COMPUESTOS Y FÓRMULASCOMPUESTOS Y FÓRMULASCOMPUESTOS Y FÓRMULASCOMPUESTOS Y FÓRMULAS
Basado en el trabajo del Prof. Víctor BatistaBasado en el trabajo del Prof. Víctor Batista
Universidad de YaleUniversidad de Yale
Basado en el trabajo del Prof. Víctor BatistaBasado en el trabajo del Prof. Víctor Batista
Universidad de YaleUniversidad de Yale
Compuestos iónicos y Compuestos iónicos y molecularesmolecularesCompuestos iónicos y Compuestos iónicos y molecularesmoleculares
NaCl, NaCl, Sal comúnSal común
Buckybola, CBuckybola, C6060
Etanol, CEtanol, C22HH66OO
Molécula: Es la más pequeña unidad identificable que conserva las propiedades químicas de una sustancia pura.
Molécula: Es la más pequeña unidad identificable que conserva las propiedades químicas de una sustancia pura.
Compuestos Compuestos molecularesmolecularesCompuestos Compuestos molecularesmoleculares
• COMPUESTO: COMPUESTO: combinación de dos o más elementos en combinación de dos o más elementos en
una relación másica definida. una relación másica definida.
(Las características de cada elemento se pierden cuando se forma el compuesto)(Las características de cada elemento se pierden cuando se forma el compuesto)
• MOLÉCULA (de un compuesto)*:MOLÉCULA (de un compuesto)*: es la menor es la menor
porción de un compuesto que conserva sus propiedades porción de un compuesto que conserva sus propiedades
químicas.químicas.
* ¿Por qué es necesaria la aclaración?* ¿Por qué es necesaria la aclaración?
FÓRMULA GLOBAL FÓRMULA GLOBAL FÓRMULA GLOBAL FÓRMULA GLOBAL
• La fórmula de la glicina es: La fórmula de la glicina es: CC22HH55NONO22• En una molécula de glicina encontramos:En una molécula de glicina encontramos:
–2 átomos de C2 átomos de C
–5 átomos de H5 átomos de H
–1 átomo de N1 átomo de N
–2 átomos de O2 átomos de O
FÓRMULA CONDENSADAFÓRMULA CONDENSADAFÓRMULA CONDENSADAFÓRMULA CONDENSADA
• La fórmula de la glicina es: La fórmula de la glicina es: NHNH22CHCH22COCO22HH (en este caso se especifican la composición y los grupos (en este caso se especifican la composición y los grupos
funcionales presentes en la molécula)funcionales presentes en la molécula)
• En una molécula de glicina encontramos:En una molécula de glicina encontramos:
–1 grupo amino: 1 grupo amino: -NH-NH22
–1 grupo metileno: 1 grupo metileno: -CH-CH22--
–1 grupo carboxilo: 1 grupo carboxilo: -CO-CO22HH
FÓRMULAS FÓRMULAS ESTRUCTURALESESTRUCTURALES
FÓRMULAS FÓRMULAS ESTRUCTURALESESTRUCTURALES
• Muestran como se relacionan los átomos que Muestran como se relacionan los átomos que integran la molécula.integran la molécula.
Observe el modelo; las lineas o tabiques entre Observe el modelo; las lineas o tabiques entre átomos representan los enlaces químicos.átomos representan los enlaces químicos.
FORMULANDO …FORMULANDO …FORMULANDO …FORMULANDO …• Podemos representar a la glicina mediante su fórmula condensada fórmula condensada
H2NCH2COOH
• … o mediante su fórmula estructuralfórmula estructural
C
H
H C
H
H
O
O HN
MODELOS MODELOS MOLECULARESMOLECULARES
MODELOS MODELOS MOLECULARESMOLECULARES
C
H
H C
H
H
O
O HN
Ball & stickBall & stick Space-fillingSpace-filling
Permiten un nivel superior de detalle estructural
MASA MOLECULAR MASA MOLECULAR Y Y
MASA MOLARMASA MOLAR
Masa molecularMasa molecular = suma de las = suma de las
masas atómicas de todos los átomos masas atómicas de todos los átomos
presentes en la molécula.presentes en la molécula.
Masa molar molecular Masa molar molecular = masa (en = masa (en
g) de un mol de moléculas.g) de un mol de moléculas.
¿Cuál es la masa ¿Cuál es la masa molar del etanol molar del etanol (C(C22HH66O)?O)?
