Compuestos

NUMEROS DE OXIDACIÓN

Son números arbitrarios que se asignan a los elementos para indicar el estado de combinación que pueden asumir, se refiere a la habilidad de un elemento para formar compuestos.

La configuración electronica tiene gran relación con los numeros de oxidación.

Columna IA           Numero de oxidación +1  

ColumnaIIA           Numero de oxidación +2

Columna IIIB        Numero de oxidación  +3

El resto de elementos generalmente pueden tener dos o más números de oxidación positivos, en términos generales: Columna par números de oxidación par. Columna impar números de oxidación impar. Sin embargo hay excepciones.

El número de oxidación negativo corresponde a la cantidad de electrones que el elemento necesita para completar el octeto electrónico. Es un solo número y lo presentan por lo general los no metales, a excepción del boro y el silicio que no presentan número de oxidación negativo.

Columna VIIA                 Numero de oxidación-1

Columna VIA                  Numero de oxidación -2     

Existen algunas reglas para asignar estos numeros segun el tipo de elemento que se nos presente: 

1. En los elementos libres (es decir, en estado no combinado), cada átomo tiene un número de oxidación de cero. Así, cada átomo de H2 , Br2 , Na, Be, K, O2 y P4 tiene el mismo número de oxidación: cero.

2. Para los iones constituidos por un solo átomo (es decir iones monoatómicos), el número de oxidación es igual a la carga del ion. Entoneces el ión Li+ tiene un número de oxidación de +1, O2- el número es -2. 

3. El número de oxidación del oxígeno es -2 en la mayoría de los compuestos, pero en le peróxido de hidrógeno (H2O2 ) y en el ion peróxido (O2- 2 ) es -1. 

4. El número de oxidación del hidrógeno es +1, excepto cuando está enlazada con metales en compuestos binarios. En estos casos (por ejemplo LiH, NaH, CaH2 ), su número de oxidación es -1.

5. El flúor tiene un número de oxidación -1 en todos sus compuestos. Los halógenos (Cl, Br y I) tienen número de oxidación negativos cuando se encuentran como iones halogenuro en los compuestos. Cuando están combinados con oxígeno, por ejemplo en los oxiácidos y oxianiones, tienen número de oxidación positivos. 

6. En una molécula neutra, la suma de los números de oxidación de todos los átomos debe ser cero. En un ion poliatómico, la suma de los números de oxidación de todos los elementos debe ser igual a la carga neta del ion. 

7. Los números de oxidación no tienen que ser enteros. Por ejemplo, el número de oxidación del O en el ion superoxido, O2 es - ½. 

Los numeros de oxidación nos ayudan a predecir las formulas de las reacciones quimicas, Una formula química consiste en la unión de elementos de números de oxidación positivo con elementos de número de oxidación negativo.  La suma de todos los números de oxidación de la fórmula final debe ser cero.

NOMENCLATURA QUIMICA 

La nomenclatura es un conjunto de reglas que se utilizan para nombrar todas aquellas combinaciones que se dan entre los elementos y los compuestos químicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, por sus siglas en inglés) es la máxima autoridad en nomenclatura, la cual se encarga de establecer las reglas correspondientes.

• Sustancias Simples 

Son aquellas que están constituidas por átomos de un solo elemento. En ellas las moléculas están formadas por átomos idénticos. En general, muchos elementos que son gases suelen encontrarse en forma diatómica (N2, O2, H2, etc.).
H2 Hidrógeno              N2 Nitrógeno 

F2 Flúor                       O2 Oxígeno 

Cl2 Cloro                     O3 Ozono 

Br2 Bromo                   I2 Yodo

• Combinaciones binarias de Oxigeno 

Deben nombrarse como óxidos tanto las combinaciones de oxígeno con metales como con no metales.

Li2O Óxido de litio                    FeO Óxido de hierro (II) 

Cu2O Óxido de cobre (I)           MgO Óxido de magnesio 

Cr2O3 Óxido de cromo (III)     CaO Óxido de calcio 

Al2O3 Óxido de aluminio         PbO2 Óxido de plomo (IV)

• Combinaciones Binarias de Hidrogeno 

 Las combinaciones del hidrógeno con metales se denominan hidruros.

LiH Hidruro de litio            AlH3 Hidruro de aluminio 

NaH Hidruro de sodio        GaH3 Hidruro de galio 

KH Hidruro de potasio       GeH4 Hidruro de germanio

• Las combinaciones binarias del hidrógeno con oxígeno, nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, carbono y silicio tienen nombres comunes

 H2O Agua                    NH3 Amoníaco 

PH3 Fosfina                  AsH3 Arsina 

SbH3 Estibina              CH4 Metano SiH4 Silano 

• Las combinaciones del hidrógeno con F, Cl, Br, I, S, Se y Te se denominan hidrácidos debido a que tales compuestos, al disolverse en agua, dan disoluciones ácidas. 

