Síntesis, unidad 2, Oxígeno.
Reacciones de oxígeno
El
oxígeno es el elemento
más abundante en el planeta Tierra, constituye aproximadamente el
50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera Reacciona tanto con metales como con no metales.
Todo fenómeno químico es representado por una ecuación química,
que nos enseña los cambios que presenta, llegando a comprender esto podemos
darnos cuenta de las variaciones que se realizan cuando se oxidan algunos
elementos en presencia de Oxígeno y con auxilio de energía calorífica.
Su reacción con no metales ocurre cuando calentamos Magnesio
bajo una llama de fuego, pues desprende una luz intensa blanca y se convierte
en un sólido muy frágil, el producto de la reacción es un óxido no metálico
llamado Óxido de Magnesio.
Como se mencionó en la parte posterior, una ecuación química
nos indica lo ocurrido cuando interactúan dos o mas sustancias entre si. La
reacción del Oxígeno con no metales y con presencia de energía calorífica,
podremos tomar como ejemplo el carbono cuando es oxidado en una flama, luego de
su combustión desprende un gas que es llamado monóxido de carbono.
En ambas reacciones hay un desprendimiento de energía, el
producto de estas reacciones son óxidos no metálicos.
Reacciones
de óxido con agua
Es conveniente combinar los compuestos con agua para obtener
nuevos compuestos, y esta vez forman hidróxidos. Otro ejemplo con el Magnesio.
El óxido de Magnesio en presencia de agua forma el hidróxido
de magnesio.
Los óxidos no metálicos en presencia de agua forman ácidos
del tipo oxiácidos. Con el dióxido de Carbono al reaccionar con agua forma una
molécula de ácido carbónico.
Para escribir la fórmula de un hidróxido tienes que anotar
primero el catión, en este caso el metal, después el anión, es decir, el
hidróxido y por último fijarte en las valencias que les corresponden.
Para que el compuesto sea neutro
tiene que haber tantas cargas negativas como positivas, al entrecruzar las
valencias se representan las fórmulas eléctricamente neutras.
Para nombrar el compuesto tienes
que poner primero el anión en este caso el hidróxido, seguido de la preposición
"de" y el nombre del metal.
Reglas de nomenclatura
La nomenclatura química es un conjunto de reglas
que se aplican para nombrar y representar con símbolos y fórmulas a los elementos
y compuestos químicos. Se aceptan tres sistemas de
nomenclatura donde se agrupan y nombran a los compuestos inorgánicos:
-Sistema de nomenclatura estequimétrico ó sistemático de la Unión Internacional de Química
Pura y Aplicada, (IUPAC).
-Sistema de nomenclatura funcional, clásico o tradicional.
-Sistema de nomenclatura Stock
A continuación observaremos cada una de las
nomenclaturas para óxidos metálicos, que Resultan de la combinación del
oxígeno con metales y al reaccionar con el agua producen bases.
Nomenclatura Stock
Se nombra con la palabra genérica óxido seguido
de la preposición de enseguida
el nombre del metal con el que se combinó, por ejemplo: óxido de calcio.
Cuando el metal presenta más de
una valencia se nombran con la palabra genérica óxido seguida de la preposición de y
después el nombre del metal, escribiendo entre paréntesis con número romano el
valor de la valencia, por ejemplo:
Nomenclatura clásica ó tradicional
Estos mismos compuestos se pueden nombrar con la
palabra genérica óxido seguida del nombre del metal con el
sufijo oso para el valor
menor de la valencia y con el sufijo ico
cuando el valor de su valencia es mayor
Nomenclatura IUPAC
La IUPAC determina que estos compuestos se nombran
a partir de la cantidad de elementos que los constituyen, por ejemplo:
NiO se nombra Monóxido de níquel y el
Ni2O3 Trióxido de diníquel
Para la nomenclatura de los óxidos ácidos que son combinaciones del oxígeno con un no metal y al reaccionar con
agua producen ácidos del tipo oxiácido.
