Compuestos Organicos e Inorganicos
Clasificación y nomenclatura de los Compuestos Inorganicos
Para obtener información acerca de una sustancia dada, es necesario conocer su formula química y su nombre. Los nombres y las formulas de los compuestos son parte del vocabulario fundamental de la química. La asignación de nombre a las sustancias se denomina NOMENCLATURA química, de los vocablos del latín nomen (nombre) y Clare (llamar). Se conocen mas de 19 millones de sustancias químicas. Nombrarlas todas seria una tarea abrumadoramente complicada si casa una tuviera un nombre especial independiente de todos los demas. Muchas sustancias importantes que se han conocido desde hace mucho tiempo, como el agua (H2O) y el amoniaco (NH3) si tienen nombres individuales tradicionales. Sin embargo para la mayor parte de las sustancias nos apoyamos en conjunto sistematico de reglas que nos llevan a un nombre único e informativo para cada sustancia, con base en su composición. Las reglas de nomenclatura química se basan en la división de las sustancias en diferentes categorías. La división principal es entre los compuestos organicos y los inorganicos. L os compuestos organicos contienen carbón por lo regular en combinación con hidrogeno, oxigeno, nitrógeno o azufre. Todos los demas compuestos de denominan compuestos inorganicos.

NOMBRES Y FORMULAS DE COMPUESTOS IONICOS
Los compuestos iónicos por lo regular consisten en combinaciones químicas de metales y no metales.Los metales forman iones positivos y los no metales, los negativos.
1. IONES POSITIVOS
(a) los cationes que se forman a partir de atomos metalicos tienen el mismo nombre que el metal.
Ni+ ion sodio Zn2+ ion zinc Al3+ ion aluminio
Los iones que se forman a partir de un solo atomo se llaman iones monoatómicos.
(b) si un metal puede formar cationes con diferente carga, la carga positiva se indica con un número romano entre paréntesis después del nombre del metal
Fe2 + ion hierro (II) Cu + ion cobre (I)
Fe3 + ion hierro (III) Cu2 + ion cobre (II)
La mayor parte de los metales que tienen carga variable son los metales de transición, elementos que estan en el bloque medio que va del grupo 3B al 2B de la tabla periódica.
Las cargas de estos iones se indican con nueros romanos. Los iones metalicos comunes que no tienen carga variable son los iones del grupo 1A (Li +, Na +, K + y Cs +) y los de la 2A (Mg2 +, Ca2 +,Sn2 + y Ba2 +) ademas del AL3+(grupo 3) y dos iones de metales de transición: Ag + (grupo1B) y Zn2 + (grupo 2B). Al nombrar estos iones no se indican explícitamente las cargas. Si no esta seguro de si un metal forma mas de un tipo de catión, indique la carga empleando número romanos. Nunca es erróneo hacerlo, aunque a veces en innecesario. Un método mas antiguo que todavía se usa mucho para distinguir entre dos iones de un metal con carga diferente es aplicar la terminación –oso o-ico. Estas terminaciones representan los iones con carga menor y mayor respectivamente y se agregan a la raíz del nombre del elemento en latín:Fe2 + ion ferroso Cu + ion cuproso
Fe3 + ion férrico Cu2 + ion cúprico
Aunque casi nunca usaremos estos nombres antiguos en este texto, es muy probablemente que el lector los encuentre en otros libros.
(c) los cationes formados a partir de atomos no metalicos tienen nombres que terminan en –io:
NH4 + ion amonio H3O + ion hidronio
Estos dos iones son los únicos de esta clase que encontraremos con frecuencia en el texto. Ambos son piliatomicos. Casi todos los cationes son atomos metalicos monoatómicos.

En la tabla se muestran los nombres y formulas de algunos de los catines mas comunes.

