química inorgánica descriptiva

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QUÍMICA DESCRIPTIVA QUÍMICA DESCRIPTIVA Unidad 11 Unidad 11

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química inorgánica

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Page 1: Química inorgánica descriptiva

QUÍMICA DESCRIPTIVAQUÍMICA DESCRIPTIVA

Unidad 11Unidad 11

Page 2: Química inorgánica descriptiva

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Contenidos Contenidos 1.1. Estudio de los grupos de la tabla periódica:Estudio de los grupos de la tabla periódica:

1.1. AlcalinosAlcalinos2.2. Alcalinotérreos.Alcalinotérreos.3.3. Térreos.Térreos.4.4. Carbonoideos.Carbonoideos.5.5. Nitrogenoideos.Nitrogenoideos.6.6. Anfígenos.Anfígenos.7.7. Halógenos.Halógenos.

2.2. Estudio de los principales compuestos del Estudio de los principales compuestos del hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre:hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre:

1.1. Hidruros..Hidruros..2.2. Óxidos.Óxidos.3.3. Ácidos.Ácidos.

Page 3: Química inorgánica descriptiva

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METALES ALCALINOS.METALES ALCALINOS.

• Los metales alcalinos, litio, sodio, potasio, Los metales alcalinos, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio integran el grupo 1 rubidio, cesio y francio integran el grupo 1 de la tabla periódica. de la tabla periódica.

• Deben su nombre a la basicidad Deben su nombre a la basicidad (alcalinidad) de sus compuestos. (alcalinidad) de sus compuestos.

• No existen en estado libre debido a su No existen en estado libre debido a su actividad química y constituyen casi el 5 % actividad química y constituyen casi el 5 % de la composición de la corteza terrestre de la composición de la corteza terrestre (especialmente sodio y potasio). (especialmente sodio y potasio).

Page 4: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de los metales Propiedades de los metales alcalinos.alcalinos.• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns11..

• Baja primera energía de ionización, tanto menor según se Baja primera energía de ionización, tanto menor según se avanza en el grupo hacia abajo.avanza en el grupo hacia abajo.

• Baja electronegatividad, tanto menor según se avanza en Baja electronegatividad, tanto menor según se avanza en el grupo hacia abajo.el grupo hacia abajo.

• Estado de oxidación habitual: +1.Estado de oxidación habitual: +1.

• Forman siempre compuestos iónicos.Forman siempre compuestos iónicos.

• Puntos de fusión y ebullición bastante bajos dentro de los Puntos de fusión y ebullición bastante bajos dentro de los metales.metales.– Éstos menores según se baja en el grupo.Éstos menores según se baja en el grupo.– Todos son sólidos a temperatura ambiente.Todos son sólidos a temperatura ambiente.

Page 5: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de los metales Propiedades de los metales alcalinos.alcalinos.• Densidad también baja dentro de los metales Densidad también baja dentro de los metales

debido a que son los elementos de cada periodo debido a que son los elementos de cada periodo con mayor volumen atómico y menor masa. con mayor volumen atómico y menor masa. – la densidad aumenta según se baja en el grupo.la densidad aumenta según se baja en el grupo.

• Marcado carácter reductor con potenciales Marcado carácter reductor con potenciales estándar de reducción muy negativos, estándar de reducción muy negativos, alrededor de –3alrededor de –3 V. V.– Disminuye el potencial según descendemos en el Disminuye el potencial según descendemos en el

grupo, con la excepción del Li, que es el elemento grupo, con la excepción del Li, que es el elemento más reductor.más reductor.

Page 6: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de los metales Propiedades de los metales alcalinos.alcalinos.• Poseen estructura cúbica Poseen estructura cúbica

centrada en el cuerpo.centrada en el cuerpo.

• La mayoría de sus sales a La mayoría de sus sales a excepción de las de litio, son excepción de las de litio, son muy solubles en agua, por muy solubles en agua, por tratarse de compuestos muy tratarse de compuestos muy iónicos. iónicos.

• Son muy reactivos debido al Son muy reactivos debido al marcado carácter reductor, en marcado carácter reductor, en la búsqueda de su estado de la búsqueda de su estado de oxidación natural (+1).oxidación natural (+1).

Page 7: Química inorgánica descriptiva

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Principales reaccionesPrincipales reacciones de de los metales alcalinos.los metales alcalinos.• Con el agua (de manera violenta):Con el agua (de manera violenta):

– 2 M2 M(s)(s) + H + H22O O 2 MOH 2 MOH(aq)(aq) + H + H22(g).(g).

• Con el hidrógeno (a temperatura alta) formando hidruros: Con el hidrógeno (a temperatura alta) formando hidruros:

– 2 M + H2 M + H22 2 MH 2 MH

• Con azufre y halógeno formando sulfuros y haluros: Con azufre y halógeno formando sulfuros y haluros:

– 2 M + X2 M + X22 2 MX; 2 MX;

– 2 M + S 2 M + S M M22S.S.

• Con oxígeno formando peróxidos, excepto el litio que forma óxidos:Con oxígeno formando peróxidos, excepto el litio que forma óxidos:

– 2 M + O2 M + O22 M M22OO22; 4 Li + O; 4 Li + O22 2 Li 2 Li22OO

• Sólo el litio reacciona con el nitrógeno formando nitruros: Sólo el litio reacciona con el nitrógeno formando nitruros:

– 6 Li + N6 Li + N22 2 Li 2 Li33NN

Page 8: Química inorgánica descriptiva

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Métodos de obtención de Métodos de obtención de los metales alcalinos.los metales alcalinos.• Como suelen formar compuestos iónicos en los que se Como suelen formar compuestos iónicos en los que se

encuentran con estado de oxidación +1, hay que encuentran con estado de oxidación +1, hay que reducirlos para obtenerlos en estado puro. reducirlos para obtenerlos en estado puro.

• Dado que son muy reductores hay que acudir a la Dado que son muy reductores hay que acudir a la electrólisis o a otros metales alcalinos: electrólisis o a otros metales alcalinos: – 2 NaCl2 NaCl(l)(l) Na Na(l)(l) (cátodo)(cátodo) + Cl + Cl22(g)(g) (ánodo)(ánodo)..

– 2 KOH2 KOH(l)(l) [2 K [2 K(l)(l) + H + H22(g) (g) ]] (cátodo)(cátodo) + + OO22(g)(g) (ánodo)(ánodo)..

• El potasio y elementos siguientes también puede El potasio y elementos siguientes también puede obtenerse a partir de su cloruro fundido con vapor de obtenerse a partir de su cloruro fundido con vapor de sodio en ausencia de aire: sodio en ausencia de aire: – RbClRbCl(l)(l) + Na + Na(g)(g) Rb Rb(g)(g) + RbCl + RbCl(l)(l)..

Page 9: Química inorgánica descriptiva

99METALES METALES ALCALINOTÉRREOS.ALCALINOTÉRREOS.

• Son los elementos metálicos del grupo 2 de la Tabla. Son los elementos metálicos del grupo 2 de la Tabla.

• Son berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio.Son berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio.– Berilio y magnesio, tienen unas propiedades ligeramente distintas.Berilio y magnesio, tienen unas propiedades ligeramente distintas.

• Su nombre se debe a su situación entre los metales alcalinos y los Su nombre se debe a su situación entre los metales alcalinos y los elementos térreos y a que muchos de sus compuestos (tierras) elementos térreos y a que muchos de sus compuestos (tierras) son básicos.son básicos.

• Constituyen más del 4% de la corteza terrestre (especialmente Constituyen más del 4% de la corteza terrestre (especialmente calcio y magnesio). calcio y magnesio).

• Al igual que los metales alcalinos no existen en estado libre Al igual que los metales alcalinos no existen en estado libre debido a su actividad química.debido a su actividad química.

• Sus propiedades son intermedias a las de los grupos entre los que Sus propiedades son intermedias a las de los grupos entre los que se encuentran.se encuentran.

Page 10: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de losPropiedades de los Metales Metales Alcalinotérreos.Alcalinotérreos.• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns22..

• Baja energía de ionización, aunque mayor que los Baja energía de ionización, aunque mayor que los alcalinos del mismo periodo, tanto menor según se alcalinos del mismo periodo, tanto menor según se avanza en el grupo hacia abajo.avanza en el grupo hacia abajo.

• Afinidad electrónica positiva.Afinidad electrónica positiva.

• Baja electronegatividad, tanto menor según se Baja electronegatividad, tanto menor según se avanza en el grupo hacia abajo.avanza en el grupo hacia abajo.

• Estado de oxidación habitual: +2.Estado de oxidación habitual: +2.

• A excepción del berilio forman compuestos A excepción del berilio forman compuestos claramente iónicos.claramente iónicos.

Page 11: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de losPropiedades de los Metales Metales Alcalinotérreos.Alcalinotérreos.• La solubilidad en agua de sus compuestos es bastante La solubilidad en agua de sus compuestos es bastante

menor que la de los alcalinos.menor que la de los alcalinos.

• Son metales poco densos aunque algo mayor que sus Son metales poco densos aunque algo mayor que sus correspondientes alcalinos.correspondientes alcalinos.

• Sus colores van desde el gris al blanco.Sus colores van desde el gris al blanco.

