Química Notas clase PDF

Title Química Notas clase
Author Yiyi S
Course Química General
Institution Universidad Nacional de La Matanza
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notas tomadas en clase de quimica gral I ...


Description

OXOÁCIDOS SI vamos a tener que contar la cantidad de elementos en los oxácidos especiales) *P, As, Sb. Con estos si o si vamos a tener que hacer: Si yo tengo el oxígeno con fósforo 5 y le sumo 3 moléculas de agua, me van a quedar 6 hidrógenos dos fósforos, y ocho oxígenos y simplificando voy a llegar al oxácido (ácido ortofosfórico = 3 moléculas de agua) PO+3HO 2 5 2 HPO 6 2

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HPO 3 4 Martes 14 de abril: ¿Cómo se forman las sales? A través de una reacción de neutralización. Hay un ácido y una base (reactivos) de mi reacción, reaccionan para generar sal+agua. ¿Que ácidos pueden intervenir en esta reacción? Hay diferentes sales: sales de hidrácidos, oxosales (oxácidos), y dentro de las sales de hidrácidos tenemos las sales NEUTRAS y las sales de hidrácidas ÁCIDAS. Y dentro de las oxosales tenemos a las NEUTRAS y a las ÁCIDAS.

¿Cuáles son las sales binarias o de hidrácidos neutras? BInarias, son dos elementos. ¿Qué elementos? El metal y el no metal. ¿De donde sacamos la clasificación de metal y de no metal? de la tabla periódica. ALGO MUY IMPORTANTE DE ESTE TIPO DE SALES ES QUE NO CONTIENEN OXÍGENO, PORQUE PROVIENEN DE LOS HIDRÁCIDOS (que tampoco tienen oxígeno). LAS OXOSALES, POR EL CONTRARIO, TIENE OXÍGENOS.

¿Cómo es la ecuación de formación de este tipo de sal?

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¿Cómo se llama el HCl (ac)? Ácido clorhídrico (ÁCIDO) (porque me da la aclaración de que está en una solución acuosa, sino podría ser Cloruro de Hidrógeno¿Cómo se llama el NaOH? Hidróxido de Sodio (BASE) Siempre que yo planteo una reacción, tengo que BALANCEAR. ORDEN DE BALANCEO: 1) Metal (Na) 2) No metal diferente al H y al O (Cl) 3) Hidrógeno 4) Oxígeno

OTRO EJEMPLO DE REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN:

¿Cómo se llama el H2S (ac)? Ácido sulfhídrico (ÁCIDO) ¿Cómo se llama el Al(OH)3? Hidróxido de Aluminio (BASE) ¿Que le falta a esta reacción? BALANCEAR (recordar el orden)

1. ¿Cuántos aluminios hay del lado de los reactivos? ¿Y de lo productos? Entonces cómo balanceo? Agrego un 2. ¿A dónde? Delante del TODO el hidróxido de Aluminio. 2. ¿Cuántos azufres hay del lado de los productos? ¿Y de los reactivos? Entonces ¿qué harían para que quede balanceado? Agregar un 3 delante del ácido sulfhídrico. 3. ¿Cuántos Hidrógenos hay del lado de los reactivos? ¿Y de los productos? 4. ¿Cuántos Oxígenos hay del lado de los reactivos? ¿Y de los productos? ¿Cómo voy a FORMULAR las sales? La fórmula es el metal y el no metal, y cruzo los e.o de c/u y siempre que los pueda simplificar los debo simplificar.

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¿Si quiero hacer la sal con Selenio y Hierro (II)? ¿Por qué no está aclarado el e.o del Selenio? Porque en este tipo de sales se usa su menor e.o porque proviene de los hidrácidos (que usan siempre el menor e.o) ¿Cómo quedaría la fórmula para una sal formada por Se Fe (II)?

