UNIVERSIDAD NACIONAL DE CATAMARCA

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

CARRERAS

TECNICO QUIMICO:

PROFESORADO EN QUIMICA

LICENCIADO EN QUIMICA

LICENCIADO EN CIENCIAS AMBIENTALES

CURSO DE INGRESO 2012

A TERICO PRCTICA

QUMICA-TCNICAS DE ESTUDIO

Docenes Coordinadores:

Lic. Susana Fiad y Msc. Dora Galarza

Docentes a Cargo del Dictado:

Prof. Elvira Lema

Prof. Anabella Quevedo

Prof. Laura Favore

Ayte. Alumno: Maria Rosa Rodrguez

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CURSO DE INGRESO

MODULO: QUMICA Y TECNICAS DE ESTUDIO

OBJETIVOS:

Diagnosticar los conocimientos de Qumica Bsica que el alumno ingresante posee.

Nivelar y afianzar los conocimientos de Qumica General e Inorgnica adquiridos en el Nivel Polimodal.

Resolver situaciones problemticas que permitan desarrollar los contenidos de la Qumica propios de la escuela media con otros previstos en ingresos universitarios.

Preparar al alumno para que se inicie en el estudio avanzado de la Qumica.

Favorecer la Insercin del alumno en la vida Universitaria.

Estimular al alumno a emplear tcnicas de estudio que faciliten la articulacin en lo que respecta al aprendizaje de la Qumica, entre el Nivel Polimodal y el Universitario.

Nivelar los conocimientos sobre las frmulas y nomenclatura de la Qumica Inorgnica adquiridos en el Nivel Polimodal e incorporar frmulas y nomenclaturas de compuestos inorgnicos que no se desarrollan habitualmente el Nivel Polimodal y que son requeridos por los contenidos previstos en el Programa de la asignatura, Qumica General.

Desarrollar los procesos mentales que propendan a la construccin del conocimiento.

Desarrollar experiencias en el laboratorio.

METODOLOGA: se desarrollar mediante clases terico-prcticas, clases

prcticas de aula y de laboratorio, clases de consulta, Taller, Experiencias de laboratorio y se contar con la Gua de Actividades como material impreso

DOCENTES RESPONSABLES: Lic. Susana Fiad, Msc.Dora Galarza,

AUXILIARES DOCENTES: JTP. Prof. Elvira Leonor Lema; Prof. Anabella

Quevedo

AYUDANTES ALUMNOS: Mara Rosa Rodrguez-Laura Favore

CONTENIDOS:

Mdulo I: Conceptos Bsicos de Qumica Qumica: objeto .Mtodo Cientfico. Materia. Propiedades fsicas y qumicas Propiedades extensivas e intensivas. Estados de la materia. Sistemas. Materiales. Mtodos de separacin de fases y Mtodos de fraccionamiento. Sustancias simples y compuestas. El agua: importancia biolgica. Propiedades del agua. Alotropa. Elementos qumicos.

Mdulo II: Frmulas y Nomenclatura de la Qumica Inorgnica. Frmulas qumicas y compuesto. Valencia. Frmulas estructurales. Normas de nomenclatura: aspectos generales, normas prcticas elementales. Empleo de prefijos numricos. Esquemas generales de nomenclatura inorgnica Reaccin qumica. Ecuacin qumica. Combinaciones binarias oxigenadas: xidos bsicos, cidos, superiores, inferiores, anfteros, mixtos y neutros. Otras combinaciones binarias.

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Combinaciones ternarias y de orden superior: oxcidos, hidrxidos, sales: neutras, bsicas, cidas, dobles y mixtas. Mdulo III: Tcnicas de Estudio aplicadas a la Qumica. Las Tcnicas de estudio. Cmo, donde y cuando estudiar. El horario personal y la organizacin del material de estudio. Las grficas, cuadros, tablas y dibujos explicativos. Cmo tomar apuntes. Cmo preparar un examen. La memoria y las reglas nemotcnicas. Organigramas de aprendizaje: Mapas Conceptuales. Registro de los resultados. Redaccin de Informes. La resolucin de problemas en Qumica.

BIBLIOGRAFIA:

Fiad,S, (2009)Gua Terico Prctica: Qumica y Tcnicas de Estudio Fiad,S, (2006)Gua Terico Prctica. Qumica General Coronel de Arias, M. ; Galarza de Moreno D. (1997), Gua de Trabajos Prcticos

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Brady-Humiston. (1993)Qumica Bsica.Principios y Estructura. 2da. Edicin.

Chang.( 1996) Qumica. 4ta. Edicin. Editorial McGraw Hill.

Whitten-Gailey. (1992) Qumica General. Editorial McGraw Hill. 3era. Edicin.

Angelini-Baumgartener y otros. (1995) Temas de Qumica General. Editorial Eudeba.

Long G- Henttz,F. (1991) Qumica General. Problemas y Ejercicios. 3era. Edicin. Editorial Addison-Wesley Iberoamericana.

Teijn-Garca Jimnez - Guerrero. (2000) La Qumica en problemas. 2da. Edicin. Editorial alfaomega.

Quioa,E- Riguera,R. (1996). Nomenclatura y Formulacin de los compuestos Inorgnicos. Una gua de estudio y autoevaluacin. Editorial Mc Graw Hill

Chemical Education Material Study.(1996) Manual de laboratorio para Qumica, Una ciencia Experimental. Editorial Revert.

-Ceretti,H-Zalts,A. (2000) Experimentos en Contexto. Qumica. Manual de Laboratorio. 1. Edicin. Editorial Pearson Educacin.

Mills,J- Hampton,M.(1991) Microscale and macroscale experiments for General Chemistry. Editorial McGraw-Hill, Inc.

Hill;Kolb. (1999) Qumica para el nuevo milenio.8va. Edicin. Ed.Prentice-Hall.

ANDER-EGG, EZEQUIEL (1991), El taller una alternativa para la renovacin pedaggica, Editorial Magisterio del Ro de la Plata.

ASTOLFI, P. (1988) El aprendizaje de conceptos cientficos: aspectos epistemolgicos, cognitivos y lingisticos; Revista Enseanza de las Ciencias, Vol. 6/N 2, pg. 147 155

BELTRN, J. (1993), Procesos estrategias y tcnicas de aprendizaje. Editorial Sntesis. Madrid.

BRADY, H. (1992); Qumica General, Editorial Limusa. CERETTI , H., ZALTS, A. (2000). Experimentos en el Contexto. Qumica. Manual

de Laboratorio. Pearson Educacin.

DEL ROSAL, Oscar C. (1981). La comunicacin docente-disidente. Editorial Plus Ultra.

FERRERES, V; IMBERNON, F. (1999). Formacin y actualizacin para la funcin pedaggica. Sntesis Educacin.

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GARCIA HOURCADE y RODRIGUEZ de AVILA (1988) Ideas previas, esquemas alternativos, cambio conceptual y el trabajo en el aula. Revista Enseanza de las Ciencias. Vol.6/N 2 pg. 161 166.

MEDAURA, Olga. (1991). Una didctica para un profesor diferente. Editorial Humanitas.

NOVAK Y GONIN, (1988). Aprendiendo a Aprender. Editorial Martinez Roca.

REGLAMENTO DEL CURSO INTRODUCTORIO DE QUIMICA:

1) El alumno deber cumplimentar con un 80% (ochenta por ciento) de asistencia a las clases terico-prcticas y prcticas del curso.

2) Aprobar con el 60% (setenta por ciento) cada uno de los trabajos prcticos desarrollados.

3) Presentar en tiempo y forma los Informes oportunamente solicitados. 4) Aprobar el examen final del curso con el 60% (setenta por ciento). Este examen

ser escrito y versar sobre los contenidos programados para el curso. Se tomar el ltimo da previsto para el dictado del curso.

5) Las instancias recuperatorias sern de acuerdo a lo estipulado en el Reglamento del Ingreso a las carreras de grado de la Facultad de ciencias Exactas y Naturales. Resol C.D.F.C.E.yN.N

Msc. Dora Galarza Lic. Susana Fiad

A LOS ALUMNOS INGRESANTES A LAS CARRERAS DE QUIMICA Y DE

CIENCIAS AMBIENTALES

Estimados alumnos:

Escribimos estas lneas a los efectos de darles la Bienvenida, presentarles la materia y

ponerles a disposicin el material para el desarrollo del Curso de Ingreso.

La Qumica permite obtener un entendimiento importante de nuestro mundo y su

funcionamiento. Se trata de una ciencia eminentemente prctica que tiene una enorme

influencia en nuestra vida diaria. De hecho la Qumica est en el centro de muchas cuestiones

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que preocupan a casi todo el mundo: el mejoramiento de la atencin mdica, la conservacin

de los recursos naturales, la proteccin del ambiente , la satisfaccin de nuestras necesidades

diarias en cuanto a alimento, vestido y albergue, etc. La Qumica tambin afecta todas las

facetas de nuestra vida de manera muy directa, por ejemplo nuestra apariencia personal

depende de procesos qumicos, sustancias qumicas llamadas hormonas ayudan a determinar

nuestra estatura, peso, figura. Nuestro estado de buena salud depende de las sustancias

qumicas que conservan los alimentos que ingerimos y nos protegen de enfermedades

suministrando al cuerpo los nutrientes necesarios para que funcione en forma apropiada.

Toda nuestra vida es qumica, y por ello sobran las razones para llamarla la Ciencia Central.

Al estudiar Qumica, aprenderemos a usar el potente lenguaje y las ideas que han

evolucionado para describir y entender la materia. Adems, el entendimiento del

comportamiento de los tomos y las molculas nos permite comprender mejor otras reas de la

ciencia, la tecnologa y la ingeniera moderna. La ctedra Qumica General es, como su

nombre lo indica, la parte de la qumica que debe sentar las bases para estudios ms

avanzados de esta ciencia. Por ello la ctedra ha preparado el presente material con la

finalidad de orientar al alumno en el estudio de la materia durante esta etapa del Curso de

Ingreso y favorecer la adquisicin del ritmo de estudio necesario. En la Gua se encuentran

desarrollados los temas tericos, explicaciones detalladas para la resolucin de problemas,

ejemplos y actividades propuestas de los contenidos que corresponden al Curso Introductorio y

que constituyen la base que debe tener el estudiante para cursar exitosamente la primera

materia especifica de la carrera: Qumica General I, para los qumicos y Qumica I para los

de Ciencias Ambientales.

BUENA SUERTE !!!! y no olviden que el estudio universitario requiere de esfuerzo y

dedicacin

La Ctedra

La qumica es una ciencia fctica y como tal posee un objetivo y un mtodo.