2. IONES NEGATIVOS (aniones
(a) los aniones monoatómicos tienen nombres que se forman eliminando la terminación del nombre del elemento y agregando la terminación: -uro; en el caso del oxigeno la terminación es –ido:
H- ion hidruro O2- ion oxido N3- ion nitruro
Algunos aniones piliatomicos sencillos tienen también nombres que llevan estas terminaciones:
(b) Los aniones piliatomicos que contienen oxigeno tienen nombres que terminan en -ato o –ito. Estos aniones se llaman oxianiones. La terminación –ato se emplea para el oxianion mas común de un elemento. La terminación –ito se usa para un oxianion que tiene la misma carga pero un atomo menos de 0:
NO3- ion nitrato SO4- ion sulfato
NO2- ion nitrito SO32-ion sulfito
Se emplean prefijos cuando la serie de oxianiones de un elemento se extiende a cuatro miembros, como es el caso de los halógenos. El prefijo per- indica un atomo de mas 0 mas que el oxianion que termina en –ito:
CLO4- ion perclorato
CLO3- ion clorato
CLO2-ion clorito
CLO- ion hipoclorito
(c) Los aniones que se obtienen agregando H+ a un oxianion se designan agregando como prefijo la palabra hidrogeno o di hidrogeno según resulte apropiado:
CO32- ion carbonato PO43- ion fosfato
HCO3- ion hidrogeno carbonato H2PO4- ion di hidrogeno fosfato
Observe que cada H+ reduce la carga negativa del anión original en 1. Un método antiguo para designar algunos de estos iones utiliza el prefijo bi-. Así el ion HCO3+ comúnmente se llama ion bicarbonato y HSO4- a veces se llama ion bisulfato.

3. Compuestos Iónicos
Los nombres de los compuestos iónicos consisten del nombre del anión seguido de la palabra “de” y el nombre del catión.
CaCL2 cloruro de calcio
AI (NO3)3 nitrato de aluminio
Cu (CIO) perclorato de cobre (II)
En las formulas químicas del nitrato de aluminio y el perclorato de cobre(II) se usan paréntesis seguidos del subíndice apropiado porque el compuesto contiene dos o mas iones piliatomicos.

NOMBRES Y FORMULAS DE LOS ACIDOS
Los acidos son una clase importante de compuestos que contienen hidrogeno y se designan con un método especial. Por ahora definiremos un acido como una sustancia cuyas moléculas producen iones de hidrogeno (H+) cuando se disuelven en agua. Cuando nos encontramos con la formula química de un acido en esta etapa del curso, la escribiremos con el H como primer elemento. Podemos considerar que un acido se compone de un anión unido a suficientes iones H+ como para neutralizar totalmente o equilibrar la carga del anión. Así pues el ion SO42- requiere dos iones H+ para formar H2SO4. Elnombre del acido se deriva del nombre de su anión.
1. Acidos basados en aniones cuyo nombre termina en –uro. Los aniones cuyo nombre terminan en –uro estan asociados a acidos cuyo nombre terminan con –hídrico, como en el sig. ejemplos

Anión Acido correspondiente
CI-(cloruro) HCI (acido clorhídrico) S2 (sulfuro) H2S(acido sulfhídrico)

2. Acidos basados en aniones cuyo nombre terminan en –ato o –ito. Los aniones cuyos nombres terminan en –ato estan asociados a acidos cuyos nombre terminan en .ico en tanto que los aniones cuyos aniones cuyos nombres terminan en –ato estan asociados a acidos cuyos nombre terminan en –oso. Los prefijos del nombre del anión se conservan en el nombre del acido.
Anión Acido correspondiente
CLO4-(perclorato) HCLO4 (acido perclórico) CLO3-(clorato) HCLO3(acido clórico) CLO2-(clorito) HCLO2(acido cloroso) CLO- (hipoclorito) HCLO(acido hipocloroso)