• Son más duros que los alcalinos, aunque su dureza es Son más duros que los alcalinos, aunque su dureza es variable (el berilio es muy duro y quebradizo y el variable (el berilio es muy duro y quebradizo y el estroncio es muy maleable).estroncio es muy maleable).

• Son muy reactivos, aunque menos que los alcalinos del Son muy reactivos, aunque menos que los alcalinos del mismo periodo, aumentando su reactividad al mismo periodo, aumentando su reactividad al descender en el grupo.descender en el grupo.

Page 12: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de losPropiedades de los Metales Metales Alcalinotérreos.Alcalinotérreos.

• Se oxidan con facilidad por lo que son Se oxidan con facilidad por lo que son buenos reductores aunque menos que los buenos reductores aunque menos que los alcalinos del mismo periodo. alcalinos del mismo periodo.

• Sus óxidos son básicos (aumentando la Sus óxidos son básicos (aumentando la basicidad según aumenta el número basicidad según aumenta el número atómico) y sus hidróxidos (excepto el de atómico) y sus hidróxidos (excepto el de berilio que es anfótero) son bases fuertes berilio que es anfótero) son bases fuertes como los de los alcalinos.como los de los alcalinos.

Page 13: Química inorgánica descriptiva

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Reacciones de losReacciones de los Metales Metales Alcalinotérreos.Alcalinotérreos.• Con agua forman el correspondiente hidróxido, en Con agua forman el correspondiente hidróxido, en

muchos casos insoluble que protege el metal afrente a muchos casos insoluble que protege el metal afrente a otras reacciones, desprendiéndose hidrógeno: otras reacciones, desprendiéndose hidrógeno: – MM(s)(s) + 2 H + 2 H22O O M(OH) M(OH)22 (s)(s) + H + H22(g).(g).

• Con no-metales forman compuestos iónicos, a excepción Con no-metales forman compuestos iónicos, a excepción del berilio y magnesio,del berilio y magnesio,

• Reducen los HReducen los H++ a hidrógeno: a hidrógeno: – MM(s)(s) + 2 H + 2 H++(aq)(aq) M M22

++(aq)(aq) + H + H22(g).(g).

• Sin embargo, ni berilio ni magnesio reaccionan con Sin embargo, ni berilio ni magnesio reaccionan con ácido nítrico debido a la formación de una capa de ácido nítrico debido a la formación de una capa de óxido.óxido.

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Métodos de obtención de Métodos de obtención de loslos Metales Alcalinotérreos.Metales Alcalinotérreos.

• Existen dos métodos fundamentales Existen dos métodos fundamentales de obtención:de obtención:

• Electrólisis de sus haluros fundidos:Electrólisis de sus haluros fundidos:– MXMX22(l)(l) M M(l)(l) + X + X22(g)(g)..

• Por reducción de sus óxidos con Por reducción de sus óxidos con carbono:carbono:– MOMO(s) (s) + C+ C(s) (s) M M(s)(s) + CO + CO(g)(g)..

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Aplicaciones de losAplicaciones de los Metales Metales Alcalinotérreos.Alcalinotérreos.

• El berilio se emplea en la tecnología El berilio se emplea en la tecnología nuclear y en aleaciones de baja nuclear y en aleaciones de baja densidad, elevada solidez y densidad, elevada solidez y estabilidad frente a la corrosión estabilidad frente a la corrosión (berilio, magnesio).(berilio, magnesio).

Page 16: Química inorgánica descriptiva

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ELEMENTOS TÉRREOS O ELEMENTOS TÉRREOS O BOROIDEOS.BOROIDEOS.• Forman el grupo 13 de la Tabla Periódica.Forman el grupo 13 de la Tabla Periódica.

• Son el boro, aluminio, galio, indio y talio.Son el boro, aluminio, galio, indio y talio.

• El nombre del grupo térreos viene de tierra, ya que El nombre del grupo térreos viene de tierra, ya que ésta contiene una importante cantidad de aluminio ésta contiene una importante cantidad de aluminio que es, con diferencia, el elemento más abundante que es, con diferencia, el elemento más abundante del grupo dado que la corteza terrestre contiene un del grupo dado que la corteza terrestre contiene un 7% en masa de dicho metal. 7% en masa de dicho metal.

• Al igual que los grupos anteriores son bastante Al igual que los grupos anteriores son bastante reactivos, por lo que no se encuentran en estado reactivos, por lo que no se encuentran en estado elemental, sino que suelen encontrarse formando elemental, sino que suelen encontrarse formando óxidos e hidróxidos.óxidos e hidróxidos.

Page 17: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de los Propiedades de los boroideosboroideos• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns22pp11..

• El boro es un no-metal y es semiconductor y El boro es un no-metal y es semiconductor y forma enlaces covalentes, mientras que el resto forma enlaces covalentes, mientras que el resto son metales típicos aumentando el carácter son metales típicos aumentando el carácter metálico según descendemos en el grupo, si bien metálico según descendemos en el grupo, si bien el aluminio forma enlaces covalentes el aluminio forma enlaces covalentes perfectamente definidos. perfectamente definidos.

• El boro es muy duro, los metales son mucho más El boro es muy duro, los metales son mucho más blandos; así el talio que puede rayarse con la uña.blandos; así el talio que puede rayarse con la uña.

• Electronegatividad intermedia e irregular pues Electronegatividad intermedia e irregular pues crece hacia abajo a excepción del boro.crece hacia abajo a excepción del boro.

• Estado de oxidación habitual: +3, aunque Ga, In y Estado de oxidación habitual: +3, aunque Ga, In y Tl presentan también +1. Tl presentan también +1.

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Propiedades de los Propiedades de los boroideosboroideos• Los óxidos e hidróxidos del boro son ácidos, los Los óxidos e hidróxidos del boro son ácidos, los

del aluminio y galio son anfóteros y los del indio del aluminio y galio son anfóteros y los del indio y talio son básicos; el TlOH es una base fuerte.y talio son básicos; el TlOH es una base fuerte.

• Puntos de fusión bastante bajos a excepción del Puntos de fusión bastante bajos a excepción del boro, destacando el del galio que es líquido a boro, destacando el del galio que es líquido a 3030ºC, y puntos de ebullición intermedios.ºC, y puntos de ebullición intermedios.

• La mayoría de las sales son solubles en agua.La mayoría de las sales son solubles en agua.

• Son buenos reductores, especialmente el Son buenos reductores, especialmente el aluminio.aluminio.

• El boro no conduce la corriente, el aluminio y el El boro no conduce la corriente, el aluminio y el indio son buenos conductores mientras que indio son buenos conductores mientras que galio y talio son malos.galio y talio son malos.

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Reacciones de los Reacciones de los boroideos.boroideos.• No reaccionan con el agua, a excepción del aluminio que No reaccionan con el agua, a excepción del aluminio que

si lo hace desprendiendo hidrógeno.si lo hace desprendiendo hidrógeno.

• Éste forma en seguida una capa de óxido que queda Éste forma en seguida una capa de óxido que queda adherida al metal e impide que continúe la reacción: adherida al metal e impide que continúe la reacción:

– 2 Al2 Al(s)(s) + 3 H + 3 H22O O Al Al22OO33(s)(s) + 3 H + 3 H22(g).(g).

• Únicamente el boro y el aluminio reaccionan con el Únicamente el boro y el aluminio reaccionan con el nitrógeno a temperaturas altas, formando nitruros:nitrógeno a temperaturas altas, formando nitruros:

– 2 B2 B(s)(s) + N + N22 (g) (g) 2 BN 2 BN(s).(s).

• Reaccionan con los halógenos formando halogenuros: Reaccionan con los halógenos formando halogenuros:

– 2 E + 3 X2 E + 3 X22 2 EX 2 EX33..

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2020

Métodos de obtención de Métodos de obtención de los boroideos.los boroideos.• El boro se obtiene por reducción del El boro se obtiene por reducción del

BB22OO33 con magnesio. con magnesio.• El aluminio se prepara por electrólisis El aluminio se prepara por electrólisis

a partir de la bauxita cuya mena es a partir de la bauxita cuya mena es AlOAlO33(OH).(OH).

• El resto de los metales del grupo El resto de los metales del grupo también se obtiene por electrólisis de también se obtiene por electrólisis de las disoluciones acuosas de sus sales.las disoluciones acuosas de sus sales.

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Aplicaciones de los Aplicaciones de los boroideos.boroideos.• El boro, en estado puro, se utiliza en:El boro, en estado puro, se utiliza en:

– industria nuclearindustria nuclear– en el dopado de semiconductoresen el dopado de semiconductores– en aleaciones.en aleaciones.

• El aluminio se utiliza en:El aluminio se utiliza en:– aleaciones ligeras y resistentes a la corrosión.aleaciones ligeras y resistentes a la corrosión.

• El galio, como arseniuro de galio se utiliza:El galio, como arseniuro de galio se utiliza:– como semiconductorcomo semiconductor

• El indio en: aleaciones y semiconductores, El indio en: aleaciones y semiconductores, • El talio en: fotocélulas, vidrios…El talio en: fotocélulas, vidrios…

Page 22: Química inorgánica descriptiva

2222

ELEMENTOS ELEMENTOS CARBONOIDEOS.CARBONOIDEOS.• Constituyen el grupo 14 de la Tabla Periódica. Constituyen el grupo 14 de la Tabla Periódica.