1 mol de etanol contiene:1 mol de etanol contiene:
2 mol de C (12.01 g de C/1 mol) = 24.02 g de C2 mol de C (12.01 g de C/1 mol) = 24.02 g de C
6 mol de H (1.01 g de H/1 mol) = 6.06 g de H6 mol de H (1.01 g de H/1 mol) = 6.06 g de H
1 mol de O (16.00 g de O/1 mol) = 16.00 g de O1 mol de O (16.00 g de O/1 mol) = 16.00 g de O
TOTAL =TOTAL = masa molar = 46.08 g/molmasa molar = 46.08 g/mol
• Fórmula =
• Masa molar =
TilenolTilenolTilenolTilenol
CC88HH99NONO22
151.2 g/mol151.2 g/mol
Masa molar de algunas Masa molar de algunas sustancias:sustancias:
¿Qué cantidad ¿Qué cantidad (mol)(mol) de alcohol de alcohol (C(C22HH66O) hay en una lata de O) hay en una lata de
cerveza si ésta contiene 21.3 g cerveza si ésta contiene 21.3 g de Cde C22HH66O?O?
¿Qué cantidad ¿Qué cantidad (mol)(mol) de alcohol de alcohol (C(C22HH66O) hay en una lata de O) hay en una lata de
cerveza si ésta contiene 21.3 g cerveza si ésta contiene 21.3 g de Cde C22HH66O?O?
(a) Masa molar del C2H6O = 46.08 g/mol
(b) Calculamos n de C2H6O:
21.3 g • 1 mol
46.08 g = 0.462 mol21.3 g •
1 mol46.08 g
= 0.462 mol
¿Cuántas ¿Cuántas moléculasmoléculas de alcohol de alcohol contiene nuestra lata de cerveza?contiene nuestra lata de cerveza?
¿Cuántas ¿Cuántas moléculasmoléculas de alcohol de alcohol contiene nuestra lata de cerveza?contiene nuestra lata de cerveza?
= 2.78 x 1023 moléculas= 2.78 x 1023 moléculas
Tenemos 0.462 mol de C2H6O.
mol
moléculas x . mol • .
1100226
462023
mol
moléculas x . mol • .
1100226
462023
¿Cuántos ¿Cuántos átomos de Cátomos de C contiene contiene nuestra lata de cerveza? nuestra lata de cerveza?
¿Cuántos ¿Cuántos átomos de Cátomos de C contiene contiene nuestra lata de cerveza? nuestra lata de cerveza?
= 5.57 x 1023 átomos de C= 5.57 x 1023 átomos de C
- Tenemos 2.78 x 1023 moléculas.
- Cada molécula contiene 2 átomos de C.
- Por lo tanto, el número de átomos de C es:
molécula C átomos
• moléculas x .12
10782 23
molécula C átomos
• moléculas x .12
10782 23
Compuestos iónicos y Compuestos iónicos y molecularesmoleculares
HemoHemo NaClNaCl
Los compuestos moleculares poseen Los compuestos moleculares poseen moléculas moléculas discretasdiscretas
En los compuestos iónicos las partículas discretas son En los compuestos iónicos las partículas discretas son iones individualesiones individuales
IONES Y COMPUESTOS IONES Y COMPUESTOS IÓNICOSIÓNICOS
• IONES:IONES: son átomos o grupos de átomos que son átomos o grupos de átomos que
adquirieron carga eléctrica por pérdida o ganancia de adquirieron carga eléctrica por pérdida o ganancia de
electrones. electrones.
• Si se produce una pérdida de electrones tenemos un Si se produce una pérdida de electrones tenemos un
CATIÓNCATIÓN concon carga positivacarga positiva
• Si se produce una ganancia de electrones tenemos un Si se produce una ganancia de electrones tenemos un
ANIÓNANIÓN concon carga negativacarga negativa..
