𝐻2𝑂(𝑙)

𝑡𝑒𝑡𝑟𝑎ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑖𝑛𝑜 = 𝑑𝑖ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑖𝑛𝑜 + 2 𝑎𝑔𝑢𝑎

La nomenclatura de estos compuestos se da de forma similar a la de los óxidos.

Stock: con la palabra hidróxido, la preposición “de”, el nombre del ion metálico y el estado

de oxidación en número romanos entre paréntesis (Tabla 5).


Tabla 5. Nomenclatura Stock hidróxidos


𝐹𝑒(𝑂𝐻)2 hidróxido de hierro(II).

𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 hidróxido de hierro(III).

𝐻𝑔𝑂𝐻 hidróxido de mercurio(I).

𝐻𝑔(𝑂𝐻)2 hidróxido de mercurio(II).


Sistemática: con la palabra hidróxido, la preposición "de" y el nombre del ion metálico

(Tabla 6).

Tabla 6. Nomenclatura sistemática hidróxidos

Compuesto Nomenclatura sistemática

𝐿𝑖𝑂𝐻 hidróxido de litio

𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 hidróxido de magnesio

𝑇𝑙(𝑂𝐻)3 hidróxido de tritalio


Tradicional: cuando el metal puede presentar varios estados de oxidación es posible utilizar

la nomenclatura tradicional, en la cual el nombre del ion metálico termina en -ico o en –oso

(Tabla 7).

Tabla 7. Nomenclatura tradicional hidróxidos

𝐹𝑒(𝑂𝐻)2 hidróxido ferroso.

𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 hidróxido férrico.

𝐻𝑔𝑂𝐻 hidróxido mercurioso.

𝐻𝑔(𝑂𝐻)2 hidróxido mercúrico.


Sólo los hidróxidos de los elementos alcalinos son solubles en el agua. Además, éstos

pueden formar iones con facilidad:

𝑀𝑂𝐻 + 𝐻2𝑂 ⟶ 𝑀+ + 𝑂𝐻− 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 M+(ac)


como el 𝐾𝑂𝐻 ⟶ 𝐾(𝑎𝑐)+ + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)

−

El ion 𝑂𝐻(𝑎𝑐)− recibe el nombre de hidroxilo u oxhidrilo, que resulta de extraer un hidrógeno

a la molécula del agua.

Toda sustancia que esté formada por metal y el hidróxido no importa que sea soluble o

insoluble en agua, es considera una base o hidróxido, por ejemplo, 𝑇𝑖(𝑂𝐻)4 es un hidróxido

y es insoluble en agua. Los hidróxidos de los metales alcalinos son bases fuertes y los de

los metales alcalinotérreos (los de Mg, Ca, Sr y Ba) son bases débiles, pues casi no se

disocian; además son poco solubles en agua. Los demás hidróxidos metálicos son casi

totalmente insolubles, o se comportan como bases demasiado débiles. (Solís Correa,

2014)

• Hidrácidos: Los hidruros de los grupos 16 y 17 reaccionan con el agua para producir

iones hidronio y son, por tanto, ácidos. Tomando como ejemplo al cloruro de hidrógeno:

𝐻𝐶𝑙(𝑔) + 𝐻2𝑂(𝑙)(𝑙) ⟶ 𝐻3𝑂(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)

−

Las soluciones acuosas de los hidruros ácidos se denominan "ácidos hidrácidos" o

simplemente "hidrácidos", y en su nomenclatura se incluye la palabra ácido, el nombre

apocopado del no metal y la terminación "hídrico" si está en agua. Su fórmula debe estar

acompañada por la palabra "acuoso" (ac) (Tabla 8).

Tabla 8. Nomenclatura hidrácidos

Compuesto Nomenclatura

𝐻𝐹(𝑎𝑐) acido fluorhídrico

𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) ácido clorhídrico

𝐻𝐵𝑟(𝑎𝑐) ácido bromhídrico

𝐻𝐼(𝑎𝑐) acido yodhídrico

𝐻2𝑆(𝑎𝑐) ácido sulfhídrico

𝐻2𝑆𝑒(𝑎𝑐) ácido selenhídrico

𝐻2𝑇𝑒(𝑎𝑐) ácido telurhídrico



• Oxiácidos: Otro tipo de óxidos reactivos con el agua son los óxidos de los no metales.

Por ejemplo: trióxido de azufre es un líquido

𝑆𝑂3(𝑙) + 𝐻2𝑂(𝑙) ⇄ 𝐻2𝑆𝑂4(𝑎𝑐)

Una diferencia importante entre esta reacción y las anteriores es que cuando se trata de

los óxidos metálicos, el producto siempre contiene uniones simples 𝑀— 𝑂𝐻. En este caso

no siempre se obtienen estas uniones, sino también enlaces 𝑀 = 𝑂 o 𝑀 ⟶ 𝑂. Este hecho

hace que la fórmula general de los compuestos sea 𝐻𝑟𝑀𝑂𝑞, donde 𝑟 y 𝑞 no siempre son

iguales. Generalmente 𝑟 (el número de átomos de hidrógeno) es menor que 𝑞 (el número

de átomos de oxígeno). Es muy difícil generalizar fórmulas para estos compuestos. Es

posible, al mirar la tabla periódica, escoger el número de oxidación más pequeño en valor

absoluto del no metal y este corresponde al número de hidrógenos del oxácido, este

método no aplica para el nitrógeno.

La mayor parte de los oxiácidos son solubles en agua y al disolverse forman iones. A

diferencia de los hidróxidos que dan iones 𝑀𝑌+ y 𝑂𝐻−, la ruptura de las moléculas de

oxiácidos ocurre en el enlace oxígeno-hidrógeno, por su alta diferencia de

electronegatividad: En los hidróxidos la ruptura se da por la alta diferencia de

electronegatividad entre el no metal y el oxígeno ej. NaOH electronegatividad Na 0,9; O

3,5 y H 2,1, hay mayor diferencia de electronegatividad entre el sodio y el oxígeno.

𝑂𝑏𝑀(𝑂𝐻)𝑟 ⟶ 𝑟𝐻+ + 𝑂𝑏𝑀𝑂𝑟𝑟−ó 𝑀𝑂𝑞

𝑟−

como en el siguiente caso:

H2O(𝑙) + HNO3(𝑙) → 𝐻3𝑂(𝑎𝑐)+ + NO3(𝑎𝑐)

−

Observe que 𝑞 = 𝑟 + 𝑏.

Por lo anterior la molécula se representa como 𝐻𝑟𝑀𝑂𝑞, con los átomos de hidrógeno

separados de los de oxígeno, pues en la disociación en solución acuosa los hidrógenos

actuarán como iones positivos. Esta representación es un convenio para los ácidos,


siguiendo la diferencia de electronegatividad, aunque estructuralmente el hidrógeno va

unido al oxígeno.

Las sustancias que producen iones 𝐻+ al ser disueltas en el agua se llaman ácidos (𝐻3𝑂)+.

Las sustancias que contienen oxígeno en sus moléculas y producen iones 𝐻+ al quedar

disueltas en el agua se denominan ácidos oxigenados u oxiácidos.

Como la mayoría de los oxiácidos fueron preparados antes del desarrollo de la

nomenclatura sistemática, recibieron el nombre del óxido no metálico correspondiente

terminado en -oso o en -ico, y éste es el nombre tradicional con que se les denomina. El

nombre Stock, poco empleado, se forma con la palabra "ácido", la raíz griega del número

de oxígenos por molécula seguido de la partícula -oxo-, el nombre del elemento central

terminado en -ico y su estado de oxidación encerrado en paréntesis. Por ejemplo, el ácido

sulfúrico 𝐻2𝑆𝑂4 debería denominarse ácido tetraoxosulfúrico(VI).

Los ácidos oxigenados del cloro son 𝐻𝐶𝑙𝑂, 𝐻𝐶𝑙𝑂2, y 𝐻𝐶𝑙𝑂3 y 𝐻𝐶𝑙𝑂4. En la tabla 9

observamos los nombres tradicionales y Stock de ellos.

Tabla 9. Nombres tradicionales y Stock de los ácidos oxigenados del cloro

(oxiácidos)

Compuesto Nombre tradicional Nombre Stock

𝐻𝐶𝑙𝑂 ácido hipocloroso ácido monoxoclórico(I)

𝐻𝐶𝑙𝑂2 ácido cloroso ácido dioxoclórico(III)

𝐻𝐶𝑙𝑂3 ácido clórico ácido trioxoclórico(V)

𝐻𝐶𝑙𝑂4 ácido perclórico ácido tetraoxoclórico(VII)


Hay una forma muy rápida para reconocer el estado de oxidación del elemento central en

un ácido oxigenado con fórmula general 𝐻𝑟𝑀𝑂𝑞. Esta consiste en realizar la operación

2𝑞 − 𝑟 = 𝑀.

Por ejemplo, en el ácido ortobórico 𝐻3𝐵𝑂3, el estado de oxidación del boro es

(2 × 3) − 3 = 3, y el nombre Stock será: ácido trioxobórico(III). (Solís Correa, 2014).


En la nomenclatura sistemática primero se escribe un prefijo que indica el número de

oxígenos, la palabra "oxo", otro prefijo para el número de átomos no metálicos, la raíz de

ese átomo acabado en "-ato". Por último, las palabras "de hidrógeno", no se cuenta su

número se lee de derecha a izquierda.