+2 -2

Fe S 2

Fe2 S2

2

¿Si quiero hacer la sal con Bromo y Cobalto (II)? ¿Por qué no está aclarado el e.o del Bromo? Porque se usa solamente el menor.

-1 -3

Br Co 3 3 Co Br 1

RESPETAR EL ORDEN,

NOMENCLATURA DE SALES de hidrácidos: N.T: Raíz del no metal+URO (porque el no metal siempre actúa con su menor e.o) +raíz del metal con terminación OSO/ICO. *Hay que tener en cuenta que algunos usan el derivado del latín para nombrarlos de manera tradicional AGREGAR EJEMPLO N.Stock: Raíz del no metal + URO (porque el no metal siempre actúa con su menor e.o)+ y al metal lo voy a nombrar con número de oxidación entre paréntesis en n. romanos.

¿Por qué se llama por ambas nomenclaturas cloruro de Sodio? Porque el sodio tiene un solo estado de oxidación 3

¿Qué particularidad tiene el azufre? Usa el derivado del latín, por eso es SULFuro y no azulfuro. ¿Por que dice sulfuro de Aluminio y no sulfuro aluminioso/aluminico? Porque el Aluminio tiene un único e.o que es el 3.

¿Por qué digo seleniuro? Porque está terminado en URO. ¿Por qué digo ferroso y no férrico? Porque usa el menor e.o ¿Cómo sacar el e.o con el que actúa solo basándose en la fórmula? Para eso tengo que siempre repasar las reglas de estado de oxidación, chequear que existan en la tabla periódica

¿Por qué digo bromuro cobáltico y no cobaltoso? Porque usa el mayor e.o

Cu S ← Nombrar por ambas nomenclaturas ¿Con que e.o va a actuar el azufre? -2, entonces, una de las reglas de e.o me decía que para moléculas neutras la suma de sus estados de oxidación debe ser CERO. Entonces si la suma debe ser cero, en este caso, el cobre con que e.o debe actuar? Con +2. Quedó CuS porque se simplifican los subíndices, ojo con mirar y asumir que está actuando con e.o 1 N.T: Sulfuro cúprico N.S: Sulfuro de Cobre (II)

Na2S ←¿Con que e.o actúa el azufre? El no metal actúa con el menor, entonces el S actúa con -2. Para que me de cero ¿Cuantas cargas positivas tendría que tener? 2, entonces existe el Sodio +2? pero de donde sale el +2? De que hay DOS SODIOS. Entonces cada sodio tiene e.o 1. Hg I ←¿Con que e.o actúa el Iodo? Con -1, que es el e.o mas chico del Iodo y es el negativo, entonces ¿Con cuál tiene que actuar el Hg? Con +1, existe en sus tablas periódicas? Si.

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En realidad acá deja de ser binario, porque aparece un elemento mas en el anion de la sal. Yo puedo formular las sales con el catión (metal) y con el anión, en este caso va a ser el no metal y adelante un hidrógeno. ¿Cuándo voy a formar este tipo de sales ácidas? Cuando el hidrácido del cual proviene tiene más de un Hidrógeno. ¿Cuáles van a ser los únicos NoM que formen este tipo de sales ácidas? El Azufre, el Selenio y el Teluro. LA ECUACIÓN DE FORMACIÓN ES LA MISMA QUE HABIAMOS TRABAJADO HOY PERO AHORA YO TENGO EN EL PRODUCTO: PRIMERO EL ALUMINIO (CATION) Y DESPUES (HS)=Anión de mi sal, el no metal con el hidrogeno, ¿que estado de oxidacion tiene este anión? -2, y ¿que estado de oxidación tiene el Hidrógeno? +1, entonces +12=-1. SIEMPRE LOS ANIONE DE ESTAS SALES VAN A ESTAR POR HIDROGENO, NO METAL, Y SIEMPRE VAN A TENER E.O -1 CUANDO FORMEN ESTE TIPO DE SAL. Si este -1 que es el e.o del ‘paquetito’ es siempre el mismo, es -1, SIEMPRE cuando hagamos la formula de la sal va a quedar solito el metal y va a haber tantos paquetitos como asi sea el estado de oxidación del metal, por eso en esta formula les quedo un solo aluminio y tres paquetitos, porque el tres es el e.o del aluminio, si intercambió como siempre. ¿Para que están estos 3 acá? Para balancear.