NOMBRES Y FORMULAS DE COMPUESTOS MOLECULARES BINARIOS
Los procedimientos que se siguen para dar nombre a los compuestos moleculares binarios son simples a los que se emplean para nombrar compuestos iónicos
1. Por lo general se escribe primero el nombre del elemento que esta mas a la derecha en la tabla periódica. Una expresióna esta regla es el caso de los compuestos que contienen oxigeno. El O2 se escribe siempre al ultimo acepto cuando se combina con el flúor.
2. Si ambos elementos estan en el mismo grupo de la tabla periódica, se nombra primero el que esta mas arriba.
3. Se añade la terminación –uro (-ido en el caso del oxigeno) al primer elemento y se inserta la partícula “de” entre los nombres de los 2 elementos.
4. Se usan prefijos griegos para indicar el número de atomos de cada elemento. Nunca se usa el prefijo mono- con el segundo elemento. Si el prefijo termina en a u o y el nombre del anión comienza con vocal, por lo regular se omite la a u o
Los ejemplos siguientes ilustran estas reglas:
CI2O monóxido de di cloro NF3 trifloruro de nitrógeno N2O4 tetroxido de di nitrógeno P4S10 descasulfuro de tetra fosforo
Es importante darse cuanta de que no podemos predecir las formulas de la mayor parte de las sustancias moleculares de la misma formo como predecimos las de los compuestos iónicos. Es por ello que las nombramos usando prefijos que indican específicamente su compocicion.los compuestos que contienen hidrogeno i otros elementos son una expresión importante ya que pueden tratarse como si tuviera iones H+. así, HCI es cloruro de hidrogeno ( este es el nombre que se le da al compuesto puro; la soluciones de HCI en agua se llaman acido clorítico). De forma similar H2S es sulfuro de hidrogeno.

REACCIONES QUIMICAS DE COMBINACION, DESCOMPOCICION, SUSTITUCION Y OXIDO-REDUCCION

En las reacciones de combinación, dos o mas sustancias reaccionan para formar un producto. Haymuchos ejemplos de tales reacciones sobre todo aquellas en las que diferentes elementos se combinan para formar compuestos. Por ejemplo el magnesio metalico arde en aire con un brillo enceguedor para producir oxido de magnesio.
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
Esta reacción se emplea en las bombillas de destello, que antes se usaba continuamente en fotografía. Los bulbos se llenan con una cinta delgada de magnesio y oxido gaseoso. El paso de una corriente eléctrica por el magnesio hace que se encienda, produciendo calor y luz al formarse MgO. Es una reacción de descomposición una sustancia sufre una reacción para producir dos o mas sustancias distintas. Muchos compuestos sufren reacciones de descomposición cuando se calientan, por ejemplo, muchos carbonatos metalicos se descomponen para formar óxidos metalicos i dióxido de carbono cuando se caliente
CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g)
La descomposición del CaCO3 es un proceso comercial importante. La piedra caliza o las conchas de moluscos que son basicamente CaCO3, se calienta para preparar CaO, que se conoce como cal o cal viva, se utiliza mas de 1.8 10*10 Kg (20 millones de toneladas) de CaO en estados unidos cada año, principalmente en la fabricación de vidrio, la obtención de hierro a partir de su minas y la preparación de mortero para unir tabiques. Como ejemplo adicional se emplea la descomposición de azida de sodio NaN3 para inflar las bolsas de aire de los automóviles. La reacción de descomposición libera rapidamente N2(g), que infla las bolsas de aire
2NaN3(s)2NaN(s) + 3N2(g)
El sistema esta diseñado de modoque un impacto cause en encendido de un casquillo detonador, que a la vez ase que la NaN3 se descomponga explosivamente. Una cantidad pequeña de NaN3 (unos 100 g) forma una cantidad grande de gas (unos 50 l).

Reacciones de combinación y descomposición
Reacciones de combinación
A + B C Dos reactivos se combinan para formar un solo producto, muchos elementos reaccionan entre si para formar compuestos. C(s) + O2(g) CO2(g) N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) CaO(s) + H2O(i) Ca(OH)2(s)
Reacciones de descomposición
C A + B Un solo reactive se rompe para formar dos o mas sustancias. Muchos compuestos se comportan de esta manera al calentarse. 2KCIO3(s) 2KCI(s) + 3º2(g) PbCO3(s) PbO(s) + CO2(g)

REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION
¿cómo determinar si una reacción química dada es una reacción de oxido-reducción? Podemos hacerlo llevando la cuanta del numero de oxidación de todos los elementos que participa en la reacción, este procedimiento nos indica cuales elementos estan cambiando de estado de oxidación por ejemplo, la reacción de la ecuación:
Zn(S) + 2H*(ac) Zn2+(ac) + H2(g) 0+1 +2 0
Si escribimos el numero de oxidación de cada elemento abajo de la reacción debemos ver facilmente los números de oxidación que se aprecian en cada estado de oxidación del Zn cambian de 0 a +2, y el de h cambia de numero.
El cinc pierde sus electrones conforme al Zn2 + (ac) y el hidrogeno gana electrones cuando el H ac) se transforme en otras reacciones, los estados de oxidación cambian pero no pueden que algunas sustancias gana o pierde literalmente electrones. Por ejemplo la combustión de hidrogeno gaseoso:
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) 0 0 +1 +2
El hidrogeno se a oxidado del estado de oxidación 0 al +1, y el oxigeno reducido del estado de oxidación 0 al -2. Por consiguientes las ecuación de reacción de reducción. Sin embargo puesto que el agua no es una sustancia iónica, no hay una transformación de electrones de hidrogeno- oxigeno cuando se forma el agua. Es importante recordar que el empleo de numero de oxidación es una forma conveniente de contabilidad. En general se debe de tomar el estado de oxidación de un atomo como equivalente a su numero real en un compuesto químico.
En cualquier reacción debe haber tanta oxidación como reducción. En otras palabras si una sustancia se oxida, entonces otra se debe reducir la sustancia que hace posible que otras sustancias se oxide se llama agente oxidante o simplemente oxidante. El agente oxidante quita electrones a otras sustancias hiriéndolos el mismo; por tanto el agenteoxidante se reduce. De manera simple un agente reductor o sencillamente un reductor, es una sustancia que cede electrones, con lo cual hace que otras sustancias se reduzcan. El agente reductor se reduce durante el proceso en la ecuación el H*(ac) es el agente oxidante y el otro es el agente reductor.

BALANCEO DE RACCIONES QUIMICAS POR EL METODO DE TANTEO Y OXIDO-REDUCCION Y EJEMPLS DE ELLOS

Cuando la reacción química se expresa como ecuación, ademas de escribir correctamente todas las especies participantes (nomenclatura), se debe ajustar el número de atomos de reactivos y productos, colocando un coeficiente a la izquierda de los reactivos o de los productos. El balanceo de ecuaciones busca igualar el de atomos en ambos lados de la ecuación, para mantener la Ley de Lavoisier.
Por ejemplo en la siguiente reacción (síntesis de agua), el número de atomos de oxígenos de reactivos, es mayor al de productos.
H2 + O2 H2O
Para igualar los atomos en ambos lados es necesario colocar coeficientes y de esta forma queda una ecuación balanceada.
2 H2 + O2 2 H2O

Métodos
1. MÉTODO DEL TANTEO O INSPECCIÓN
Este método es utilizado para ecuaciones sencillas y consiste en colocar coeficientes a la izquierda de cada sustancia, hasta tener igual número de atomos tanto en reactantes como en productos.
EJEMPLO:
N2 | + | H2 | → | NH3 |
En esta ecuación hay dos atomos de nitrógeno en los reactantes, por tanto se debe colocar coeficiente 2 al NH3, para que en los productos quede el mismo número de atomos de dicho elemento.
 
N2 | + | H2 | → | 2NH3 |
Al colocar este coeficiente tenemos en el producto seis atomos de hidrógeno; parabalancearlos hay que colocar un coeficiente 3 al H2 reactante :
 
N2 | + | 3H2 | → | 2NH3 |
La ecuación ha quedado equilibrada. El número de atomos de cada elemento es el mismo en reactivos y productos.
 
2. MÉTODO DE OXIDO REDUCCIÓN
Para utilizar éste método es necesario tener en cuenta que sustancia gana electrones y cual los pierde, ademas se requiere manejar los términos que aparecen en la siguiente tabla:

BALANCEO DE ECUACIONES |  CAMBIO EN ELECTRONES | CAMBIO  DE NÚMERO DE OXIDACIÓN |
Oxidación | Perdida | Aumento |
Reducción | Ganancia | Disminución |
Agente oxidante
( sustancia que se reduce) | Gana | Disminuye |
Agente reductor
   ( sustancia que se oxida) | Pierde | Aumenta |
como los procesos de oxido-reducción son de intercambio de electrones, las ecuaciones químicas estaran igualadas cuando el número de electrones cedidos por el agente oxidante sea igual al recibido por el agente reductor. El número de electrones intercambiados se calcula facilmente, teniendo en cuenta la variación de los números de oxidación de los elementos.
 