Tabla 10. Nomenclatura sistemática de oxiácidos del cloro

Acido Nombre sistemático

𝐻𝐶𝑙𝑂 oxoclorato de hidrógeno

𝐻𝐶𝑙𝑂2 dioxoclorato de hidrógeno

𝐻𝐶𝑙𝑂3 trioxoclorato de hidrógeno

𝐻𝐶𝑙𝑂4 tetraoxoclorato de hidrógeno


• Sales binarias: La mayor parte de los elementos situados del lado izquierdo de la tabla

periódica se combinan directamente con los elementos situados en el lado derecho. Los

del lado derecho producen iones negativos en estas combinaciones y los del izquierdo,

iones positivos:

𝑥

𝑛𝐴𝑛 +

𝑦

𝑚𝐵𝑚 = 𝐴𝑥𝐵𝑦

Los compuestos así formados se llaman sales binarias. Un ejemplo clásico es el cloruro

de sodio:

1

𝑛𝑁𝑎𝑛 +

1

2𝐶𝑙2 = 𝑁𝑎𝐶𝑙

La mayoría de los compuestos así formados son sólidos, cristalinos, blancos y parecidos

a la sal de cocina o cloruro de sodio (sistemático) o cloruro sódico (tradicional). Por esta

razón las sales binarias se llaman también sales halógenas (el cloro es un elemento de los

halógenos) o sales haloideas (porque las formas minerales de la sal común se llaman

halitas), aunque no todas tengan elementos del grupo de los halógenos ej.: sulfuro de

sodio.


Los valores 𝑥 y 𝑦 de la fórmula general 𝐴𝑥𝐵𝑦 se obtienen de la regla de intercambios de

estado de oxidación. La nomenclatura Stock de las sales generalmente se forma

enunciando el nombre del ion negativo, terminado en -uro, la preposición "de", y el nombre

del metal seguida del estado de oxidación del mismo entre paréntesis (Tabla 11).

Tabla 11. Nomenclatura Stock para las sales binarias


𝐺𝑎𝐴𝑠 arseniuro de galio(III)

𝐶𝑑𝑇𝑒 telururo de cadmio

𝐶𝑢2𝑆 sulfuro de cobre(I)

𝐹𝑒𝐶𝑙3 cloruro de hierro(III)

𝐴𝑔𝐵𝑟 bromuro de plata


Las otras dos nomenclaturas, mencionadas para los óxidos, también son comunes para

las sales. Los compuestos anteriores pueden tener los siguientes nombres:

Tabla 12. Nomenclatura sistemática para las sales binarias

Compuesto Nomenclatura sistemática

𝐺𝑎𝐴𝑠 arseniuro de galio

𝐶𝑑𝑇𝑒 telururo de cadmio

𝐶𝑢2𝑆 sulfuro de dicobre

𝐹𝑒𝐶𝑙3 tricloruro de hierro

𝐴𝑔𝐵𝑟 bromuro de plata


Tabla 13. Nomenclatura tradicional para las sales binarias


𝐺𝑎𝐴𝑠 arseniuro gálico

𝐶𝑑𝑇𝑒 telururo cádmico

𝐶𝑢2𝑆 sulfuro cuproso

𝐹𝑒𝐶𝑙3 cloruro férrico



• Oxisales: Las oxisales son las que resultan de combinar iones metálicos (cationes) con

aniones oxigenados. La fórmula general que les corresponde es:

𝑀𝑝(𝑀′𝑂𝑞)𝑦

donde 𝑦 es el estado de oxidación del catión metálico 𝑀, y 𝑝 es la carga formal del

oxoanión, cuyo átomo central es 𝑀′. Los valores de 𝑝 y de 𝑦, como estados de oxidación

de 𝑀𝑦+ y 𝑀𝑂𝑞𝑝−

, se intercambian siguiendo la regla del intercambio de los estados de

oxidación.

Para indicar el nombre de una oxisal en nomenclatura Stock se enuncia el nombre del

oxianión, la preposición "de" y el nombre del catión, poniendo su estado de oxidación entre

paréntesis, cuando proceda (Tabla 14).

Tabla 14. Nomenclatura Stock de oxisales

Nomenclatura Stock Compuesto

yodato de potasio 𝐾𝐼𝑂3

nitrato de calcio 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2

sulfato de sodio 𝑁𝑎2𝑆𝑂4

metasilicato de magnesio 𝑀𝑔𝑆𝑖𝑂3

fosfato de hierro(II) u ortofosfato de hierro(II) 𝐹𝑒3(𝑃𝑂4)2

carbonato de cobalto(III) 𝐶𝑜2(𝐶𝑂3)3


En la nomenclatura tradicional el anión se nombra igual que el ácido oxácido del que

procede, sustituyendo las terminaciones –oso e –ico por –ito y –ato respectivamente; y el

catión añadiendo hipo-, -oso, -ico, hiper-, de acuerdo al número de valencias que posea

(Tabla 15).


Tabla 15. Nomenclatura tradicional oxisales


𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂2 clorito sódico

𝐹𝑒𝑆𝑂4 sulfato ferroso

𝐹𝑒2(𝑆𝑂4)3 sulfato férrico

𝑀𝑔𝑆𝑖𝑂3 metasilicato magnésico


El método de obtención generalizado de las oxisales consiste en hacer reaccionar al ácido

que da origen al oxoanión con el hidróxido metálico que corresponde. La ecuación química

general es:

𝑦𝐻𝑝𝑀′𝑂𝑞 + 𝑝𝑀(𝑂𝐻)𝑦 ⟶ 𝑀𝑝(𝑀′𝑂𝑞)𝑦

+ (𝑝 × 𝑦)𝐻2𝑂

oxiácido hidróxido oxisal agua

Ejemplo:

𝐻2𝑆𝑂4(𝑎𝑐) + 2𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) ⟶ 𝑁𝑎2𝑆𝑂4(𝑎𝑐) + 2𝐻2𝑂(𝑙)

á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑙𝑓ú𝑟𝑖𝑐𝑜 + 2ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 = 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 + 2𝑎𝑔𝑢𝑎

A este método de preparación se le conoce como neutralización, pues consiste en igualar

las cantidades de iones 𝐻+ que provienen del ácido con las cantidades de iones 𝑂𝐻− que

provienen de las bases. La neutralización ocurre cuando la cantidad de ácido reacciona

con una cantidad igual de base y el producto final es neutro, ya que

𝐻+ + 𝑂𝐻− = 𝐻2𝑂 (Solís Correa, 2014)

Las funciones químicas inorgánicas de mayor relevancia son: óxidos, hidróxidos, ácidos y

sales; cada una de las cuales se rige por los sistemas de nomenclatura mencionados

anteriormente.


2.1.4 Enseñanza de la nomenclatura química.

Respecto de la práctica áulica de la enseñanza de la nomenclatura, se observan varias

modalidades generales, cada una con sus matices y variantes:

- Enseñanza tradicional.

- Enseñanza por medio del juego.

- Enseñanza dentro de un paradigma ciencia-tecnología-sociedad (CTS). (Laurella, 2015)

2.1.5 Aprendizaje Activo.

Este se basa en la concepción que el aprendizaje se da de mejor forma a medida que el

estudiante interactúa y elabora el mismo sus procesos de generación de nuevos

conocimientos, contando con la orientación del docente. En este se logra una educación

horizontal, en la que el estudiante tiene un papel activo. El aprendizaje activo puede ser

entendido como aquel basado en el alumno que se consigue no solo con la motivación,

sino también con implicación, atención y trabajo constante (Esteba Ramos, 2013).

Según Jerez (2015) el aprendizaje “ocurre” porque el estudiante hizo algo más que

escuchar una clase, y el docente se enfocó en que lo anterior ocurriera, teniendo en vista

el aprendizaje que deseaba lograr en ellos. A esto se le llama formación orientada hacia

los estudiantes y su participación activa. No es necesario que se diseñen estrategias tan

elaboradas, pero sí que tengan una significancia para los estudiantes, y que les permita

desarrollar sus propios conceptos a través de distintas actividades pedagógicas.

2.1.6 Cognición situada.

En este el aprendizaje se entiende como los cambios en las formas de comprensión y

participación de los sujetos en una actividad conjunta. Debe comprenderse como un

proceso multidimensional de apropiación cultural, ya que se trata de una experiencia que

involucra el pensamiento, la afectividad y la acción (Díaz Barriga, 2003).


2.1.7 Enseñanza de la química.

Si hay una ciencia que ha de contribuir a la alfabetización científica de nuestros estudiantes

es precisamente la química. Los cambios producidos en las estrategias de enseñanza y

aprendizaje de las ciencias, al responder a las nuevas necesidades formativas generadas

por la sociedad, tienen como meta el "aprender a aprender", con el consecuente desarrollo

en todas las áreas y niveles de educación (Sandoval, Mandolesi, & Cura, 2013)

2.1.8 Estándares de competencias y derechos básicos de aprendizaje.

Los estándares básicos de competencias constituyen uno de los parámetros de lo que todo

niño, niña y joven debe saber y saber hacer para lograr el nivel de calidad esperado a su

paso por el sistema educativo (Ministerio de Educación Nacional, 2006).