Nomenclatura Stock
Se nombra con la palabra óxido seguida
de la preposición de, a continuación el nombre del no metal
expresando con número romano el valor de la valencia con la que interactuó con
el oxígeno, por ejemplo:
Nomenclatura clásica o tradicional
Este mismo tipo de compuestos, también se pueden nombrar
con la palabra genérica anhídrido seguida del nombre del no metal con el sufijo oso para el
valor de la menor valencia e ico para el valor de la mayor valencia, por ejemplo:
Cuando el no metal presenta más de dos valencias
como es el caso del cloro se conservan los sufijos de la regla anterior y se
utilizan además: el prefijo hipo proveniente del griego "hypo"
que significa inferior o debajo, y el prefijo hiper o per del griego "hyper" que significa mayor o superior, por
ejemplo:
Nomenclatura IUPAC
Este tipo de compuestos se nombran a partir de la
cantidad de elementos que constituyan a su representación simbólica, empleando
las raíces griegas de los números correspondientes, por ejemplo:
Ahora para los hidróxidos utilizaremos
Nomenclatura Stock
Cuando ya se tiene un óxido metálico, al combinarse
con agua forma un hidróxido,
también conocido como base, por
ejemplo:
Nomenclatura clásica o tradicional
Se conserva la misma nomenclatura para nombrar a
los compuestos derivados de los óxidos metálicos formando los hidróxidos
correspondientes y también se conservan los sufijos “oso” para el valor menor de la valencia e “ico” para el valor mayor, por ejemplo:
Nomenclatura IUPAC
Se conserva la misma nomenclatura, es decir,
considerando la cantidad de elementos que constituyen el compuesto, por
ejemplo:
Ahora hablaremos de la nomenclatura de los ácidos, la calidad ácida será determinada por la presencia del
hidrógeno, cuando se tiene un óxido no metálico, al combinarse con agua forma
un ácido de tipo oxiácido, se llaman oxiácidos
porque en su composición está presente el oxígeno
Nomenclatura Stock
Se nombra al no metal con el sufijo ato, seguida del valor de la valencia del
no metal y por último se agrega de hidrógeno.
Nomenclatura clásica o tradicional
Si observas, cuando los óxidos no metálicos se
combinan con agua por síntesis o adición forman su ácido correspondiente,
derivando su nombre del anhídrido del cual provenían, se pierde la palabra
anhídrido, se cambia por ácido y conserva el nombre del anhídrido originario.
Por ejemplo, para formar los ácidos
correspondientes del carbono, se parte de su óxido o anhídrido en presencia de
agua, reaccionan y se produce:
Nomenclatura IUPAC
Se conserva la misma nomenclatura, es decir,
considerando la cantidad de elementos que constituyen el compuesto, por
ejemplo:
Los hidrácidos se forman
con la combinación de un hidrógeno (H+) como ión positivo y un no
metal (NM-) como ión negativo.
Nomenclatura Stock
Se nombran con el nombre del no metal con sufijo uro seguida
de la preposición de y finalmente la palabra hidrógeno, en estado natural. Por
ejemplo:
Nomenclatura tradicional e IUAPAC
En este caso convergen la nomenclatura clásica o
tradicional y la de IUPAC, en éstas se nombran con la palabra genérica ácido seguida del nombre del no metal
con el que se combinó y con el sufijo hídrico,
en disolución acuosa, por ejemplo:
Balanceo
Consiste en igualar,
mediante el uso de coeficientes adecuados, el número de átomos de cada elemento
tanto de reactivos como de productos de la ecuación química.
Para
balancear una ecuación química de manera correcta, debes tener presente las
siguientes recomendaciones:
Revisar
que la ecuación química esté completa y correctamente escrita.
Observar
si se encuentra balanceada.
Balancear
primero los metales, los no metales y al final el oxígeno y el hidrógeno
presentes en la ecuación química.
Escribir
los números requeridos como coeficiente al inicio de cada compuesto.
Contar
el número de átomos multiplicando el coeficiente con los respectivos subíndices
de las fórmulas y sumar los átomos que estén de un mismo lado de la ecuación.
Verificar
el balanceo final y reajustar si es necesario.
Existe
otra manera de balanceo
Balanceo
de un fenómeno de neutralización
A
continuación analizaremos el balanceo de una ecuación química un poco más
compleja, en este caso una que representa un fenómeno de neutralización, es
decir, reacciona un ácido y una base, para formar una sal y agua.
Observar
que la ecuación química esté completa y bien escrita.
Contar
el número de elementos existentes en dicha ecuación del lado de los reactivos y
después los correspondientes a los productos, empezando por: metales, no
metales, dejando para el final al oxígeno e hidrógeno.
Al
hacer el conteo de cada lado, se recomienda indicar con coeficientes la
igualación de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la
representación de una reacción química.
