Formulación y Nomenclatura PDF

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Formulacion y nomenclatura Quimica I ...

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UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS FUNCIONALES SECCIÓN BIOQUÍMICA QUÍMICA GENERAL

QUÍMICA GENERAL EN LÍNEA

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS DE INTERES MÉDICO

Prof. Jham Papale

Barquisimeto, Marzo 2013

2

Tablas de contenido Pag. Introducción…………………………………………………………

4

Objetivos de aprendizaje.…………………………………………....

4

Contenidos ………………………………………………………….

5

Conceptos básicos…………………………………………………...

6

Los ácidos………………….……………..…………………………

8

Nomenclatura de los ácidos.…………………...………………...

9

Formulación de los ácidos.………………………………………

10

Ácidos ortos.……………………………………………………..

12

Formulación y Nomenclatura de los ácidos orto.………………...

12

Ácidos meta…………………………………….………………..

13

Nomenclatura de los ácidos meta………………………………..

13

Formulación de los ácidos meta………………………………….

14

Ácidos Piro……………………………………………………….

15

Nomenclatura de los ácidos piro…………………………………

16

Formulación de los ácidos piro…………………………………..

16

Radicales ácidos……………………………………………………..

17

Nomenclatura de los radicales ácidos……………………………

18

Formulación de los radicales ácidos……………………………..

20

Óxidos ácidos o anhídridos………………………………………….

21

Nomenclatura de los óxidos ácidos o anhídridos………………...

22

Formulación de los óxidos ácidos o anhídridos………………….

23

Hidróxidos o Bases………………………………………………….

25

Nomenclatura de los hidróxidos o bases…………………………

25

Formulación de los hidróxidos o bases…………………………..

26

Óxidos básicos o metálicos………………………………………….

28

Nomenclatura de los óxidos básicos o metálicos………………...

28

Formulación de los óxidos básicos o metálicos………………….

29

Sales…………………………………………………………………

31

Sales simples……………………………………………………..

31

Nomenclatura de las sales simples………………………………

32

3 Formulación de las sales simples………………………………...

33

Sales dobles………………………………………………………

34

Nomenclatura de las sales dobles………………………………..

35

Formulación de las sales dobles………………………………….

36

Sales ácidas……………………………………………………….

38

Nomenclatura de las sales ácidas…………………………………

38

Formulación de las sales ácidas…………………………………..

39

Sales hidratadas…………………………………………………..

40

Nomenclatura de las sales hidratadas…………………………….

40

Formulación de las sales hidratadas………………………………

41

Respuestas a los ejercicios propuestos ……………………………..

43

Resumen…………………………………………………………….

47

Bibliografía………………………………………………………….

48

Tabla I…………………………………………………………….

49

Tabla II……………………………………………………………

50

Tabla III…………………………………………………………..

51

4

Introducción El profesional de la medicina, se encuentra en contacto permanente con una gran diversidad de compuestos inorgánicos, bien porque forman parte de la composición química de los medicamentos, entre los que se pueden mencionar el hidróxido de magnesio y el hidróxido de aluminio en los antiácidos, el cloruro de sodio en la solución salina fisiológica, o también porque son sustancias químicas presentes en los fluidos biológicos como el caso del ácido clorhídrico presente en el estómago. De la misma manera, es importante que el médico maneje las fórmulas y nombres de las sustancias químicas inorgánicas ya que muchas de ellas son utilizadas, por las personas, con diferentes propósitos en la vida cotidiana y que al ser manipuladas o ingeridas pueden causar trastornos al organismo. El médico tiene la responsabilidad de identificar esas sustancias para poder aplicar la terapéutica adecuada.

Objetivos de Aprendizaje Objetivo General Aplicar las reglas stock para formular y nombrar compuestos químicos inorgánicos de interés médico.

Objetivos Específicos Formular correctamente compuestos químicos inorgánicos de interés médico a partir de sus nombres, usando las reglas stock. Nombrar correctamente compuestos químicos inorgánicos de interés médico a partir de sus fórmulas moleculares, usando las reglas stock.

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Contenidos 1.- Conceptos básicos. 1.1.- Definición de átomo. 1.2.- Definición de moléculas. 1.3.- Definición de sustancias neutras. 1.4.- Definición de sustancias iónicas. 1.4.1.- Definición de aniones. 1.4.2.- Definición de cationes. 2.- Formulación y nomenclatura de los ácidos. 2.1.- Formulación y nomenclatura de los ácidos orto. 2.2.- Formulación y nomenclatura de los ácidos meta. 2.3.- Formulación y nomenclatura de los ácidos piro. 3.- Formulación y nomenclatura de los radicales ácidos. 4.- Formulación y nomenclatura de los anhídridos u óxidos ácidos. 5.- Formulación y nomenclatura de las bases o hidróxidos. 6.- Formulación y nomenclatura de los óxidos básicos o metálicos. 7.- Formulación y nomenclatura de las sales. 7.1.- Formulación y nomenclatura de las sales simples. 7.2.- Formulación y nomenclatura de las sales dobles. 7.3.- Formulación y nomenclatura de las sales ácidas. 7.4.- Formulación y nomenclatura de las sales hidratadas.