• Son por los siguientes elementos: carbono, silicio, Son por los siguientes elementos: carbono, silicio, germanio, estaño, y plomogermanio, estaño, y plomo

• Forman más de la cuarta parte de la masa de la corteza Forman más de la cuarta parte de la masa de la corteza terrestre, especialmente por el silicio, segundo elemento terrestre, especialmente por el silicio, segundo elemento más abundante tras el oxígeno.más abundante tras el oxígeno.

• El carbono, constituyente fundamental de la materia El carbono, constituyente fundamental de la materia orgánica es el segundo elemento del grupo en abundancia. orgánica es el segundo elemento del grupo en abundancia.

• En estado natural sólo se encuentran carbono, estaño y En estado natural sólo se encuentran carbono, estaño y plomo, si bien lo más común es encontrarlos como óxidos plomo, si bien lo más común es encontrarlos como óxidos y sulfuros. y sulfuros.

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Propiedades de los Propiedades de los carbonoideos.carbonoideos.• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns22pp22..

• El carbono es un no-metal, mientras que estaño y El carbono es un no-metal, mientras que estaño y plomo son metales típicos, siendo silicio y germanio plomo son metales típicos, siendo silicio y germanio semimetales (metaloides). semimetales (metaloides).

• Mientras el carbono en su forma de diamante es muy Mientras el carbono en su forma de diamante es muy duro, los metales son mucho más blandos, de duro, los metales son mucho más blandos, de manera que el plomo puede rayarse con la uña. Los manera que el plomo puede rayarse con la uña. Los semimetales tienen dureza intermedia.semimetales tienen dureza intermedia.

• Igualmente, el carbono tiene muy elevados puntos Igualmente, el carbono tiene muy elevados puntos de fusión y ebullición descendiendo estos según se de fusión y ebullición descendiendo estos según se baja en el grupo.baja en el grupo.

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Propiedades de los Propiedades de los carbonoideos.carbonoideos.• Los estados de oxidación que presentan Los estados de oxidación que presentan

son +2 y +4. El carbono presenta también son +2 y +4. El carbono presenta también el -4 (carburo), si bien en los compuestos el -4 (carburo), si bien en los compuestos orgánicos puede presentar una gran orgánicos puede presentar una gran variedad de estados de oxidación.variedad de estados de oxidación.

• Mientras que los óxidos de carbono y Mientras que los óxidos de carbono y silicio son ácidos, los del estaño y plomo silicio son ácidos, los del estaño y plomo son anfóteros.son anfóteros.

• El plomo es tóxico.El plomo es tóxico.

Page 25: Química inorgánica descriptiva

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Reacciones de los Reacciones de los carbonoideos.carbonoideos.• No reaccionan con el agua. No reaccionan con el agua. • Los ácidos reaccionan con el Los ácidos reaccionan con el

germanio, estaño y plomo. germanio, estaño y plomo. • Las bases fuertes atacan a los Las bases fuertes atacan a los

elementos de este grupo, con la elementos de este grupo, con la excepción del carbono, desprendiendo excepción del carbono, desprendiendo hidrógeno. hidrógeno.

• Reaccionan con el oxígeno formando Reaccionan con el oxígeno formando óxidos.óxidos.

Page 26: Química inorgánica descriptiva

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Métodos de obtenciónMétodos de obtención de los carbonoideosde los carbonoideos

• El silicio se obtiene por reducción del El silicio se obtiene por reducción del SiOSiO22 con carbón o CaC con carbón o CaC22 en horno en horno eléctrico.eléctrico.

• El germanio puede obtenerse igual El germanio puede obtenerse igual que el silicio o por reducción de su que el silicio o por reducción de su óxido con hidrógeno. óxido con hidrógeno.

Page 27: Química inorgánica descriptiva

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AplicacionesAplicaciones de los de los carbonoideoscarbonoideos

• Silicio y germanio se emplean como semiconductores en Silicio y germanio se emplean como semiconductores en electrónica, especialmente en transistores, para lo cual electrónica, especialmente en transistores, para lo cual deben obtenerse muy puros.deben obtenerse muy puros.

• El óxido de silicio en la fabricación de vidrios.El óxido de silicio en la fabricación de vidrios.

• El carbono y sus derivados se utilizan como combustibles y El carbono y sus derivados se utilizan como combustibles y en la síntesis de productos orgánicos.en la síntesis de productos orgánicos.

• El estaño se usa para soldadura y en aleaciones con otros El estaño se usa para soldadura y en aleaciones con otros metales.metales.

• El plomo, tradicionalmente usado en la fabricación de El plomo, tradicionalmente usado en la fabricación de tuberías de fontanería, está siendo reemplazado por el tuberías de fontanería, está siendo reemplazado por el cobre y el PVC debido a su toxicidad.cobre y el PVC debido a su toxicidad.

Page 28: Química inorgánica descriptiva

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ELEMENTOS ELEMENTOS NITROGENOIDEOS.NITROGENOIDEOS.

• Son los siguientes elementos: nitrógeno, Son los siguientes elementos: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto y fósforo, arsénico, antimonio y bismuto y constituyen el grupo 15 de la Tabla constituyen el grupo 15 de la Tabla Periódica. Periódica.

• Únicamente forman el 0,35 % de la Únicamente forman el 0,35 % de la masa de la corteza terrestre. A veces se masa de la corteza terrestre. A veces se presentan nativos pero o más habitual presentan nativos pero o más habitual es encontrarlos como óxidos o sulfuros. es encontrarlos como óxidos o sulfuros.

Page 29: Química inorgánica descriptiva

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Propiedades de los Propiedades de los nitrogenoideosnitrogenoideos• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns22pp33..

• El carácter metálico se incrementa según se desciende El carácter metálico se incrementa según se desciende en el grupo.en el grupo.

• Así, el nitrógeno es un no-metal típico; el fósforo, el Así, el nitrógeno es un no-metal típico; el fósforo, el arsénico y antimonio, considerados también como no-arsénico y antimonio, considerados también como no-metales, presentan algunas propiedades metálicas y el metales, presentan algunas propiedades metálicas y el bismuto es un metal pesado. bismuto es un metal pesado.

• El nitrógeno es un gas por formar moléculas biatómicas y El nitrógeno es un gas por formar moléculas biatómicas y el resto de los elementos son sólidos, si bien disminuyen el resto de los elementos son sólidos, si bien disminuyen los puntos de fusión a partir del arsénico, al descender el los puntos de fusión a partir del arsénico, al descender el carácter covalente de los enlaces y aumentar el metálico.carácter covalente de los enlaces y aumentar el metálico.

Page 30: Química inorgánica descriptiva

3030

Propiedades de los Propiedades de los nitrogenoideosnitrogenoideos• Al encontrarse los orbitales “p” semiocupados el Al encontrarse los orbitales “p” semiocupados el

potencial de ionización es bastante elevado, ya que es potencial de ionización es bastante elevado, ya que es una estructura electrónica relativamente estable.una estructura electrónica relativamente estable.

• Poseen estado de oxidación –3 frente a los Poseen estado de oxidación –3 frente a los electropositivos, y +3 y +5 frente a los electropositivos, y +3 y +5 frente a los electronegativos. electronegativos.

• El nitrógeno tiene todos los estados de oxidación El nitrógeno tiene todos los estados de oxidación comprendidos entre –3 y 5.comprendidos entre –3 y 5.

• Las combinaciones con oxígeno con E.O. = +5 son Las combinaciones con oxígeno con E.O. = +5 son siempre ácidas, disminuyendo su fuerza según se siempre ácidas, disminuyendo su fuerza según se desciende en el grupo.desciende en el grupo.

Page 31: Química inorgánica descriptiva

3131

Propiedades de los Propiedades de los nitrogenoideos.nitrogenoideos.• Con E.O. = +3 el Bi(OH)Con E.O. = +3 el Bi(OH)33 es básico. es básico.

• En cambio, el resto de hidróxidos con E.O. = En cambio, el resto de hidróxidos con E.O. = +3 son ácidos, tanto más cuanto más arriba +3 son ácidos, tanto más cuanto más arriba se encuentre el elemento en el grupo. se encuentre el elemento en el grupo.

• Los hidruros de los elementos de este grupo Los hidruros de los elementos de este grupo son agentes reductores muy efectivosson agentes reductores muy efectivos

• El fósforo, arsénico y antimonio, así como sus El fósforo, arsénico y antimonio, así como sus compuestos, son tóxicos.compuestos, son tóxicos.

Page 32: Química inorgánica descriptiva

3232

Reacciones de los Reacciones de los nitrogenoideos.nitrogenoideos.• No reaccionan con el agua o con los ácidos no No reaccionan con el agua o con los ácidos no

oxidantesoxidantes

• Reaccionan con ácidos oxidantes con excepción del Reaccionan con ácidos oxidantes con excepción del nitrógeno. nitrógeno.

• A temperatura y presión elevada y en presencia de A temperatura y presión elevada y en presencia de catalizadores, el nitrógeno reacciona con hidrógeno catalizadores, el nitrógeno reacciona con hidrógeno formando amoniaco.formando amoniaco.

• El nitrógeno reacciona con metales formando El nitrógeno reacciona con metales formando nitruros. nitruros.

• Sin embargo, solo con litio la reacción se produce a Sin embargo, solo con litio la reacción se produce a temperatura ambiente.temperatura ambiente.