Objetivo: estudia la materia

Mtodo de estudio: mtodo cientfico

La Ciencia Qumica istemas Materiales

Qumica es la ciencia que estudia la composicin, estructura y propiedades de las

sustancias, as como las transformaciones de la materia.

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A los fines prcticos se divide en qumica inorgnica y qumica orgnica.

Qumica Inorgnica Qumica Orgnica

Intervienen los elementos qumicos

pero el carbono es poco frecuente

(slo en Dixido de Carbono,

Monxido de Carbono, Acido

Carbnico, Carbonatos y

Bicarbonatos).

Predominan los compuestos

sencillos.

Los compuestos son solubles en

solventes polares (agua).

Los compuestos son termoestables.

Los compuestos, en general,

conducen corriente elctrica.

Los compuestos son estables y no

inflamables.

La velocidad de reaccin es rpida.

El carbono es el principal elemento.

Al combinarse con hidrgeno, oxgeno

y nitrgeno, es capaz de formar gran

cantidad de compuestos distintos.

Predominan los compuestos

complejos.

Los compuestos son solubles en

solventes apolares (ter, cloroformo,

benceno).

Los compuestos son termolbiles.

Los compuestos, en general, no

conducen corriente elctrica.

Los compuestos son inestables e

inflamables.

La velocidad de reaccin es lenta.

Podemos definir Materia como:

Las principales caractersticas de la materia son:

Es ponderable (posee masa)

Es extensa (ocupa un lugar en el espacio)

Es impenetrable

Es indestructible

Es divisible

Propiedades de la materia

Todo aquello que puede ser percibido por los sentidos o bien, todo aquello que

constituye el mundo fsico que nos rodea, susceptible de adquirir distintas formas.

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Las propiedades de la materia son aquellas cualidades de la misma que pueden ser

apreciadas por los sentidos (color, brillo, textura). Puede ser slida, lquida o gaseosa.

Se clasifican en:

Propiedades Intensivas: Son aquellas que no varan con la cantidad de materia

(masa) considerada. Dependen del tipo de materia considerada, es decir de la

sustancia. Son las constantes fsicas. Ejemplos: peso especfico, densidad, punto de

fusin, punto de ebullicin, coeficiente de solubilidad, ndice de refraccin,

conductividad trmica, etc.

Propiedades Extensivas: Son aquellas que varan con la cantidad de materia

considerada. Ejemplos: peso, volumen, forma, superficie, etc.

Un ejemplo de propiedades intensivas: 1 kg. o 1 mg. o cualquier otra cantidad de

agua, hierve a 100 C a una presin de 1.013,25 hPa (presin atmosfrica a nivel del

mar. Esta cantidad expresada como hectopascales en el SI, sola expresarse en otros

sistemas de unidades que van cayendo en desuso, como 760 mm. Hg 1 Atmsfera

de presin).

Estados de agregacin de la materia

Los estados fsicos o de agregacin de las sustancias, conocidos hasta hoy, son: slido, lquido,

gaseoso, plasma y cubo de hielo cuntico.

Los estados de la materia que se encuentran en la naturaleza son slidos, lquidos y gaseosos, y

en laboratorios de cierta complejidad se generaron dos nuevos estados: el plasma y el cubo de

hielo cuntico. Cada uno de estos estados surge de la accin e intensidad de dos fuerzas

intermoleculares: las de atraccin o cohesin (llamadas tambin fuerzas de Van der Waals que

tienden a unir las molculas ocupando el menor espacio posible) y las de repulsin (que tienden

a separar las molculas, de tal forma que ocupen el mayor espacio posible). Estas fuerzas

actan en sentidos opuestos y simultneamente sobre las molculas, en continuo movimiento,

de un cuerpo.

En la naturaleza a la materia la encontramos en los siguientes estados:

Estado Slido: Poseen forma y volumen propio. Predominan las fuerzas de atraccin entre sus

molculas. No se pueden comprimir. Son rgidos y no fluyen. Se caracterizan por tener un

agrupamiento ordenando de partculas que no se mueven de sus posiciones fijas, vibran

alrededor de ellas. Los slidos se pueden dividir en dos categoras: cristalinos y amorfos. Los

cristalinos como el hielo, por ejemplo, poseen un ordenamiento estricto y de gran alcance, es

decir sus tomos, iones o molculas ocupan posiciones especficas, en este caso las fuerzas de

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atraccin son mximas. En los amorfos como el vidrio, por ejemplo, carecen de ordenamiento

bien definido y de un orden molecular de largo alcance. En el tema 9 del programa

retomaremos los slidos y los estudiaremos con mayor profundidad.

Estado Lquido: Fluyen con facilidad (la capacidad de fluir est en relacin inversa a la

viscosidad del lquido). Segn las caractersticas del lquido se encuentran lquidos movibles

como el agua y viscosos como el aceite Poseen volumen propio y adquieren la forma del

recipiente que los contiene. Estn igualadas en sus molculas las fuerzas de atraccin y

repulsin molecular. No se pueden comprimir. Las propiedades del estado lquido son diversas

y varan en forma notable en los distintos lquidos. Las variaciones dependen de la naturaleza y

las fuerzas de atraccin entre las partculas que los constituyen. Las fuerzas de atraccin de las

molculas del lquido que tienden a mantenerlas unidas dentro de un recipiente, adoptando la

forma de ste, se denominan fuerzas cohesivas. Las fuerzas que existen entre las molculas del

lquido y las del recipiente se llaman fuerzas adhesivas que determinan la forma del menisco.

En este estado existe cierta tendencia a la ordenacin de las molculas, que es contrarrestada

por el movimiento catico de sus molculas. En el tema 9 del programa retomaremos los

lquidos y los estudiaremos con mayor profundidad.

Estado Gaseoso: Fluyen con facilidad. No poseen forma propia (adoptan la forma del

recipiente que los contiene) ni volumen propio (tienden a ocupar el volumen disponible) porque

las fuerzas de repulsin entre sus molculas predominan sobre las de atraccin o cohesin. Son

compresibles. Todos los gases que no reaccionan entre s se mezclan en todas proporciones

formando sistemas homogneos o inhomognenos. Sus molculas estn muy separadas y se

mueven al zar. En un gas el nmero de partculas por unidad de volumen es tambin muy

pequeo. Las partculas se mueven de forma desordenada, con choques entre ellas y con las

paredes del recipiente que los contiene. Esto explica las propiedades de expansibilidad y

compresibilidad que presentan los gases: sus partculas se mueven libremente, de modo que

ocupan todo el espacio disponible. La compresibilidad tiene un lmite, si se reduce mucho el

volumen en que se encuentra confinado un gas ste pasar a estado lquido. El comportamiento

fsico de un gas es independiente de su composicin qumica y se define por medio de las

variables: volumen, presin, temperatura y el nmero de moles de la sustancia.

Debido a los avances de la ciencia, hoy en da, y en laboratorios especficos se pueden obtener

otros dos nuevos estados de de la materia

Plasma: Gas que se obtiene calentando una sustancia en estado gaseoso hasta una temperatura

tan elevada que sus tomos se convierten en iones, siendo la concentracin de partculas

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negativas y positivas casi idnticas, motivo por el cual es prcticamente neutro y buen

conductor de la corriente elctrica.

Cubo de hielo Cuntico o Condensado de Bose-Einstein: gas que se ha enfriado a una

temperatura prxima al 0K originando tomos ultracongelados que pierden energa y

movilidad, unindose en un supertomo que constituye este quinto estado de la materia,

actualmente en experimentacin.

Cambio de estado:

Es el pasaje, de una porcin de materia, de un estado de agregacin a otro por variacin de la

temperatura y/o de la presin (los cambios de estado se verifican siguiendo leyes fsicas

caractersticas).

Volatilizacin

Fusin Vaporizacin

Slido Lquido Gaseoso o Vapor

Solidificacin Licuacin o condensacin

Sublimacin

Vapor y Gas

Se entiende por vapor de una sustancia al gas que se obtiene de un lquido (por evaporacin) o

de un slido (por volatilizacin), estando o no en contacto con ellos. Se entiende por gas al

estado de agregacin de una sustancia en esas condiciones de presin y temperatura. Ej

hablamos del gas oxgeno y del vapor de agua

Cambios de Fase

Generalmente las transiciones de fase slido-lquido-gas se representan en una curva de

calentamiento, mientras que los cambios de estado gas-lquido-slido se representan en una

curva de enfriamiento.

Analicemos la siguiente curva de calentamiento:

Cuando se agrega calor a un slido (A), su temperatura comienza a elevarse hasta alcanzar el

punto de fusin (B); a partir de este punto, todo el calor agregado ES utilizado para fundir el

slido, permaneciendo constante la temperatura durante el cambio de estado slido-

lquido(B-C).

Cuando todo el slido se ha fundido y transformado en lquido(C) comienza a elevarse la

temperatura de este ltimo hasta alcanzar el punto de ebullicin (D). A continuacin ocurre la

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transicin de fase lquido-gas, fenmeno que tambin ocurre a temperatura constante (D-E).

Finalmente cuando todo el lquido se ha convertido en gas (E) el calor adicionado slo eleva la

temperatura del gas.

Grfico: Curva tpica de calentamiento para un mol de una sustancia

Sistemas Materiales

La materia no vara en funcin de su forma o tamao, sino en relacin con su composicin. Por

eso, desde el punto de vista qumico, interesa la constitucin de la materia.

Para estudiar experimentalmente la composicin o cualquier propiedad de la materia, es

necesario tomar y aislar una porcin limitada de la misma a partir del medio que nos rodea. Esa

porcin de materia se denomina Sistema Material.

Entre las propiedades que caracterizan a los Sistemas Materiales citaremos la Extensin

(capacidad para ocupar una parte del espacio) y la Inercia (incapacidad de los cuerpos para salir

del estado de reposo, para cambiar las condiciones de su movimiento o para cesar en l, sin la

aplicacin o intervencin de alguna fuerza).

Los Sistemas Materiales poseen una determinada cantidad de materia, y a eso lo denominamos

Masa. Una manera de medir la cantidad de masa de un sistema material es midiendo

(determinando) su Peso.

El Peso es la fuerza con la que in cuerpo es atrado por el centro de gravedad de

la Tierra.

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Como la distancia que existe entre los distintos puntos de la superficie terrestre y el centro de

gravedad no siempre es igual, los valores de la fuerza de atraccin hacia la tierra varan

ligeramente de un sitio a otro. De todo esto se deduce que:

La unidad de masa en el Sistema Internacional de Pesas y Medidas (SI) es el kilogramo (Kg.)