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Conceptos básicos A continuación se discuten algunos conceptos básicos de química, los cuales son necesarios para desarrollar con éxito este curso. 1.- Definición de átomo Constituye la partícula más pequeña de un elemento que mantiene las propiedades químicas de éste. Los átomos son eléctricamente neutros. Están formados por tres partículas, que son: electrones de carga negativa y de masa pequeña, protones con carga positiva y con una masa mayor a la del electrón y neutrones que no poseen carga eléctrica y cuya masa es aproximadamente igual a la del protón. En el núcleo se encuentran ubicados los neutrones y protones, el resto del átomo está vacío y los electrones circulan a su alrededor. La cantidad de electrones es igual a la cantidad de protones, por los que las cargas negativas y positivas se igualan confiriéndole al átomo su neutralidad. Los símbolos de los elementos los podemos encontrar en la tabla periódica. Es necesario memorizar la simbología y nombres de estos elementos ya que será de gran utilidad tanto en el desarrollo del curso como en nuestra vida profesional. En la Tabla I (ver anexo) se muestran los nombres y símbolos de los elementos de mayor uso en la medicina. 2.- Definición de moléculas Las moléculas están constituidas por átomos iguales o diferentes. Algunas moléculas están hechas de un sólo tipo de átomo, por ejemplo, dos átomos de oxígeno se unen para formar una molécula de Oxígeno (O2), componente del aire que necesitamos para respirar y vivir. Otras moléculas están constituidas por átomos distintos, tal es el caso del ácido clorhídrico, presente en el estómago, constituido por un átomo de cloro y otro de hidrógeno (HCl). También existen moléculas muy grandes y complejas, por ejemplo, las moléculas de proteína que contienen cientos de átomos. Los átomos que se encuentran en una molécula se mantienen unidos debido a que comparten o intercambian electrones. Los átomos y moléculas pueden o no presentar carga eléctrica. Cuando ellos presentan carga eléctrica, se denomina iones y cuando no poseen carga eléctrica se denomina sustancias neutras. Estudiaremos cada una de ellas, ya que son fundamentales para desarrollar exitosamente la formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos.

7 3.- Definición de sustancias neutras. Las sustancias químicas neutras son aquellas que no presentan carga eléctrica. Ejemplo

CO2

HNO3

NaOH

Al

Todas estas sustancias son consideradas neutras, ya que no presentan carga eléctrica. 4.- Definición de sustancias iónicas. Son sustancias químicas que presentan carga eléctrica bien sea positiva o negativa Ejemplo

Cl -

NH4+

Na+

HCO3-

Estos compuestos presentan cargas eléctricas por lo tanto son considerados iones. Los iones se clasifican en aniones y cationes. Aniones. Son sustancias iónicas que presentan carga eléctrica negativa. Ejemplo

HCO3-

Cl -

Estos compuestos presentan carga eléctrica negativa por lo tanto son considerados aniones.

Cationes. Son sustancias iónicas que presentan carga eléctrica positiva. Ejemplo

NH4+

Na+

Estos compuestos presentan carga eléctrica positiva, por lo tanto, son considerados cationes.

8 Ejercicios Propuestos 1 De las sustancias que se muestran a continuación, señale con una A las que considere Aniones, con una C las que considere Cationes y con una N las Neutras.

a.- ClO4b.- K+ c.- C2O42d.- Li+ e.- H2SO4

_____ _____ _____ _____ _____

f.- HPO42- _____ g.- Ca2+ _____ h.- NaOH _____ i.- AsO43- _____ J.- NH4+ _____

k.- Sb3+ _____ l.- HF _____ m.- ClO _____ n.- Pb4+ _____ ñ.- CN_____

De aquí en adelante, para formular cualquier compuesto se utilizarán las tablas de aniones y cationes que se encuentran en los anexos de este módulo. Por lo tanto es imprescindible que el estudiante memorice cada uno de ellos.