Page 33: Química inorgánica descriptiva

3333

Métodos de obtención de Métodos de obtención de los nitrogenoideos.los nitrogenoideos.

• El nitrógeno se obtiene a partir del aire por El nitrógeno se obtiene a partir del aire por licuación de éste y posterior destilación licuación de éste y posterior destilación fraccionada.fraccionada.

• En el laboratorio se obtiene por oxidación del En el laboratorio se obtiene por oxidación del amoniaco con óxido de cobre (II):amoniaco con óxido de cobre (II):– 2 NH2 NH33(g)(g) + 3 CuO + 3 CuO(s) (s) 3 Cu 3 Cu(s)(s) + 3 H + 3 H22OO(g)(g) + N + N22(g)(g)..

• También puede obtenerse por calentamiento del También puede obtenerse por calentamiento del nitrito de amonio: nitrito de amonio: – NHNH44NONO22(s)(s) 2 H 2 H22OO(g)(g) + N + N22(g)(g)..

Page 34: Química inorgánica descriptiva

3434

Aplicaciones de los Aplicaciones de los nitrogenoideos.nitrogenoideos.• El nitrógeno se emplea como gas inerte en El nitrógeno se emplea como gas inerte en

soldadura y en estado líquido para soldadura y en estado líquido para conservar células. conservar células.

• El fósforo se utiliza en pirotecnia y en la El fósforo se utiliza en pirotecnia y en la fabricación de cerillas.fabricación de cerillas.

• El arsénico y el antimonio son El arsénico y el antimonio son semiconductores.semiconductores.

• Muchos compuestos de nitrógeno y fósforo Muchos compuestos de nitrógeno y fósforo se utilizan como abonos y detergentes.se utilizan como abonos y detergentes.

Page 35: Química inorgánica descriptiva

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ELEMENTOS ANFÍGENOS ELEMENTOS ANFÍGENOS (CALCÓGENOS).(CALCÓGENOS).

• Constituyen el grupo 16 de la Tabla Periódica. Constituyen el grupo 16 de la Tabla Periódica. • Elementos:Elementos: oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio. oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio.• Son los más abundantes de todos, dado que una gran parte de Son los más abundantes de todos, dado que una gran parte de

la corteza terrestre son óxidos, sulfuros y sales oxigenadasla corteza terrestre son óxidos, sulfuros y sales oxigenadas– El oxígeno tiene más del 50 % en masa de toda la corteza.El oxígeno tiene más del 50 % en masa de toda la corteza.– Le sigue en abundancia el azufre.Le sigue en abundancia el azufre.– Los demás son menos frecuentes.Los demás son menos frecuentes.– El polonio muy raro, ya que se obtiene como producto intermedio El polonio muy raro, ya que se obtiene como producto intermedio

de las series de desintegración, siendo su vida media corta. de las series de desintegración, siendo su vida media corta. • Anfígeno fue significa formador de ácidos y bases.Anfígeno fue significa formador de ácidos y bases.• El oxígeno y el azufre se encuentran en la naturaleza en estado El oxígeno y el azufre se encuentran en la naturaleza en estado

elemental, aunque también formando son óxidos, sulfuros y elemental, aunque también formando son óxidos, sulfuros y sulfatos. sulfatos.

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3636

Propiedades de los Propiedades de los anfígenos.anfígenos.• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns22pp44..• Los E.O. más usuales son –2, +2, +4 y +6.Los E.O. más usuales son –2, +2, +4 y +6.• El oxígeno y azufre son no-metales, mientras que el carácter El oxígeno y azufre son no-metales, mientras que el carácter

metálico aumenta del selenio al polonio.metálico aumenta del selenio al polonio.– El oxígeno es un gas diatómico.El oxígeno es un gas diatómico.– El azufre es un sólido amarillo formado por moléculas cíclicas de El azufre es un sólido amarillo formado por moléculas cíclicas de

ocho átomos.ocho átomos.– El polonio un metal pesado. El polonio un metal pesado.

• El carácter ácido de los oxoácidos disminuye según se El carácter ácido de los oxoácidos disminuye según se desciende en el grupo, mientras que el de los calcogenuros desciende en el grupo, mientras que el de los calcogenuros de hidrógeno aumenta, siendo todos ellos débiles en de hidrógeno aumenta, siendo todos ellos débiles en disolución acuosa. disolución acuosa.

• Las combinaciones hidrogenadas de los elementos de este Las combinaciones hidrogenadas de los elementos de este grupo, con excepción del agua, son gases tóxicos de olor grupo, con excepción del agua, son gases tóxicos de olor desagradable.desagradable.

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Reacciones de los Reacciones de los anfígenos.anfígenos.• No reaccionan con el agua.No reaccionan con el agua.• Con excepción del azufre, tampoco reaccionan Con excepción del azufre, tampoco reaccionan

con las bases.con las bases.• Reaccionan con el ácido nítrico concentrado, Reaccionan con el ácido nítrico concentrado,

con excepción del oxígeno. con excepción del oxígeno. • Con el oxígeno forman dióxidos que en con Con el oxígeno forman dióxidos que en con

agua dan lugar a los correspondientes agua dan lugar a los correspondientes oxoácidos. oxoácidos.

• Con los metales forman óxidos y calcogenuros Con los metales forman óxidos y calcogenuros metálicos, cuya estabilidad disminuye al metálicos, cuya estabilidad disminuye al descender en el grupo.descender en el grupo.

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Métodos de obtención Métodos de obtención de los anfígenosde los anfígenos• El oxígeno se extrae por destilación El oxígeno se extrae por destilación

fraccionada del aire líquido.fraccionada del aire líquido.• El resto de los elementos del grupo se obtiene El resto de los elementos del grupo se obtiene

por reducción de los óxidos. por reducción de los óxidos. • El selenio y teluro se obtienen como El selenio y teluro se obtienen como

subproductos en la fabricación de ácido subproductos en la fabricación de ácido sulfúrico por el método de las cámaras de sulfúrico por el método de las cámaras de plomo formando parte de los barros anódicos. plomo formando parte de los barros anódicos.

• El polonio se obtiene bombardeando bismuto El polonio se obtiene bombardeando bismuto con neutrones.con neutrones.

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Aplicaciones de los Aplicaciones de los anfígenosanfígenos• El oxígeno es fundamental en todos los El oxígeno es fundamental en todos los

procesos de oxidación, tanto combustiones, procesos de oxidación, tanto combustiones, como en el metabolismo de los seres vivos. como en el metabolismo de los seres vivos. Se utiliza en numerosos procesos industriales.Se utiliza en numerosos procesos industriales.

• El azufre se usa como fungicida y en El azufre se usa como fungicida y en numerosos procesos industriales. numerosos procesos industriales.

• El selenio y teluro se utilizan como El selenio y teluro se utilizan como semiconductores. semiconductores.

• Al polonio no se le conocen aplicaciones.Al polonio no se le conocen aplicaciones.

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ELEMENTOS ELEMENTOS HALÓGENOS.HALÓGENOS.• Constituyen el grupo 17 de la Tabla Periódica.Constituyen el grupo 17 de la Tabla Periódica.• Elementos:Elementos: flúor , cloro, bromo, yodo y astato. flúor , cloro, bromo, yodo y astato.• El término “halógeno” significa “formador de sales”.El término “halógeno” significa “formador de sales”.• Los compuestos formados por halógenos y metal se Los compuestos formados por halógenos y metal se

llaman sales haloideas.llaman sales haloideas.• No se encuentran libres en la naturaleza, sino No se encuentran libres en la naturaleza, sino

formando haluros de metales alcalinos y formando haluros de metales alcalinos y alcalinotérreos.alcalinotérreos.

• El astato es muy raro, ya que es producto intermedio El astato es muy raro, ya que es producto intermedio de las series de desintegración radiactiva.de las series de desintegración radiactiva.

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4141

Propiedades de los Propiedades de los halógenoshalógenos• Configuración electrónica: nsConfiguración electrónica: ns22pp55..

• Los E.O. más usuales son:Los E.O. más usuales son:––1 en compuestos iónicos y covalentes polares1 en compuestos iónicos y covalentes polares

+1, +3, +5 y +7 en covalentes con elementos más +1, +3, +5 y +7 en covalentes con elementos más electronegativos, especialmente con oxígeno.electronegativos, especialmente con oxígeno.

• Es el único grupo en el que todos sus elementos son Es el único grupo en el que todos sus elementos son claramente no-metales. claramente no-metales.

• Presentan alta afinidad electrónica (muy negativa), que Presentan alta afinidad electrónica (muy negativa), que lógicamente es mayor en valor absoluto según subimos en el lógicamente es mayor en valor absoluto según subimos en el grupo (excepto el flúor).grupo (excepto el flúor).

• Presentan muy altos valores de primera energía de Presentan muy altos valores de primera energía de ionización, sólo superados por gases nobles.ionización, sólo superados por gases nobles.

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Propiedades de los Propiedades de los halógenoshalógenos• Los valores de electronegatividad también son Los valores de electronegatividad también son

los de los más altos, siendo el flúor el elemento los de los más altos, siendo el flúor el elemento más electronegativo que se conoce.más electronegativo que se conoce.

• Forman moléculas diatómicas XForman moléculas diatómicas X22 cuyos átomos cuyos átomos se mantienen unidos por enlace covalente se mantienen unidos por enlace covalente simple y cuya energía de enlace disminuye al simple y cuya energía de enlace disminuye al descender en el grupo (excepto el flúor).descender en el grupo (excepto el flúor).