Fórmula Nombre sistemático                 (en disolución acuosa) 

HF Fluoruro de hidrógeno                     Ácido fluorhídrico 

HCl Cloruro de hidrógeno                     Ácido clorhídrico 

HBr Bromuro de hidrógeno                  Ácido bromhídrico 

HI Yoduro de hidrógeno                       Ácido yodhídrico 

• Anhidridos 

Producto de la reacción del oxígeno con un elemento no metálico y con algunos metales de transición. Forman anhidridos los no metales de columna IV A y VI A cuando trabajan con número de oxidación PARES. Cuando lo hacen con IMPARES, forman óxidos. 

Los no metales de la familia VA y VIIA forman anhídridos cuando trabajan con número de oxidación IMPARES, y forman óxidos cuando lo hacen con PARES.

No. de oxidación del no metal      Prefijos          Sufijos 

1 ó 2                              Hipo               Oso 

3 ó 4                              ---                Oso 

5 ó 6                              ---                Ico 

7                                  Per                Ico

• Ácidos Oxoacidos 

Son compuestos capaces de ceder protones que contienen oxígeno en la molécula. Presentan la fórmula general 

• Oxoacidos del grupo de Halogenos 

Los halógenos que forman oxoácidos son: cloro, bromo y yodo. En los tres casos los números de oxidación pueden ser +I, +III, +V y +VII. Al tener más de dos estados de oxidación junto a las terminaciones –oso e –ico, utilizaremos los prefijos hipo– (que quiere decir menos que) y per– (que significa superior), tendremos así los siguientes oxoácidos: 

HClO Ácido hipocloroso                  HClO2 Ácido cloroso 

HClO3 Ácido clórico                        HClO4 Ácido perclórico

• Oxoácidos del grupo VIA 

De los oxoácidos de azufre, selenio y teluro, los más representativos son aquellos en los que el número de oxidación es +IV y +VI.

H2SO3 Ácido sulfuroso                                 H2SO4 Ácido sulfúrico 

H2SeO3 Ácido selenioso                               H2SeO4 Ácido selénico 

H2TeO3 Ácido teluroso                                 H2TeO4 Ácido telúrico 

• Sales 

Podemos considerar como sales los compuestos que son el resultado de la unión de una especie catiónica cualquiera con una especie aniónica distinta de H–, OH– y O2–.

MASA MOLAR 

Para calcular la masa de una formula, utilizan lo subindices de las formulas y las masas individuales de los elementos. Los subindices nos indican cuantos atomos de un elemento estan presentes en la formula, y las masas las podemos encontrar en la tabla periodica. Este calculo de masa se identifica con la palabra UMA ( Unidad de Masa Atomica). 

Por ejemplo, si queremos saber la masa molecular del agua. Primero nos fijamos en la formula quimica del agua que es H2O, esto nos indica que en el agua se encuentran 2 atomos de Hidrogeno y 1atomo de oxigeno, entonces multiplicamos el numero de atomos de cada elemento por su masa atomica, y la suma de esos pesos nos dara la cantidad de masa molecular que se encuentra en el agua. 

COMPOSICIÓN PORCENTUAL DE UN COMPUESTO 

El porcentaje se calcula en 3 simples pasos: 

1. Determinando primero la masa de los diferentes elementos que forman el compuesto.

2. Después se determina la masa molar del compuesto.

3. Por último se calcula el porcentaje de cada elemento del compuesto (peso del elemento/peso total del compuesto) *100, LA SUMATORIA DE LOS PORCENTAJES DEBE SER IGUAL A 100%.

FORMULA EMPIRICA 

Es la representación mas sencilla de una formula quimica. 

1.  Si tenemos porcentajes asumimos que tenemos 100 g. Entonces se pasan los porcentajes a gramos.

2. Pasar los gramos a moles. 

3. Convertir estos subíndices en números enteros y para esto se dividen todos los subíndices entre el más pequeño.

4. Por ensayo y error se busca un número que multiplicado por el decimal se convierta este en un número entero y al encontrarlo TODOS los subíndices deben ser multiplicados por este número.

FORMULA MOLECULAR 

Esta indica la cantidad exacta de átomos de cada elemento que está presente en la unidad más pequeña de una sustancia, cuando queremos saber la formula molecular SIEMPRE es necesario haber hecho los primeros 4 pasos de la formula emperica, y se completan con 2 ultimos paso:  

5. Se calcula la masa molar de la fórmula empírica,

6. Se determina el número de unidades de la fórmula empirica presentes en la fórmula molecular. 

La masa molar del compuesto es dos veces la masa molar empirica o sea que hay que multiplicar los subíndices de la fórmula empírica por numero que resulte de esta division. 

REFERENCIAS

licenciada Nereida Marroquín, (2020). Quimica General.