IES La Corredoria Departamento de Ciencias Oviedo 2º Curso ESO

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TEMA 9: INTRODUCCIÓN A LA FORMULACION QUÍMICA

Nombre y apellidos: Rodrigo Díez Manceñido…………………… Fecha:

Índice 1. Organización de la materia.

2. Sustancias químicas.

3. Tabla periódica.

4. ¿Qué es una fórmula?

5. Formulación: Óxidos.

6. Hidróxidos.

7. Combinaciones con H.

8. Sales de ácidos hidrácidos.

9. Organización de la materia.

10. Sustancias químicas.

11. Tabla periódica.

12. ¿Qué es una fórmula?

13. Formulación: Óxidos.

2/6/2010

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14. Hidróxidos.

15. Combinaciones con H.

16. Sales de ácidos hidrácidos.

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1. Organización de la materia La característica fundamental de la materia es su masa. También lo es de todas las partículas que la forman. Más del 99% de la materia del universo está en forma de plasma; en este estado las partículas elementales no están agrupadas formando átomos como sucede en el resto de los estados (sólido, líquido, gaseoso).

AGRUPACIONES DE ÁTOMOS En la mayoría de los casos los átomos se agrupan mediante uniones químicas entre ellos; principalmente formando:

• moléculas: pequeñas agrupaciones de número y composición fija (ejemplo el agua : 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno)

redes o retículos atómicos e iónicos, grandes agrupaciones con un número indefinido de átomos y de iones (ejemplo: diamante, grano de sal,...). Si en estas agrupaciones los átomos están dispuestos de forma ordenada se llaman cristales.

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Partículas subatómicas (o elementales) son aquellas que podemos encontrar en el interior de los átomos.

• Electrón

• Protón

• Neutrón

• Quark

2.- Sustancias químicas. Joseph Proust a finales del s. XVIII estableció el concepto de sustancia química para referirse a cualquier sustancia con una composición definida, sin importar de donde provenga, que presenta unas propiedades que la hacen reconocible. Cualquier muestra de materia está formada por sustancias químicas. Su estudio es la principal ocupación de la QUÍMICA. Las sustancias pueden ser:

• Sustancias químicas puras, formadas por una sola clase de moléculas o redes atómicas. Son raras de encontrar y muy difíciles de obtener artificialmente (Ej: el diamante, oro, agua destilada, alcohol puro).

• Mezclas de sustancias puras. En ellas hay más de una sustancia química. Son muy frecuentes. (Ej: vino, agua de mar, célula,...)

ELEMENTOS Y COMPUESTOS

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Entre las sustancias químicas puras se distinguen: Los elementos; son las sustancias formadas por un sólo tipo de átomos. Los compuestos; son las sustancias que están formadas por más de un tipo de átomos.

3. Tabla periódica

Dimitri Ivanovich Mendelejev consiguió ordenar los elementos químicos conocidos en su época. Los ordenó según su masa atómica creciente. Posteriormente H.G.J. Moseley advirtió que la ordenación más práctica era por el número atómico creciente. Este criterio es el utilizado actualmente. Según este criterio cuando un elemento químico ocupa el lugar 14 quiere decir que su átomo tiene 14 protones.

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Esta ordenación condujo a los químicos a agrupar los elementos de acuerdo con sus propiedades estableciéndose:

Grupos -> Corresponden a las columnas.

Periodos -> Corresponden a las filas.

Los elementos de la tabla se pueden separar en dos grandes categorías:

� Metales: son la mayor parte y comparten una serie de propiedades: - Brillo metálico. - Color gris metálico (excepto el oro). - Buenos conductores térmicos y eléctricos en estado sólido. - Pueden mezclase fundidos formando aleaciones.

� No metales: son sólo una veintena de los elementos conocidos. Tienen

propiedades muy diversas pero todos ellos no tienen comportamiento "metálico".

------------------------------------------------------------------------------- 4. Fórmulas químicas

• Para poder identificar una sustancia de forma precisa y sin equivocaciones es preciso identificar las sustancias químicas mediante el nombre o la fórmula.

• por su nombre. El nombre puede ser común (como el agua) por normativo (por ejemplo óxido de hidrógeno) pero en ambos casos un nombre sólo puede servir para identificar una sustancia.