Un estándar es un criterio claro y público que permite juzgar si un estudiante, una

institución o el sistema educativo en su conjunto cumplen con unas expectativas comunes

de calidad; expresa una situación deseada en cuanto a lo que se espera que todos los

estudiantes aprendan en cada una de las áreas a lo largo de su paso por la Educación

Básica y Media, especificando por grupos de grados (1 a 3, 4 a 5, 6 a 7, 8 a 9, y 10 a 11)

el nivel de calidad que se aspira alcanzar. (Ministerio de Educación Nacional, 2006).

Una de las metas fundamentales de la formación en ciencias es procurar que los y las

estudiantes se aproximen progresivamente al conocimiento científico, tomando como

punto de partida su conocimiento “natural” del mundo y fomentando en ellos una postura

crítica que responda a un proceso de análisis y reflexión (Ministerio de Educación Nacional,

2006)

Para el grado décimo y undécimo, el estándar básico de competencias relacionado con la

nomenclatura química es: “Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e

inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico”

(Ministerio de Educación Nacional, 2006).

Los Derechos Básicos de Aprendizaje (DBA), corresponde a un conjunto de aprendizajes

estructurantes que han de aprender los estudiantes en cada uno de los grados de

educación escolar, desde transición hasta once. Los DBA se organizan guardando


coherencia con los Lineamientos Curriculares y los Estándares Básicos de Competencias

(EBC). Su importancia radica en que plantean elementos para construir rutas de

enseñanza que promueven la consecución de aprendizajes año a año para que, como

resultado de un proceso, los estudiantes alcancen los EBC propuestos por cada grupo de

grados (Ministerio de Educación Nacional, 2016).

Es importante tener en cuenta que los DBA por sí solos no constituyen una propuesta

curricular y estos deben ser articulados con los enfoques, metodologías, estrategias y

contextos definidos en cada establecimiento educativo, en el marco de los Proyectos

Educativos Institucionales (PEI) materializados en los planes de área y de aula. Los DBA

también constituyen un conjunto de conocimientos y habilidades que se pueden movilizar

de un grado a otro, en función de los procesos de aprendizaje de los estudiantes. Si bien

los DBA se formulan para cada grado, el maestro puede trasladarlos de uno a otro en

función de las especificidades de los procesos de aprendizaje de los estudiantes. De esta

manera, los DBA son una estrategia para promover la flexibilidad curricular puesto que

definen aprendizajes amplios que requieren de procesos a lo largo del año y no son

alcanzables con una o unas actividades. (Ministerio de Educación Nacional, 2016).

Para la enseñanza de la nomenclatura química inorgánica, el DBA correspondiente es:

“Comprende que los diferentes mecanismos de reacción química (oxido-reducción,

descomposición, neutralización y precipitación) posibilitan la formación de compuestos

inorgánicos.” (Ministerio de Educación Nacional, 2016)

3. Metodología

3.1 Tipo de investigación

La presente investigación es descriptiva, de tipo cualitativo, enmarcada en el enfoque de

aprendizaje activo. La investigación descriptiva tiene como meta construir y reconstruir en

forma colaborativa el conocimiento pedagógico en pro del mejoramiento de los procesos

educativos.

En el estudio de Sierra (2013), se describe al aprendizaje activo como una estrategia que

propicia una actitud activa del estudiante en clase. Es el proceso que compenetra a los

estudiantes a realizar cosas y pensar en esas cosas que realizan. En esta estrategia los

estudiantes desarrollan distintas habilidades, que les permitirán resolver problemas, así

como adquirir una serie de competencias con las que el joven podrá desenvolverse en la

sociedad.

3.2 Población

Estudiantes del grado décimo del Centro Educativo Rural San José de Castro, ubicado en

el Corregimiento de Castro, en el municipio de Arboledas, Norte de Santander, cuyas

edades oscilan entre los 15 y los 19 años, los cuales provienen de veredas aledañas (zona

rural), con muchas dificultades en el desplazamiento desde y hacia sus hogares. Sus

condiciones familiares son muy diversas, encontrándose desde familias nucleares, hasta

grupos familiares extensos con varios parientes en la misma vivienda. Algunos con padres

con problemas de alcoholismo, y con un nivel de formación bajo; muy pocos padres

culminaron sus estudios básicos, y ninguno tiene formación universitaria.

Igualmente presentan un bajo interés en el estudio, ya que muy pocos aspiran a salir del

campo a estudiar a una institución de educación superior.


3.3 Etapas del proceso de enseñanza

Para dar cumplimiento a los objetivos del trabajo de grado se llevaron a cabo las siguientes

acciones:

3.3.1 Selección información.

Se hizo un barrido de la información encontrada, para seleccionar los conceptos idóneos

que harán parte de la estrategia didáctica implementada.

3.3.2 Diseño prueba diagnóstica.

Se diseñó una prueba donde se evalúen los conocimientos previos que los estudiantes

deben tener con respecto a la temática de nomenclatura inorgánica, como lo es la

identificación de los tipos de enlaces, iones y fórmulas químicas. Con el fin de determinar

la cantidad de jóvenes que se encuentran apropiados de los presaberes necesarios para

poder comprender la temática de nomenclatura química inorgánica, o en caso contrario,

realizar un refuerzo sobre los mismos.

3.3.3 Contenido y estructura de la estrategia didáctica.

Después del análisis de las pruebas diagnósticas, se realizará la planeación del contenido

y estructura de la estrategia, para que esté acorde a los pre-saberes de los estudiantes y

al contexto en que se desenvuelven.

3.3.4 Desarrollo de la estrategia didáctica.

Luego de aplicada la prueba diagnóstica, se realizará una estrategia didáctica mediante el

desarrollo del aprendizaje activo, utilizando diversas herramientas lúdicas y tecnológicas,

con el fin de despertar en los jóvenes la curiosidad por nombrar los distintos compuestos

químicos inorgánicos. Igualmente, se familiarizará a los estudiantes con las diversas

sustancias inorgánicas que rodean su vida cotidiana, para que se acerquen al lenguaje

científico sin sentirse cohibido por el uso de términos técnicos.

3.3.5 Evaluación

Se llevó un registro a manera de diario de las actividades de los estudiantes y sus logros

cognitivos.

Metodología 37

Mediante las charlas permanentes con los estudiantes se irá evaluando su proceso de

apropiación del lenguaje de la química inorgánica.

Finalmente se realizará una prueba donde se evalúen los conocimientos adquiridos

durante la implementación de la estrategia didáctica.

4. Resultados y análisis de resultados

4.1 Selección información

Luego de realizada la lectura de la bibliografía consultada, así como los estándares básicos

correspondientes a la nomenclatura inorgánica, se pudo establecer la temática que se

debe tratar en el desarrollo de este módulo.

Así el primer contenido a tratar será valencia y número de oxidación, seguido de la historia

de la nomenclatura de química inorgánica, con el fin de conocer como ha sido el proceso

para llegar hasta la nomenclatura utilizada actualmente, después el concepto de función

química y grupo funcional y finalmente los distintos grupos funcionales en química

inorgánica y cómo es su nomenclatura en los tres sistemas más comúnmente utilizados:

stock, tradicional y sistemático.

4.2 Prueba diagnóstica

Se aplicó a 35 estudiantes de grado décimo una prueba diagnóstica (Figura 3) la cual tuvo

como objetivo el conocer los pre-saberes que los jóvenes tienen con respecto a la

configuración electrónica, enlaces y tipos de enlaces. El manejo de la configuración

electrónica y tipos de enlaces, les permite a los jóvenes entender más fácilmente los tipos

de compuestos que se forman, así como el comportamiento de los átomos presentes en

los mismos, y podrán identificar más fácilmente los iones que pueden derivar de dichos

compuestos al disociarse. Los resultados obtenidos en la prueba diagnóstica sirvieron para

poder desarrollar la planeación que les permitió comprender la temática tratada.

Es necesario dentro de los pre-saberes de los estudiantes, el concepto de átomo y

partículas subatómicas, molécula y cómo se forma la misma, enlace y los tipos de enlace;

ya que con estos temas se pueden afianzar los conocimientos de la nomenclatura química.

Igualmente, el conocer la configuración electrónica, le permitirá al estudiante determinar

las propiedades periódicas de los elementos que se presenten, y será más fácil aplicar las


reglas al momento de nombrar un compuesto inorgánico, además de poder predecir el

comportamiento de los elementos en una fórmula química. Igualmente, el conocer los tipos

de enlace, le permitirá al educando el poder determinar si puede haber formación de iones

o no al momento de una reacción química.

Figura 3. Prueba diagnóstica aplicada

Fuente: Elaboración propia

A partir de la aplicación de la prueba se pudo apreciar los resultados consignados en la

tabla 16.

Resultados y análisis de resultados 41

Tabla 16. Resultados obtenidos en la aplicación de la prueba diagnóstica

Pregunta Correcto Incorrecto No responde

Total Cant. % Cant % Cant. %

1. Realiza la configuración electrónica del azufre (S), que tiene 16 electrones

30 85,71 5 14,29 0 0 35

2. Realiza la configuración electrónica del calcio (Ca), que tiene 20 electrones

25 71,43 10 28,57 0 0 35

3. Realiza la configuración electrónica del ion calcio (Ca2+)

23 65,71 7 20,00 5 14 35

4. Realiza la configuración electrónica del ion sulfuro (S2-)

22 62,86 7 20,00 6 17 35

5. ¿Por qué el azufre tiene menos electrones que el ion sulfuro?