Existen distintas clases de materia que se distinguen por las cualidades que nuestros sentidos

perciben (en forma directa o indirecta). Tales cualidades o propiedades fsicas, caractersticas

de cada sustancia, que no dependen del tamao ni de la forma, se denominan propiedades

Intrnsecas o Especficas. Citaremos entre estas propiedades: color, olor, conductividad, dureza,

ductibilidad, sabor, brillo, transparencia, punto de fusin, punto de ebullicin, densidad, etc.

Entre ellas, las que se pueden medir son ms tiles que las que no se pueden cuantificar.

Clasificacin de los Sistemas Materiales

Sobre la base de sus propiedades intensivas, los sistemas pueden clasificarse:

Sistemas homogneos

Sistemas heterogneos

Sistemas Inhomogneos

Sistemas Homogneos

Poseen idnticas propiedades intensivas en todos los puntos del sistema (monofsicos).

Ejemplo: agua destilada, agua salada, aire seco, mercurio.

Se clasifica en:

Sustancias Puras: No pueden ser fraccionadas por mtodos fsicos o mecnicos (son sistemas

homogneos no fraccionables)Ejemplos: Hielo, hierro, sodio, cloro, mercurio, agua. Pueden

ser:

Sustancias puras simples: estn formadas por tomos y por lo tanto no pueden

descomponerse. Ejemplos: hidrgeno (H2), oxgeno (O2), sodio (Na), cloro (Cl2).

Sustancias puras compuestas: estn formadas por tomos distintos y pueden descomponerse.

Ejemplos: agua (H2O), cloruro de sodio (NaCl), alcohol.

Soluciones: Pueden ser fraccionadas por mtodos fsicos o mecnicos obtenidos en dos o ms

sustancias puras. Ejemplos: el fraccionamiento del agua salada origina agua dulce y sal (cloruro

de sodio).

Masa es una magnitud constante, mientras que Peso es variable.

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Sistemas Heterogneos

Poseen distintas propiedades intensivas en todos los puntos del mismo y presentan superficie de

separacin o interfase entre las fases que lo forman.

Ejemplo: arena y agua, aceite y agua.

Fase: Es cada uno de los sistemas homogneos que constituyen el sistema heterogneo.

Ejemplo: en el sistema arena - agua, la arena es una fase y el agua otra.

Componente: Es cada una de las sustancias que componen un sistema. Ejemplo: en el sistema

agua salada arena, la arena y el agua salada son distintas fases, pero en este sistema hay tres

componentes, la arena, el agua y la sal.

Sistemas Inhomogneos

No presentan superficie de discontinuidad, pero sus propiedades varan en forma gradual y

continua. Ejemplo: la atmsfera terrestre.

En resumen, los sistemas se clasifican:

Clasificacin Ejemplos

Sistemas

Homogneos Sustancias Puras

Simples Na, Cl2, H2, O2, S

Compuestas NaCl, H2O, H2SO4

Soluciones NaCl en H2O

H2SO4 en H2O

Sistemas

Heterogneos

Cloruro de Sodio en

agua con arena.

Acido sulfrico en

agua con hielo.

Veamos como ejemplo, la sangre, que parece un sistema homogneo a simple vista, pero

observado al microscopio revela su heterogeneidad. Las porciones homogneas que constituyen

el sistema heterogneo se denomina Fases. Los sistemas heterogneos presentan dos o ms

fases, mientras que los homogneos son monofsicos. Veamos algunos ejemplos.

Son sistemas heterogneos:

Sangre (varios componentes).

Aceite y agua (dos componentes).

Benceno y agua (dos componentes).

Son sistemas homogneos:

Sacarosa o azcar comn (un componente).

Cloruro de sodio o sal de cocina disuelta en agua (dos componentes).

Bicarbonato de sodio (un componente).

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Son sistemas inhomogneos: el aire

En la naturaleza lo ms frecuente es encontrar sistemas de varios componentes (algunos como

sistemas homogneos y otros heterogneos). Para analizar (esto lo hace la Qumica Analtica)

un componente del sistema, es necesario separarlo y purificarlo para luego identificarlo. Para la

separacin de las fases de un sistema heterogneo se aplican mtodos fsicos, tales como:

Sedimentacin, Centrifugacin, Filtracin. Tambin Mtodos elctricos, Mtodos magnticos,

etc.

Para la separacin de los componentes de un sistema homogneo se utilizan mtodos como:

Cristalizacin, Destilacin simple o fraccionada, Adsorcin fraccionada (cromatografa).

Si aplicamos algunos de estos mtodos a un sistema homogneo como, por ejemplo, sal

disuelta en agua, se obtienen fracciones con propiedades intensivas distintas entre s y respecto

del sistema inicial: cloruro de sodio, slido de color blanco y agua. El sistema homogneo

inicial, en este caso es una Solucin. Si con los mismos procedimientos intentamos fraccionar

otro sistema homogneo como, por ejemplo, naftaleno (llamada comnmente naftalina)

obtenemos fracciones con propiedades intensivas iguales y a su vez idnticas a las del sistema

original. En este caso, existe inicialmente una Sustancia Pura. Podemos decir entonces, que:

A las sustancias puras se las considera Especies Qumicas, destacando as la especificidad de

sus propiedades.

Cuerpo

Cuerpo u objeto es la porcin limitada en materia con forma y uso definido (una mesa, un

rbol, una bacteria, etc.) .Por ser parte integrante de la materia se caracterizan porque ocupan

un lugar en el espacio (que no puede ser ocupado por otro cuerpo en el mismo tiempo) y poseen

masa. La masa de un cuerpo se relaciona con el peso.

Peso = Masa x Aceleracin de la Gravedad

Es decir, el peso es la fuerza (atraccin) que ejerce la tierra sobre los cuerpos.

Su expresin matemtica es P = m.g

Sustancia

Sustancia es la calidad de materia que constituye un cuerpo

Propiedades de las sustancias:

Solucin: es un sistema homogneo fraccionable, y Sustancia Pura: es un sistema

homogneo "no" fraccionable.

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Las sustancias se caracterizan por sus propiedades individuales y a veces nicas, es decir toda

sustancia pura tiene una serie de propiedades caractersticas que la distinguen de las dems.

Propiedades organolpticas: son aquellas que se aprecian con los sentidos. Por ejemplo:

color, olor, sabor, impresin al tacto,etc..

Propiedades fsicas: son aquellas que pueden medirse y observarse sin modificar la

composicin o identidad de la sustancia. Estas propiedades sirven para identificar una

sustancia y es comn encontrarlas en tablas que figuran en los libros de qumica. Por

ejemplo: densidad, solubilidad, punto de fusin, punto de ebullicin, etc.

Propiedades qumicas: son aquellas que se observan cuando una sustancia participa en una

reaccin a partir de la cual se transforma en una o ms sustancias diferentes. Revelan el

comportamiento de una sustancia frente a otra. Por ejemplo la capacidad de combinacin

y/o de descomposicin.

Clasificacin de las sustancias:

Segn su Origen

Naturales: existen en la naturaleza (aceites, azcares, hidrocarburos)

Artificiales: se obtienen por sntesis del laboratorio (aspirina).

Segn su naturaleza qumica:

Inorgnicas: estn formadas por todos los elementos (cido sulfrico, cloruro de sodio). El

carbono es poco abundante y slo se encuentra en algunos compuestos como cido carbnico,

carbonato y bicarbonato.

Orgnicas: estn formados por carbono como elemento fundamental excepto cido carbnico,

carbonato y bicarbonato (alcohol, glucosa, aceites)

Segn su composicin qumica:

Simples: estn formadas por tomos de igual naturaleza (hidrgeno, nitrgeno, carbono).

Compuestas: estn formadas por tomos de distinta naturaleza (cloro de sodio, bicarbonato de

sodio).

Las sustancias puras se clasifican a su vez, en simples y compuestas. El criterio de clasificacin

utilizado en este caso es el de la Descomposicin.

Cuando por variacin de ciertas condiciones, como presin, temperatura, etc., un sistema

cambia sus propiedades intensivas en forma permanente, decimos que ha sufrido una nueva

transformacin.

La descomposicin es una transformacin qumica ya que las sustancias intervinientes o

reactivos, se convierten en productos.

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Por ejemplo: el calentamiento de clorato de potasio originan dos productos, cloruro de potasio

(slido blanco) y oxgeno (gas).

Otro ejemplo: si se hace pasar una corriente elctrica contina a travs de una solucin acuosa

conductora, el agua de la misma se convierte en dos gases, hidrgeno y oxgeno.

Producida la descomposicin, ninguna de las sustancias puras formadas ser, separadamente,

transformable en la sustancia compuesto original. El hidrgeno, al igual que el oxgeno, no ser

convertible, por separado, en la sustancia compuesta agua.

Sustancia pura compuesta:

Es aquella que puede descomponerse en dos o ms sustancias puras simples. Ejemplo: almidn,

agua, amonaco.

Sustancia pura simple:

Es la que no puede descomponerse en otras por ninguno de los mtodos qumicos corrientes.

Ej.: hierro, aluminio, oxgeno.

No hay un mtodo exclusivo capaz de descomponer cualquier compuesto, razn por la cual la

tarea de clasificar todas las sustancias conocidas fuera ardua y lenta. An a principios del siglo

XIX, algunas sustancias simples eran consideradas compuestas y viceversa. Actualmente se

han identificado alrededor de 3 millones de sustancias, en su casi totalidad, compuestas. Slo

hay un poco ms de un centenar de sustancias simples o sustancias elementales (la mayora

naturales y algunas artificiales). El resultado final del anlisis de un sistema material, utilizando

mtodos fsicos y qumicos, es la sustancia elemental que, por el momento podremos llamar

Elemento. El camino inverso, el de la sntesis qumica, nos permite llegar a obtener sistemas

materiales compuestos a partir de elementos.

Cuando dos elementos se combinan qumicamente dan un compuesto, en el cual ambos

componentes ya no son identificables por sus propiedades, ni separables por mtodos fsicos.

Esto es lo que se denomina Combinacin Qumica.

Ejemplo, si hacemos arder un trozo de carbn en presencia de abundante oxgeno, ambas

sustancias simples se combinan formando un compuesto llamado anhdrido carbnico o

dixido de carbono. S, por otro lado, quemamos hidrgeno en presencia de oxgeno, se obtiene

la sustancia compuesta agua. Si ahora se hace burbujear anhdrido carbnico en el agua, parte

del gas se dispersa en el agua formando una solucin (una parte se combina con el agua para

dar cido carbnico) pero una parte queda como dixido de carbono gaseoso, el cual forma con

la fase liquida un sistema heterogneo gas - lquido.