• Son oxidantes muy enérgicos disminuyendo el Son oxidantes muy enérgicos disminuyendo el carácter oxidante según se desciende en le carácter oxidante según se desciende en le grupo.grupo.

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4343Reacciones de los Reacciones de los halógenos.halógenos.• Reaccionan con el agua y se disuelven ella, con excepción del flúor Reaccionan con el agua y se disuelven ella, con excepción del flúor

que la oxida:que la oxida:– XX22(g)(g) + H + H22OO(l)(l) HX HX(aq) (aq) ++ HXOHXO(aq)(aq)..

• Con oxígeno forman óxidos covalentes. Con oxígeno forman óxidos covalentes. • Con hidrógeno forman haluros de hidrógeno, que al disolverse en Con hidrógeno forman haluros de hidrógeno, que al disolverse en

agua, formando los ácidos hidrácidos.agua, formando los ácidos hidrácidos.• Reaccionan con casi todos los metales formando haluros metálicos, Reaccionan con casi todos los metales formando haluros metálicos,

casi todos ellos iónicos:casi todos ellos iónicos:– MgMg(s)(s) + Br + Br22(l)(l) MgBr MgBr22(s)(s)..

• Reaccionan con casi todos los no-metales:Reaccionan con casi todos los no-metales:– SS(s)(s) + F + F22(g)(g) SF SF66(s)(s)..

• Reaccionan con compuestos covalentes inorgánicos y orgánicos Reaccionan con compuestos covalentes inorgánicos y orgánicos (halogenación):(halogenación):– PClPCl33 + Cl + Cl22 PCl PCl55; CH; CH22=CH=CH22 + F + F22 CH CH22F– CHF– CH22F. F.

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Métodos de obtenciónMétodos de obtención de los halógenos. de los halógenos.

• El flúor es el elemento con mayor potencial de reducción El flúor es el elemento con mayor potencial de reducción y el ion Fy el ion F–– sólo puede oxidarse en ausencia de agua, sólo puede oxidarse en ausencia de agua, usando una mezcla de HF y KF.usando una mezcla de HF y KF.– Hay que separar los espacios del ánodo y del cátodo para Hay que separar los espacios del ánodo y del cátodo para

evitar que el hidrógeno desprendido reaccione evitar que el hidrógeno desprendido reaccione violentamente con el flúor obtenido.violentamente con el flúor obtenido.

• El cloro se obtiene por electrólisis disoluciones El cloro se obtiene por electrólisis disoluciones muy muy concentradas de NaCl (salmueras) obteniéndose también concentradas de NaCl (salmueras) obteniéndose también como producto secundario el NaOH:como producto secundario el NaOH:– Reducción (cátodo): 2 H2 H22O + 2eO + 2e–– H H22 + 2 OH + 2 OH––(aq)(aq)

– Oxidación (ánodo): 2 Cl 2 Cl––(aq)(aq) Cl Cl22(g) + 2e(g) + 2e––

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Métodos de obtenciónMétodos de obtención de los halógenos. de los halógenos.• El bromo se obtiene por oxidación de los bromuros El bromo se obtiene por oxidación de los bromuros

con cloro:con cloro:

– 2 Br2 Br–– + Cl + Cl22 2 Cl 2 Cl–– + Br + Br22

• El yodo se obtiene a partir del yodato de sodio, que El yodo se obtiene a partir del yodato de sodio, que se encuentra en las aguas residuales de los nitratos se encuentra en las aguas residuales de los nitratos de Chile.de Chile.

• Se trata con SOSe trata con SO22 para reducir el yodato a yoduro. para reducir el yodato a yoduro.

• El propio yoduro al reaccionar con más yodato El propio yoduro al reaccionar con más yodato produce yodo: produce yodo:

– 5 I5 I–– + IO + IO33–– + 6 H + 6 H++ 3 I 3 I22 + 3 H + 3 H22OO

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Aplicaciones Aplicaciones de los de los halógenoshalógenos• El cloro se utiliza en el tratamiento de El cloro se utiliza en el tratamiento de

aguas.aguas.

• Todos los halógenos en estado elemental Todos los halógenos en estado elemental son tóxicos debido a su poder oxidante.son tóxicos debido a su poder oxidante.

• Incluso algunos compuestos son Incluso algunos compuestos son extremadamente venenosos.extremadamente venenosos.

• El flúor, el cloro y el yodo son El flúor, el cloro y el yodo son oligoelementos muy importantes para los oligoelementos muy importantes para los seres vivos.seres vivos.

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HIDRUROSHIDRUROS

• Son combinaciones binarias de Son combinaciones binarias de hidrógeno con otro elemento. hidrógeno con otro elemento.

• Se clasifican en:Se clasifican en:– Iónicos o metálicos.Iónicos o metálicos.– Covalentes o no-metálicos.Covalentes o no-metálicos.

• Los hidruros más importantes son el Los hidruros más importantes son el agua, el amoniaco y los haluros de agua, el amoniaco y los haluros de hidrógeno.hidrógeno.

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Hidruros metálicos.Hidruros metálicos.• Se forman cuando el hidrógeno se combina con un Se forman cuando el hidrógeno se combina con un

metal. metal.

• En éstos compuestos el hidrógeno actúa con estado En éstos compuestos el hidrógeno actúa con estado de oxidación –1 y los metales actúan con su estado de oxidación –1 y los metales actúan con su estado de oxidación habitual.de oxidación habitual.

• Al formular, el hidrógeno se escribe siempre a la Al formular, el hidrógeno se escribe siempre a la derecha. derecha.

• Lo hidruros metálicos forman predominantemente Lo hidruros metálicos forman predominantemente enlace iónico y son reductores dado el fuerte carácter enlace iónico y son reductores dado el fuerte carácter reductor del ión Hreductor del ión H–– ( (EE00 H H22(g)(g)/H/H––(aq)(aq) = –2,25 = –2,25 VV).).

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Hidruros no metálicos.Hidruros no metálicos.• Se forman cuando el hidrógeno se combina con Se forman cuando el hidrógeno se combina con

un no metal.un no metal.

• En éstos compuestos el hidrógeno actúa con En éstos compuestos el hidrógeno actúa con estado de oxidación: +1.estado de oxidación: +1.

• Los hidruros formados tanto con el azufre como Los hidruros formados tanto con el azufre como con los halógenos, una vez disueltos en agua, se con los halógenos, una vez disueltos en agua, se transforman en ácidos hidrácidos.transforman en ácidos hidrácidos.

• Los hidruros covalentes forman más o menos Los hidruros covalentes forman más o menos polares y tienen bajos puntos de fusión y polares y tienen bajos puntos de fusión y ebullición.ebullición.

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Hidruros no metálicos.Hidruros no metálicos.• La energía de enlace crece al situarse el no-La energía de enlace crece al situarse el no-

metal más hacia arriba y hacia la derecha de la metal más hacia arriba y hacia la derecha de la tabla, al igual que sucede con la polaridad del tabla, al igual que sucede con la polaridad del enlace y la estabilidad de dichos compuestos.enlace y la estabilidad de dichos compuestos.

• El carácter ácido aumenta según el no-metal se El carácter ácido aumenta según el no-metal se encuentra más a la derecha y más hacia abajo encuentra más a la derecha y más hacia abajo en la tabla periódica siendo el HI el ácido más en la tabla periódica siendo el HI el ácido más fuerte.fuerte.

• El poder reductor aumenta conforme más El poder reductor aumenta conforme más metálico sea el elemento.metálico sea el elemento.

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El agua (HEl agua (H22O).O).• Tiene estructura de molécula angular con un ángulo Tiene estructura de molécula angular con un ángulo

H–O–H de 104,5º correspondiente a una hibridación H–O–H de 104,5º correspondiente a una hibridación spsp33 del oxígeno. del oxígeno.

• Es una estructura que deja grandes huecos lo que Es una estructura que deja grandes huecos lo que explica la baja densidad del hielo en relación con el explica la baja densidad del hielo en relación con el agua líquida.agua líquida.

• Tiene un calor específico elevado lo que produce que Tiene un calor específico elevado lo que produce que el clima cerca de las zonas costeras oscile mucho el clima cerca de las zonas costeras oscile mucho menos que en las zonas continentales.menos que en las zonas continentales.

• Es un gran disolvente de sustancias iónicas debido a Es un gran disolvente de sustancias iónicas debido a su elevada constante dieléctricasu elevada constante dieléctrica

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El agua (HEl agua (H22O).O).• Es mal conductor de la electricidad debido al bajo Es mal conductor de la electricidad debido al bajo

valor de sus constante de disociación Kvalor de sus constante de disociación KWW..

• Se comporta como una sustancia anfótera y Se comporta como una sustancia anfótera y como bases de Lewis debido a los pares como bases de Lewis debido a los pares electrónicos sin compartir del átomo de oxígeno.electrónicos sin compartir del átomo de oxígeno.

• Se comporta como oxidante frente a sustancias Se comporta como oxidante frente a sustancias reductoras como los metales desprendiendo Hreductoras como los metales desprendiendo H22 y y como reductor frente a oxidantes fuertes como como reductor frente a oxidantes fuertes como los halógenos, desprendiendo Olos halógenos, desprendiendo O22..