9 25,71 21 60,00 5 14 35

6. ¿Por qué el calcio tiene más electrones que el ion calcio?

6 17,14 21 60,00 8 23 35

7. ¿Qué es un enlace iónico?

8 22,86 22 62,86 5 14 35

8. ¿Qué es un enlace covalente?

14 40,00 16 45,71 5 14 35

9. ¿Qué tipo de enlace tiene el compuesto CO2?

12 34,29 12 34,29 11 31 35

10. ¿Qué tipo de enlace tiene el compuesto CaCl2?

12 34,29 13 37,14 10 29 35


Para las preguntas 1 a 4, se puede concluir que los jóvenes tienen facilidad para realizar

la configuración electrónica en elementos sin carga (85,71 % y 71,43 % de respuestas

correctas), sin embargo, presentan una mayor dificultad a la hora de representar la

cantidad de electrones presente en iones (65,71 % y 62,86 % de aciertos). Sin embargo,

más del 50 % de los estudiantes son capaces de realizar la configuración electrónica de

los elementos dados.

Con base a las respuestas de las preguntas 5 y 6, se puede apreciar que los jóvenes no

tienen claridad a la hora de explicar la razón por la que ion cargado positivamente tiene

una menor cantidad de electrones en su configuración electrónica, o porqué un ion


negativo tiene una mayor cantidad de electrones (con un 60,00 % incorrecto en ambas

respuestas).

Con respecto a las respuestas dadas en las preguntas 7 a 10, se pudieron observar

dificultades al dar el concepto de tipos de enlace iónico o covalente (62,86 % y 45,71 %

incorrecto), así como en identificar el tipo de enlace de una molécula, teniendo un mayor

porcentaje de incorrecto, o no responde en estas preguntas (34,29 % de aciertos en las

preguntas 9 y 10).

A partir del diagnóstico se pudo determinar que, los estudiantes muestran falencias y

vacíos conceptuales. Por lo que se hizo necesario realizar un refuerzo en los jóvenes antes

de abordar la temática de nomenclatura de química inorgánica, a partir del desarrollo de

una clase magistral, en la cual se socializaron los conceptos de ion, enlaces, tipos de

enlaces y la forma de identificar los tipos de enlaces químicos. Así como un refuerzo en

configuración electrónica, la cual permite determinar algunas propiedades químicas y la

ubicación de los elementos en la tabla periódica.

Después del desarrollo de la clase magistral, a partir del desarrollo de actividades

individuales y grupales, se pudo observar que los jóvenes eran capaces de distinguir los

tipos de enlaces, así como la formación de iones por disociación de los mismos.

4.3 Contenido y estructura de la estrategia didáctica

Para llevar a cabo la estrategia didáctica, fue necesario realizar una planeación de los

distintos contenidos a tratar.

Primeramente, se comenzó con la historia y el origen de los nombres y representación de

los elementos, partiendo de los alquimistas, los símbolos de Dalton y finalmente llegando

a Berzelius, quien fue el que postuló la simbología que se utiliza hoy. Seguidamente se

basa en el sistema de Berzelius para la representación de los compuestos.

Se continuó con los conceptos de número de oxidación y valencia. Los cuales guardan una

relación, pero a su vez son completamente distintos. Después se habla sobre la

nomenclatura de los compuestos, que hay dos grandes grupos de sustancias, las


inorgánicas y las orgánicas, y cada uno de ellos tienen formas distintas de nombrarlas. A

su vez los compuestos inorgánicos se dividen en grupos funcionales, y se dan a conocer

los grupos funcionales inorgánicos, y los tipos de nomenclatura utilizados para cada uno

(Anexo A).

A partir de una dinámica de identificación de grupo funciónales, en la cual la docente

escribía una fórmula química, y en trabajo de grupo los estudiantes intentaban nombrarlo

en las tres formas (Stock, Sistemática y Tradicional); y el primer grupo que terminara

pasaba al tablero y procedía a nombrar el compuesto. Se hacía retroalimentación con los

compañeros, si había errores se corregían de forma grupal y si se realizaba el ejercicio de

forma correcta, los estudiantes del grupo recibían un punto. Los grupos recibían una nota

apreciativa de acuerdo a la cantidad de aciertos que tuvieran.

Otra actividad realizada para la identificación de los distintos grupos funcionales, y su uso,

es lograr ubicar estos compuestos en los elementos que los estudiantes encuentren a su

alrededor; para ello se les pide a los jóvenes que traigan diversos empaques de productos

que usen en la casa (empaques de alimentos, alimento de mascotas, productos de aseo,

entre otros) y se realiza una actividad en la cual ellos deben anotar las sustancias que

crean que correspondan a compuestos inorgánicos, según la nomenclatura vista. Hecho

esto, se socializó con los compañeros el listado, para realizar un consolidado de estos, y

entre todos se trató de ubicarlos en los distintos grupos funcionales vistos (óxidos, ácidos,

hidróxidos, sales) y se trató de plantear su fórmula química. Para finalizar esta actividad

se realizó una investigación de los compuestos listados, en la cual se incluía su función o

uso, y la fórmula molecular, con la cual se hizo un cotejo para determinar si hubo

coincidencia o no con respecto a la planteada en el salón (Figuras 4 y 5).


Figura 4. Actividad de apropiación


Figura 5. Desarrollo actividad de apropiación



A partir del desarrollo de esta actividad, los jóvenes demostraron su capacidad de

reconocer compuestos inorgánicos, al observar las etiquetas de diversos productos de uso

cotidiano, así como intentaron escribir las fórmulas químicas correspondientes.

Finalmente se evaluó a los estudiantes mediante una prueba escrita en la cual se midió el

nivel de apropiación de los conceptos referentes a la nomenclatura química y la

identificación de las distintas funciones químicas inorgánicas estudiadas.

4.4 Evaluación

A través del desarrollo de la temática sobre nomenclatura de química inorgánica, se realizó

un registro a manera de diario de las actividades de los estudiantes y sus logros.

Igualmente, mediante la formulación de distintos ejercicios de nomenclatura con los

estudiantes se evaluó el progreso de estos en la apropiación del lenguaje de la química

inorgánica.

Finalmente se realizó una prueba (Anexo B) donde se evidencien los conocimientos

adquiridos durante la implementación de la estrategia didáctica.

A partir de la prueba, se pudieron observar los siguientes resultados:

Tabla 17. Resultados obtenidos de relacionar los términos de la izquierda con las

definiciones

Número de respuestas acertadas

Cantidad de estudiantes Porcentaje (%)

0/6 9 26

1/6 8 23

2/6 5 14

3/6 3 9

4/6 4 11

5/6 0 0

6/6 6 17

Total 35 100


En esta pregunta, en la cual se pedía que se relacionaran términos con su función química

correspondiente, se obtuvo que un 26 % no resolvió ninguna de las seis opciones dadas,


un 23 % tuvo una respuesta acertada; un 14 %, dos respuestas acertadas; un 9 %, tres

respuestas correctas; un 11 % obtuvieron cuatro aciertos y un 17 % tuvo seis respuestas

afirmativas. Esto quiere decir que los jóvenes presentan dificultad en relacionar los

conceptos con las funciones químicas correspondientes.

Tabla 18. Identificación de grupos funcionales (óxidos, hidróxidos, ácidos y sales)



0/10 1 3

1/10 4 11,5

2/10 5 14

3/10 2 6

4/10 6 17

5/10 4 11,5

6/10 1 3

7/10 6 17

8/10 1 3

9/10 5 14

10/10 0 0

Total 35 100


De acuerdo a la información recolectada, puede apreciarse que un 3 % no tuvo ninguna

respuesta acertada, un 11,5 % solo una respuesta de diez, un 14 %, dos de diez, un 6 %,

tres de diez, un 17 %, cuatro respuestas acertadas, un 11,5 %, cinco respuestas acertadas;

un 3 % con seis respuestas correctas; un 17 % con siete respuestas acertadas; un 3 %

con ocho aciertos y 14 % con nueve respuestas correctas, y ningún estudiante respondió

afirmativamente las diez opciones de respuesta. Esto muestra una falencia a la hora de

reconocer funciones químicas inorgánicas.

Tabla 19. Resultados de nombrar los óxidos según la nomenclatura tradicional



0/4 20 57

¼ 1 3

2/4 0 0

¾ 6 17

4/4 8 23

Total 35 100



Un 57 % de los estudiantes no tuvo ningún acierto en nombrar óxidos por la nomenclatura

tradicional, un 3 % presentó una respuesta acertada, un 17 %, tres respuestas y un 23 %

cuatro respuestas, de cuatro opciones de respuesta. Esto muestra cierta dificultad en el

manejo de la nomenclatura tradicional de los óxidos.

Tabla 20. Resultados de nombrar los óxidos según la nomenclatura sistemática



0/5 17 49

1/5 3 8,5

2/5 3 8,5

3/5 6 17

4/5 5 14

5/5 1 3

Total 35 100


Un 49 % no respondió ninguna de las opciones de nomenclatura sistemática dada, un

8,5 % tuvo una respuesta acertada de cinco posibles, un 8,5 % tuvo dos respuestas

correctas, un 17 % presentó tres respuestas correctas, un 14 %, cuatro respuestas

acertadas y solo un 3 % obtuvo cinco de cinco respuestas acertadas. Esto evidencia

falencias en el manejo de la nomenclatura sistemática.