Los sistemas materiales heterogneos y las soluciones dentro de los sistemas homogneos

reciben el nombre de mezclas. Las mezclas poseen propiedades diferentes de las que presentan

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las combinaciones. Sus componentes no pierden las propiedades especficas y son separables

por mtodos fsicos.

Energa

Se ha dicho que el mundo fsico est construido por la materia, pero es necesario adems

considerar la existencia de la energa, la cual se define como la capacidad para realizar trabajo.

Por trabajo se entiende toda produccin de un cambio en el estado de un sistema, venciendo la

resistencia que se opone a dicho cambio. Por ejemplo, cuando elevamos un objeto desde su

posicin a nivel del suelo hasta cierta altura, se realiza un trabajo, ya que se cambia la posicin

del cuerpo y para ello debe vencerse la resistencia representada por la fuerza de gravedad. El

trabajo realizado queda entonces almacenado en el objeto bajo la forma de energa potencial,

que se har evidente en forma de energa cintica (movimiento) si se deja caer el cuerpo a su

nivel original.

La energa potencial es, pues, la energa almacenada en un cuerpo y depende de su posicin o

relacin con respecto a otros, y matemticamente se la puede calcular a travs de: Ep = P. h,

donde P es peso y h altura.. Como P = m.g , entonces la energa potencial es tambin:

Ep = m.g.h

La energa cintica es la energa propia de un cuerpo en movimiento, y matemticamente se la

puede calcular a travs de: Ec = m.v2/2 donde m es la masa y v la velocidad con que se mueve.

La unidad de energa en el sistema M.K.S es el Joule, que es el trabajo realizado por una

fuerza de un Newton aplicada a lo largo de un metro.

La unidad de energa en el sistema c.g.s es el ergio, que es el trabajo realizado por una fuerza

de una dyna aplicada a lo largo de un centmetro. Una dina es la fuerza que actuando durante

un segundo sobre una masa de un gramo produce en ella un movimiento de una velocidad de 1

cm. por seg. El ergio es muy pequeo, razn por la cual en la prctica se utiliza el joule o julio

(107 ergios).

La energa puede presentarse bajo diferentes modalidades, ya sea como energa mecnica,

qumica, trmica, lumnica, elctrica, etc. en ciertas condiciones, una forma de energa puede

ser convertida en otra.

Los cambios qumicos (cambios en la composicin de la materia) casi siempre se acompaan

de cambios de energa (almacenamiento o liberacin de energa). Toda sustancia posee energa,

que se denomina energa qumica y depende de su constitucin.

Por ejemplo, si la sustancia oxgeno reacciona con la sustancia hidrgeno para formar la

sustancia agua, se produce liberacin de energa en forma de calor. Estas reacciones que

16

transcurren con liberacin de energa calrica se denominan reacciones exotrmicas e indica

que la o las sustancias reaccionantes poseen mayor energa qumica potencial que el o los

productos de la reaccin. Esta diferencia energtica se exterioriza durante la reaccin por la

liberacin de calor. Hay otras reacciones en las cuales la sustancia formada posee ms energa

qumica potencial que la o las sustancias iniciales, por cuya razn es necesario suministrar

energa para que el cambio qumico se produzca (reaccin endotrmica).

Durante muchos aos se consider que materia y energa eran dos entidades diferentes. La

materia se caracterizaba por poseer masa, la energa, no. A principios de este siglo, Einstein

propuso que materia y energa son slo manifestaciones distintas de una misma realidad y

formul la relacin existente entre la masa (m) y la energa (E) en su famosa ecuacin:

E = m x c2

Donde c es la velocidad de la luz, cuyo valor es 2,9979 x 1010

c/seg. (Prcticamente 300.000

km./seg.) La ecuacin de Einstein indica que es muy grande la cantidad de energa que puede

obtenerse por conversin de una pequea cantidad de materia. La confirmacin experimentada

de ello fue obtenida casi cuatro dcadas despus, en ocasin de las primeras experiencias de

Enrico Fermi sobre reacciones nucleares.

Otra manera de Clasificar los Sistemas Materiales es la siguiente.

Los sistemas estn formados por uno o varios cuerpos rodeados por un medio o entorno con el

cual pueden interaccionar intercambiando materia y/o energa. Segn esto, los sistemas pueden

ser:

Sistemas abiertos: Intercambian con el medio materia y energa en forma de calor:

Agua a 100 C Agua a 30 C

Sistemas cerrados: Intercambian con el medio energa en forma de calor. No intercambian

materia.

El agua se evapora y el calor se disipa

hacia el medio

Hay prdida de calor. No hay

evaporacin.

17

Agua a 100 C Agua a 30 C

Sistemas aislados: No intercambian ni materia ni energa con el medio

Recipiente

Aislante

Agua a 100 C Agua a 100 C

Sistemas Dispersos

Este sistema est constituido por una fase dispersa (formadas por sustancias disueltas en la

dispersin) y por una fase dispersante (fase que disuelve a la dispersa).

Clasificacin: se realiza segn el grado de divisin de las partculas dispersas en:

I-Dispersin macroscpica o grosera: sistema heterogneo al ojo humano. Las

partculas dispersas se ven a simple vista. Ejemplo: Arena, Agua.

II-Dispersin fina: sistema homogneo al ojo humano y heterogneo al microscopio.

Toma distinto nombre segn el estado fsico de la fase dispersa y de la fase dispersante. Si

ambas fases son lquidas, se denomina: Emulsin; por ejemplo, la leche: dispersin de

partculas de materia grasa en medio lquido, observadas al microscopio.

Si la fase dispersa es slida, la dispersin se llama: Suspensin; por ejemplo, la tinta china:

dispersin de partculas de carbn disueltas en un lquido.

III-Dispersin coloidal o sol: sistema homogneo al microscopio y heterogneo al ultra

microscopio. Ejemplos: gelatina, mayonesa. Segn una clasificacin se la llama emulsin

coloidal, a aquella cuya fase dispersa y fase dispersante son lquidas. A las partculas de la fase

dispersa se las denominan micelas

A las dispersiones coloidales se las suele llamar soles. Si el medio dispersante es agua se las

llama hidrosoles, si es alcohol, se las llama alcohosoles.

Si los soles pierden algo del medio dispersante, las dispersiones coloidales se espesan,

quedando masas gelatinosas, denominadas geles, que se clasifican segn el medio de

dispersin. Por ejemplo: Hidrogeles, Alcohogeles.

No se pierde calor ni temperatura.

Sistema disperso o mezcla es todo sistema material formado por ms de una sustancia, en

proporciones no definidas.

18

A las dispersiones coloidales se las suele clasificar considerando la afinidad relativa entre las

fases:

1- Si la afinidad es pequea, se dice que la fase dispersa es lifoba, por ejemplo: hidrfoba,

alcohfoba. Estos se llaman coloides irreversibles porque precipitan fcilmente y una vez

secos no pueden dispersarse nuevamente. Por ejemplo: Haluros de Ag, sulfuro arsenioso.

2-Si la afinidad es grande se dice que la fase dispersa es lifila, por ejemplo: hidrfila o

benzfila. Estos se llaman coloides reversibles porque una vez separada la fase dispersante y

obtenida la suspensin seca, puede nuevamente prepararse la misma, al agregarle la fase

dispersante, por ejemplo: dispersiones de almidn, jabn.

Esta clasificacin no es estricta, puesto que existen ejemplos que poseen caractersticas de

ambos grupos, tales como los xidos hidratados.

Esta distinta afinidad determina propiedades caractersticas para ambos soles, de importante

aplicacin. Por ejemplo: En los soles lifobos, su tensin superficial y viscosidad son anlogas

a la del medio de dispersin, y en los soles lifilos, su tensin superficial es menor que la del

medio de dispersin, mientras que la viscosidad es mucho mas elevada.

En 1907, Carl Ostwald clasific las dispersiones coloidales segn el estado fsico de las fases

dispersas y dispersante, en los siguientes tipos:

Medio de

dispersin

Fase dispersa Ejemplos

Gas Lquido Nubes. Nieblas

Gas Slido Humo. Polvo volcnico

Lquido Gas Espuma

Lquido lquido Mayonesa. Manteca

Lquido Slido Pinturas

Slido Gas Pelo cano. Piedra

pmez

Slido Lquido Jalea. Queso

Slido Slido Piedras preciosas

Este tipo de dispersiones presentan las siguientes propiedades caractersticas:

a-Sedimentacin: mediante la utilizacin de ultracentrfuga o con el aditamento de sustancias,

se origina la precipitacin de las fases dispersas. Es un mtodo que se utiliza para separar

protenas, utilizando el precipitante indicado.

19

b-Propiedad ptica: Efecto Tyndall: se denomina as al fenmeno que se origina al realizar la

siguiente experiencia: si en una habitacin a oscuras se hace incidir un haz de luz,

especialmente en direccin perpendicular al movimiento de las partculas dispersas, se

observan puntos luminosos en la disolucin coloidal, debido a la dispersin de la luz que

originan las partculas coloidales.

c-Movimiento Browniano: es el movimiento catico, incesante, irregular en forma de zigzag,

que se observa al ultramicroscopio. Se debe a los choques entre las molculas del medio de

dispersin y la fase dispersante.

d-Propiedad elctrica: Electroforesis: se denomina as al fenmeno que se obtiene cuando se

somete a una dispersin coloidal a una diferencia de potencial elevado, observndose que esta

se desplaza como un conjunto hacia uno de los electrodos. Por ejemplo: Goma arbiga,

sulfuros, colorantes cidos en estado coloidal estn cargado negativamente y por consiguiente,

se dirigen al nodo y los xidos, hidrxidos y colorantes bsicos estn cargados positivamente

y por consiguiente se dirigen al ctodo.

e-Floculacin: la adicin de electrolitos a las dispersiones coloidales de soles lifobos produce

la agrupacin de partculas y su separacin del lquido, al precipitar la fase dispersa. Esta

precipitacin se conoce como Coagulacin y Floculacin.

Dispersiones: son sistemas heterogneos

Soluciones: son sistemas homogneos

Comparacin entre las propiedades de los coloides y las soluciones

a. Propiedades mecnicas Difusin: Fenmeno por el cual una sustancia, por el movimiento de sus molculas, tiende a

ocupar todo el volumen posible. Los coloides difunden lentamente, las soluciones lo

hacen rpidamente.