El mecanismo de igualación por el método de oxido-reducción es el siguiente :
 
(a) Se escribe la ecuación del proceso.Se determina qué compuesto es el oxidante y el reductor, y qué atomos de estos compuestos son los que varían en su número de oxidación.
 
Mn+4O2-2 | + | H+1 Cl-1 | → |  Mn+2Cl2-1 | + |  Cl20 | + | H2+1O-2 |
(b) Se calcula el número de oxidación de cada uno de estos atomos, tanto en su forma oxidada como reducida y se procede a escribir ecuaciones iónicas parciales.
Mn+4 | + | 2e- | → | Mn+2 |
2Cl-1 | + | 2e- | → | Cl20 |
(c) Se establecen los coeficientesmínimos del oxidante y del reductor, de tal forma que el número total de electrones ganados y perdidos sea el mismo; para ello multiplicamos en las ecuaciones iónicas el número de electrones por los factores adecuados.
 
(d) Se asignan como coeficientes de las sustancias afectadas en la ecuación, los factores que se utilizaron para que el número de electrones sea igual.
MnO2 | + | 2HCl | → |  MnCl2 | + |  Cl2 | + | H2O |
(c) Por último el balanceo se determina por el método de inspección o ensayo y error.
MnO2 | + | 4HCl | → |  MnCl2 | + |  Cl2 | + | 2H2O- |

QUIMICA DE LOS MATERIALES
Los materiales químico se presentan en tres estados físicos fundamentales: sólidos, líquidos y gaseosos. Un material químico es sólido cuando tiene una forma y un volumen constante. Por otro lado, se considera que un material químico es líquido cuando su forma se ve definida por el recipiente o envase que lo contiene, presentando un volumen constante. Mientras tanto, los materiales químicos gaseosos no tienen forma ni volumen propio, la forma de estos materiales químicos dependen del recipiente que los contiene y su volumen de la presión que reciben.
Cada material químico presenta ciertos atributos que permiten describirlo. A estas cualidades se le denominan propiedades. Estas propiedades se clasifican en 'propiedades características' (intensivas) y en 'propiedades no características' (extensivas). Las propiedades no características de los materiales son la masa, el volumen y la temperatura. Por otro lado, las propiedades características de los materiales son el punto de fusión, el punto de ebullición, la curva de calentamiento, la densidad y lasolubilidad.
Cuando unimos dos o mas materiales químicos obtenemos una mezcla. Las mezclas suelen presentar características propias diferentes a la de los materiales que las componen. En la naturaleza podemos conseguir sustancias puras y mezclas de sustancias. En ocasiones puede ser necesario aislar uno de los componentes químicos de una mezcla. Las técnicas mas utilizadas para lograr este proceso son las de la destilación, la cristalización y la cromatografía. Si en el proceso no es posible eliminar de la mezcla toda la sustancia que se desea filtrar entonces la mezcla quedara 'impura'. De forma parecida si la mezcla esta conformada solo por dos sustancias y solo se logra separar parcialmente una de las sustancias, entonces, nos quedara una sustancia impura (con partículas de la sustancia que se deseaba separar).
Existen dos tipos de mezclas
a)Las mezclas heterogéneas, donde es posible distinguir las partículas de cada sustancia a simple vista o utilizando alguna herramienta como una lupa o un microscopio. Existen dos tipos de mezclas heterogéneas: las mezclas groseras y las suspensiones. Las mezclas heterogéneas pueden ser separadas por filtración, decantación, tamización, imantación y centrifugación
b)Las mezclas homogéneas, las cuales presentan partículas de diferentes sustancias que no pueden ser diferenciadas. Existen dos tipos de mezclas homogéneas: las disoluciones y los coloides. Las mezclas homogéneas pueden ser separadas a través de la destilación, la evaporación, la cristalización, la cromatografía y la extracción.

Libros: RAYMOND CHANG, BROWN LEMAY
Equip. 2
Nombres
David Félix Cervantes
Miguel angel Izaguirre Martínez