• Reacciona con óxidos metálicos produciendo Reacciona con óxidos metálicos produciendo hidróxidos (básicos) y con óxidos no-metálicos hidróxidos (básicos) y con óxidos no-metálicos produciendo ácidos oxácidos. produciendo ácidos oxácidos.

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El hielo.El hielo.• El hielo presenta una El hielo presenta una

geometría hexagonal geometría hexagonal en la que cada átomoen la que cada átomode oxígeno queda ro-de oxígeno queda ro-deado por cuatro dedeado por cuatro dehidrógeno (dos form-hidrógeno (dos form-ando el enlace cova-ando el enlace cova-lente y otros dos de otras moléculas con los que forma lente y otros dos de otras moléculas con los que forma enlace de hidrógeno). enlace de hidrógeno).

• Tiene una estructura que deja grandes huecos lo que Tiene una estructura que deja grandes huecos lo que explica la baja densidad del hielo en relación con el agua explica la baja densidad del hielo en relación con el agua líquida.líquida.

Estructura del hielo http://www.um.es/~molecula/sbqsa06.htm

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Amoniaco (NHAmoniaco (NH33).).• En 1785, Berthollet demostró que el amoníaco es un En 1785, Berthollet demostró que el amoníaco es un

compuesto de nitrógeno e hidrógeno.compuesto de nitrógeno e hidrógeno.

• Se encuentra donde hay descomposición de materia orgánica Se encuentra donde hay descomposición de materia orgánica nitrogenada.nitrogenada.

• Su geometría es piramidal trigonal encontrándose el átomo de Su geometría es piramidal trigonal encontrándose el átomo de nitrógeno en el vértice de la pirámide. nitrógeno en el vértice de la pirámide.

• Los ángulos H–N–H de 106,6º corresponden a una hibridación Los ángulos H–N–H de 106,6º corresponden a una hibridación spsp33 del nitrógeno del nitrógeno

• Tiene un par electrónico sobre el nitrógeno lo que le hará Tiene un par electrónico sobre el nitrógeno lo que le hará comportarse como una base de Lewis.comportarse como una base de Lewis.

• Dada la diferencia de Dada la diferencia de entre ambos elementos y su entre ambos elementos y su geometría, la molécula es bastante polar. geometría, la molécula es bastante polar.

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Características generales Características generales del amoniaco.del amoniaco.• A temperatura ambiente es un gas incoloro, si bien su A temperatura ambiente es un gas incoloro, si bien su

puntos de fusión y ebullición son más elevados de lo que puntos de fusión y ebullición son más elevados de lo que les correspondería debido a la unión entre moléculas por les correspondería debido a la unión entre moléculas por puentes de hidrógeno.puentes de hidrógeno.

• Tiene un olor sofocante muy característico.Tiene un olor sofocante muy característico.

• Puede licuarse a temperaturas ordinarias.Puede licuarse a temperaturas ordinarias.

• Es muy soluble en agua y el volumen del líquido Es muy soluble en agua y el volumen del líquido incrementa notablemente.incrementa notablemente.

• El amoniaco es claramente una base débil con una El amoniaco es claramente una base débil con una constante de basicidad Kconstante de basicidad Kbb = 1,8 = 1,8 x x 1010–5–5, que se une a los , que se une a los ácidos formando sales amónicas.ácidos formando sales amónicas.

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5656Reacciones del Reacciones del amoniaco.amoniaco.• Al disolverse en agua forma los iones amonio e hidróxido: Al disolverse en agua forma los iones amonio e hidróxido:

– NHNH33 + H + H22O O NH NH44++ + OH + OH––..

• A partir de los 500 ºC empieza a descomponerse en NA partir de los 500 ºC empieza a descomponerse en N22 y y HH22. .

– 2 NH2 NH33 N N22 + 3 H + 3 H22..

• A alta temperaturas posee un marcado carácter reductor A alta temperaturas posee un marcado carácter reductor capaz de reducir óxidos metálicos desprendiendo nitrógeno: capaz de reducir óxidos metálicos desprendiendo nitrógeno:

– 3 CuO + 2 NH3 CuO + 2 NH33 3 Cu + N 3 Cu + N22 + 3 H + 3 H22O. O.

• Con oxígeno se oxida a nitrógeno o a monóxido de Con oxígeno se oxida a nitrógeno o a monóxido de nitrógeno si se usa como catalizador platino. nitrógeno si se usa como catalizador platino.

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Métodos de obtención Métodos de obtención del amoniaco.del amoniaco.• Los alquimistas lo obtenían calentando Los alquimistas lo obtenían calentando

pezuñas y cuernos y recogiendo en agua el pezuñas y cuernos y recogiendo en agua el gas desprendido.gas desprendido.

• Otros lo conseguían calentando orina con sal Otros lo conseguían calentando orina con sal común y tratando el producto con álcalis. común y tratando el producto con álcalis.

• Actualmente, el método habitual de Actualmente, el método habitual de obtención es a partir de sus elementos, obtención es a partir de sus elementos, mediante la síntesis de Haber: mediante la síntesis de Haber:

– NN22 + 3H + 3H22      2 NH  2 NH33 ; ; HH = –92,4  = –92,4  kJkJ

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Síntesis de Haber.Síntesis de Haber.• NN22 + 3H + 3H22      2 NH  2 NH33 ; ; HH = –92,4  = –92,4  kJkJ

• El rendimiento disminuye al aumentar la temperatura, El rendimiento disminuye al aumentar la temperatura, pero la reacción es muy lenta.pero la reacción es muy lenta.

• Por eso se necesita un catalizador (una mezcla con Fe, Mo Por eso se necesita un catalizador (una mezcla con Fe, Mo y Aly Al22OO33). ).

• Para que se aproveche industrialmente la reacción ha de Para que se aproveche industrialmente la reacción ha de hacerse a presión elevada (entre 200 y hacerse a presión elevada (entre 200 y 1000 1000 atmatm) y a una temperatura ) y a una temperatura de compromiso de unos de compromiso de unos 450 450 ºCºC. .

• El hidrógeno y el nitrógeno que se usan deben ser puros, El hidrógeno y el nitrógeno que se usan deben ser puros, para evitar el envenenamiento del catalizador.para evitar el envenenamiento del catalizador.

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Producción de amoniacoProducción de amoniaco

http://www.fertiberia.es/informacion_corporativa/produccion/palos.html

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Aplicaciones del Aplicaciones del amoniaco.amoniaco.• Es uno de los productos químicos de mayor Es uno de los productos químicos de mayor

utilización industrial.utilización industrial.

• Se usa en la fabricación de fertilizantes, fibras, Se usa en la fabricación de fertilizantes, fibras, plásticos, pegamentos, colorantes explosivos, plásticos, pegamentos, colorantes explosivos, productos farmacéuticos y ácido nítrico.productos farmacéuticos y ácido nítrico.

• La disolución del amoníaco se suele emplear en La disolución del amoníaco se suele emplear en usos domésticos . usos domésticos .

• También se utiliza en sopletes oxhídricos, en También se utiliza en sopletes oxhídricos, en máquinas frigoríficas y en la fabricación del máquinas frigoríficas y en la fabricación del hielo.hielo.

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Haluros de hidrógeno.Haluros de hidrógeno.• Son gases incoloros de olor irritante. Son gases incoloros de olor irritante.

• Al disolverse en agua forman ácidos hidrácidos fuertes (excepto el Al disolverse en agua forman ácidos hidrácidos fuertes (excepto el HF que es débil, debido a la unión entre moléculas por puentes de HF que es débil, debido a la unión entre moléculas por puentes de hidrógeno):hidrógeno):

– HX + HHX + H22O O X X–– + H + H33OO++..

• Debido a este carácter ácido reaccionan con óxidos, hidróxidos Debido a este carácter ácido reaccionan con óxidos, hidróxidos metálicos, carbonatos, etc…: metálicos, carbonatos, etc…:

– CaCOCaCO33 + 2 HCl + 2 HCl CaCl CaCl22 + CO + CO22 + H + H22O.O.

• Poseen carácter reductor oxidándose a moléculas de halógeno, Poseen carácter reductor oxidándose a moléculas de halógeno, tanto más cuando más abajo se encuentra el halógeno en la Tabla tanto más cuando más abajo se encuentra el halógeno en la Tabla Periódica.Periódica.

• El HF no es reductor, puesto que el FEl HF no es reductor, puesto que el F22 es el oxidante más enérgico. es el oxidante más enérgico.

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6262Métodos de obtención de Métodos de obtención de los Haluros de los Haluros de hidrógeno.hidrógeno.• Por combinación directa de halógeno e hidrógeno: Por combinación directa de halógeno e hidrógeno:

• XX22 + H + H22 2 HX. 2 HX.

• El HCl suele obtenerse al tratar cloruro de sodio con ácido El HCl suele obtenerse al tratar cloruro de sodio con ácido sulfúrico:sulfúrico:NaClNaCl(s)(s) + H + H22SOSO44(aq)(aq) HCl HCl(g)(g) + NaHSO + NaHSO44(aq)(aq)..

• El HF se obtiene al tratar fluoruro de calcio también con El HF se obtiene al tratar fluoruro de calcio también con ácido sulfúrico:ácido sulfúrico:CaFCaF22(s)(s) + H + H22SOSO44(aq)(aq) 2 HF 2 HF(g)(g) + CaSO + CaSO44(s)(s)..