Dilisis: Es la difusin de una sustancia a travs de una membrana (celofn, pergamino).

Los coloides no dializan a travs de ellas; las soluciones si.

Filtracin: Permite separar partculas suspendidas en los lquidos que las contienen

mediante la utilizacin de filtros. Los coloides y las soluciones filtran; las dispersiones

groseras y finas no lo hacen.

Ultrafiltracin: Consiste en usar filtros cuyo tamao de poros es muy pequeo. Los

coloides no ultrafiltran y las soluciones s.

Un ejemplo de dispersin coloidal son los suelos, que estn constituidos por

coloides inorgnicos como las arcillas (constituidos por xidos e hidrxidos de

hierro y aluminio) y slice; y coloides orgnicos como la parte nutritiva del suelo

llamado humus (formado mediante la accin de distintos microorganismos con

procesos fsicos y qumicos)

20

b. Propiedades pticas

Visibilidad al ultramicroscopio: la observacin de los coloides al ultramicroscopio

permite visualizar las micelas y no a las molculas de las soluciones.

Efecto Tyndall: Si un sistema coloidal es iluminado lateralmente puede observarse la

marcha del rayo luminoso dentro del mismo por la difraccin que ste sufre al chocar con

las micelas, este fenmeno se denomina efecto Tyndall. Los coloides presentan Efecto

Tyndall; las soluciones no (son pticamente vacas).

Movimiento Browniano: Al observar las micelas al ultramicroscopio se las ve animadas por

un movimiento rectilneo y frecuentes cambios de direccin. Este fenmeno se denomina

movimiento Browniano.y no es observado en las soluciones.

c. Propiedades elctricas

Electroforesis: Sometidas a la accin de un campo elctrico, las micelas se dirigen hacia

uno u otro electrodo (polo).Se denomina cataforesis al movimiento de las micelas hacia el

ctodo (electrodo negativo), anaforesis es el movimiento de las micelas hacia el nodo

(electrodo positivo).

Resumen de las propiedades de los coloides

Mecnicas

Difusin

Dilisis

Filtracin

Ultrafiltracin

+

-

+

-

pticas

Ultramicroscopio

Efecto Tyndall

Movimiento Browniano

+

+

+

Elctricas Electroforesis +

En el siguiente cuadro vemos ejemplos de dispersiones segn quien sea el dispersante y la fase

dispersa:

Dispersin Fase Dispersante Fase Dispersa

Tinta china agua negro de humo

Niebla aire Agua

Arcilla en agua agua Arcilla

IV- Dispersin verdadera o molecular: sistema homogneo an al ultramicroscopio.

Corresponde al sistema material homogneo denominado solucin. Ejemplo: agua salada.

21

Resumiendo, podemos clasificar a los sistemas dispersos como:

En el siguiente cuadro se clasifican segn el tamao de las partculas:

Tamao de

partcula

(micrones - - )

Visibilidad Dilisis Filtracin Ultrafiltrac. Ejemplos

Dispersin

grosera

p > 50 Ojo _ _ _ Agua y arena

Dispersin

fina

50 > p > 0,1 Microscopio _

+ o _

_ Emulsiones:

leche, crema.

Suspensiones:

Tinta china

Dispersin

coloidal

0,1 > p > 0,001 Ultramicrosco

pio

_ + _ Gelatina

Agar

Solucin

verdadera

p < 0,001 + + + Agua y azcar

Agua y sal

Nota: recuerde que 1 micrn es 1x10-6

metros o 1x10-4

centmetros

Mezclas

Cuando se unen una o ms sustancias (la unin puede ser real o aparente) se forma una mezcla.

Las mezclas son homogneas o heterogneas y sus componentes se pueden separar por

mtodos mecnicos o fsicos.

Mtodos de Separacin

Para separar los componentes de un sistema homogneo se utilizan Mtodos de

Fraccionamiento. Para separar las fases de un sistema heterogneo se utilizan Mtodos de

Separacin de Fases.

a) Mtodos de Fraccionamiento de Sistemas Homogneos:

Sistemas dispersos

Dispersiones

Soluciones verdaderas

Groseras

Finas

Coloidales

Emulsiones

Suspensiones

22

Permiten separar los componentes de una solucin pero no los de una sustancia pura. Los ms

importantes son:

Destilacin: Permite separar lquidos de slidos o lquidos entre s. En una primera etapa se

produce la separacin por evaporacin y luego una condensacin por enfriamiento.

Existen distintos tipos:

Destilacin simple: permite separar el lquido del slido de una solucin. Ejemplo:

destilacin del agua natural. Se utiliza un aparato como se ve en la figura.

Destilacin fraccionada: permite separar dos o ms lquidos mezclados siempre que

posean prximos pero diferentes puntos de ebullicin (P.E.). Ejemplo: agua y alcohol

(P.E. 100 C y 78 C respectivamente). Se utiliza un aparato como se ve en la figura

que requiere de un dispositivo adicional llamado corrientemente columna de

fraccionamiento:

23

Cristalizacin: Se usa para separar slidos con distintas solubilidades a diferentes

temperaturas. La mxima cantidad de gramos de una sustancia que se disuelve en 100gramos

de agua es lo que llamamos corrientemente solubilidad. Este mtodo consiste en disolver el

sistema en el solvente hirviendo y luego, dejar enfriar. De esta forma el componente menos

soluble cristaliza y sus cristales se separan por filtracin. Ej. Una mezcla de sal en agua se

coloca en un recipiente y se somete a evaporacin. El agua se evapora y queda un residuo

cristalino.

Cromatografa:

La palabra Cromatografa significa Escribir en Colores ya que cuando fue desarrollada los

componentes separados eran colorantes. Los componentes de una mezcla pueden presentar una

diferente tendencia a permanecer en cualquiera de las fases involucradas. Mientras ms veces

los componentes viajen de una fase a la otra (particin) se obtendr una mejor separacin. Las

tcnicas cromatogrficas se basan en la aplicacin de la mezcla en un punto (Punto de

Inyeccin o Aplicacin) seguido de la influencia de la fase mvil. Se utiliza para separar

componentes de soluciones cuando se dispone de pequeas cantidades o cuando la cantidad de

sustancias disueltas es elevada. La separacin se produce al competir por las sustancias

disueltas una fase fija o estacionaria y una fase mvil que se desplaza a travs de la primera.

Algunos ejemplos son: separacin de pigmentos vegetales, separacin de aminocidos de una

protena, separacin de cationes de distintos metales.

b) Mtodos de separacin de fases:

24

Permiten separar las distintas fases que forman parte de un sistema heterogneo.

Algunos ejemplos son:

Tra: Consiste en tomar con pinzas o con la mano las fases slidas dispersas en otro slido o

lquido. Por ej. Al sacar un lpiz de la cartuchera, al sacar trozos de hielo de un vaso de

gaseosa.

Decantacin: Separa lquidos de slidos o lquidos no miscibles por accin de la gravedad. La

fase de mayor peso especfico se deposita en el fondo del recipiente y la otra sobrenada,

facilitando la separacin Ejemplo: eristrosedimentacin (sedimentacin y separacin de los

componentes de la sangre, al separar el agua del aceite, la clara de la yema, etc..

Centrifugacin: consiste en colocar el sistema material formado por un lquido y un slido en

un recipiente que se hace girar a gran velocidad, (centrfuga), acelerando la decantacin por

accin de la fuerza centrfuga. Ejemplo: separacin de plasma y glbulos rojos de la sangre

(Hematocrito).

Filtracin: Separa lquidos de slidos dejando pasar al lquido por un poro cuyo tamao no

permite el pasaje slido. Ejemplo: filtracin de arena y agua.

Tamizacin: el sistema formado por dos slidos de diferente tamao de partculas se coloca

sobre una mall de metal tamiz, dejando pasar las de menor tamao y reteniendo las de mayor

tamao.

Composicin Centesimal

Se denomina composicin centesimal al porcentaje de cada una de las fases que forman parte

de un sistema heterogneo, o de los componentes de una solucin, o de los elementos de una

sustancia pura.

As como los mtodos de separacin permiten hacer un anlisis cualitativo de las mezclas, la

composicin centesimal permite hacer un anlisis cuantitativo de las mismas:

Ejemplo 1:

Para un sistema formado por: 10 g de talco, 40 g de arena y 20 g de azufre

a. Calcular la masa total del sistema

10 g de talco + 40 g de arena + 20 g de azufre = 70 g masa total

b. Calcular qu porcentaje de la masa total representa cada componente.

Talco Arena Azufre

Averigua en que consisten los mtodos de flotacin,

imantacin y disolucin

25

70 g ------ 100% 70 g ------- 100% 70 g ------- 100%

10 g ------ x = 14,28 % 40 g ------ x = 57,14% 20 g ------ x = 28,57%

tambin se pueden resolver calculando la cantidad de cada componente en 100 g del sistema:

Talco Arena Azufre

70 g ------ 10 g de talco 70 g ------- 40 g de aren 70 g ------- g de azufre

10 g ------ x = 14,28 g% 100 g ------ x = 57,14 g% 20 g ------ x = 28,57 g%

c. Verificacin

14,28% de talco + 57,14% de arena + 28,57% de azufre = 100 % del sistema

Ejemplo 2: Una sustancia pura contiene 4 g. de azufre y 7 g. de hierro.

a. Calcular la masa total de la sustancia

4 g de azufre + 7 g de hierro = 11 g de sustancia

b. Calcular qu porcentaje de la masa total representa cada elemento.

Azufre Hierro

11 g ------- 100% 11 g ------- 100%

4 g ------- x = 36,36 % 7 g ------- x = 63,64 %

Tambin

Azufre Hierro

11 g ------- 4 g de azufre 11 g ------- 7 g de hierro

100 g ------- x = 36,36 g% 7 g ------- x = 63,64 g%

c. Verificacin

36,36 % de azufre + 63,64% de hierro = 100 % de sustancia.

UNIDADES DE MEDICIN

En el ao 1960 la Conferencia General de Pesos y Medidas, la autoridad internacional en lo que

respecta a unidades, propuso una revisin y modernizacin del sistema mtrico llamada

Sistema Internacional de Unidades (SI). En el siguiente cuadro se muestran las siete unidades

bsicas del SI, las dems se pueden derivar de estas bsicas.

Cantidad Bsica Nombre de la Unidad Smbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo k

Tiempo tiempo s

26

Corriente elctrica ampere A

Temperatura kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

Al igual que las unidades mtricas, las unidades del SI cambian en mltiplos de 10 mediante

una serie de prefijos como los que se muestran en la siguiente tabla, y que son utilizados

frecuentemente en qumica.

