CONCEPTOS BASICOS

LA IUPAC ( Unión Internacional de Química Pura y Aplicada)

Fundada en el año 1921, es una organización de químicos de diferentes países comprometidos en el trabajo científico desde diversas ramas de la ciencia, esta entidad desarrollo un modo de escribir  y leer para referirse a los elementos y compuestos químicos ya sean inorgánicos y orgánicos, orientada por un grupo selecto de científicos cuyo objetivo principal era solucionar todas las dificultades que se presentaban en función de  nombrar y leer a las sustancias.
Las infinidades de las sustancias químicas se han ido descubriendo  desde la antigüedad y siempre se consideró un problema el poderles dar un nombre adecuado, sin embargo el hombre tuvo en cuenta ciertas características físicas, el uso que se le podía dar y en ciertas ocasiones de donde procedían, por tal razón se les da un nombre común y comprensible para todas las personas que accedieran a leerlas, escribirlas y utilizarlas. Hoy en día se han determinado ciertas reglas para la nomenclatura química, que permite reconocer a cada sustancia desde sus propiedades, el uso de símbolos, las proporciones que debe tener cada elemento químico según la sustancia que forme, los respectivos prefijos y sufijos que determinan el tipo de compuesto, la localización y la naturaleza del compuesto, la distribución electrónica de cada elemento para determinar su valencia y el estado de oxidación que necesita para formar las nuevas sustancias inorgánica y orgánicas.

IMPORTANCIA DE LA VALENCIA:

Es un número que representa la cantidad de electrones de un elemento químico que puede ganar, perder o compartirlos a través de los diferentes enlaces químicos que forma ( IÓNICO o COVALENTE) para estructurar una molécula e indica además la capacidad de dicho elemento para unirse con otros, así se pueden determinar ejemplos como: El óxido de Magnesio (MgO) se unen respectivamente el Magnesio aportando 2 electrones de valencia al Oxígeno que le hacen falta 2 electrones y así se complementan para poder formar a la nueva sustancia.
Dependiendo del tipo de enlace que se formen también se determinan 2 clases de valencia: IÓNICA; cuando forma exclusivamente un enlace iónico, es decir que un elemento químico gana o pierde electrones en la formación de sustancias, por ejemplo cuando el elemento Bario pierde 2 electrones en este tipo de enlace y el Oxígeno gana 2 electrones.
COVALENTE; cuando entre los elementos que forman una nueva sustancia están compartiendo los electrones que se encuentran en el ultimo nivel. Por ejemplo en el Dióxido de Carbono (CO₂)  tenemos al Carbono compartiendo sus 4 electrones con el Oxígeno para satisfacer el Octeto y formar esta nueva sustancia.

IMPORTANCIA DEL NUMERO DE OXIDACIÓN:

Se reconoce a este número porque es la carga positiva o negativa que posee un elemento químico capaz de formar un compuesto, un elemento puede presentar de uno a varios números de oxidación, pero se debe diferenciar que  positivo es cuando el elemento químico pierde electrones y negativo cuando este gana electrones de ahí que si observamos detenidamente en la Tabla Periódica los elementos metálicos poseen números positivos, sin  embargo  los no metálicos pueden tener  positivos y negativos, algunos elementos de transición poseen varios números de oxidación como el Manganeso, otros halógenos como el Cloro, por la variedad de compuestos que puede formar y así se pueden encontrar otros. En la formación de las sustancias es importante tener en cuenta algunas normas para la correcta utilización de los números de oxidación y se destacan:
. En una sustancia química siempre hay elementos con número de oxidación positiva y negativa. Por ejemplo en el Cloruro de Sodio (NaCl) el sodio tiene estado positivo + 1 y el cloro -1.
. En una sustancia química la sumatoria de los números de oxidación debe ser igual a cero, teniendo en cuenta que se debe multiplicar los subíndices por el número de oxidación respectivo a cada elemento. Por ejemplo Fe₂O₃ el Hierro tiene estado +3 que multiplicado por su subíndice da +6 y el oxígeno tiene -2 que multiplicado por su subíndice da -6 la sumatoria +6 -6 = 0
. Para el caso del elemento Oxígeno el número de oxidación es -2 solo para el caso de la formación de peróxidos  sera -1 por ejemplo el agua oxigenada (H₂O₂).
. Para el caso del Hidrógeno su número de oxidación es +1 solo para el caso de los hidruros el numero de oxidación sera -1 por ejemplo hidruro de sodio (NaH).
. En el caso que se tengan fórmulas de sustancias con subíndices divisibles entre sí, se procederá a simplificarlos para que se tenga la fórmula correcta. Por ejemplo si se tuviera H₂ N₂ O_{6  lo adecuado sería}     HNO_{3.
. Algunos números de oxidación de elementos coinciden con el grupo a que corresponden. Por ejemplo en el caso de metales del grupo IA,  IIA, IIIA, IVA entre otros los números de oxidación son +1, +2, +3, +4.}