ORDEN DE BALANCEO: 1. ALUMINIO 5

2. AZUFRE 3. OXÍGENO FÓRMULA: ¿Cómo quedaría la fórmula de la sal ácida para la sal formada por Ba y Se?

2+

-1

Ba HSe → Ba (HSe) 2

Colloco los e.o y los intercambio, la fórmula que me queda es:

Ba (HSe)

2

N.T: Se indica el nombre del anión terminado en uro, luego la palabra ácido y a continuación el metal finalizando en “ico” u “oso” según corresponda o no. N.S: Se nombra la palabra hidrógeno luego se nombra al anión terminado en uro y luego el nombre del metal con el e.o entre paréntesis en números romanos (si es única debe omitirse) ¿Cómo nombraron a Al(HS)3? N.T: Sulfuro ácido de aluminio N.S: Hidrógeno sulfuro de aluminio ¿Cómo nombraron a Ba (HSe)2? 17 de abril: oxosales neutras Si comparamos con las otras sales (de hidrácidos) en lugar de estar el hidrácido va a estar el oxoácido. El oxoácido con el hidróxido me forma una oxosal y agua. Este oxoácido que les marque acá ¿Como se llama? Ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico se combina con el hidróxido, llamado hidróxido de sodio). El producto es Sulfato de Sodio y agua (oxosal+agua)

El ORDEN PARA BALANCEAR OXOSALES: -Metal -No metal -Hidrógeno -Oxígeno ¿Cómo se llama este oxoácido? Ácido nítrico ¿Cómo se llama este hidróxido? Hidróxido férrico 6

¿Cómo se llama la sal (producto? Nitrato de hierro (III)

Ecuación balanceada ¿Cómo se llama el primer compuesto del lado de los reactivos? Ácido carbónico (oxoácido) ¿Cómo se llama el otro compuesto del lado de los reactivos? Hidróxido niqueloso ¿Cómo se llama el producto? Carbonato de Niquel (II) y agua ¿Cómo balanceo esta ecuación?

¿Cómo FORMULAR oxosales? Las sales se formulan colocando en primer término el catión y seguidamente el anión proveniente del ácido -Al anión se lo pone entre paréntesis el cual lleva como subíndice el estado de oxidación del metal y el metal se afecta del estado de oxidación del anión. ¿Cómo calcular el estado de oxidación del anión? Podemos proseguir de manera similar a la de oxácidos: se toma al elemento central cuyo estado de oxidación será positivo y se le adicionan tantos oxígenos como sea necesario para superar la carga positiva del átomo central, la carga que sobra corresponde a la del anión. Cuando sea posible se cancelan los subíndices *¿Quién me aporta el catión?el hidróxido, de metal ¿quien me aporta el anión? proviene del ácido, el no metal acompañado con el oxígeno (nunca separar el no metal del oxígeno y su e.o, son un bodoque) mi oxoanión es mi bodoque. Voy a poner primero adelante el metal y luego el bodoque e intercambio los e.o cuando sea posible cancelar subíndices.

Acá con el nitrógeno 5 y el calcio 2 (mi catión, mi metal) voy a armar el anión con el nitrógeno 5. ¿Que tengo que hacer par formar ese oxanión? Poner tantos oxígenos como sean necesarios para superar el 5 del Nitrógeno, considerando que el e.o del 7

oxígeno es 2, no es más grande que 5, entonces le pongo un subíndice 3 al oxígeno (2x3=-6, es más grande que el +5 del Nitrógeno), ya lo superé entonces +5-6=-1, ahí está el anión NO3= -1. H+ NO3- = HNO3 (Este es otro método para formular los oxoácidos, sin necesidad de andar pasando por al formación del óxido y sumarle el agua, etc.

