Función química y grupos funcionales de la química inorgánica. PDF

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FUNCIÓN QUÍMICA Y GRUPOS FUNCIONALES DE LA QUÍMICAINORGÁNICAAlejandra Meza, Karla Iglesias, Esteban Jiménez, Estefany Gámez ⁎R E S U M E NEsta práctica virtual de laboratorio ha sido desarrollada con el fin de entender y familiarizarnos con los conceptos de grupos funcionales y función química, adem...

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FUNCIÓN QUÍMICA Y GRUPOS FUNCIONALES DE LA QUÍMICA INORGÁNICA Alejandra Meza, Karla Iglesias, Esteban Jiménez, Estefany Gámez ⁎ RESUMEN

Esta práctica virtual de laboratorio ha sido desarrollada con el fin de entender y familiarizarnos con los conceptos de grupos funcionales y función química, además de las pruebas de PH en soluciones, el video suministrado por el profesor nos muestra diferentes prácticas de laboratorio con varios reactivos y materiales de laboratorio, al observarlo detalladamente se notaron varios aspectos sobre el PH, los grupos funcionales, entre otros aspectos importantes sobre este tema. Palabras clave: grupo funcional/ función química/ PH acido/ PH alcalino/ nomenclatura.

1.- introducción: La química inorgánica es la rama de la química que estudia las sustancias químicas que no tienen enlaces carbono-hidrogeno en la estructura de sus moléculas. Esta está presente en nuestra vida cotidiana y nos acompañan diariamente, como por ejemplo cuando agregamos sal de mesa o cloruro de sodio a nuestras preparaciones alimenticias y en muchos productos industriales que utilizamos a menudo, de ahí su importancia en la química farmacéutica.[1] Todos aquellos compuestos o sustancias que tengan estructuras químicas, características y propiedades químicas parecidas serán párate de una función química. Esta clasificación se hace conforme a las semejanzas que forjen el carácter químico de los compuestos y se les categoriza en un grupo funcional determinado teniendo en cuenta factores como la acidez o basicidad, solubilidad en agua, reactividad, los átomos que componen sus moléculas,

comportamiento, entre otros.[1] En la química inorgánica existen principalmente los siguientes grupos funcionales: Los óxidos: son compuestos binarios que se forman gracias a la unión del oxígeno (el cuál presenta un número de oxidación igual a -2 y es el más electronegativo de la fórmula) con un elemento metálico (óxidos básicos) o con uno no metálico (óxidos ácidos). Las propiedades de los óxidos son muy diversas, y pueden encontrarse en los tres estados de agregación. [1,2] Peróxidos. Los peróxidos se forman por unión del grupo funcional peróxido (O22-) que tiene un enlace oxígeno-oxigeno, cada uno con un estado de oxidación de -1; con un elemento metálico, generalmente con los grupos IA y IIA de la tabla periódica. Estos compuestos pueden ser inflamables y provocar explosiones.[2] Hidróxidos. Son compuestos terrarios que se forman a partir de la unión de un elemento metálico con el grupo funcional

hidroxilo (OH–). Son comúnmente llamados bases o álcalis. generalmente pueden ser corrosivos.[1] Hidruros. Estos compuestos pueden ser metálicos y no metálicos. En dónde los hidruros metálicos se forman gracias a la unión del anión estado de oxidación de menos uno, con un catión metálico cualquiera el cuál posee carga positiva. Los hidruros no metálicos se forman por unión de un no metal, el cuál siempre debe reaccionar con su menor estado de oxidación), y el hidrógeno.[2] Hidrácidos. son el producto de la unión de un no metal de los grupos VIA y VIIA con el catión hidrogeno, el cuál trabaja con son su estado de oxidación de más uno.[2] Oxácidos. Son compuestos ácidos que se forman por la reacción entre un anhídrido (un óxido no metálico) y agua. Por lo que siempre tendrán en su composición un no metal, Oxígeno e Hidrógeno. El hidrógeno, actúa con su estado de oxidación +1, el oxígeno, con estado de oxidación -2 y el no metal, actuará con un estado de oxidación positivo. [1,2] Sales binarias. Son compuestos formados por conjuntos de átomos cargados eléctricamente, ya sean cationes (+) o aniones (-). Estas sales están compuestas por la unión de un elemento metálico el cuál se ubica a la derecha y trabaja con estos de oxidación positivo con un elemento no metálico el cuál se ubica a la izquierda y traja con estado de oxidación negativo.[3] Sales ternarias son compuestos de carácter iónicos de tres elementos, estos se derivan de la sustitución de un hidrógeno por otro catión en un ácido ternario. Generalmente están compuestas de un metal con estado de oxidación positivo, un no metal con estado de oxidación positivo

y oxígeno con estado de oxidación de menos dos, por lo que son consideradas como sales oxigenadas. [4] En el presente informe presentaremos cómo reaccionan y se comportan algunos de los grupos funcionales anteriormente mencionados, calcularemos su pH (grado de acidez o alcalinidad) y presentaremos su nomenclatura sistemática, tradicional, stock, estequiométrica y la de Ewens Basset.