Prefijo Smbolo Significado Ejemplo

Tera T 1000000000000 1.1012

1terametro (Tm)= 1.1012

m

Giga G 1000000000 1.109 1gigametro(Gm)= 1.10

9m

Mega M 1000000 1.106 1megametro(Mm)= 1.10

6m

Kilo k 1000 1.103 1kilometro(Km)= 1.10

3m

Deci d 1/10 1.10-1

1decimetro(dm)=0,1 1.10-1

m

Centi c 1/100 1.10-2

1centimetro(cm)=0,01 1.10-2

m

Mili m 1/1000 1.10-3

1centimetro(mm)=0,001 1.10-3

m

Micro 1/1000000 1.10-6

1micrometro(m)= 1.10-6

m

Nano n 1/1000000000 1.10-9

1nanometro(nm)= 1.10-9

m

Pico P 1/1000000000000 1.10-12

1picometro (pm)= 1.10-12

m

Trabajo Prctico N 1

1-Clasificar las siguientes propiedades como qumicas o fsicas: a) Los objetos hechos de plata se manchan;

b) el color rojo de los rubes se debe a la presencia de iones de cromo;

c) el punto de ebullicin del etanol es 78C.

2-Identifique todas las propiedades fsicas y las transformaciones en el siguiente enunciado:

La temperatura del terreno es un factor importante para la maduracin de las naranjas, porque ella afecta la evaporacin del agua y la humedad del aire circundante.

3-Identifique si las siguientes propiedades son extensivas o intensivas:

a. La temperatura a la cual se derrite el hielo;

b. El color del cloruro de nquel

c. la energa producida cuando se quema la gasolina;

d. el costo de la gasolina; la dureza del hormign

4-Identificar cada uno de los siguientes cambios como fsico o qumico:

27

a- Un leo que arde e- La leche que se corta

b- La sal que se disuelve en el agua f- Empaar un espejo

c- La fusin de la nieve g- La fractura de un pedazo de hormign

d- Ebullicin del agua h- Combustin del carbn

5- Dos trozos de materia de 5 y 10 g, respectivamente, tienen la misma densidad Se trata de la

misma sustancia?Por qu?

6-Lea atentamente el siguiente listado de caracteres de los estados de la materia y coloque en el

parntesis la letra que le corresponde: A: estado slido B: estado lquido C: estado gaseoso

( ) Predominio de las fuerzas de cohesin

( ) Volumen constante y forma variable

( ) Partculas (molculas, tomos o iones) distribuidos ordenadamente

( ) Volumen y forma variada

( ) Predominio de las fuerzas de repulsin intermoleculares

( ) Movimiento vibratorio de las molculas en un sitio fijo

( ) Molculas dotadas de gran cantidad de energa cintica

( ) Forma y volumen constante.

7-Durante siglos, los aborgenes australianos han usado las hojas de los rboles de eucalipto

para aliviar los dolores de garganta y otros dolores. El principal componente activo se ha

identificado y se denomina eucaliptol. El anlisis de una muestra de eucaliptol con una masa

total de 3,16 g dio su composicin como 2,46 g de carbono, 0,373 g de hidrgeno y o,329 g de

oxgeno. Determine los porcentajes de las masas de C, H y O del eucaliptol.

8- Lee con atencin los siguientes sistemas materiales y coloca en el parntesis la letra de la

derecha que corresponde al tem de la izquierda.

- Salmuera con cristales de sal ( )

- Agua con trozos de hielo ( ) A) Sistemas Homogneos

- Agua con nafta en reposo ( )

- Agua ( ) B) Sistemas Heterogneos

- Un litro de salmuera liquida ( )

- Granito ( ) 9-Dibuja un esquema del sistema material formado por trozos de hielo, agua salada y alfileres.

a- En dicho esquema escribe el nombre de las distintas fases.

b- Justifica la ubicacin relativa de las fases.

c-Clasifica el sistema material.

10- Completa el siguiente cuadro:

Sistema Material Clasificacin Fase dispersa Fase dispersante

Pequeas gotas de aceite en agua

Partculas de holln en el aire

Agua condensada en la atmsfera

Dispersin de talco enagua

28

11-Observa las dos listas detalladas a continuacin, una de sistemas heterogneos y otra de

mtodos de separacin. Coloca en los parntesis de abajo l nmero del sistema de la izquierda,

acompaado de la correspondiente letra de la derecha:

Sistemas Heterogneos Mtodos de separacin 1) Azufre en polvo y limaduras de hierro a) Flotacin

2) Arena y corcho molido b) Disolucin

3) Arena y Kerosn c) Tamizacin

4) Harina y salvado d) Imantacin

5) Azufre en polvo y sal fina e) Filtracin

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

12-Un sistema material esta formada por agua, hielo y talco. Indica que tipo de sistema es,

cuales son las fases y como procederas para separarlas.

13-Indica que mtodos utilizaras para separar los siguientes sistemas heterogneos.

Ejemplifica.

a) Dos fases slidas de distintos tamaos b) Dos lquidos miscibles entre s y de punto de ebullicin diferente c) Una fase slida dispersa en un liquido d) Dos fases liquidas no miscibles y de diferente punto de ebullicin

14- Indica sistemas homogneos formados por:

e) Dos componentes lquidos f) Tres componentes gaseosos g) Un componente slido h) Dos componentes slidos

15- El vino es una solucin formada por agua, alcohol y otros solutos slidos de menor

proporcin. Sabiendo que el punto de ebullicin del agua es de 100 C y la del alcohol es 78 C

que mtodo utilizara para separar dicho compuesto.

Introduccin Terica:

Para comprender los fenmenos qumicos que es necesario saber interpretar los, al igual

que cuando uno le una novela o una pelcula; y Qumica esto se logra a travs de las

ecuaciones qumicas que, no son otra cosa que la interpretacin simblica de las reacciones

qumicas.

Toda ecuacin qumica consta de dos partes:

Frmulas y Nomenclatura de la Qumica Inorgnica

29

1. Sustancias iniciales o reaccionantes

2. Sustancias finales o productos de la reaccin

Por ejemplo:

oductosPr

InicialesSustancias

DCBA

Adems debemos recordar que en Qumica tambin nos interesa cuantificar las

reacciones y por lo tanto es oportuno recordar la famosa Ley de Conservacin de la masa o la

Ley de Lavoisier que dice: "En toda reaccin qumica las masas de las sustancias iniciales es

igual a las masas de las sustancias finales". En smbolos y para el ejemplo anterior:

mA + mB = mC + mD

Por lo tanto debemos tener presente que toda ecuacin qumica debe estar correctamente

igualada, lo que significa que el nmero de tomos de cada elemento debe ser el mismo en

ambos lados de la ecuacin.

Ahora vamos a considerar la parte ms dificultosa para los alumnos del Nivel Medio, a

los que la qumica no les apasiona, (que por supuesto no es el caso de Uds.), son las muy

conocidas Sales. Pero para llegar a ellas debemos realizar primero una revisin de otros

conceptos fundamentales.

Comenzaremos recordando lo que es un Elemento Qumico

Elemento Qumico: Es una sustancia bsica que puede combinarse con otros elementos para

formar compuestos y que no pueden desdoblarse en sustancias ms simples.

Los elementos se clasifican, en general, en dos grupos:

A. Metales: Son todos slidos excepto el mercurio que es lquido (conocido porque est

presente en los termmetros de uso frecuente). Conducen la corriente elctrica y el calor, y

adems son dctiles y maleables.

B. No Metales: Se presentan al estado slido como el carbono, al lquido como el bromo y al

gaseoso como el oxigeno, hidrgeno, nitrgeno, etc.

En general los elementos se representan a travs de un smbolo que consta de una letra inicial

del nombre en mayscula, y para obviar la situacin presentada por varios elementos cuyos

nombres comienzan con la misma letra, se convino en agregar una segunda letra en minscula,

tomadas las dos de los nombres en latn o griego.

30

Por ejemplo:

Ag (Argentum) Plata

Au (Aurum) Oro

Los elementos de la vida

Todos los seres vivos estn constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos

elementos qumicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, slo unos 25

son componentes de los seres vivos Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado

sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades fsico-qumicas idneas acordes

con los procesos qumicos que se desarrollan en los seres vivos.

Se denominan elementos biognicos o bioelementos a aquellos elementos qumicos que

forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden

agrupar en tres categoras:

Segn su abundancia se pueden clasificar en tres grupos.

1. Bioelementos primarios: H, O, C, N, Son los ms abundantes en los seres vivos,

representan un 99.3 % del total de los tomos del cuerpo humano, de estos cuatro los

ms abundantes son el hidrogeno y el oxigeno porque hacen parte de la biomolcula

agua.

2. Bioelementos secundarios: Ca. P. K. S. Na. Cl. Mg. Fe. Todos ellos minerales,

constituyen 0.7 % del total de los tomos del cuerpo humano.

3. Oligoelementos: Mn. I. Cu. Co. Zn. F. Mo. Se. y otros. Se presentan solo en trazas o en

cantidades realmente muy pequea, pero a pesar de la mnima cantidad su presencia es

esencial para el correcto funcionamiento del organismo. La ausencia de estos

oligoelementos determina enfermedades carenciales.

Otro criterio de clasificacin es la funcin que desempean en el organismo y se pueden

agrupar de acuerdo con las funciones en:

1. Plstica o estructural: H. O. C. N. P. S. Hacen porte de la estructura del organismo.

Msculos piel etc.

2. Esqueltica: Ca. Mg. P. F. Si. Encargados de dar rigidez; hacen parte del armazn del

organismo (huesos, dientes, cartlagos)

31

3. Energtica: C. H. O. P. Son parte fundamental de molculas con alto contenido de

energa ATP, AcetilCoA, Creatina fosfato, fosfoenol pirvico etc.

4. Cataltica: Fe. Co. Cu. I. Se. Mg. Mn, Mo; participan en las reacciones bioqumicas

activando o haciendo parte del sitio activo de las enzimas para aumentar la velocidad de

las reacciones.

5. Osmtica: Na, Cl, K, mantienen y regulan la distribucin adecuada del agua en los

diferentes compartimentos intra y extracelulares.

Valencia de un elemento: entendemos a la valencia de un elemento como la capacidad de

combinacin de los mismos.