-

NO3 pero

no

No puedo

OTRO

Este es mi oxoanión, y me pide que lo convine con calcio que tiene estado de oxidación 2. ¿Quien va primero en la fórmula de las oxosales? Primero el metal, luego el bodoque. 2+

CaNO3

-

Ca(NO3 )2

El menos uno, estado de ox. del nitrato, lo llevó el calcio se escribe, y el 2 (e.o del Ca) lo lleva el bodoque

simplificar subíndices.

EJEMPLO:

Tengo carbono +4, con un oxígeno no supero la carga, con oxígenos tampoco lo supero solo lo igualó, si yo pongo 3 oxígenos supero la carga del C, como me sobraron 2 sé que el oxianión/bodoque tiene e.o -2. Ese oxoanión, bodoque, y por otro lado tengo el sodio. Para armar la sal pongo primero el metal y luego pongo el bodoque e intercambio sus estados de oxidación, el 1 que no se escribe se lo lleva el bodoque

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2-

CO 3 +1

-2

NaCO 3

NaCO 2

3

¿Cuántos oxígenos tendríamos (para superar la carga)? +6 -8 SO4 ¿Cuántos me sobran? -2, entonces ese es el e.o de mi “bodoque” -2 SO4 El e.o de mi bodoque, de mi oxoanión es -2, todo esto no debe separarse nunca y por otro lado necesito hierro con e.o 2. +2 -2 F SO4 ¿Ahora como formo al sal? ¿Quién va primero? F2 (SO4)2 se simplifican ambos subíndices F (SO4)

-2 Primero armo el oxoanión→ SO4 ¿Cuál es mi catión? El hierro +3 +3 -2 Fe SO4 Fe2 (SO4)3 ← ESTA ES LA FÓRMULA +7

-2

Primero armo el oxoanión→ Cl O

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+7 -8 -2 C l O4 (4x2=8, me sobra 1, entonces -1 es el estado de oxidación de mi oxoanión, de mi bodoque) -1 C l O4 ¿Cuál es mi catión? El Aluminio (III) +3 -1 Al ClO4

Al (ClO4)3 Intercambio estados de oxidación. No simplifico subíndices porque no se puede +1 -2 Primero armo el oxoanión→ oxanion)

I O

(2-1=1, 1 es el e.o del -1 IO

¿Cuál es mi catión? El Níquel (3) +3 -1 Ni IO → Ni (IO)3 NOMENCLATURA DE OXOSALES

A lo que llamábamos oso ahora será ito, lo que llamábamos ico ahora será ato.

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Con esta tabla vamos a ver, si teniendo la fórmula podemos saber el e.o de cada uno +3 -4 CuNO2 → Como tengo dos oxigenos tengo 4 cargas negativas ¿Y qué estado de Oxidación tiene el cobre? 3, porque así neutralizar las cargas y me da 0 +1 +3 -4 CuNO2

+4 -4=0

*nosotros vamos a usar 3 y 5 para el Nitrógeno

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Ahora lo que se le va a agregar al bodoque (anión) es un hidrógeno, ahora se agrandó el bodoque, es un “bodocaso” ¿cuando voy a poder formar este tipo de oxosales ácidas? Cuando yo tengo en el oxoácido del cual proviene más de un hidrógeno, con el ácido nítrico (HNO3) por ejemplo no vamos a formar oxosales ácidas porque tiene un solo hidrógeno y en ese lugar iría un metal y no quedaría lugar para el hidrógeno. En todos los oxoácidos que tenga con un hidrógeno no voy a poder formar oxosales ácidas. Pero con el ácido sulfúrico si se puede y me quedaría así: (H2SO4) → (H2SO4)