• Por su fórmula, los elementos químicos que forman la sustancia se representan mediante símbolos químicos y las proporciones en las que se encuentran se indican mediante subíndices numéricos. Por ejemplo la formula CO2 indica que la sustancia dióxido de carbono esta formada por el doble número de átomos de oxígeno que de carbono. No hay ninguna otra sustancia en la que se cumpla esta circunstancia.

• Hay varias formas de expresar las fórmulas químicas: o Fórmulas empíricas. Indican sólo la composición. o Fórmulas moleculares. Indican el número exacto de átomos que hay en una molécula de una sustancia. Ejemplo CH4 o Fórmulas desarrolladas. Indican mediante guiones como se unen los átomos y la forma que adoptan en el espacio.

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5.- Valencia

Los átomos se mantienen juntos en las moléculas o en las redes atómicas porque están unidos. Es lo que se conoce como enlace químico.

- El número de enlaces que un átomo puede tener formar con otros átomos no es cualquiera y además es una característica de cada elemento. Se conoce como valencia.

- Algunos elementos tienen una sola valencia, por ejemplo la del Hidrógeno es 1 y la del oxígeno 2. Otros actúan con diversas valencias, por ejemplo el Carbono puede actuar con valencia 2 y 4.

- El concepto de valencia química tiene que ver con el número de electrones que tiene el átomo en la última capa y de cuantos le faltan o le sobran para adquirir una estructura estable.

- En algunas tablas periódicas se indican las valencias de todos los elementos, De todos modos es necesario familiarizarse con las utilizadas por los elementos más comunes.

2. VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS MÁS IMPORTANTES DEL SISTEMA PERIÓDICO.

2.1. METALES.

VALENCIA 1 VALENCIA 2 VALENCIA 3 Litio Sodio Potasio Rubidio Cesio Francio Plata

Li Na K Rb Cs Fr Ag

Berilio Magnesio Calcio Estroncio Zinc Cadmio Bario Radio

Be Mg Ca Sr Zn Cd Ba Ra

Aluminio Al

VALENCIAS 1, 2 VALENCIAS 1, 3 VALENCIAS 2, 3 Cobre Mercurio

Cu Hg

Oro Talio

Au Tl

Níquel Cobalto Hierro

Ni Co Fe

VALENCIAS 2, 4 VALENCIAS 2, 3, 6 VALENCIAS 2, 3, 4, 6, 7 Platino Plomo Estaño

Pt Pb Sn

Cromo Cr Manganeso Mn

2.2. NO METALES. VALENCIA -1 VALENCIAS +/- 1, 3, 5, 7 VALENCIA -2 Flúor F Cloro

Bromo Yodo

Cl Br I

Oxígeno O

VALENCIAS +/-2, 4, 6 VALENCIAS 2, +/- 3, 4, 5 VALENCIAS +/- 3, 5

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Azufre Selenio Teluro

S Se Te

Nitrógeno N Fósforo Arsénico Antimonio

P As Sb

VALENCIAS +/-2, 4 VALENCIA 4 VALENCIA 3 Carbono C Silicio Si Boro

6.- Formulación I: Óxidos

Todos los elementos de la tabla periódica excepto los gases nobles.

Óxido de ... + nombre del elemento con la valencia en números romanos entre paréntesis.

En general indicar la valencia sólo es obligatorio si el elemento tiene más de una.

6.- Formulación II: hidróxidos

Los hidróxidos son compuestos que se forman por combinación de un catión (ión

positivo) metálico con el anión (ión negativo) hidróxido.

El anión hidróxido ( OH-) es un ión formado por dos átomos: oxígeno e hidrógeno con una carga global negativa. Esta carga negativa no es más que el resultado de la suma de las valencias del O (-2) y el H (+1).