A continuacin se ver un cuadro en el que los elementos se hallan agrupados por carcter y

por valencia (se encuentran los ms utilizados en la escritura de las frmulas de compuestos de

qumica inorgnica). Para poder rpidamente escribir frmulas ya que es el lenguaje de la

asignatura es necesario recordar de memoria el listado de los elementos que figuran en ellas.

Esto les facilitar la escritura de las frmulas.

METALES

Smbolos Nombre Valencia

Li

Na

K

Ag

Litio

Sodio

Potasio

Plata

1

Hg

Cu

Mercurio

Cobre

1 , 2

Ca

Sr

Ba

Be

Mg

Zn

Cd

Calcio

Estroncio

Bario

Berilio

Magnesio

Zinc

Cadmio

2

Au Oro 1, 3

Al Aluminio 3

32

Fe

Co

Ni

Hierro

Cobalto

Nquel

2, 3

Sn

Pt

Pb

Estao

Platino

Plomo

2, 4

Cr Cromo 2, 3, 6

Mn Manganeso 2,3,4,6,7

NO METALES

Smbolos Nombre Valencia

H

F

Hidrgeno

Flor

1

O Oxgeno 2

B Boro 3

C

Si

Carbono

Silicio

4

S Azufre 2, 4, 6

N

P

As

Sb

Nitrgeno

Fsforo

Arsnico

Antimonio

3, 5

Cl

Br

I

Cloro

Bromo

Iodo

1, 3, 5, 7

En algunos textos puede encontrarse el bromo slo con valencia 1, 3 y 5 lo cual se discutir

oportunamente. A continuacin veremos un cuadro que sintetiza la secuencia a seguir para

recordar cmo se escriban y nombraban las sales:

33

xidos Bsicos:

Son compuestos que resultan de la combinacin de un metal con el oxigeno y para

escribir la frmula del mismo se debe intercambiar valencias, es decir el metal le pasa su

valencia al oxigeno como un subndice, e igualmente el oxigeno le pasa su valencia al metal

tambin como subndice. En los casos que estos subndices sean divisibles por un mismo

nmero se los debe simplificar, por ejemplo para un caso general:

M1O2

Donde

M representa a un metal

O representa al oxgeno

1 valencia del oxgeno

2 valencia del metal

Tomaremos ahora algunos ejemplos y escribiremos la ecuacin de obtencin del xido:

4 Na + O2 2 Na 2 O

+H2 Hidruros

metlicos

Metal

+O2

Oxido Bsico +H2O

Hidrxidos

Elementos

Sal

+O2

Oxido cido

o Anhdrido +H2O

cidos

+H2 Hidruros

No metlicos propiamente dichos

Hidrcidos

Dobles

Bsicas

Neutras

Mixtas

cidas

No Metal

34

Para nombrar estos compuestos y los que siguen utilizaremos las distintas Nomenclaturas. En la

Antigua (NA), se escribe la palabra xido seguida de la preposicin de y del nombre del metal,

siempre que el metal tenga una sola valencia. Si en cambio tiene dos y se prev el uso de

terminaciones oso para la menor valencia e ico para la mayor suprimiendo la preposicin de.

En la nomenclatura moderna (NM) se tiene en cuenta la atomicidad del compuesto (subndices)

utilizando prefijos como mono, di, tri, etc.

En la nomenclatura Numeral Stock (NS) se escribe la palabra xido seguido de la preposicin

de y del nombre del metal acompaado de la valencia del mismo en nmeros romanos y entre

parntesis.

Por ejemplo:

El caso de un metal con una sola valencia:

4Na + O2 2 Na 2O

NA: Oxido de sodio

NM: Monxido de disodio

NS: Oxido de sodio (I)

En el caso de un metal con dos valencias:

4 Au + O2 2 Au2O

NA: Oxido auroso

NM: Monxido de dioro

NS: Oxido de oro (I)

4 Au + O2 2 Au2O3

NA: Oxido Arico

NM: Trixido de dioro

NS: Oxido de oro (III)

En los primeros prrafos de este apunte dijimos que toda ecuacin qumica debe ser igualada.

En las ecuaciones anteriores se observa la igualacin con nmeros enteros que figuran adelante

de las frmulas, a los cuales llamaremos coeficientes. Por ahora, se usar el mtodo del tanteo

que consiste en jugar con los coeficientes hasta igualar la ecuacin. A manera de ayudita se

les puede decir que la forma ms fcil es colocando adelante del smbolo un nmero de tal

35

manera de convertir en par los subndices impares. Continuando por la misma rama del cuadro

llegamos a los hidrxidos.

Hidrxidos:

Son compuestos que resultan de la combinacin del xido bsico con el agua y

responden a la siguiente frmula general:

M (OH)v

Donde M= metal

(OH)= grupo oxhidrilo

v= valencia del metal

Una ecuacin de obtencin sera por ejemplo:

Na2O + H2O 2Na(OH)

NA: Hidrxido de sodio

NM: Monohidrxido de sodio

NS: Hidrxido de sodio (I)

Para nombrarlos solo se cambia la palabra xido por hidrxido. Al anterior se lo llama

Hidrxido de Sodio.

Otros ejemplos sern:

Au2O + H2O 2Au(OH)

NA: Hidrxido Auroso

NM: Monohidrxido de oro

NS: Hidrxido de oro (I)

Au2O3 + 3H2O 2 Au(OH)3

NA: Hidrxido Arico

NM: Trihidrxido de oro

NS: Hidrxido de oro (III)

Comenzaremos ahora a recorrer la otra rama del cuadro y hablaremos sobre los anhdridos.

Anhdridos:

36

Son compuestos que resultan de la combinacin de los no metales con el oxigeno, y

para escribir su frmula tambin se debe intercambiar valencias como en el caso de los xidos

bsicos y debe usarse el mismo criterio con respecto a la simplificacin de los subndices.

Por ejemplo:

C + O2 C2 O4

1 2

NA: Anhdrido carbnico

NM: Dixido de carbono

NS: Oxido de Carbono (IV)

Para nombrarlos segn la nomenclatura antigua (NA) se emplea la palabra anhdrido

seguida del nombre del no metal terminado en ico si tiene una sola valencia, y se usar oso e

ico si tuviera dos valencias. Para el ejemplo anterior sera anhdrido carbnico.

En la nomenclatura moderna y en la numeral Stock se siguen las mismas reglas que para

los xidos bsicos.

Otro ejemplo sera el caso del azufre. El azufre posee las valencias 2,4 y 6; pero solo

forma anhdrido con 4 y 6:

S + O2 S2O4

1 2

NA: Anhdrido sulfuroso

NM: Dixido de azufre

NS: Oxido de azufre (III)

2 S + 3 O2 S2O6 : 2 SO3

1 3

NA: Anhdrido sulfrico

NM: Trixido de azufre

NS: Oxido de azufre (VI)

Otro caso es cuando el no metal tiene 4 valencias, como por ejemplo el cloro. En donde

adems de las terminaciones oso e ico, se usan los prefijos hipo para la menor y per para la

mayor a saber:

37

2 Cl2 + O2 2 Cl2O

NA: Anhdrido hipocloroso

NM: Monxido de dicloro

NS: Oxido de cloro (I)

2 Cl2 + 3 O2 2 Cl2O3

NA: Anhdrido cloroso

NM: Trixido de dicloro

NS: Oxido de cloro (III)

2 Cl2 + 5 O2 2 Cl2O5

NA: Anhdrido clrico

NM: Pentxido de dicloro

NS: Oxido de cloro (V)

2 Cl2 + 7 O2 2 Cl2O7

NA: Anhdrido perclrico

NM: Heptxido de dicloro

NS: Oxido de cloro (VII)

Continuamos con el cuadro y llegamos a los cidos

cidos:

Son compuestos que resultan de la combinacin del anhdrido con el agua y se escribe

la frmula de la siguiente manera: primero el smbolo del hidrgeno, luego el del no metal en

cuestin y por ltimo el del oxigeno. Luego se colocan los subndices en cada uno de los

elementos que lo forman y que resultan de la suma de los mismos que figuran en el primer

miembro de la ecuacin, adoptando el mismo criterio para que los otros compuestos

con respecto a la simplificacin de los subndices. Para nombrarlos se cambia la palabra

anhdrido por la palabra cido en la nomenclatura antigua.

En la nomenclatura moderna se usan prefijos para indicar los subndices presentes en el

oxgeno seguido del nombre del no metal terminado en ato y recin de hidrgeno si tiene

uno, y de hidrgeno o trihidrgeno si tienen 2 o 3 hidrgenos respectivamente.

38

En la Numeral Stock se escribe el nombre del no metal terminado en ato, seguido de un

parntesis con la valencia del mismo en nmeros romanos y de la expresin de hidrgeno.

Por ejemplo:

CO2 + H2O H2CO3

NA: cido carbnico

NM: Trioxocarbonato de dihidrgeno

NS: Carbonato (IV) de hidrgeno

N2O3 + H2O H2N2O4: 2 HNO2 cido nitroso

1 1 2

N2O5 + H2O H2N2O6: 2 HNO3 cido ntrico

1 1 3

Cl2O + H2O H2Cl2O2: 2 HClO cido hipocloroso

1 1 1

A continuacin vamos a recordar los llamados casos especiales de cidos.

Debemos considerar ac al fsforo, arsnico y antimonio. Estos elementos que poseen

valencias 3 y 5 forman dos anhdridos, pero cada uno de estos anhdridos puede formar cidos

segn se combinen con 1,2 o 3 molculas de agua. Para nombrarlos se utilizan prefijos meta,

piro y orto, respectivamente.

Por ejemplo:

P2O3 + H2O H2P2O4: 2 HPO2 cido metafosforoso 1 1 2

P2O3 + 2 H2O H4P2O5: cido pirofosforoso

P2O3 + 3 H2O H6P2O6: H3PO3 cido ortofosforoso Fosforoso

3 1 3

P2O5 + H2O H2P2O6: 2 HPO3 cido metafosfrico

1 1 3

P2O5 + 2 H2O H4P2O7: cido pirofosfrico

P2O5 + 3 H2O H6P2O8: 2H3PO4 cido ortofosfrico Fosfrico

39

3 1 4

Tambin se deben contemplar el caso de Silicio y Boro.

El Silicio se combina con 1 y 2 molculas de H2O y se usan los prefijos meta y orto

respectivamente.

El Boro se combina con 1 y 3 molculas H2O y se usan los prefijos meta y orto

respectivamente.

Estn invitados a realizarlo.

A veces es conveniente saber hacer la frmula de cido directamente (sin realizar la ecuacin).