Tabla 21. Resultados de nombrar los óxidos según la nomenclatura Stock



0/5 24 68

1/5 2 6

2/5 0 0

3/5 2 6

4/5 1 3

5/5 6 17

Total 35 100


Un 68 % no respondió acertadamente a ninguna de las opciones de respuesta, un 6 %

resolvió una opción acertadamente, un 6 %, tres opciones acertadamente, un 3 %, cuatro

respuestas acertadas y un 17 %, cinco respuestas acertadas de cinco opciones de


respuesta. Esto evidencia una dificultad en la formulación de los nombres utilizando el

sistema Stock de nomenclatura.

Tabla 22. Resultados a la pregunta sobre relacionar el compuesto con su nombre

correspondiente


Cantidad de estudiantes Porcentaje(%)

0/10 0 0

1/10 0 0

2/10 0 0

3/10 3 8,5

4/10 2 6

5/10 0 0

6/10 3 8,5

7/10 2 6

8/10 6 17

9/10 1 3

10/10 18 51

Total 35 100


Un 8,5 % de los estudiantes dieron tres respuestas acertadas de diez posibles; un 6 %,

cuatro respuestas de diez; un 8,5 %, seis aciertos de diez; un 6 %, siete respuestas

correctas; un 17 %, ocho respuestas acertadas; un 3 %, presentaron nueve respuestas de

diez posibles y un 51 % presentaron diez respuestas correctas de diez posibles. Esto indica

que más de la mitad de los jóvenes son capaces de relacionar el nombre del compuesto

con la fórmula química correspondiente, demostrando que, aunque tienen dificultad a la

hora de recordar las reglas para nombrar compuestos inorgánicos, si son capaces de

reconocer los mismos y sus nombres cuando los tienen al frente.

Tabla 23. Resultados identificación de un catión o un anión


Cantidad de estudiantes Porcentaje(%)

0/10 13 37

1/10 0 0

2/10 0 0

3/10 0 0

4/10 0 0

5/10 0 0


6/10 0 0

7/10 1 3

8/10 1 3

9/10 1 3

10/10 19 54

Total 35 100


Un 37 % de los estudiantes no respondió correctamente ninguna de las diez opciones de

respuesta, presentaron siete, ocho y nueve respuestas correctas en un 3 % cada una, y

un 54 % de los estudiantes presentaron diez respuestas correctas de diez opciones. Esto

indica que más de la mitad de los estudiantes son capaces de identificar si un ion es

positivo (catión) o negativo (anión).

Tabla 24. Resultados identificación de los compuestos inorgánicos estudiados

(óxidos, ácidos, hidróxidos y sales), en un producto de uso diario.



0/10 2 6

1/10 0 0

2/10 2 6

3/10 2 6

4/10 0 0

5/10 5 14

6/10 5 14

7/10 1 3

8/10 0 0

9/10 9 25,5

10/10 9 25,5

Total 35 100


A partir de la descripción de una etiqueta de la comida para perros Nutrecan Croquetas de

la marca Nutrecan, se les requirió a los estudiantes que subrayaran los compuestos

inorgánicos que lograran identificar, obteniendo los siguientes resultados: un 6 % no

presentó ningún acierto; un 6 % tuvo dos respuestas acertadas; un 6 % seleccionó tres

compuestos de diez posibles; un 14 % presentó cinco respuestas acertadas; un 14 %

obtuvo seis aciertos; un 3 % tuvo un total de siete respuestas correctas; un 25,5 % presentó


un total de nueve respuestas acertadas y un 25,5 % tuvo diez aciertos con respecto a esta

pregunta. Esto indica que más de la mitad de los estudiantes son capaces de identificar

distintos compuestos inorgánicos que se presentan en las etiquetas.

5. Conclusiones y recomendaciones

5.1 Conclusiones

A partir del desarrollo del trabajo de grado, se formuló una estrategia didáctica centrada en

el aprendizaje activo y la enseñanza situada para la enseñanza aprendizaje de la

nomenclatura de química inorgánica a los jóvenes del grado décimo del Centro Educativo

Rural San José de Castro (Arboledas, Norte de Santander), que se encuentre

contextualizada al nivel educativo de los estudiantes, así como al ritmo de aprendizaje de

los mismos.

En el desarrollo de la estrategia didáctica se utilizaron varias herramientas que se

encontraban disponibles en el Centro Educativo. Sin embargo, no se pudieron desarrollar

prácticas de laboratorio debido a que el salón que se utiliza para las mismas se encontraba

lleno de material de construcción y fue imposible acceder a los materiales que se

necesitaban pues representaba un riesgo para la seguridad del docente y los estudiantes.

A pesar de esta dificultad, se permitió que los estudiantes interactuaran con algunas

sustancias que podían encontrar en su entorno diario y se le explicó que uso tenían algunos

compuestos que encontraban en las etiquetas de dichos productos, esto con el fin que

entendieran que los compuestos inorgánicos no se encuentran solo en el laboratorio, sino

que están a nuestro alrededor y tienen muchos usos.

A partir de los resultados obtenidos durante el desarrollo del trabajo de grado, se pudo

determinar que, aunque los estudiantes de grado décimo no lograron apropiarse de las

normas de nomenclatura de los compuestos inorgánicos, si fueron capaces de identificar

compuestos inorgánicos a partir de la fórmula química y relacionar dicha fórmula con su

nombre dado. Sin embargo, presentan cierta dificultad al momento de nombrar un

compuesto inorgánico a partir de una fórmula dada por medio de cualquiera de los tres

sistemas de nomenclatura (Stock, sistemática y tradicional).


Se pudo presenciar la capacidad de identificar los compuestos inorgánicos presentes en

los productos que se consumen de forma cotidiana, haciendo que estos sean asimilados

como una parte fundamental de la vida diaria.

Uno de los principales factores que incide sobre los bajos resultados en el aprendizaje del

lenguaje científico, ha sido la pobre formación en ciencias en la infancia, debido

principalmente a la escasa formación científica inicial de los maestros. Igualmente, el

modelo educativo flexible modalidad “Escuela Nueva”, implementado en el Centro

Educativo, hace que la formación de los estudiantes sea dada de forma incompleta, puesto

que se cuenta con un solo docente para atender a 5 o 6 grados diferentes en las escuelas

(grado transición a quinto).

Esta falta de docentes en la formación primaria, aunada a la falta de acompañamiento que

brindan los padres de familia a sus hijos; muchos de los cuales tuvieron una educación

bastante básica, que incluye algunos grados de primaria, y algunos de ellos ni siquiera

asistieron a una escuela. Una mala formación en la infancia, hace que las competencias

básicas sean deficientes, por lo que la interpretación, argumentación y proposición de los

estudiantes en las distintas áreas es bastante básica.

Finalmente, el hecho de provenir de familias campesinas, la mayoría de ellas con bajos

recursos económicos, hace que el interés por las actividades académicas sea realmente

poco. Ya que muchos no aspiran continuar con la educación superior, debido a las

condiciones económicas que se presentan en sus hogares. La aspiración de los

estudiantes es lograrse graduar de bachiller y poder comenzar a trabajar para suplir sus

necesidades básicas o para ayudar a su familia.

Todos estos factores, hacen que la apropiación de las normas de nomenclatura de

compuestos inorgánicos, sean bastantes complejas de asimilar por los estudiantes, y por

tanto no hayan sido comprendidas por los mismos. A pesar de habérseles enseñando de

una forma bastante gráfica e ilustrativa.


5.2 Recomendaciones

Con la elaboración del presente trabajo se recomienda:

- Habilitar un espacio destinado al desarrollo de prácticas experimentales, en el cual los

jóvenes cuenten con los equipos básicos de seguridad y los lugares apropiados para la

manipulación de sustancias químicas.

- Mejorar en los jóvenes el proceso de comprensión lectora, para que de esta forma puedan

interpretar y poder aplicar de forma correcta las normas para la nomenclatura de los

compuestos inorgánicos en los distintos modelos.

- Desarrollar con los estudiantes espacios de conversación, en los cuales ellos puedan

manifestar sus dudas e inquietudes con respecto a los temas vistos en la práctica

educativa.

A. Anexo: Guías utilizadas en la enseñanza de la nomenclatura inorgánica

Centro Educativo Rural San José de Castro REPÚBLICA DE COLOMBIA

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTAL NORTE DE SANTANDER

Código DANE: 254051000821

Decreto de Creación 000252 del 12 de Abril de 2005

Resolución 001715 del 03 de Noviembre de 2006

Corregimiento San José de Castro, Arboledas (N. de S.)

ÁREA: QUÍMICA DOCENTE: MARÍA MÓNICA CABRERA GRADO: UNDÉCIMO AÑO: 2018

NOMBRE:

GUÍA No. 2. NOMENCLATURA QUÍMICA

Todos los días, podemos relacionarnos con las personas que nos rodean, gracias a que utilizamos el mismo idioma o lenguaje. De la misma manera, los químicos, sin importar qué idioma hablen en su lugar de origen, necesitan comunicarse entre sí, de manera muy específica. Para ello, han creado un lenguaje propio. Te invitamos a que lo conozcas. LOS SÍMBOLOS Y LAS FÓRMULAS QUÍMICAS A TRAVÉS DE LA HISTORIA El desarrollo de la química como ciencia hizo necesario dar a cada sustancia conocida un nombre que pudiera representarse de forma abreviada, pero que al mismo tiempo incluyera información acerca de la composición molecular de las sustancias y de su naturaleza elemental. Los alquimistas habían empleado ya símbolos para representar los elementos y compuestos hasta entonces conocidos.