Hidróxido de... + nombre de metal con la valencia en números romanos La formulación general de un hidróxido será:

M+n + OH M(OH)n

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Ejercicios ���� 1.- Calcula la masa de una molécula de agua ( H20) Ten en cuenta que la masa atómica del H es uma y que la masa atómica del O es 15,9994 uma 2 átomos de H =1,00787 � 2 = 2,01574 uma 1 átomo de O = 15,9994 � 1 = 15,9994 uma Total masa molecular= 18,01514 uma

����2.- Calcula la masa de una molécula de glucosa ( C6H12O6)

Toma como datos de masas atómicas ( C = 12 , H = 1 y O = 16) 6 átomos de C = 12 � 6= 72 uma 12 átomos de H= 12 � 1 = 12 uma 6 átomos de O = 16 � 6 = 96 uma Total = 180 uma

���� 3.- Clasifica las siguientes sustancias en puras y mezclas_

Sustancias puras mezclas Azúcar Agua destilada Café Leche Vidrio Alcohol etílico Oxígeno Acetona Vino nitrógeno

Azúcar Agua destilada Alcohol etílico

Oxígeno Acetona Nitrógeno

Café Leche Vidrio Vino

����4.- Clasifica las siguientes sustancias:

elementos compuestos

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Hidrógeno Amoniaco Agua Oro Hierro Plata Cloruro de sodio Mercurio Dióxido de carbono glucosa

Hidrógeno Oro

Hierro Plata

Mercurio

Amoniaco Agua

Cloruro de sodio Dióxido de carbono

Glucosa

����5.- Formula las siguientes sustancias

Óxido de calcio Ca O

Trióxido de pentacloro Cl5 O3

Óxido de Litio Li 2 O

Óxido de Boro B2 O3

Óxido de Berilio Be O

Óxido de oro (I) Au2 O

Óxido de aluminio Al 2 O3

Óxido de oro (III) Au2 O3

Pentaóxido de dinitrógeno N2 O5

Óxido de plata Ag2 O

Trióxido de dicobalto Co2 O3

Óxido de níquel (III) Ni2 O3

����6.- Nombra las siguientes sustancias

N2O5 Pentaóxido de dinitrógeno Óxido de Nitrógeno (V)

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Na2O

Monóxido de disodio Óxido de sodio

K2O Monóxido de dipotasio Óxido de potasio

P2O- Óxido de difósforo Óxido de fósforo (III)

SO2 Dióxido de monoazufre Óxido de azufre (IV)

P2O3 Pentaóxido de difósforo Óxido de fósforo (V)

N2O3 Trióxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno (III)

PO2 Dióxido de monofósforo Óxido de fósforo

Br2O3 Trióxido de dibromo Óxido de bromo

I2O5 Pentaóxido de diyodo Óxido de yodo (V)

���� 7.- Indica las valencias de cada elemento en los siguientes compuestos

Valencia del K = 1 K2O

Valencia del O = -2

Valencia Ca = 2 CaO

Valencia O = -2

Valencia Cu = 3 Cu2O3

Valencia O = -2

����8.- Formula las siguientes sustancias:

Hidróxido de magnesio Mg (OH)2

Hidróxido de plomo (II) Pb (OH)2

Hidróxido de potasio K (OH)2

Hidróxido de cobre (II) Cu (OH)2

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Hidróxido de níquel (II) NI (OH)2

Hidróxido de plomo (IV) Pb (OH)4

Hidróxido de aluminio Al (OH)2

Hidróxido de oro (III) Au (OH)3

Hidróxido de estroncio Sr (OH)2

Hidróxido de platino (II) Pt (OH)2

����9.- Nombra las siguientes sustancias

Pb(OH)2 Hidróxido de plomo (II) Dihidróxido de plomo

Cs OH

Hidróxido de cesio Monohidróxido de cesio

Li OH Hidróxido de litio Monohidróxido de litio

Sr(OH)2 Hidróxido de Estroncio Dihidróxido de Estroncio

Na OH2 Hidróxido de sodio Monohidróxido de sodio

Rb OH Hidróxido de rubidio Monóxido de rubidio

Co (OH)2 Hidróxido de Cobalto (II) Dihidróxido de Cobalto

Bi(OH)3 Hidróxido de Bismuto (III) Trihidróxido de Bismuto

Sn(OH)4 Hidróxido de Estaño (IV) Tetrahidróxido de Estaño

Hg(OH)2 Hidróxido de Mercurio (II) Dihidróxido de Mercurio