FORMACIÓN DE CATIONES Y ANIONESFORMACIÓN DE CATIONES Y ANIONESFORMACIÓN DE CATIONES Y ANIONESFORMACIÓN DE CATIONES Y ANIONES
Un Un CATIÓNCATIÓN se forma se forma cuando cuando un átomo un átomo pierde pierde uno o más uno o más electroneselectrones
Un Un ANIÓNANIÓN se forma se forma cuando cuando un átomo un átomo gana gana uno o más uno o más electroneselectrones
Mg --> Mg2+ + 2 e- F + e- --> F-
oxidación reducción
oxidation
reduction
PREDICCIÓN DE LA CARGA PREDICCIÓN DE LA CARGA IÓNICAIÓNICA
PREDICCIÓN DE LA CARGA PREDICCIÓN DE LA CARGA IÓNICAIÓNICA
En general:En general:
• MetalesMetales (ej. Mg) (ej. Mg) pierden e- :pierden e- : cationescationes
• No metalesNo metales (ej. F) (ej. F) ganan e-:ganan e-: anionesaniones
Cargas de iones Cargas de iones comunescomunes
Cargas de iones Cargas de iones comunescomunes
+3
-1-2-3+1
+2
Perdiendo o ganando e-, los iones adquieren tantos e- como Perdiendo o ganando e-, los iones adquieren tantos e- como los átomos del elemento del Grupo 8A más proximolos átomos del elemento del Grupo 8A más proximo
Carga del catión=grupo #Carga del catión=grupo #Carga del anión=grupo #-8Carga del anión=grupo #-8
Predicción de la carga de iones Predicción de la carga de iones monoatómicosmonoatómicos
METALESMETALESM M ------>> n e- + M n e- + Mn+n+
donde n = N° del grupodonde n = N° del grupoNaNa++ catión sodiocatión sodioMgMg2+2+ catión magnesiocatión magnesioAlAl3+3+ catión aluminiocatión aluminio
Metales de transición Metales de transición ------>> M M2+2+ o M o M3+3+ (cargas comunes)(cargas comunes)
FeFe2+2+ catión hierro (II)catión hierro (II)FeFe3+3+ catión hierro (III) catión hierro (III)
NO METALESNO METALESNO METALESNO METALES
NO METAL + n° e-NO METAL + n° e- ------>> XXn-n-
donde n = 8 – N° de grupodonde n = 8 – N° de grupo
CC4-4-,carburo,carburo NN3-3-, nitruro, nitruro OO2-2-, óxido, óxido
SS2-2-, sulfuro, sulfuro
FF--, fluoruro, fluoruro
ClCl--, cloruro, cloruro
Group 7AGroup 6AGroup 4A Group 5A
BrBr--, bromuro, bromuro
II--, yoduro, yoduro
Formación de Formación de ionesiones
Reacción entre bromo y aluminio
Reacción entre bromo y aluminio
IONES IONES POLIATÓMICOSPOLIATÓMICOS
IONES IONES POLIATÓMICOSPOLIATÓMICOS
Si bien es posible determinar su fórmula y carga Si bien es posible determinar su fórmula y carga
es aconsejablees aconsejable MEMORIZARLOS MEMORIZARLOS ( (junto junto
a sus nombres) en el caso de los más comunes.a sus nombres) en el caso de los más comunes.
Iones poliatómicosIones poliatómicosIones poliatómicosIones poliatómicos
NHNH44++
AMONIOAMONIO
Uno de los pocos cationes Uno de los pocos cationes poliatómicos frecuentespoliatómicos frecuentes
Iones poliatómicos Iones poliatómicos (oxoaniones)(oxoaniones)
Iones poliatómicos Iones poliatómicos (oxoaniones)(oxoaniones)
HNOHNO33
Ácido nítricoÁcido nítrico
NONO33--
Anión nitratoAnión nitrato
Prefijo per- y sufijo –ato: “máximo”Prefijo per- y sufijo –ato: “máximo” Sufijo -ato : “mayor”Sufijo -ato : “mayor”Sufijo -ito : “menor”Sufijo -ito : “menor”Prefijo hipo- and sufijo –ito: “mínimo”Prefijo hipo- and sufijo –ito: “mínimo”
SOSO442-2-
SulfatoSulfato
SOSO332-2-
SulfitoSulfito
Iones Iones poliatómicospoliatómicos
Iones Iones poliatómicospoliatómicos
NONO33--
NitratoNitrato
NONO22--
NitritoNitrito
Iones poliatómicosIones poliatómicosIones poliatómicosIones poliatómicos
Iones Iones poliatómicospoliatómicos
Iones Iones poliatómicospoliatómicos
COCO332-2-
CarbonatoCarbonato
HCOHCO33--
BicarbonatoBicarbonato
Hidrógeno carbonatoHidrógeno carbonato
POPO443-3-
FosfatoFosfato
CHCH33COCO22--
AcetatoAcetato
EtanoatoEtanoato
Iones Iones poliatómicospoliatómicos
Iones Iones poliatómicospoliatómicos