Muchos de estos símbolos y fórmulas representaban cuerpos celestes, pues, los primeros químicos pensaban

que las sustancias materiales estaban íntimamente relacionadas con el cosmos. Dalton fue el primero en utilizar un sistema de signos, desprovisto de misticismo, para los diferentes elementos y con base en estos, para algunos compuestos.

Los símbolos modernos para representar los elementos químicos se deben a Berzelius, quien propuso utilizar, en vez de signos arbitrarios, la primera letra del nombre latino del elemento. Cuando varios elementos tuvieran la misma inicial, se representaban añadiendo la segunda letra del nombre. Así, por ejemplo, el carbono, el cobre y el calcio se

A. Anexo: Guías utilizadas en la enseñanza de la nomenclatura inorgánica 57 representan: C, Cu y Ca, respectivamente. Observa que la primera letra del nombre se escribe siempre en mayúscula, mientras que la segunda, cuando está presente, se escribe en minúscula.

De la misma manera como estos símbolos representan elementos, las fórmulas indican la composición molecular de las sustancias, mediante la yuxtaposición de los símbolos de los elementos constituyentes. Para indicar el número de átomos presentes de cada elemento integrante de la molécula, se escribe tal cantidad como un subíndice al lado del correspondiente elemento. Por ejemplo, la fórmula del agua H2O, indica que está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Las fórmulas químicas se clasifican en: fórmula empírica, fórmula estructural, fórmula electrónica y fórmula molecular. - La fórmula empírica llamada también fórmula mínima o condensada, indica la relación proporcional entre el número de átomos de cada elemento presentes en la molécula, sin que esta relación señale exactamente la cantidad de átomos. Esta fórmula se puede determinar a partir del porcentaje en peso correspondiente a cada elemento. Por ejemplo, CH2O corresponde a la fórmula empírica o mínima de la glucosa, pero su fórmula molecular es C6H12O6. - La fórmula estructural indica la proporción de átomos y la posición o estructura de la molécula. Por ejemplo, la fórmula para la molécula de agua es

- La fórmula electrónica (Lewis) indica los electrones de valencia de cada átomo y la unión o enlace que se presenta. Por ejemplo, la fórmula electrónica del cloruro de bario es

- La fórmula molecular muestra con exactitud la relación entre los átomos que forman la molécula. Es múltiplo de la fórmula empírica, por lo tanto, se puede determinar conociendo la masa molar del compuesto y el peso de la fórmula mínima. Por ejemplo, si la masa molar de la glucosa es 180 g y el peso de la fórmula mínima CH2O es de 30 g, entonces,

𝑛 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎=

180 𝑔

30 𝑔= 6

Como la fórmula mínima es CH2O, al multiplicarla por 6 da como resultado C6H12O6 que es la fórmula molecular. VALENCIA Y NÚMERO DE OXIDACIÓN VALENCIA: La valencia es la capacidad de formar enlaces. El concepto de valencia resulta útil en la formulación de compuestos binarios, mientras que el número de oxidación lo es en compuestos de tres o más elementos. Se denomina capa de valencia de un átomo a su capa más externa de electrones. Los electrones de esta capa reciben el nombre de electrones de valencia y determinan la capacidad que tienen los átomos para formar enlaces. Existen dos tipos de valencia: - Valencia iónica: es el número de electrones que un átomo gana o pierde al combinarse con otro átomo mediante un enlace iónico. Así, por ejemplo, cada átomo de calcio pierde dos electrones al formar enlaces iónicos, y por eso la valencia iónica del calcio es dos. Así mismo, cada átomo de oxígeno gana dos electrones al combinarse iónicamente con otro átomo, por lo tanto, su valencia iónica es dos. - Valencia covalente: es el número de pares de electrones que un átomo comparte con otro al combinarse mediante un enlace covalente. Por ejemplo, cada átomo de carbono comparte cuatro pares de electrones al formar enlaces covalentes con otros átomos, y por eso su valencia covalente es cuatro. Algunos elementos poseen más de un número de valencia, lo cual quiere decir que pueden formar más de un compuesto. NÚMERO DE OXIDACIÓN: Se conoce como número de oxidación de un elemento a la carga que posee un átomo de dicho elemento, cuando se encuentra en forma de ion. Los números de oxidación pueden ser positivos o negativos según la tendencia del átomo a perder o ganar electrones. Los elementos metálicos siempre tienen números de oxidación positivos, mientras que los elementos no-metálicos pueden tenerlos positivos o negativos. Similar a lo


que ocurre con la valencia, un mismo átomo puede tener uno o varios números de oxidación para formar compuestos.

Elemento Símbolo Números de oxidación

Hidrógeno H +1

Oxígeno O -2

Sodio Na +1

Potasio K +1

Calcio Ca +2

Zinc Zn +2

Aluminio Al +3

Hierro Fe +2, +3

Cobre Cu +2, +1

Carbono C +4, +2

Nitrógeno N ±3, +5, +4, +2

Azufre S +2, +4, +6

Cloro Cl ±1, +3, +5, +7

Yodo I ±1, +5, +7

Normas Para Calcular El Número De Oxidación En Compuestos: En la formulación de un compuesto conviene tener en cuenta las siguientes normas: - El número de oxidación de cualquier elemento en estado libre (no combinado) siempre es cero, no importa cuán complicada sea su molécula. - Un compuesto siempre está formado por unos elementos que actúan con número de oxidación positivo y otros con número de oxidación negativo. - Al escribir la fórmula del compuesto se coloca primero el o los elementos que actúen con número de oxidación positivo. - En todo compuesto, la suma algebraica de los números de oxidación de sus elementos multiplicados por los subíndices correspondientes de los mismos, debe ser igual a cero. Por ejemplo, en la fórmula del óxido de aluminio: Al2O3 el aluminio tiene número de oxidación +3 y el oxígeno -2, de manera que: 2 (+3) + 3 (-2) = 0. - Cuando todos los subíndices de una fórmula son múltiplos de un mismo número, se pueden dividir entre este número, obteniéndose así la fórmula simplificada compuesto. Por ejemplo, H2N2O6 se debe escribir HNO3 - La suma algebraica de los números de oxidación de los elementos en un ion debe ser igual a la carga del ion. Por

ejemplo, en el ion carbonato, 𝐶𝑂32−, llamamos X al número

de oxidación del carbono. Como el oxígeno actúa con número de oxidación -2, se debe cumplir que (+X) + 3(-2) = -2, donde X debe ser igual a 4; así, el carbono actúa con +4 Número de oxidación de algunos elementos comunes: - El oxígeno actúa con número de oxidación -2, excepto en los peróxidos donde presenta -1 y en el fluoruro de oxígeno (F2O) donde tiene un número de oxidación atípico de +1, debido a la gran electronegatividad del flúor (4,0). - El hidrógeno actúa con número de oxidación +1, excepto en los hidruros, donde presenta un número de oxidación de -1 - Los metales de los grupos I, II y III siempre tienen números de oxidación de +1, +2 y +3, respectivamente.

- Los metales de transición presentan, por lo regular dos o más números de oxidación positivos, según el número de electrones que entreguen. Por ejemplo, el cobre tiene dos números de oxidación +1 y +2, mientras que el cromo tiene tres números de oxidación: +6, +3 y +2. FUNCIÓN QUÍMICA Y GRUPO FUNCIONAL Se llama función química a un conjunto de compuestos o sustancias con características y comportamiento comunes. Las funciones químicas se describen a través de grupos funcionales que las identifican. Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que le confieren a los compuestos pertenecientes a una función química, sus propiedades principales. Por ejemplo, la función ácido se reconoce porque en su estructura está presente el grupo funcional H+ (hidrogenión) y la función hidróxido se caracteriza por la presencia del grupo funcional OH- (hidroxilo). Así, la fórmula del ácido clorhídrico es HCI y la del hidróxido de sodio NaOH. En la química inorgánica las funciones más importantes son: óxido, ácido, base y sal.







ÁREA: QUÍMICA DOCENTE: MARÍA MÓNICA CABRERA GRADO: UNDÉCIMO AÑO: 2018

NOMBRE:

GUÍA No. 3. FUNCIONES INORGÁNICAS

Se llama función química a un conjunto de compuestos o sustancias con características y comportamientos comunes. Las funciones químicas se describen a través de grupos funcionales que las identifican. Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que le confieren a los compuestos pertenecientes a una función química, sus propiedades principales. En la química inorgánica las funciones más importantes son: óxido, ácido, base y sal. FUNCIÓN ÓXIDO Los óxidos son compuestos inorgánicos binarios (constituidos por dos elementos), que resultan de la combinación entre el oxígeno y cualquier otro elemento. Cuando el elemento unido al oxígeno es un metal, el compuesto se llama óxido básico, mientras que, si se trata de un no metal, se le denomina óxido ácido. Para nombrar este tipo de compuestos basta recordar las siguientes reglas: - El oxígeno en la gran mayoría de sus compuestos actúa con número de oxidación -2. - En todo compuesto la suma algebraica de los números de oxidación de sus elementos debe ser igual a cero. Al nombrar o escribir las fórmulas de los óxidos se pueden presentar tres situaciones: - Elementos con un único número de oxidación: Se incluyen en esta categoría los elementos de los grupos 1, 2 y 3. En este caso para expresarla fórmula del compuesto basta con escribir los símbolos de los elementos involucrados dejando un espacio entre ellos para anotar los subíndices numéricos que permiten equilibrar el número de cargas positivas y negativas del compuesto de tal manera que se cumpla la segunda regla. Ejemplos: 1. Tomemos un elemento del grupo 1, como el sodio. - Número de oxidación del sodio, Na: +1 - Número de oxidación del oxígeno, O: -2 - Fórmula del óxido: Na2O - Nombre del óxido: Óxido de sodio Se puede decir entonces que la proporción en que se combinan estos elementos con el oxígeno es de 2:1. 2. Tomemos un elemento del grupo 2, como el calcio.