FUNCIÓN  QUÍMICA:  

Podemos determinar y reconocer a las sustancias por sus características y propiedades propias que permiten distinguirlas de otras sustancias, ya que su comportamiento no es igual, así se puede diferenciar a un óxido de un ácido, por su color, olor, apariencia e incluso sabor, a nivel de laboratorio podemos diferenciar un ácido de un hidróxido cuando se someten a ciertos reactivos o factores que los distingue en cuanto a su pH, color, olor, entre otros.

GRUPO FUNCIONAL:

Cuando se realiza la escritura de las diversas sustancias, hay átomos o elementos o grupos de átomos que permiten diferenciar a una sustancia de otra y son determinantes en una función química. Por ejemplo para identificar a un óxido se aprecia la presencia del Oxígeno ( CaO, CO), para identificar a un Hidróxido o base se identifica la presencia del grupo hidroxilo formado por  OH (NaOH, KOH), en el caso de los ácidos la presencia del Hidrógeno ( HCl, HNO_{3) . De esta manera se forman las funciones químicas inorgánicas, que se describiran a continuación.}

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OXIDOS

ÓXIDOS

Se los conoce también como compuestos oxigenados y son el resultado de combinarse los diversos elementos con el Oxígeno y para esto se debe tener en cuenta los estados de oxidación con que actúa cada elemento y el estado de oxidación de dicho elemento. Se conocen dos clases de ÓXIDOS dependiendo si reaccionan con metales o no metales, por lo tanto se dan: ÓXIDOS BÁSICOS cuando reacciona un elemento metálico con el oxígeno, por ejemplo Na₂O (óxido de sodio) y ÓXIDOS ÁCIDOS cuando reacciona un elemento no metálico con el oxígeno, por ejemplo CO_{2  óxido carbónico. Para poder leer  y escribir correctamente los nombres se ha determinado  tres tipos de nomenclatura:}



TIPOS DE NOMENCLATURAS:

NOMENCLATURA SIEMSTATICA	NOMENCLATURA STOCK	NOMENCLATURA TRADICIONAL
Es un tipo de escritura que utiliza prefijos para indicar la cantidad de átomos que intervienen en la estructura de una sustancia química. Estos dependen de la cantidad así, si es con un átomo se utiliza MONO, con dos DI, tres, TRI, cuatro TETRA, cinco PENTA y así sucesivamente. Por ejemplo para el caso de los siguientes óxidos CO monóxido de Carbono,  AL2O3 trióxido de Aluminio.	E s un sistema de nomenclatura que  indica con números romanos y entre paréntesis la valencia con la que actúa alguno de los elementos que forman parte del compuesto. Si el elemento solo tiene una valencia, no es necesario indicarla, y se la puede utilizar en varias funciones químicas inorgánicas. Por ejemplo CaO óxido de Calcio (II), NaOH hidróxido de sodio (I)	Es un sistema donde se utiliza un código de prefijos y sufijos para identificar la valencia o el número de oxidación con la que actúa alguno de los elementos que forman parte de los diversos compuestos inorgánicos podemos identificar con ayuda de la Tabla Periódica que  hay elementos que pueden actuar con una, dos, tres, cuatro o incluso más valencias diferentes y de ahí la variedad de fórmulas y nombres que pueden surgir para los este tipo de sustancias. Cuando el elemento trabaja con única estado de oxidación  se utiliza el sufijo ICO. Por ejemplo Na2O  óxido sódico. Si el elemento presenta un estado menor se utiliza el sufijo OSO, FeO óxido ferroso, y si este elemento tiene un estado de oxidación mayor  se utiliza el sufijo ICO, Fe2O3  oxido férrico. Pero para el caso de elementos con más estados de oxidación se emplea el siguiente sistema: prefijo sufijo característica hipo oso La más pequeña de tres o cuatro oso La más pequeña de dos o  de tres ico La única o, si de  dos o tres, la mayor per ico La mayor de cuatro y solo si hay cuatro.  Por ejemplo el caso de los óxidos del Cloro. Cl2O     óxido hipocloroso. Cl2O3    óxido cloroso. Cl2O5    óxido clórico. Cl2O7    óxido perclórico.