CATIÓNCATIÓN + + ANIÓNANIÓN ------> COMPUESTO> COMPUESTOCATIÓNCATIÓN + + ANIÓNANIÓN ------> COMPUESTO> COMPUESTO
Un compuestoUn compuesto eléctricamente neutroeléctricamente neutro
requiere igual cantidad requiere igual cantidad de cargas de cargas
(+) y (-) (+) y (-)
Un compuestoUn compuesto eléctricamente neutroeléctricamente neutro
requiere igual cantidad requiere igual cantidad de cargas de cargas
(+) y (-) (+) y (-)
COMPUESTOS IÓNICOSCOMPUESTOS IÓNICOSCOMPUESTOS IÓNICOSCOMPUESTOS IÓNICOS
NaNa++ + Cl + Cl- - ------> NaCl> NaCl
COMPUESTOS IÓNICOSCOMPUESTOS IÓNICOSCOMPUESTOS IÓNICOSCOMPUESTOS IÓNICOS
NH4+
Cl-
ClorClorurouro de amonio, NH de amonio, NH44ClCl
Algunos compuestos Algunos compuestos iónicosiónicos
Algunos compuestos Algunos compuestos iónicosiónicos
MgMg2+2+ + NO + NO33-- ------> Mg(NO> Mg(NO33))22
NitrNitratoato de magnesio de magnesio
FeFe2+2+ + PO + PO443-3- ------> Fe> Fe33(PO(PO44))22
FosfFosfatoato de hierro (II) de hierro (II)
FluorFluorurouro de calcio de calcio
CaCa2+2+ + 2 F + 2 F-- ------>>
CaFCaF22
Propiedades de los compuestos Propiedades de los compuestos iónicosiónicos
Formación de NaCl a partir de Na y ClFormación de NaCl a partir de Na y Cl22
Propiedades de los compuestos Propiedades de los compuestos iónicosiónicos
Formación de NaCl a partir de Na y ClFormación de NaCl a partir de Na y Cl22
• Un átomo metálico Un átomo metálico puede transferir un puede transferir un electrón a un átomo electrón a un átomo no metálicono metálico
• Los resultantes catión Los resultantes catión y anión se unen y anión se unen
mediante mediante fuerzas fuerzas electrostáticelectrostáticasas
Fuerzas Fuerzas electrostáticaselectrostáticas
Los iones de cargas opuestas se atraen mutuamente Los iones de cargas opuestas se atraen mutuamente mediante mediante FUERZAS ELECTROSTÁTICASFUERZAS ELECTROSTÁTICAS..
Estas fuerzas son regidas por la Estas fuerzas son regidas por la LEY DE LEY DE COULOMBCOULOMB..
Fuerzas Fuerzas electrostáticaselectrostáticasLEY DE COULOMBLEY DE COULOMB
2d(-) carga )( carga
K F
Cuando la carga de los iones aumenta, la Cuando la carga de los iones aumenta, la fuerza de atracción _______________.fuerza de atracción _______________.Cuando la distancia entre los iones aumenta, la Cuando la distancia entre los iones aumenta, la fuerza de atracción _______________.fuerza de atracción _______________.
Este concepto es importante y volverá a Este concepto es importante y volverá a aparecer en futuras discusionesaparecer en futuras discusiones
La ley de Coulomb en La ley de Coulomb en acciónacción
NaCl, NaNaCl, Na++ and Cl and Cl--,,PF = 804 PF = 804 ooCC
MgO, MgMgO, Mg2+2+ and O and O2-2-
PF = 2800 PF = 2800 ooCC
SUSTANCIAS SIMPLES SUSTANCIAS SIMPLES COVALENTES COVALENTES NO*NO*
MOLECULARESMOLECULARES
SUSTANCIAS SIMPLES SUSTANCIAS SIMPLES COVALENTES COVALENTES NO*NO*
MOLECULARESMOLECULARES
Alótropos del CAlótropos del CAlótropos del CAlótropos del C
* ¿Es válido para * ¿Es válido para el Cel C6060??
Screen 3.2Screen 3.2
SUSTANCIAS SIMPLES SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES BIATÓMICAS MOLECULARES BIATÓMICAS
(gases)(gases)
SUSTANCIAS SIMPLES SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES BIATÓMICAS MOLECULARES BIATÓMICAS
(gases)(gases)
SUSTANCIAS SIMPLES SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES POLIATÓMICASMOLECULARES POLIATÓMICAS
SUSTANCIAS SIMPLES SUSTANCIAS SIMPLES MOLECULARES POLIATÓMICASMOLECULARES POLIATÓMICAS
Fósforo blanco (P4) y polímero de fósforo rojo
Azufre (S8)
Compuestos Compuestos molecularesmoleculares
CH4 metano
CO2 Dióxido de carbono
BCl3 Tricloruro de boro
TRADUCCIÓN Y ADECUACIÓNTRADUCCIÓN Y ADECUACIÓNTRADUCCIÓN Y ADECUACIÓNTRADUCCIÓN Y ADECUACIÓN