- Número de oxidación del sodio, Ca: +2 - Número de oxidación del oxígeno, O: -2 - Fórmula del óxido: CaO - Nombre del óxido: Óxido de calcio De lo anterior podemos deducir que los elementos del grupo 2 se combinan con el oxígeno en la proporción 1:1. - Elementos que presentan dos números de oxidación: En este caso, estos elementos pueden combinarse con el oxígeno para dar lugar a dos tipos de óxidos, con propiedades químicas y físicas propias y que de igual forma reciben nombres y fórmulas distintos. Dentro de la nomenclatura tradicional se emplean sufijos que permiten diferenciar las dos clases de óxidos. Ejemplo: - Números de oxidación del Hierro, Fe: +2, +3 - Número de oxidación del oxígeno, O: -2 - Fórmulas de los óxidos: FeO (+2), Fe2O3 (+3). Nótese que en la primera fórmula la proporción es 1:1, mientas que en la segunda es 2:3. De esta manera las cargas positivas y negativas se equilibran y se cumple la segunda regla. Nomenclatura tradicional: Para diferenciar el primer óxido del segundo se emplea el sufijo -oso para el óxido formado con el menor número de oxidación (+2), e -ico para el óxido formado con el mayor número de oxidación (+3). Los nombres serán entonces óxido ferroso (FeO) y óxido férrico (Fe2O3). Nomenclatura stock: En este sistema se nombra el óxido incluyendo en el nombre el número de oxidación del elemento. Dicho número se escribe dentro de un paréntesis en números romanos. Por ejemplo, el FeO es óxido de hierro(II) y el Fe2O3, óxido de hierro(III). Nomenclatura sistemática: Empleado para nombrar óxidos ácidos (no metal y oxígeno). Según este sistema los óxidos se nombran con la palabra genérica óxido anteponiéndole prefijos de origen griego, como mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, etc., para indicar la cantidad de átomos de oxígeno presentes en la molécula. Algunos ejemplos son: CO: monóxido de carbono, NO2: dióxido de nitrógeno y SO3: trióxido de azufre. - Elementos con tres o cuatro números de oxidación: En este caso se forman tres o cuatro óxidos con fórmulas, nombre y propiedades distintas, según el caso. Ejemplo:

A. Anexo: Guías utilizadas en la enseñanza de la nomenclatura inorgánica 61 1. Elemento con tres números de oxidación: Azufre (S) - Números de oxidación del Azufre, S: +2, +4, +6 - Número de oxidación del oxígeno, O: -2 - Fórmulas de los óxidos: SO (+2), SO2 (+4), SO3 (+6). Para nombrar el segundo y el tercer óxido basta con aplicar la misma norma del caso anterior. Es decir, el SO2 recibirá el nombre de óxido sulfuroso, mientras que el SO3 se llamará óxido sulfúrico. Para nombrar el óxido que tiene el menor número de oxidación de los tres, es decir, S+2, es necesario anteponer al nombre del óxido el prefijo hipo (“por debajo de”), seguido de la raíz del nombre del elemento con la terminación oso. En este caso el nombre del SO será óxido hiposulfuroso. 2. Elemento con cuatro números de oxidación: Cloro (Cl). - Números de oxidación del Cloro, Cl: +1, +3, +5, +7 - Número de oxidación del oxígeno, O: -2 - Fórmulas de los óxidos: Cl2O (+1), Cl2O3 (+3), Cl2O5 (+5), Cl2O7 (+7). Para nombrar estos óxidos empleamos la misma regla del caso anterior, pero añadimos el prefijo per o hiper (“por encima de”) para el óxido formado cuando el cloro actúa con el mayor número de oxidación, en este caso, +7. Los nombres son: óxido hipocloroso (Cl2O), óxido cloroso (Cl2O3), óxido clórico (Cl2O5) y óxido perclórico (Cl2O7). FUNCIÓN HIDRÓXIDO Los hidróxidos, también llamados bases, se caracterizan por liberar iones OH-, en solución acuosa. Esto les confiere pH alcalino a las soluciones. Se caracterizan por tener un sabor amargo. Son compuestos ternarios formados por un metal, hidrógeno y oxígeno. Todos los hidróxidos se ajustan a la fórmula general M(OH)x, donde M es el símbolo del metal y x corresponde al valor absoluto de su número de oxidación, ya que el ion OH tiene una carga negativa. Se denominan con la palabra hidróxido seguida del elemento correspondiente. Si se trata de un metal con más de un número de oxidación, se adiciona el sufijo -oso al nombre, para el menor, e -ico para el mayor. Empleando la nomenclatura stock se escribe el número de oxidación entre paréntesis como en el caso de los óxidos. Ejemplo: - Hidróxido de sodio

𝑁𝑎2𝑂(𝑠) + 𝐻2𝑂(𝑙) ⟶ 2𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐)

- Hidróxidos de cromo: dado que el cromo puede formar dos hidróxidos, se tienen las siguientes reacciones que dan lugar a los correspondientes hidróxidos:

𝐶𝑟𝑂(𝑠) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐶𝑟(𝑂𝐻)2(𝑎𝑐)

Hidróxido de cromo (II)

𝐶𝑟2𝑂3(𝑠) + 3𝐻2𝑂(𝑙) → 2𝐶𝑟(𝑂𝐻)3(𝑎𝑐)

Hidróxido de cromo (III)

Las bases son importantes para la industria puesto que son reactivos indispensables en la fabricación de jabones, detergentes y cosméticos. FUNCIÓN ÁCIDO Los ácidos son sustancias que se caracterizan por liberar iones H+ cuando se encuentran en solución acuosa. Además, presentan sabor agrio. Existen dos clases de ácidos inorgánicos: - Ácidos hidrácidos: son compuestos binarios que contienen solamente hidrógeno y un no-metal, en estado gaseoso se nombran como haluros. En solución acuosa se comportan como ácidos y para nombrarlos se antepone la palabra ácido seguida de la raíz del elemento con la terminación hídrico. Por ejemplo: F2(g) + H2(g) 2HF(g) fluoruro de hidrógeno HF(ac) se llama ácido fluorhídrico cuando se encuentra en disolución acuosa. El hidrógeno trabaja con número de oxidación positivo +1, en estos ácidos el no metal debe tener número de oxidación negativo. Ejemplo: H+1CI-1 - Ácidos oxácidos: son compuestos ternarios que contienen hidrógeno, oxígeno y un no-metal en su molécula. Se obtienen de la reacción entre un óxido ácido, es decir, formado por un no-metal y el agua. En la fórmula se coloca en primer lugar el hidrógeno, luego el no-metal y por último el oxígeno. En la nomenclatura de los ácidos oxácidos se utilizan los mismos prefijos y sufijos empleados con los óxidos. Veamos. - Del óxido hipocloroso:

𝐶𝑙2𝑂(𝑠) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻2𝐶𝑙2𝑂2(𝑎𝑐) → 2𝐻𝐶𝐼𝑂(𝑎𝑐)

Ácido hipocloroso - Del óxido sulfúrico:

𝑆𝑂3(𝑠) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐻2𝑆𝑂4(𝑎𝑐)

Ácido sulfúrico Cuando reaccionan el óxido bórico, el óxido hipofosforoso, el óxido fosforoso y el óxido fosfórico con el agua, se obtienen varios ácidos dependiendo del número de moléculas de agua que se añadan al óxido. Sin embargo, la forma más estable de los ácidos obtenidos, corresponde a la reacción del óxido con tres moléculas de agua: - Del óxido fosforoso:

𝑃2𝑂3(𝑔) + 3𝐻2𝑂(𝑙) 𝐻6𝑃2𝑂6(𝑎𝑐) → 𝐻3𝑃𝑂3(𝑎𝑐)

Ácido fosforoso — Del óxido fosfórico:

𝑃2𝑂5(𝑠) + 3𝐻2𝑂(𝑙) 𝐻8𝑃2𝑂8(𝑎𝑐) → 𝐻4𝑃𝑂4(𝑎𝑐)

Ácido fosfórico


FUNCIÓN SAL Las sales se definen como las sustancias resultantes de la reacción entre los ácidos y las bases. También pueden resultar de combinaciones entre un metal y un no-metal, con el oxígeno. Las sales son compuestos binarios, ternarios o cuaternarios, que resultan de la unión de una especie catiónica con una especie aniónica, las cuales provienen del ácido y la base involucradas. El catión es, por lo general, un ion metálico, aunque también existen sales de iones como el amonio

(𝑁𝐻4+1). El anión proviene normalmente del ácido. En

consecuencia, puede ser un anión simple o monoatómico

(Cl-1, S-2, etc.) o un ion poliatómico (𝑆𝑂42−, 𝑁𝑂3

1−, 𝐶𝑙𝑂1−, etc.). Por ejemplo: el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio reaccionan para formar el cloruro de sodio o sal común, según la ecuación: HCl + NaOH NaCl + H2O Ácido Hidróxido Cloruro Agua clorhídrico de sodio de sodio Para nombrar las sales es necesario saber qué catión y qué anión intervienen en su formación. Veamos. - Los cationes: reciben el nombre del elemento del cual provienen. Por ejemplo, el ion sodio es Na+1 y el ion aluminio es Al+3. Si se trata de un metal, con capacidad para formar dos iones, éstos se distinguen por las terminaciones -oso, para el menor, e -ico, para el mayor. Si se usa el sistema stock, la valencia del metal se indica entre paréntesis. Por ejemplo: — Fe+2 es el ion ferroso o hierro (II). — Fe+3 es el ion férrico o hierro (III).

