Sintesis y ejercicios del portal del CCH

Introducción

Con este material reconocerás y entenderás la importancia del oxígeno en el proceso de reacción con metales y no metales, así como el cambio de éstos en presencia de agua.

Reacciones de oxígeno
El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta Tierra, constituye aproximadamente el 50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera; es componente activo del aire, se encuentra presente en el agua y como óxidos con otros elementos. Reacciona tanto con metales como con no metales y, entre los no metales es el segundo en reactividad química, después del flúor.

Todo fenómeno químico puede ser representado a través de una ecuación química , que nos muestra los cambios que se llevan a cabo, así podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos metálicos y no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica.

Si se considera que la fórmula se escribe como el resultado del entrecruzamiento de valencias

Porque al escribir las fórmulas, se considera la expresión mínima a través de su mínimo común divisor
La fórmula de un compuesto tiene que ser eléctricamente neutra

Todo cambio químico puede ser descrito a través de una ecuación que nos muestra las transformaciones  que ocurren cuando interactúan dos o más sustancias entre sí. De esta forma podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica.

Un ejemplo de las reacciones del oxígeno con un metal, es la que ocurre con el magnesio al someterlo a la reacción de oxidación en una flama, pues desprende una intensa luz blanca y se convierte en un sólido blanco muy frágil; el producto de esta reacción es un óxido metálico llamado óxido de magnesio.

Todo cambio químico puede ser descrito a través de una ecuación que nos muestra las transformaciones  que ocurren cuando interactúan dos o más sustancias entre sí. De esta forma podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica. Se puede tomar como ejemplo el carbono, cuando éste es sometido a la reacción de oxidación en la flama, se lleva a cabo su combustión y se desprende un gas llamado monóxido de carbono, en el caso de su valencia de menor valor; en la otra posibilidad cuando la valencia de intercambio del carbono es la mayor, forma el dióxido de carbono. En ambas reacciones hay desprendimiento de energía, el producto de estas reacciones son óxidos no metálicos.

 

Ejercicio 1:

 

 

 

 

Reacciones de óxido con agua

Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos cuando interactúan con agua forman hidróxidos.

Los óxidos no metálicos en presencia de agua forman ácidos del tipo oxiácido.

Ejercicio 2:

 

 

Laboratorio virtual:

 

 

Recuerda que:
Para escribir la fórmula de un hidróxido tienes que anotar primero el catión después el anión por último fijarte en las valencias que les corresponden.

Para que el compuesto sea neutro tiene que haber tantas cargas negativas como positivas, al entrecruzar las valencias se representan las fórmulas eléctricamente neutras.

Para nombrar el compuesto tienes que poner primero el anión seguido de la preposición "de" y el nombre del metal.

Reglas de nomenclatura

La nomenclatura química es un conjunto de reglas que se aplican para nombrar y representar con símbolos y fórmulas a los elementos y compuestos químicos. Actualmente se aceptan tres sistemas de nomenclatura donde se agrupan y nombran a los compuestos inorgánicos:

• Sistema de nomenclatura estequimétrico ó sistemático de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, (IUPAC).
• Sistema de nomenclatura funcional, clásico ó tradicional.
• Sistema de nomenclatura Stock.

Nomenclatura Stock

Se nombra con la palabra genérica óxido seguido de la preposición de enseguida el nombre del metal con el que se combinó,

Cuando el metal presenta más de una valencia se nombran con la palabra genérica óxido seguida de la preposición de y después el nombre del metal, escribiendo entre paréntesis con número romano el valor de la valencia

Nomenclatura clásica ó tradicional

Estos mismos compuestos se pueden nombrar con la palabra genérica óxido seguida del nombre del metal con el sufijo oso para el valor menor de la valencia y con el sufijo ico cuando el valor de su valencia es mayor.

 

 

Nomenclatura IUPAC
La IUPAC determina que estos compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que los constituyen,

Son combinaciones del oxígeno con un no metal y al reaccionar con agua producen ácidos del tipo oxiácido.

Nomenclatura IUPAC

 

Este tipo de compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que constituyan a su representación simbólica, empleando las raíces griegas de los números correspondientes,

 

Ejercicio 3:

 
 



 

 

Respuesta 3: FeO   Respuesta 6: Monoxoclarato de hidrogeno  Respuesta 7: Al2O3   Respuesta 8: Oxido cobaltico  Respuesta 9: Trióxido de dialuminio



 

Balanceo

 El balanceo consiste en igualar el número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos, y sirve para verificar la Ley de la Conservación de la Materia (La materia no se crea ni se destruye solo se transforma).

Para escribir y balancear una ecuación química de manera correcta, es necesario tener presente las siguientes recomendaciones:

• Revisar que la ecuación química esté completa y correctamente escrita.
• Observar si se encuentra balanceada.
• Balancear primero los metales, los no metales y al final el oxígeno y el hidrógeno presentes en la ecuación química.
• Escribir los números requeridos como coeficiente al inicio de cada compuesto.
• Contar el número de átomos multiplicando el coeficiente con los respectivos subíndices de las fórmulas y sumar los átomos que estén de un mismo lado de la ecuación.
• Verificar el balanceo final y reajustar si es necesario.

Al hacer el conteo de cada lado, se recomienda indicar con coeficientes la igualación de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representación de

Se aprecia la presencia de un aluminio de lado de los reactivos y dos del lado de los productos, por lo que es necesario colocar un coeficiente de dos en el aluminio del lado de los reactivos para igualar la cantPara comprobar la igualdad de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representaciBalanceo de un fenómeno de neutralización

A continuación analizaremos el balanceo de una ecuación química un poco más compleja, en este caso una que representa un fenómeno de neutralización, es decir, reacciona un ácido y una base, para formar una sal y agua.

• Observar que la ecuación química esté completa y bien escrita.
• Contar el número de elementos existentes en dicha ecuación del lado de los reactivos y después los correspondientes a los productos, empezando por: metales, no metales, dejando para el final al oxígeno e hidrógeno.
• Al hacer el conteo de cada lado, se recomienda indicar con coeficientes la igualación de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representación de una reacción química.

 

 

Ejercicio 4:

 

 

 

 



 

Actividad final:

 

 

 

 

Bibliografía

Libros

Ayluardo, B. (1999). Fundamentos de química. México: McGraw-Hill.

Brown, T. et al. (1993). Química. La ciencia central. México: Prentice-Hall.

Castillejos, A. (2005). Conocimientos fundamentales de química. México:Pearson-UNAM.

Espriella, A. (2009). Química básica. Un enfoque natural y significativo hacia el cambio conceptual.  México: Espriella- Magdaleno.

García, J. y Ortega, F. (2004). Periodicidad Química. México: Trillas.

García, M. et. al. (1992). Química. México: Publicaciones Cultural.

García, P. et. al.  (2009). Guía didáctica para el profesor de Química I. UNAM-CCH, México.

Garritz A. y Chamizo, J. (1994). Química. México: Addiso-Wisley.

Phillips, J. Strozac, V., Wistrom, C. (2000). Química, conceptos y aplicaciones. México: McGraw-Hill

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Internet
Textos científicos (s/f). Modelo de Repulsión de los Pares de Electrones de la Capa de Valencia. Recuperado de  http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/vserp (abril, 2012).

 

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 Videos

Quiza, B. (2012). Reacción con el magnesio. México: CCH Oriente.

Quiza, B. (2012). Combustión de carbono. México: CCH Oriente.