Esto es posible para todos los cidos excepto para los casos especiales y se lo realiza de la

siguiente forma:

Ejemplo 1:

Si se pide la frmula del cido Sulfrico:

1. Escribo los smbolos de los elementos que lo forman: HSO

2. Pienso en la valencia con que el azufre acta en este caso 6 (la mayor); e

inmediatamente me pregunto si es un nmero par; si la respuesta es afirmativa

como en este caso coloco un subndice 2 en el H: H2SO.

3. Sumo mentalmente la valencia 6 del azufre con el nmero de hidrgeno o sea

2;

6 + 2 = 8

y a este resultado lo divido en 2 y obtengo as el subndice del oxigeno en la

frmula del cido:

Ejemplo 2:

Si se pide la frmula del cido Perbrmico:

1. Procedo igual que en el ejemplo 1 escribiendo los smbolos: HBrO

2. Pienso en la valencia, en este caso 7, y como es impar el subndice del H en el

cido debe ser 1: HBrO

3. Sumo mentalmente la valencia del Bromo, 7, con el nmero 7 del cido, o sea:

7 + 1 = 8

lo divido en 2 para obtener el subndice del oxigeno:

Caso del Cromo:

H2SO4

HBrO4

40

Cromo: Cr, valencias: 2, 3 y 6

Este elemento forma compuestos de carcter bsico con las valencias 2 y 3; mientras que con 6

forma los de carcter cido:

2 Cr + O2 2 Cr2O2 CrO

xido cromoso; monxido de cromo; xido de cromo (II)

4 Cr + 3 O2 2 Cr2O3

xido crmico; trixido de cromo; xido de cromo (III)

CrO + H2O Cr(OH)2

Hidrxido cromoso; dihidrxido de cromo; hidrxido de cromo (II)

Cr2O3 + 3 H2O 2 Cr(OH)3

Hidrxido crmico; trihidrxido de cromo; hidrxido de cromo (III)

Con valencia 6: Cr2O6 = CrO3 anhdrido crmico

CrO3 + H2O ------------- H2 CrO4 cido crmico

2 molculas de cido crmico por accin del calor se deshidratan y forman el cido dicrmico:

2 H 2 CrO4 ------------- H2 Cr2 O7 + H2O

Caso del Manganeso:

Con valencias 2 y 3 forman compuestos de carcter bsico, con valencia 4 carcter neutro y

con valencia 6 y 7 carcter cido.

MnO xido manganoso monxido de manganeso xido de manganeso (II)

Mn(OH)2 hidrxido manganoso dihidrxido de manganeso hidrxido de Mn (II)

Mn2O3 xido mangnico trixido de dimanganeso hidrxido de manganeso (III)

Mn(OH)3 dixido de manganeso xido de manganeso (III)

MnO2 dixido de manganeso xido de manganeso (IV)

MnO3 anhdrido manganoso trixido de manganeso xido de manganeso (VI)

H2MnO4 cido mangnico

Mn2O7 anhdrido permangnico

HMnO4 cido permangnico

41

Caso del Nitrgeno:

Nitrgeno: N. Valencias 1, 2, 3, 4 y 5.

Con valencia 1,2 y 4 forma xidos neutros, con 3 y 5 xidos cidos.

N2O xido nitroso, monxido de dinitrgeno u xido de nitrgeno I

NO xido ntrico, monxido de nitrgeno u xido de nitrgeno II

N2O3 anhdrido nitroso, trixido de dinitrgeno u xido de nitrgeno III

N2O4 tetrxido de dinitrgeno u xido de nitrgeno IV

N2O5 anhdrido ntrico, pentxido de dinitrgeno u xido de nitrgeno V

Hidruros: Son compuestos formados por hidrgeno y otro elemento. Se clasifican en:

a) Hidruros metlicos: formados por un metal, generalmente del grupo I o 11 de la tabla

peridica y el H.

Ejemplo: NaH hidruro de sodio

CaH2 hidruro de calcio

b) Hidruros no metlicos: se incluyen los hidrcidos y todo compuesto formado por hidrgeno

y un no metal.

Ejemplo: NH3 hidruro de nitrgeno o amonaco

PH3 hidruro de fsforo o fosfina

CH4 hidruro de carbono o metano

Hidrcidos: Son cidos que no tienen oxigeno y estn formados por hidrgeno y un no metal

generalmente de los grupos VII y VI A de la tabla, actuando con la menor de sus valencias.

Para nombrarlos se usa la palabra cido seguido del nombre del elemento terminado en

hdrco.

Ej.: H2 + Cl2 --------- 2HCl cido clorhdrico

H2 + S --------- H2S cido sulfhdrico

Radicales de cidos: se llama as al grupo de tomos que quedan cuando un cido pierde

hidrgeno. Se carga negativamente con tantas cargas como hidrgenos haya perdido A

continuacin se dan algunos ejemplos y queda como tarea completar todo el cuadro:

42

ACIDO RADICAL

FORMULA NOMBRE FORMULA NOMBRE

H2SO4 Sulfrico HSO4-

Sulfato cido

SO4 2-

Sulfato

HNO3 Ntrico NO3-

Nitrato

HCl Clorhdrio Cl- Cloruro

H4P2O7 Pirofosfrico H3P2O7-

Pirofosfato tricido

H2S

H2CO3

SALES

Sales Neutras: Son compuestos que resultan de la reaccin de neutralizacin entre los cidos y

los hidrxidos (llamados bases). Se originan por el desplazamiento de los hidrgenos de los

cidos por metales. Las sales se clasifican teniendo en cuenta si la sustitucin de los hidrgenos

por metales se hace total o parcialmente: sern neutras cuando la sustitucin es total, y cidas si

es parcial. Por ahora nos limitaremos a las neutras. Para nombrarlas se toma el nombre del

cido del cual procede la sal y se agregan las terminaciones segn lo siguiente:

a) Los cidos terminados en hdrico originan sales terminadas en uro.

b) Los cidos terminados en oso originan sales terminadas en ito.

c) Los cidos terminados en ico originan sales terminadas en ato.

En la siguiente tabla se muestran en resumen las pautas

Nombre del cido Nombre de la sal

Hipo ---------- oso Hipo ---------- ito

43

Per ------------ ico

----------------- oso

----------------- ico

----------------- hdrico

Piro------------ ico

Orto------------ oso

Per ------------ ato

----------------- ito

----------------- ato

----------------- uro

Piro------------ ato

Orto------------ ito

Ahora a travs de un ejemplo concreto se explicarn los pasos a seguir para escribir la frmula

de una sal. Supongamos que se nos solicitara escribir la ecuacin del Sulfato Frrico:

a. Se analiza el nombre de la sal para saber de qu cido proviene, en este caso es el

cido sulfrico y se escribe la frmula segn se explic anteriormente.

SO3 + H2O H2 SO4

b. Se escribe la frmula del hidrxido, en este caso: Fe(OH)3, que es el hidrxido

frrico.

c. Se escribe la ecuacin de formacin de la sal sumando el cido con el hidrxido:

H2SO4 + Fe (OH)3

d. En el segundo miembro de la ecuacin, se debe escribir la frmula de la sal de la

siguiente manera: primero el smbolo del metal, al lado y entre parntesis lo que

queda del cido al quitarle los hidrgenos (a este grupo se lo llama radical del

cido). Luego se debe intercambiar valencias: la del metal pasa como subndice al

radical del cido, y la del radical (que est dada por el nmero de hidrgenos

sustituidos) pasa como subndice al metal. Con respecto a la simplificacin de estos

subndices se debe adoptar igual criterio que en los otros compuestos.

e. Por ltimo y como toda ecuacin hay que igualarla. En el ejemplo se vern los

mecanismos para averiguar los coeficientes del cido y del hidrxido, y luego, por

tanteo, se determinar el coeficiente del agua.

Por ejemplo:

Sulfato Frrico

cido sulfrico Hidrxido frrico

3 H2SO4 + 2 Fe(OH)3 Fe2 (SO4)3 + 6 H2O

44

Sales cidas: Son aquellas que en su nombre se lee la palabra cido y en su frmula se

encuentra presente el Hidrgeno. Se originan a partir de cidos con 2 o ms Hidrgenos en su

frmula

Ejemplo: Sulfato cido Plmbico. Para los puntos a., b. y c. Se procede igual que

para sales neutras.

H2SO4 + Pb (OH)4

d. En el segundo miembro se debe escribir la frmula de la sal de la siguiente

manera: el smbolo del metal, al lado del radical del cido con un nmero de

hidrgenos igual al prefijo que lleva la palabra cido en el nombre de la sal, si

es cido 1, si dice dicido 2 y si dice tricido 3. Luego se intercambian

valencias entre el metal y el radical y de ah se procede de la misma forma que

para sales neutras:

4 H2SO4 + Pb (OH)4 Pb1 (H SO4)4 + 4 H2O

Sales Bsicas: Son aquellas que en su nombre se lee la palabra bsico, y en su frmula

aparece el grupo (OH). Se originan de hidrxidos con 2 ms grupos oxhidrilos en su frmula.

Ejemplo: Yodato dibsico de aluminio. Para los puntos a., b y c. se procede

como en sales neutras

HlO3 + Al (OH)3

d. En el 2 miembro se debe escribir la frmula de la siguiente manera: el

smbolo del metal seguido de tantos grupos oxhidrilos como lo indique el

prefijo de la palabra bsico en el nombre de la sal. Se encierra todo esto entre

parntesis y a continuacin se escribe el radical del cido como en las sales

neutras. De all en adelante se sigue como en lo explicado anteriormente.

HlO3 + Al(OH)3 Al (OH)21 (IO3)1 + H2O

Nota: El subndice uno no es necesario escribirlo, ac se lo pone con fines aclaratorios

solamente.

45

Sales Dobles: Son aquellas que presentan en su frmula 2 metales y se las nombra con el

nombre del radical seguido del nombre de un metal, la conjuncin y y el nombre del segundo

metal o con la palabra doble.

Ejemplo:

K1Na1SO4 Sulfato de Sodio y Potasio

NaCaCl1+2 Cloruro doble de Sodio y Calcio

Sales Mixtas: Son aquellas que presentan en su frmula 2 radicales cidos

Ejemplo:

Na2 (BrO2) (Cl)1 Cloruro Bromito de Sodio

Mg2 (PO4) (Br)1 Bromo Fosfato de Magnesio

Otros compuestos

Perxidos

Este es el nombre genrico de las combinaciones de oxigeno y metal, en las que el primero

presenta la agrupacin atmica (-O-O-)

Su frmula es referible a:

M2 (O2)a

Y se nombran con la palabra perxido seguida del nombre del metal (en ge