Con el H3PO4 se pueden formar 2 sales porque tiene 2 hidrógenos para perder: 2H3PO4→ H2PO4→ HPO4 LA ECUACIÓN DE FORMACIÓN DE OXOSALES ES LA MISMA, EL BALANCEO ES EL MISMO. Oxoácido, hidróxido -- oxosal + agua

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DI-TRI-ETC refiere a los hidrogenos

H3PO4 y el Ca (II) (como hay tres hidrogenos voy a poder formar tres sales oxoácidas diferentes) +2 +5 -8 HPO4 H2PO4-- este es el oxanion (bodocaso)

el estado de oxidacion - (-1) le corresponde a toodo el bodoque (H2PO4) y es ese el estado de oxidacion que voy a intercambiar con el calcio +2 Ca H2PO4 Ca (H2PO4)2 (intercambio e.o) ¿Cómo lo nombro? Fosfato DIácido de Calcio (di porque lleva dos hidrógenos) Si en lugar de un solo H se pierden 2 me va a quedar un solo hidrógeno: -2 HPO4-- MI ANIÓN Ca HPO4 (se simplifican los subíndices 2) FOSFATO ÁCIDO DE CALCIO 13

Si su plantariamos los 3 hidrógenos ya dejaría de ser una sal ácida (porque los tres hidrógenos se perdieron) pasaría a ser una sal neutra y tendríamos al FOSFATO DE CALCIO Ca3(PO4)2

20 de ABRIL: Unirse a la reunión Zoom https://us04web.zoom.us/j/72123448308? pwd=cEJsckw2TEdPODFTU2drS 2RPVmZHdz09 ID de reunión: 721 2344 8308 Contraseña: 4MJJAx Configuración electrónica: cómo se ordenan los electrones en el átomo El átomo tiene partículas subatómicas: P, N, E. En el núcleo están los P y los N, y los E están en la periferia,a fuera. Esos electrones que está alrededor no es´tan de cualquier manera sino ordenados de una manera especial.

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La configuración electrónica está relacionada con los números cuánticos pero no es lo mismo.

¿Cómo se ordenan los electrones en la periferia del átomo?

Bohr dice que los e- están ordenados en diferentes niveles de energía. Nivel 1, nivel 2, nivel 3, etc. Pero qué pasa, los electrones dentro de estos niveles tampoco están ordenados así al azar, sino que dentro de cada nivel hay orbitales. Imaginense que el atomo es como un edificio, con pisos adentros (niveles de energía) ya dentro de cada piso tenemos departamentos (orbitales).

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A los niveles se los nombra con numeros. A los orbitales con letras: orbital s (redondo) orbital p (está dividido en tres: se llama py, pz, px)

El orbital d está dividido en 5: d1,d2,d3,d4,d5 El orbital f (los rosados), está dividido en 7: F1;f2,f3,f4,f5,f6,f7

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El El El El

primer “piso” tiene un solo depto piso dos tiene dos departamentos (el 2s y el 2p) piso tres tiene tres departamentos (3s, 3p, 3d) piso cuatro tiene cuatro departamentos (4s,4p,4d,4f)

Tenemos que tener en cuenta otra cosa, la cantidad de electrones que entran en cada uno de los departamentos. Los estudios indican que dentro de cada depto S puede haber solo dos electrones, el orbital P (está dividido en tres) en cada uno de esos entran dos electrones, por lo tanto en el orbital P entran 6 electrones en total (dentro del depto hay diferentes habitaciones, y en cada habitación entran 2 electrones) El orbital d está dividido en 5, en cada una de esas partecitas entran electrones, por tanto 5x2=10 El f contiene 14 electrones.