• En cambio el bromuro y el yoduro de hidrógeno se En cambio el bromuro y el yoduro de hidrógeno se obtienen al tratar su sal sódica con ácido fosfórico: NaIobtienen al tratar su sal sódica con ácido fosfórico: NaI(s)(s) + H+ H33POPO44(l)(l) 2 HI 2 HI(g)(g) + NaH + NaH22POPO44(s)(s)..

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ÓXIDOSÓXIDOS

• Son combinaciones binarias de Son combinaciones binarias de oxígeno con otro elemento.oxígeno con otro elemento.

• Se clasifican en:Se clasifican en:– óxidos metálicos.óxidos metálicos.– óxidos no-metálicos.óxidos no-metálicos.

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Óxidos metálicos.Óxidos metálicos.• Son combinaciones binarias de oxígeno con metal.Son combinaciones binarias de oxígeno con metal.

• Cuanto más iónico es el enlace por ser el metal más Cuanto más iónico es el enlace por ser el metal más electropositivo más básico es el óxido.electropositivo más básico es el óxido.

• Existen metales, tales como el cromo que forman Existen metales, tales como el cromo que forman varios tipos de óxidos.varios tipos de óxidos.– A mayor E.O. del metal mayor acidez en el óxido.A mayor E.O. del metal mayor acidez en el óxido.

– Así el CrOAsí el CrO33 tiene características claramente ácidas y tiene características claramente ácidas y por adición de agua formará el ácido crómico.por adición de agua formará el ácido crómico.

• Los óxidos más iónicos tienen estructura cristalina Los óxidos más iónicos tienen estructura cristalina con altos puntos de fusión y ebullición.con altos puntos de fusión y ebullición.

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6565

Óxidos metálicos.Óxidos metálicos.• Al disolverse en agua tienen carácter básico: Al disolverse en agua tienen carácter básico:

– KK22O + HO + H22O O 2 K 2 K++ + 2 OH + 2 OH––..

• En cambio los óxidos formados con metales En cambio los óxidos formados con metales de electronegatividad intermedia no se de electronegatividad intermedia no se disuelven en agua y son anfóteros.disuelven en agua y son anfóteros.

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Óxidos no metálicos.Óxidos no metálicos.

• Sus átomos están unidos por enlaces Sus átomos están unidos por enlaces covalentes y tienen características ácidas covalentes y tienen características ácidas ya que al reaccionar con el agua forman ya que al reaccionar con el agua forman los ácidos oxácidos. Antiguamente se les los ácidos oxácidos. Antiguamente se les llamaba anhídridosllamaba anhídridos

• Poseen puntos de fusión y ebullición bajos.Poseen puntos de fusión y ebullición bajos.

• Los óxidos más importantes son los de Los óxidos más importantes son los de carbono, nitrógeno y azufre.carbono, nitrógeno y azufre.

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Óxidos de carbono.Óxidos de carbono. • Son el CO y el COSon el CO y el CO22. .

• Ambos gases que se producen en la combustión de Ambos gases que se producen en la combustión de productos orgánicos. productos orgánicos.

• El CO es muy tóxico, responsable de la muerte dulce, por El CO es muy tóxico, responsable de la muerte dulce, por la combustión incompleta de estufas…la combustión incompleta de estufas…

• El COEl CO22 es el producto habitual de la combustión. es el producto habitual de la combustión.

• Lo utilizan las plantas para crear hidratos de carbono en Lo utilizan las plantas para crear hidratos de carbono en la fotosíntesis.la fotosíntesis.

• Últimamente, hemos oído hablar de él como responsable Últimamente, hemos oído hablar de él como responsable del efecto invernadero que va calentando del efecto invernadero que va calentando progresivamente la Tierra.progresivamente la Tierra.

Page 68: Química inorgánica descriptiva

6868

Óxidos de nitrógeno.Óxidos de nitrógeno.• Los más importantes son el NO y NOLos más importantes son el NO y NO22..

• Son también gases y normalmente se les suele Son también gases y normalmente se les suele llamar NOllamar NOxx, para referirnos a ellos en su , para referirnos a ellos en su conjunto.conjunto.

• Son gases tóxicos, que además se acumulan en Son gases tóxicos, que además se acumulan en los pulmones, si bien en cantidades elevadas.los pulmones, si bien en cantidades elevadas.

• Ambos son paramagnéticos pues tienen un Ambos son paramagnéticos pues tienen un electrón desapareado al tener entre todos los electrón desapareado al tener entre todos los átomos un número impar de eátomos un número impar de e––..

Page 69: Química inorgánica descriptiva

6969Monóxido de nitrógeno Monóxido de nitrógeno (NO).(NO).• Se oxida con el oxígeno del aire formando NOSe oxida con el oxígeno del aire formando NO22: :

– NO + ONO + O22 2 NO 2 NO22. .

• Reacciona con los halógenos formando haluros de nitrosilo Reacciona con los halógenos formando haluros de nitrosilo (XNO): – 2 NO + X(XNO): – 2 NO + X22 2 XNO. 2 XNO.

• Suele obtenerse en el laboratorio al reducir ácido nítrico con Suele obtenerse en el laboratorio al reducir ácido nítrico con cobre: cobre:

– 3 Cu + 8 HNO3 Cu + 8 HNO33 3 Cu(NO 3 Cu(NO33))22 + 2 NO + 2 NO

• También puede obtenerse por síntesis directa.También puede obtenerse por síntesis directa.

• Industrialmente se obtiene como producto intermedio en la Industrialmente se obtiene como producto intermedio en la fabricación de ácido nítrico (proceso Ostwald): fabricación de ácido nítrico (proceso Ostwald):

– 4 NH4 NH33 + 5 O + 5 O22 4 NO + 6 H 4 NO + 6 H22O.O.

Page 70: Química inorgánica descriptiva

7070Dióxido de nitrógenoDióxido de nitrógeno ((NONO22))..• El NOEl NO22 es un gas de color pardo-rojizo es un gas de color pardo-rojizo

– El color pardo de la atmósfera de las ciudades se debe a este El color pardo de la atmósfera de las ciudades se debe a este gas.gas.

• Se dimeriza al bajar la temperatura o aumentar la presión Se dimeriza al bajar la temperatura o aumentar la presión formando el Nformando el N22OO44 de color amarillo claro y diamagnético: de color amarillo claro y diamagnético:

– 2 NO2 NO22 N N22OO44..

• El NOEl NO22 no es muy inestable y se dismuta con facilidad (se no es muy inestable y se dismuta con facilidad (se oxida y reduce al mismo tiempo) formando ácidos nitroso oxida y reduce al mismo tiempo) formando ácidos nitroso y nítrico:y nítrico:

– 2 NO2 NO22 + H + H22O O HNO HNO22 + HNO + HNO33..

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Óxidos de azufre.Óxidos de azufre.• Son el SOSon el SO2 2 y el SOy el SO33. .

• El azufre en ambos sufre hibridación spEl azufre en ambos sufre hibridación sp22..

• Su estructura se explica por la resonancia en la que Su estructura se explica por la resonancia en la que participan formas con enlace covalente coordinado. participan formas con enlace covalente coordinado.

• Sin embargo, las longitudes de enlace S–O son las de un Sin embargo, las longitudes de enlace S–O son las de un doble enlace, lo que impediría que se cumpliese en ninguno doble enlace, lo que impediría que se cumpliese en ninguno de los casos la regla del octeto para el átomo de azufre.de los casos la regla del octeto para el átomo de azufre.

• Ambos tienen un marcado carácter ácido y son los Ambos tienen un marcado carácter ácido y son los responsables de la lluvia ácida.responsables de la lluvia ácida.

• Reaccionan con bases u óxidos básicos para formar sulfitos Reaccionan con bases u óxidos básicos para formar sulfitos y sulfatos respectivamente.y sulfatos respectivamente.

Page 72: Química inorgánica descriptiva

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Comparación entre Comparación entre ambos óxidos de azufre.ambos óxidos de azufre.• Mientras el SOMientras el SO22 es un gas fácilmente licuable, el SO es un gas fácilmente licuable, el SO33 es es

líquido a temperatura ambiente.líquido a temperatura ambiente.

• Mientras el SOMientras el SO22 es angular el SO es angular el SO33 tienen una estructura tienen una estructura triangular plana.triangular plana.

• El SOEl SO22 puede actuar como oxidante o como reductor al puede actuar como oxidante o como reductor al tener el azufre un E.O. = +4. tener el azufre un E.O. = +4.

• Ambos productos son intermedios de reacción en la Ambos productos son intermedios de reacción en la fabricación industrial de ácido sulfúrico. fabricación industrial de ácido sulfúrico.

• El SOEl SO22 se obtiene por oxidación directa del azufre con se obtiene por oxidación directa del azufre con oxígeno o por tostación de las piritas (FeSoxígeno o por tostación de las piritas (FeS22) y al oxídarse ) y al oxídarse con óxigeno forma SOcon óxigeno forma SO33..