LOS ÁCIDOS Los ácidos son sustancias eléctricamente neutras, es decir no presentan cargas +

eléctricas, se forman uniendo un anión y el ión hidrógeno (H ). Para lograr la neutralidad de los ácidos, se le agregan al anión tantos iones de hidrógeno como cargas negativas presente. Los aniones a utilizar se encuentran en la Tabla II (ver anexos). La cantidad de iones de hidrógeno agregados se coloca como subíndice del átomo de hidrógeno presente en la fórmula molecular del ácido. Ejemplo

CO3 = + 2 H+

H2CO3

=

El carbonato (CO3 ) es el anión, como posee dos cargas negativas se le agregan 2 iones de hidrógeno para neutralizarlas y obtener así el ácido respectivo. Observa que en la fórmula molecular del ácido el átomo de hidrógeno posee como subíndice un 2. Ejemplo El fosfato (PO4

PO4 -3 + 3 H+ 3-

H3PO4

) es un anión que posee 3 cargas negativas, por lo tanto se le deben

agregar 3 iones de hidrógeno y así neutralizarlas para obtener el ácido respectivo. Observa que en la fórmula molecular del ácido, el átomo de hidrógeno posee como subíndice un 3.

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NOMENCLATURA DE LOS ÁCIDOS Para nombrar los ácidos se coloca primero la palabra ácido y luego el nombre del anión que le dio origen terminado en oso, si el nombre del anión termina en ito; en ico si el nombre del anión termina en ato, y en hídrico si el nombre del anión termina en uro. Esquemáticamente lo dicho anteriormente puede representarse de la siguiente manera: Terminación del anión

Terminación del ácido

ITO

OSO

ATO

ICO

URO

HÍDRICO

Ejemplo: Nombre el siguiente compuesto:

H2SO4

1.

Se identifica el anión que forma el ácido.

2.

El anión que forma el ácido es el SULFATO (SO4=)

3.

Para nombrar el ácido se coloca primero la palabra “ÁCIDO”

4.

Como el anión que forma el ácido termina en “ATO”, el nombre del ácido terminará en “ICO”

5.

El nombre del compuesto es: ÁCIDO SULFÚRICO.

Ejemplo: Nombre el siguiente compuesto:

HCl

1.

Se identifica el anión que forma el ácido.

2.

El anión que forma el ácido es el CLORURO (Cl )

3.

Para nombrar el ácido se coloca primero la palabra “ÁCIDO”

4.

Como el anión que forma el ácido termina en “URO”, el nombre del ácido

-

terminará en “HÍDRICO” 5.

El nombre del compuesto será: ÁCIDO CLORHÍDRICO

Ejemplo: Nombre el siguiente compuesto: 1.

HNO2

Se identifica el anión que forma el ácido.

10 2.

El anión que forma el ácido es el NITRITO (NO2-)

3.

Para nombrar el ácido se coloca primero la palabra “ÁCIDO”

4.

Como el anión que forma el ácido termina en “ITO”, el nombre del ácido terminará en “OSO”

5.

El nombre del compuesto será: ÁCIDO NITROSO

FORMULACIÓN DE LOS ÁCIDOS 1. Se identifica el anión a través del nombre del ácido. Si el nombre el ácido termina en “ico”, el nombre del anión terminará en “ato”; si termina en “oso”, el nombre del anión terminará en “ito” y si termina en “hídrico”, el nombre del anión terminará en “uro”. 2. Una vez identificado el anión, se le agregan tantos átomos de hidrógeno como cargas negativas presente el anión. Ejemplo: Formule el siguiente compuesto: Ácido carbónico. 1.

Si el nombre el ácido termina en “ICO” , entonces el nombre del anión terminará en “ATO” 2-

2.

El anión será el “CARBONATO”, cuya fórmula molecular es CO3 .

3.

Como el anión presenta dos cargas negativas se le agregan dos iones de hidrógeno y la fórmula del ácido sería:

H2CO3

Ejemplo: Formule el siguiente compuesto: Ácido fosforoso. 1.

Si el nombre del ácido termina en “OSO” , entonces el nombre del anión terminará en “ITO” 3-

2.

El anión será el “FOSFITO”, cuya fórmula molecular es PO3 .

3.

Como el anión presenta tres cargas negativas se le agregan tres iones de hidrógeno y la fórmula del ácido sería: H3PO3

11 Ejercicios Propuestos 2 1.- A continuación se le muestran una serie de aniones. Indique el número de iones de hidrógeno a agregar a cada uno de ellos y escriba su fórmula molecular.

ANIÓN

IONES DE HIDRÓGENO

FÓRMULA MOLECULAR

S2SiO44PO332.- A continuación se le muestran las fórmulas moleculares de una serie de ácidos. Escriba el nombre del anión y del ácido que corresponda a cada una de las fórmulas moleculares.

FÓRMULA DEL ÁCIDO

NOMBRE EL ANIÓN

NOMBRE DEL ÁCIDO

H2SO3 HClO HF H3PO3 3.- A continuación se le muestran los nombres de una serie de ácidos. Escriba el nombre del anión y la fórmula del ácido que corresponda a cada uno de ellos.