Símbolo Nombre Símbolo Nombre

𝑁𝐻4+ Ion amonio 𝑁𝑖+3

Ion níquel (III) o ion niquélico

𝐴𝑔+ Ion plata 𝑃𝑑+2

Ion paladio (II) o ion paladioso

𝐶𝑢+1 Ion cobre (I) o ion cuproso

𝑃𝑑+4 Ion paladio (IV) o ion paládico

Símbolo Nombre Símbolo Nombre

𝐶𝑢+2

Ion cobre (II) o ion cúprico

𝐶𝑜+2

Ion cobalto (II) o ion cobatoso

𝐻𝑔+1

Ion mercurio (I) o ion mercurioso

𝐶𝑜+3

Ion cobalto (III) o ion cobáltico

𝐻𝑔+2

Ion mercurio (II) o ion mercúrico

𝑆𝑛+2

Ion estaño (II) o ion estannoso

𝐴𝑢+1 Ion oro (I) o ion auroso

𝑆𝑛+3

Ion estaño (III) o ion estánnico

𝐴𝑢+3 Ion oro (III) o oin aúrico

𝑃𝑏+2 Ion plomo (II) o ion plumboso

𝐹𝑒+2

Ion hierro (II) o ion ferroso

𝑃𝑏+4

Ion plomo (IV) o ion plúmbico

𝐹𝑒+3 Ion hierro (III) o ion férrico

𝑃𝑡+2 Ion platino (II) o ion platinoso

𝑁𝑖+2

Ion níquel (II) o ion niqueloso

𝑃𝑡+4

Ion platino (IV) o ion platínico

Cationes más comunes - Los aniones: cuando los ácidos se encuentran en solución acuosa, se disocian o separan, en iones con carga positiva y negativa, en razón a la fuerte atracción que ejercen las moléculas del agua sobre las del ácido. Como vimos, los ácidos se caracterizan porque siempre presentan hidrógeno, así, al disociarse, se forman iones H+, además de iones negativos, cuya composición depende de los demás elementos presentes. Por ejemplo:

− 𝐻𝐶𝑙 𝐻+ + 𝐶𝑙− − 𝐻𝑁𝑂3 𝐻+ + 𝑁𝑂3

1− − 𝐻2𝑆𝑂4 ⇋ 2𝐻+ + 𝑆𝑂4

2− Para nombrar los aniones se considera el nombre del ácido del cual provienen y se procede de la siguiente manera: Si el ácido termina en -hídrico, el anión terminará en -uro. Si el ácido termina en -oso, el anión terminará en -ito. Si el ácido termina en -ico, el anión terminará en -ato. Para los ejemplos anteriores tenemos: - Del ácido clorhídrico, según la reacción

𝐻𝐶𝑙 ⇌ 𝐻+ + 𝐶𝐼1−, se obtiene el anión cloruro.

- Del ácido nítrico, 𝐻𝑁𝑂3 ⇌ 𝐻+ + 𝑁𝑂31−, se obtiene el anión

nitrato.

- Del ácido sulfúrico, 𝐻2𝑆𝑂4 ⇌ 2𝐻+ + 𝑆𝑂42−, se forma el

anión sulfato.

A. Anexo: Guías utilizadas en la enseñanza de la nomenclatura inorgánica 63

Nombre del ácido Nombre de la sal

_________hídrico __________uro

Hipo________oso Hipo_______ito

____________oso ___________ito

____________ico ___________ato

Per_________ico Per________ato

Nomenclatura de las sales oxácidas

Símbolo Nombre

𝐹− Ion fluoruro

𝐶𝑙− Ion cloruro

𝐵𝑟− Ion bromuro

𝐼− Ion yoduro

𝑆2− Ion sulfuro

𝐶𝑁− Ion cianuro

𝐶𝑙𝑂− Ion hipoclorito

𝐶𝑙𝑂2− Ion clorito

𝐶𝑙𝑂3− Ion clorato

𝐶𝑙𝑂4− Ion perclorato

𝑀𝑛𝑂4− Ion permanganato

𝐻𝐶𝑂3− Ion bicarbonato

𝑁𝑂2− Ion nitrito

𝑁𝑂3− Ion nitrato

𝑆𝑂32− Ion sulfito

𝑆𝑂42− Ion sulfato

𝐶𝑂22− Ion carbonito

𝐶𝑂32− Ion carbonato

𝑃𝑂33− Ion fosfito

𝑃𝑂43− Ion fosfato

𝐶𝑟𝑂42− Ion cromato

𝐶𝑟2𝑂72− Ion dicromato

Aniones más comunes

B. Anexo: Prueba final







ÁREA: QUÍMICA DOCENTE: MARÍA MÓNICA CABRERA GRADO: UNDÉCIMO AÑO: 2018 Nombre: __________________________________________ Fecha: ____________

BIMESTRAL CUARTO PERIODO

1. Relaciona los términos de la izquierda con las definiciones

a. Función ácido

Son sustancias que se caracterizan por liberar iones OH- cuando se encuentran en solución acuosa

b. Función óxido

A veces el oxígeno puede presentar estado de oxidación -1. Estos compuestos muestran un alto poder oxidante.

c. Función sal

Son compuestos binarios formados por hidrógeno y cualquier otro elemento menos electronegativo que el hidrógeno. Son una excepción, en la cual el hidrógeno actúa con número de oxidación 1- .

d. Función hidróxido

Son sustancias que se caracterizan por liberar iones H+ cuando se encuentran en solución acuosa

e. Función hidruro

Se definen como las sustancias resultantes de la reacción entre los ácidos y las bases. También pueden resultar de combinaciones entre un metal y un no-metal, con el oxígeno.

f. Función peróxido

Son compuestos inorgánicos binarios formados por la combinación de un elemento más el oxígeno.

2. Identifica si son óxidos (O), hidróxidos (H), ácidos (A) o sales (S).

___ NaOH ___ TiO2

___ CaCO3 ___ NaHCO3

___ H2SO4 ___ HNO3

___ KNaSO4 ___ Ca(OH)2

___ SO3 ___ AlOH(NO3)2

3. Nombra los siguientes óxidos según la nomenclatura tradicional: Cl2O ____________________________________ Cl2O3 ____________________________________ Cl2O5 ____________________________________ Cl2O7 ____________________________________ 4. Nombra los siguientes óxidos según la nomenclatura sistemática: Fe2O3 ____________________________________ Cu2O ____________________________________ SO2 ____________________________________ CuO ____________________________________ Br2O5 ____________________________________ 5. Nombra los siguientes óxidos según la nomenclatura stock: FeO ____________________________________ Cu2O ____________________________________ SO3 ____________________________________


CO2 ____________________________________ NO2 ____________________________________ 6. Relaciona el compuesto con su nombre correspondiente:

a. NaOH

Bicarbonato de sodio

b. CaCO3

Hidróxido de calcio

c. H2SO4

Óxido de azufre

d. KNaSO4

Hidróxido de sodio

e. SO3

Nitrato básico de aluminio

f. TiO2

Ácido sulfúrico

g. NaHCO3

Carbonato de calcio

h. HNO3

Sulfato de sodio y potasio

i. Ca(OH)2

Dióxido de titanio

j. AlOH(NO3)2

Ácido nítrico

7. Identifica si es un anión o un catión

Fe2+

CN-

ClO4-

Pt4+

Pd4+

CrO42-

Au3+

MnO4-

Cu2+

NH4+

8. La comida para perros Nutrecan Croquetas tiene los siguientes ingredientes: Maíz y/o sorgo

Torta de soya

Harina de carne y/o harina de pescado

Harina de trigo

Harina de maíz

Mogolla de trigo

Grasa animal

Carbonato de calcio

Fosfatos mono o dicálcicos

Cloruro de sodio

Cloruro de potasio

Vitamina A

Vitamina D3

Vitamina E

Vitamina K

Vitamina B1

Vitamina B2

Vitamina B6

Pantotenato de calcio

Biotina

Ácido fólico

Niacina

Vitamina B12

Cloruro de colina

Sulfato de cobre

Sulfato de zinc

EEDI

Selenito de sodio

Óxido de manganeso

Óxido de magnesio

Sulfato ferroso

Antioxidante (BHT, etoxiquina)

Aminoácidos sintéticos (lisina, metionina)

A partir de la temática vista, subraya los compuestos inorgánicos estudiados (óxidos, ácidos, hidróxidos y sales)

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Enseñanza de la nomenclatura de química inorgánica como ...

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