2 objetivos 

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Reconocer las funciones químicas principales de la química inorgánica, además de los principales grupos funcionales. Identificar las reacciones que intervienen en la formación de ácidos, oxácidos, sales, hidruros y ácidos. Representar por medio de ecuaciones las reacciones obtenidas de la práctica (en este caso, observadas en el video) Dar nombre a las diversas reacciones observadas en el video de la práctica de laboratorio, aplicando las normas de nomenclatura correspondientes. Asignar la fórmula correspondiente aplicando las normas de nomenclatura.

correspondiente que nos permite observar el cambio de color de la cinta, la cual se torna de un color rosado. (se notó que ella colocó la cinta justo en el momento en que

3 procedimiento: Se observó en el video que se indicaron los reactivos y materiales que se utilizarían: Como reactivos: 20 ml de agua destilada, cinta de Mg, fenolftaleína. Materiales: Vaso de precipitado, mechero de Bunsen, cuchara de combustión, pinzas. Procedimiento observado: Se quema la cinta en el mechero y se coloca en la cuchara de combustión hasta acabar la reacción, la cual produjo MgO, este se añade al agua destilada previamente envasada en el vaso de precipitado, también tiene fenolftaleína añadida previamente. Luego, en el video se observa que le añaden más fenolftaleína a la mezcla y agitan suavemente el vaso de precipitado, esto es para determinar si la mezcla se torna rosa o se mantiene incolora. Segunda práctica observada en el video: Los materiales que se usaron fueron: Vidrio reloj, cinta indicadora de PH, pinza, cuchara de combustión, mechero de Bunsen. Y como reactivos: agua destilada, azufre en polvo. Procedimiento observado: Se colocó una cierta cantidad de azufre en la cuchara de combustión y se acerca al mechero hasta derretirse y suelte vapores. Justo cuando empiezan los vapores, se acerca la cinta indicadora de PH humedecida en agua destilada y se expone a dichos vapores, ahí ocurre la reacción

azufre empezó a despedir vapores producto de su reacción con el oxígeno, no esperó a que terminara la reacción) Para el procedimiento 3 se utilizaron: Materiales: Vaso de precipitado, plancha de calentamiento. Reactivos: NaOH, Ca (OH)2, HCl. Primera reacción observada: Se mezclan 2 ml de NaOH y 2 ml de HCl en el vaso de precipitado, se agita suavemente para luego exponer la solución al calor en la plancha de calentamiento, y se espera a que se evapore la solución, observamos que la precipitación fue de sales en estado sólido, específicamente NaCl. Segunda reacción observada: Se mezclan 2 ml de Ca (OH)2 y 2 ml de HCl en el vaso de precipitado, luego se agita suavemente para posteriormente exponer la solución al calor en la plancha de calentamiento; se espera a que se evapore la solución, observamos nuevamente que la precipitación fue de sales en estado sólido, específicamente CaCl2.

4.-discusión de resultados: Cambio de color en la primera reacción del video: Se sabe que la fenolftaleína es un indicador de pH, el cual cambia su color o se mantiene incoloro dependiendo de la ganancia o pérdida de electrones en la reacción (ionización) ya que su estructura molecular se ve afectada. En este caso la fenolftaleína al combinarse con el 2MgO que es alcalino ganó 3 electrones, lo que cambió su reacción a la luz en su estado normal, bloqueando los colores azules del espectro y reflejándose en un tono rosáceo, lo que nos permite saber si el compuesto formado es alcalino, como fue el caso de la práctica con el 2MgO mostrada en el video.[5] Cambio de color de la cinta indicadora de PH en la segunda reacción: El papel tornasol o papel de pH si se ioniza ya sea por un aumento o disminución de los ácidos o las bases, desencadena una reacción creando una forma conjugada, y produce un nuevo elemento que tiñe las soluciones con un color rojizo para sustancias ácidas y azuloso para las básicas. En nuestro caso el dióxido de azufre al estar en contacto con el agua aumenta su pH volviéndose un poco más ácido, por ende, el papel se torna un rojo pálido.[6] Reacción ácido base: Las sales que se forman en la tercera parte del experimento son el cloruro de sodio (NaCl) y el cloruro de calcio (CaCl) las cuales son sales neutras que se caracterizan por estar constituidas por un metal y un no metal y son el producto de la neutralización de ácido y una base, en dónde los átomos de hidrogeno de un ácido se—