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HIDROXIDOS

Se los conoce también como álcalis o producir sustancias alcalinas cuyo pH es mayor de 7, con olor fuerte penetrante, sabor desagradable y amargo, en el laboratorio se los puede reconocer por colorear la fenolftaleína a fucsia, cambiar el color rojo de tornasol a un color azul, de aspecto jabonoso, pueden actuar en función de neutralizar a los ácidos y cambiar su pH liberando iones HIDRÓXIDO (OH-), se unen con estos también para precipitarse formando sales, si se disuelven pueden ser capaces de conducir la corriente eléctrica. Un hidróxido es el resultado de la combinación de un óxido metálico ( óxido básico) con agua, son compuestos ternarios porque se constituyen de tres elementos que son un metal, el oxígeno y el hidrógeno. 

Para reconocer una sustancia básica o hidróxidos debe presentar uno o varios grupos hidroxilos dependiendo del número de oxidación con que trabaje el metal, estas sustancias son solubles en agua lo que facilita la formación de cationes y aniones es decir  se forman de una parte positiva y una parte negativa lo que se consideran los cationes de los elementos metálicos y aniones de la estructura de los OH presentes en la fórmula química. Esto se distingue en la diversas clases de nomenclatura que aparecen a continuación:

NOMENCLATURA SISTEMATICA	NOMENCLATURA STOCK	NOMENCLATURA TRADICIONAL
De igual manera que para los óxidos, en los hidróxidos se utiliza prefijos para indicar la cantidad de grupos hidroxilos que intervienen en la estructura de una base. Si es con un grupo de OH, se utiliza MONO, con dos DI, tres, TRI, cuatro TETRA, cinco PENTA y así sucesivamente. Por ejemplo para los siguientes hidróxidos, Al (OH)3 Trihidróxido de Aluminio, Ca(OH)2dihidróxido de calcio, NaOH monohidróxido de sodio.	En esta nomenclatura igual que para óxidos,  indica con números romanos y entre paréntesis la valencia con la que actúa  los elementos metálicos que forman estos compuestos. S Por ejemplo Ca(OH)2 hidróxido de Calcio (II), NaOH hidróxido de sodio (I), Pd(OH) 4 Hidróxido de Paladio (IV)	Se utiliza colocando  sufijos para identificar la valencia o el número de oxidación con la que actúa  los elementos metálicos que forman parte de los HIDROXIDOS también  podemos identificar con ayuda de la Tabla Periódica que  hay elementos que pueden actuar con una ó dos valencias diferentes y surgen los nombres para estos compuestos así: Si el elemento metálico trabaja con única estado de oxidación  se utiliza el sufijo ICO. Por ejemplo NaOH  hidróxido sódico. Si el elemento presenta un estado menor se utiliza el sufijo OSO, Fe(OH)2 hidróxido ferroso, y si este elemento tiene un estado de oxidación mayor  se utiliza el sufijo ICO, Fe(OH)3  hidróxido férrico.

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ACIDOS

Las sustancias ácidas se caracterizan por su sabor agrio o ácido como es el caso de algunos orgánicos (cítrico del limón), se pueden presentar en varios estados como sólido, líquido o gaseoso, algunos son viscosos, en cuanto a las características que se los pueden reconocer en el laboratorio están la variación del pH entre 0 y 7 en la escala dada, reaccionan frente a reactivos cono la fenolftaleína que no la colorean, cambian el color del papel tornasol azul a rojo, se pueden disociar en soluciones acuosas formando una parte positiva y otra negativa, es decir cationes y aniones, además forman parte del proceso de formación de las sales. Se forman cuando un óxido ácido se une con el agua.

Existen dos clases de ácidos; los oxácidos y los hidrácidos cuya diferencia está en su estructura, mientras que los oxácidos se forman de Hidrógeno, no metal y oxígeno los hidrácidos se forman de Hidrógeno y no metal.