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Representación de la distribución de los electrones en la periferia de un átomo. Tenemos que saber qué orbitales hay y cómo se van a distribuir los electrones en cada unos de esos electrones. Ejemplo: Configuración electrónica del Hidrógeno: El H tiene 1 como número atómico, por tanto tiene un solo electrón, ¿Dónde va a estar ese e-? En el primer piso (nivel), orbital (S). Primer nivel, primer orbital. ¿Cuántos electrones hay dentro de ese orbital? Como el H tiene un solo e- entonces la configuración e. nos queda 1S1 *nivel *orbital *cantidad de electrones que hay en el orbital Diagrama de orbitales: Se representa el orbital con un cuadradito, y una flecha porque hay un solo electrón. Si hubiese dos electrones tendría que haber una flechita para arriba y uno para abajo, nos indica su giro. Otro ejemplo:

Configuración electrónica del Litio: Tengo que ubicar 3 electrones. En el 1S entran 2 electrones, y el que me falta se ubica en el orbital que sigue, osea en el 2S. Configuración electrónica del Litio→

El diagrama lo hago con cuadraditos → dos flechitas en el primero porque hay dos electrones, una mira para arriba y otra para abajo.

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Configuración electrónica del Carbono: Diagrama de orbitales del Carbono: Como el orbital P tiene tres habitaciones, cada electrón ocupa una habitación. *porque los electrones son más estables ocupando "una cajita" cada uno.

Ejemplos:

Tiene dos electrones. ¿Donde van a estar? En el primer orbital 1s va a haber dos electrones. Y listo! Esa es su configuración.

Tiene tres electrones. En el 1s ponemos dos electrones, me falta uno asique lo pongo en el siguiente nivel, el 2s. Total: 1s2 2s1 Si nos fijamos el litio y el helio son casi iguales, entonces puedo poner entre corchetes [He] y después escribir lo que me falta→ CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA ABREVIADA.

1s2 2s2 2p6

1s2 2s2 2p6 3s1 o bien [Ne]3s1 (configuración electrónica abreviada, como está en la tabla) PERO OJO, yo en la configuración ABREVIADA no pongo cualquier elemento, yo pongo el He, el Ne, el Ar, etc. todos los del grupo 8, osea esos son los que se ponen en el corchete eso y lo del último nivel. LOS GASES NOBLES, por eso conviene aprenderse la cantidad de electrones que tienen.

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Hasta ahora vimos configuración electrónica de elementos con poca cantidad de electrones pero cuando tenemos elementos con gran cantidad de electrones, tenemos que tener en cuenta que pasa algo diferente y es que los orbitales en vez de llenarse en el orden que nosotros esperaríamos se llenan siguiendo otro orden, porque a medida que se van llenando los orbitales tienen diferente energía entre ellos entonces pasa que un orbital se llena ‘antes de lo debido’. Eso se puede ver en una de los dibujitos que yo le puse al principio viene todo bien,pero primero se llena el 4s y después el 3d. A partir del nivel/orbital 3d, el orden de llenado de los orbitales cambia y entonces para eso, para ver cómo/en qué orden se llenan nos ayuda la regla de las diagonales o también llamada diagrama de lluvia. NO HACE FALTA QUE LA SEPAMOS DE MEMORIA

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Vamos a intentar hacer la configuración del Bromo siguiendo esta tabla:

CON LOS ELEMENTOS QUE TIENEN MÁS DE 18 e- USO LA TABLA. Los átomos cuando forman compuestos, todos estos compuestos se forman por enlaces químicos, mientras los átomos interactúan con sus electrones, pero no con todos, sino con los del último nivel, los de valencia, estos son los que participan en las reacciones químicas. En este ejemplo del Bromo, 4p5,es la configuración electrónica externa y es MUY IMPORTANTE. CEE del Bromo: 4s2 4p5

También podemos hacer configuración electrónica de aniones y cationes:

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PARTICULARIDAD DE TODOS LOS ELEMENTOS: PIERDEN O GANAN e- PARA QUE EN EL ÚLTIMO NIVEL TODOS TIENEN 8 ELECTRONES (LEY DEL OCTETO) La tabla periódic...


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