NOMBRE DEL ÁCIDO Ácido crómico Ácido sulfhídrico Ácido nitroso Ácido perclórico

NOMBRE EL ANIÓN

FÓRMULA DEL ÁCIDO

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Ácido clorhídrico Ácido silícico

ÁCIDOS ORTO. Los ácidos orto, son ácidos que poseen en su fórmula molecular átomos de oxígeno y por lo menos dos átomos de hidrógeno. Ejemplo

H2SO4

H4SiO4

H3SbO4

H2CrO4

Cada uno de estos ácidos son ácidos orto, poseen en su fórmula molecular átomos de oxígeno y por lo menos dos átomos de hidrógeno.

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE LOS ÁCIDOS ORTO. Los ácidos orto se formulan y nombran siguiendo el mismo procedimiento planteado para los ácidos. Cuando se va a nombrar un ácido orto puede o no colocarse la palabra “orto” antes del nombre. Ejemplo

H2SO4 H4SiO4

Ácido orto sulfúrico o Ácido orto silícico

Ácido sulfúrico o

Ácido silícico

H3SbO4 Ácido orto antimónico o Ácido antimónico H2CrO4 Ácido orto crómico

o Ácido crómico

A partir de los ácidos orto, se pueden formar los ácidos meta y piro.

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ÁCIDOS META. 

Los ácidos meta, son sustancias neutras.



Se forman al extraerle una molécula de agua a un ácido orto.



El ácido orto debe poseer en su fórmula molecular más de dos átomos de hidrógeno.

Ejemplo H2O

H3PO4

HPO 3

Como se puede observar, este ácido orto posee 3 átomos de hidrógeno en su fórmula molecular y cuando se le extrae una molécula de agua,

se forma el ácido meta

correspondiente, el cual es una sustancia neutra. Ejemplo H2 O

H2SO 4

SO 3

En este ejemplo se observa que el ácido orto presenta 2 átomos de hidrógeno en su fórmula molecular, por lo tanto este ácido orto no puede formar ácido meta ya que al extraerle una molécula de agua, pierde los dos átomos de hidrógeno dando origen a otro tipo de compuesto que no es un ácido porque carece de átomos de hidrógenos en su fórmula molecular.

NOMENCLATURA DE LOS ÁCIDOS META.

Los ácidos meta presentan el mismo nombre del ácido orto que lo originó, pero colocándole la palabra meta después del término ácido. Para nombrar los ácidos meta deben aprenderse las fórmulas de cada uno de ellos. Ejemplo

HPO3

Ácido meta fosfórico

H2SiO3

Ácido meta silícico

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FORMULACIÓN DE LOS ÁCIDOS META. Para formular un ácido meta, se puede seguir el siguiente procedimiento 1.

Como el ácido meta presenta el mismo nombre del ácido orto que le dio origen, escribimos la fórmula del ácido orto.

2.

Al ácido orto se le extrae una molécula de agua para formar el ácido meta respectivo.

Ejemplo Formule el compuesto: Ácido meta arsénico. 1.- Se escribe la fórmula del ácido arsénico: H3AsO4 2.- Al ácido arsénico se le extrae una molécula de agua formando el ácido meta respectivo: HAsO3

Ejemplo Formule el compuesto: Ácido meta bórico. 1.- Se escribe la fórmula del ácido bórico: H3BO3 2.- Al ácido bórico se le extrae una molécula de agua formando el ácido meta respectivo: HBO2

Ejemplo Formule el compuesto: Ácido meta fosforoso 1.- Se escribe la fórmula del ácido fosforoso: H3PO3 2.- Al ácido fosforoso se le extrae una molécula de agua formando el ácido meta respectivo: HPO2 Ejercicios Propuestos 3 1.- A continuación se le muestran una serie de ácidos orto, coloque una “X” en aquel que Ud. considere forma ácido meta.

H3PO4

H2SO3

H3BO3

H4SiO4

15 2.- A continuación se le muestran una serie de ácidos orto, obtenga los ácidos meta correspondientes.

H3SbO3

H3BO3

H4SiO4

H3PO4

3.- Formule los siguientes compuestos: a.- Ácido meta fosfórico b.- Ácido meta antimonioso c.- Ácido meta bórico d.- Ácido meta fosforoso 4.- Nombre los siguientes compuestos:

a.

HAsO3

b.

HBO2

c.

HSbO3

d.

HPO2 ÁCIDOS PIRO.

Los ácidos piro se originan por la condensación de dos moléculas del ácido orto y luego se le extrae una molécula de agua. Solo los ácidos orto que posean dos (2) o más átomos de hidrógeno en su fórmula molecular podrán formar este tipo de ácido. Ejemplo

H2SO 4 +

H2SO 4

H2 O

H 4 S 2 O8

H2 S 2 0 7

El ácido orto, de este ejemplo, presenta dos átomos de hidrógeno en su fórmula molecular. Se procede a la condensación de dos moléculas de este ácido para posteriormente extraerle una molécula de agua y formar así el ácido piro correspondiente.

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NOMENCLATURA DE LOS ...