ACIDOS HIDRACIDOS

Por estar formados de 2 elementos se los conoce como binarios, también reciben el nombre de Haluros si se encuentran en estado gaseoso, pero si se encuentran combinados con el agua se denominan ácidos, que a nivel industrial son empleados en diversos procesos por ejemplo el ácido clorhídrico se utiliza en la industria del petróleo y en la industria alimenticia.

Para poder nombrarlos y escribirlos, es necesario tener en cuenta los estados de oxidación tanto de los elementos que reaccionan como del Hidrógeno, y para nombrarlos se antepone la palabra ácido  y como sufijo HIDRICO así:

H  +  F ==  HF  ácido Fluorhídrico,  H +  Cl === HCl  ácido clorhídrico, H  +  S  ====  H₂S ácido sulfhídrico.

ACIDOS OXACIDOS

Son sustancias ternarias ya que en su estructura esta el hidrógeno, el no metal y el oxígeno y estos si se forman al reaccionar un óxido ácido con el agua, de igual manera son muy utilizados en diversos procesos por ejemplo el ácido carbónico en la elaboración de las gaseosas, el ácido nítrico para los explosivos.  Cabe destacar que algunos elementos metálicos son capaces de formar ácidos como es el caso del Cromo y el Manganeso. Algunos ácidos se acompañan en cada elemento subíndices que proviene del proceso de formación entre el respectivo óxido y el agua, habrá en algunos casos la necesidad de simplificarlos hasta llegar a su fórmula correcta. 

Para su nomenclatura se tiene en cuenta del óxido de donde provienen, si actúa con la menor valencia con la terminación OSO, y si actúa con la mayor  valencia con la terminación ICO, en el nombre de los ácidos solo se cambia la palabra óxido por ácido y se deja el nombre de acuerdo al  elemento no metálico y los sufijos respectivos. Así:

SO₂    +   H₂ O ====  H₂ S O₃

Óxido sulfuroso         ácido sulfuroso

CO   +    H₂ O ====  H₂ CO₂

Óxido carbonoso       ácido carbonoso.

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SALES

Estas sustancias por lo general son sólidas, que son capaces de formar cristales y suelen ser quebradizas y de colores blancos, azules, naranjas entre otros, es muy apetecida en procesos como la preparación e de alimentos, elaboración de medicamentos, se recoge de minas o cantidades salinas de los mares donde se la lleva a un tratamiento de yodación, también se la puede encontrar en grano gruesa útil para alimentos de ganados. Entre las características químicas  y en procesos de laboratorio se las reconoce por su gran disociación lo que les permite ser conductoras de electricidad, algunas se pueden descomponer por procesos de electrólisis.

Se pueden considerar como binarias, ternarias incluso cuaternarias dependiendo de la cantidad de elementos que las estructuren, combinándose una parte catiónica que son las partes metálicas y otra aniónica que son las partes de los ácidos de donde provienen que pueden tener uno o varios átomos.

Para formar las sales se une un ácido ( ya sea oxácido o hidrácido) más un hidróxido como resultado de neutralización ya que los hidrógenos del ácido son reemplazados por los elementos metálicos del hidróxido con desprendimiento de agua. Pero dependiendo de la estructura del ácido puede haber diversas clases de sales y para cada una existe su propia nomenclatura. Entre las clases de sales están: Neutras, binarias, ácidas, básicas y dobles.

SALES NEUTRAS

Son aquellas que reemplazan en su totalidad los hidrógenos de los ácidos por los metales de los hidróxidos, su nomenclatura es propia de estas sales, sin embargo se debe tener en cuenta el ácido de donde provienen para dar el respectivo nombre, así:

Si proviene de un ácido terminado en OSO en el nombre de la sal terminara en ITO

Si proviene de un ácido terminado en ICO en el nombre de la sal terminara en ATO

Si proviene de un ácido terminado en HIDRICO en el nombre de la sal terminara en URO.

Por ejemplo:

HNO₃     +    NaOH    ====  NaNO₃     +   H ₂O

Ácido nítrico + hidróxido de sodio ==  NitrATO de sodio

H₂ S O₄       +    2KOH  ====  K₂ S O₄     +   2H ₂O

Ácido sulfúrico  + hidróxido de potasio === sulfato de potasio.

HF  +    NaOH    =====   NaF    +   H ₂O

Ácido fluorhídrico +  hidróxido de sodio  ====  fluoruro de sodio.

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