reemplazan por un catión metálico, por ende, carecen de iones H+ y OH–. En concordancia con lo descrito anteriormente, el grupo observó y discutió sobre lo visto en el video: La primera reacción mostrada en el video deja en evidencia que es una reacción exotérmica. Se pudo observar por el color rosado del que se torna la solución, que el cambio de color nos indica un PH alcalino aproximadamente de 8. En la segunda reacción se observa que esta es una reacción de combustión exotérmica, PH aproximado de 9. Por último, en la parte 3 del experimento se muestran 2 reacciones de neutralización.

5 conclusión: Se logró observar los procedimientos, medios y técnicas para lograr familiarizarse con el concepto de grupos funcionales. Como químicos farmacéuticos es indispensable que manejemos dicho concepto, ya que cuando se presenten situaciones que requieran el conocimiento adquirido en esta práctica, podremos actuar y realizar actividades relacionadas con estos conceptos.

Anexo:

Respuestas a las preguntas planteadas en el cuestionario suministrado por el profesor: 1. Proponga todas las ecuaciones balanceadas de las reacciones químicas presentadas en los ensayos que se hacen en la práctica, diciendo en cada uno de ellos que compuesto se está formando. Parte 1: 2Mg +O2

2MgO

Reacción de combustión exotérmica, alcalina PH 8 aproximadamente. Parte 2: S + O2

SO2

Reacción de combustión exotérmica, alcalina PH 9 aproximadamente. Parte 3: NaOH + HCl

NaCl + H2O

Reacción de neutralización Ca (OH2) + HCl

ClCa + H2O

2. A cada compuesto, tanto obtenido como utilizado en la práctica, aplique todas las reglas de nomenclatura para nombrarlos por la nomenclatura tradicional, stock, sistemática y estequiométrica. R// Parte 1: Mg2 + O2 → 2MgO

Estequiométrica: Dióxido de Dimagnesio.

Stock: Óxido de Magnesio (Ⅱ)

Parte 2:

Tradicional: Óxido Magnésico. Sistemática: Dióxido de Dimagnesio.

Stock: Oxido de Azufre (Ⅳ) Tradicional: Anhídrido Sulfuroso.

Sistemática: Dióxido de Azufre.

Stock: Hidróxido de Calcio.

Estequiométrica: Tetraóxido de Diazufre.

Tradicional: Hidróxido Cálcico.

Parte 3: Reacción 1: NaOH + HCl → NaCl + H2O NaOH Stock: Hidróxido de Sodio. Tradicional: Hidróxido Sódico. Sistemática: Monocloruro de Sodio.

Sistemática: Dihidróxido de Calcio. HCl: Stock: Cloruro de Hidrógeno. Tradicional: Ácido Clorhídrico.

CaCl:

HCl:

Stock: Cloruro de Calcio.

Stock: Cloruro de Hidrógeno.

Tradicional: Cloruro Cálcico.

Tradicional: Ácido Clorhídrico.

Sistemática: Cloruro de Calcio. H2O:

Sistemática: Monóxido de Dihidrógeno. Reacción 2: Ca (OH2) + HCl → CaCl + H2O

Stock: Óxido de Hidrógeno. Tradicional: Óxido de Hidrógeno.

Ca (OH2): Sistemática: Monóxido de Dihidrógeno Sistemática: Cloruro de Hidrógeno

3.) Para las diferentes sales formadas además de los sistemas de nomenclatura anteriores, aplique también la Ewens Basset. R// 1.) NaCl+1 Cloruro de sodio (1+) 2.) CaCl+1 Cloruro de calcio (1+)

Bibliografía: [1]https://es.khanacademy.org/science/3-secundaria-cyt/x2972e7ae3b16ef5b:enlaces-yreacciones-quimicas/x2972e7ae3b16ef5b:reacciones-quimicas/a/352-funciones-qumicasinorgnicas [2]https://concepto.de/quimica-inorganica/#ixzz7N3ZKYWeV [3]https://es.m.wikipedia.org/wiki/Compuesto_binario [4]https://www.lifeder.com/sales-ternarias/ [5] https://cienciainteractivaydivertida.wordpress.com/2017/11/01/fenolftaleina/ [6] https://materialeslaboratorio.com/papel-ph/ [7] https://www.caracteristicas.co/sales/ Video de la práctica: https://www.youtube.com/watch?v=upvV4ooE3Xw...