Page 73: Química inorgánica descriptiva

7373

Estructuras de los óxidos Estructuras de los óxidos de azufresde azufres

Formas resonantes Dobles enlaces

(regla del octeto) (promoción de e–a niveles d)

• ·· ·· ·· SOSO22 S S S S SS

O O O O O O O O O O O O

• OO O OO O || || SOSO3 3 S S S S S S SS

O O O O O O O O O O O O O O O O

Page 74: Química inorgánica descriptiva

7474

ÁCIDOS.ÁCIDOS.Pueden ser:Pueden ser:

• HidrácidosHidrácidos– El más importante es el ácido clorhídrico. El más importante es el ácido clorhídrico. [HCl[HCl(aq)(aq)].].– Se produce al disolver cloruro de hidrógeno en Se produce al disolver cloruro de hidrógeno en

agua. agua. – Es, por tanto, una mezcla de ambas sustancias.Es, por tanto, una mezcla de ambas sustancias.

• OxácidosOxácidos– Los más importantes son el ácido nítrico y el ácido Los más importantes son el ácido nítrico y el ácido

sulfúrico.sulfúrico.

Page 75: Química inorgánica descriptiva

7575PropiedadesPropiedades del del Ácido clorhídrico Ácido clorhídrico [HCl[HCl(aq)(aq)].].• El clorhídrico es un El clorhídrico es un ácido ácido inorgánico inorgánico fuerte. fuerte.

• Es un ácido muy fuerte que, en contacto con el Es un ácido muy fuerte que, en contacto con el aire, desprende un humo incoloro, de olor fuerte e aire, desprende un humo incoloro, de olor fuerte e irritante. irritante.

• Su sabor es agrio. Su sabor es agrio.

• Es corrosivo para los ojos, la piel y las vías Es corrosivo para los ojos, la piel y las vías respiratorias. La inhalación de sus vapores puede respiratorias. La inhalación de sus vapores puede provocar dificultades de respiración.provocar dificultades de respiración.

• Es el segundo ácido en importancia industrial, Es el segundo ácido en importancia industrial, después del ácido sulfúrico. después del ácido sulfúrico.

Page 76: Química inorgánica descriptiva

7676

Método de obtención y Método de obtención y aplicaciones del HClaplicaciones del HCl(aq)(aq)..• El método más utilizado para la obtención de ácido El método más utilizado para la obtención de ácido

clorhídrico es la síntesis directa, quemando hidrógeno clorhídrico es la síntesis directa, quemando hidrógeno en una atmósfera de cloro:en una atmósfera de cloro:

– HH22 + Cl + Cl22 2 HCl. 2 HCl.

• Aplicaciones:Aplicaciones:

• Tiene muchas aplicaciones en la industria Tiene muchas aplicaciones en la industria farmacéutica, fotográfica, alimenticia y textil. farmacéutica, fotográfica, alimenticia y textil.

• Se utiliza en la fabricación de abonos, en la obtención Se utiliza en la fabricación de abonos, en la obtención de colorantes, curtido de pieles, como agente de de colorantes, curtido de pieles, como agente de hidrólisis, catalizador de reacciones, síntesis hidrólisis, catalizador de reacciones, síntesis orgánica, ... orgánica, ...

Page 77: Química inorgánica descriptiva

7777

ÁCIDO NÍTRICO (HNOÁCIDO NÍTRICO (HNO33))• Los alquimistas le llamaban agua fuerte, nombre Los alquimistas le llamaban agua fuerte, nombre

por el que aún se le conoce y lo usaban para por el que aún se le conoce y lo usaban para separar la plata del oro. separar la plata del oro.

• No se encuentra en la naturaleza en estado natural.No se encuentra en la naturaleza en estado natural.

• En cambio, son muy comunes sus sales derivadas, En cambio, son muy comunes sus sales derivadas, los nitratos.los nitratos.

• Los más importantes son: Los más importantes son: – el nitro de Chile [NaNOel nitro de Chile [NaNO33]]

– el nitro de Noruega [Ca(NOel nitro de Noruega [Ca(NO33))22]]

– el salitre [KNOel salitre [KNO33]]

Page 78: Química inorgánica descriptiva

7878Características generalesCaracterísticas generalesdel del HNOHNO33..• Líquido incoloro a temperatura ambiente.Líquido incoloro a temperatura ambiente.

• Se mezcla con el agua en todas las Se mezcla con el agua en todas las proporciones.proporciones.

• Punto de fusión : -41’3 Punto de fusión : -41’3 ºCºC..

• Punto de ebullición: 86 Punto de ebullición: 86 ºCºC..

• Es oxidante y corrosivo.Es oxidante y corrosivo.

• Es inestable, pues el líquido está parcialmente Es inestable, pues el líquido está parcialmente disociado en Ndisociado en N22OO55(g) (g) (que produce humo en el (que produce humo en el aire húmedo) y en agua.aire húmedo) y en agua.

Page 79: Química inorgánica descriptiva

7979

Aplicaciones del HNOAplicaciones del HNO33

• Es el “aguafuerte” que se utiliza en Es el “aguafuerte” que se utiliza en limpieza, para hacer grabados y en la limpieza, para hacer grabados y en la creación de circuitos electrónicos.creación de circuitos electrónicos.

• El ácido nítrico es un producto esencial en El ácido nítrico es un producto esencial en la industria orgánica.la industria orgánica.

• Se usa en la fabricación de colorantes y Se usa en la fabricación de colorantes y explosivos (TNT).explosivos (TNT).

• Sus sales (nitratos) se usan como Sus sales (nitratos) se usan como fertilizantes.fertilizantes.

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8080

Métodos de obtenciónMétodos de obtencióndel HNOdel HNO33.. • Las primeras obtenciones fueron a partir de los Las primeras obtenciones fueron a partir de los

nitratos mediante tratamiento con un ácido de nitratos mediante tratamiento con un ácido de mayor punto de ebullición.mayor punto de ebullición.

• En principio se obtenía tratando el KNOEn principio se obtenía tratando el KNO33 o el NaNO o el NaNO33 con ácido sulfúrico, pero el rendimiento no era el con ácido sulfúrico, pero el rendimiento no era el óptimo: óptimo:

– KNOKNO33 + H + H22SOSO44 HNO HNO33 + KHSO + KHSO44

• Cavendish, en 1785, lo obtuvo por acción de la Cavendish, en 1785, lo obtuvo por acción de la chispa eléctrica en una mezcla de nitrógeno y chispa eléctrica en una mezcla de nitrógeno y oxígeno húmedos en determinadas proporciones.oxígeno húmedos en determinadas proporciones.

Page 81: Química inorgánica descriptiva

8181Proceso actual de Proceso actual de obtención del HNOobtención del HNO3 3

(Método Ostwald).(Método Ostwald).• Consiste en la oxidación catalítica del amoniaco con Consiste en la oxidación catalítica del amoniaco con aire enriquecido con oxígeno con arreglo al esquema: aire enriquecido con oxígeno con arreglo al esquema:

– 4 NH4 NH33 + 5 O + 5 O22 4 NO + 6 H 4 NO + 6 H22OO

• Posteriormente el NO se oxida a NOPosteriormente el NO se oxida a NO22 y éste reacciona y éste reacciona con agua formando ácido nítrico: con agua formando ácido nítrico:

a)a) 2 NO + O 2 NO + O22 2 NO 2 NO22;;

b)b) 3 NO3 NO22 + 6 H + 6 H22O O 2 HNO 2 HNO33 + NO + NO

• El NO se recupera y se obtiene más ácido nítrico.El NO se recupera y se obtiene más ácido nítrico.

• El rendimiento de este proceso es de un 99 %. El rendimiento de este proceso es de un 99 %.

Page 82: Química inorgánica descriptiva

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ÁCIDO SULFÚRICO ÁCIDO SULFÚRICO (H(H22SOSO44))• Se conoce desde el siglo XIII, con el nombre Se conoce desde el siglo XIII, con el nombre

de aceite de vitriolo.de aceite de vitriolo.

• Sin embargo, la fabricación industrial sólo se Sin embargo, la fabricación industrial sólo se inicio a mediados del siglo XVIII.inicio a mediados del siglo XVIII.

Page 83: Química inorgánica descriptiva

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Características generales Características generales del Hdel H22SOSO44..• Es un producto industrial de gran importancia que Es un producto industrial de gran importancia que

tiene aplicaciones muy numerosas.tiene aplicaciones muy numerosas.

• Es una agente oxidante y deshidratante.Es una agente oxidante y deshidratante.

• Es un líquido incoloro, inodoro, denso (Es un líquido incoloro, inodoro, denso (dd=1,84 =1,84 g/cmg/cm3) y de fuerte sabor a vinagre, es muy 3) y de fuerte sabor a vinagre, es muy corrosivo y tiene aspecto oleaginoso (aceite de corrosivo y tiene aspecto oleaginoso (aceite de vitriolo). vitriolo).

• Se solidifica a 10 Se solidifica a 10 ºCºC y hierve a 290 y hierve a 290 ºCºC..

• Es soluble al agua con gran desprendimiento de Es soluble al agua con gran desprendimiento de calor.calor.

Page 84: Química inorgánica descriptiva

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ObtenciónObtención del Hdel H22SOSO44..• Se utilizan dos métodos fundamentales:Se utilizan dos métodos fundamentales:

• Cámaras de plomo. Cámaras de plomo. Prácticamente en desuso hoy Prácticamente en desuso hoy por obtener concentraciones de Hpor obtener concentraciones de H22SOSO44 no superiores no superiores al 80 %. al 80 %.

• De ContactoDe Contacto. . Es el utilizado en la actualidad.Es el utilizado en la actualidad.

• En ambos métodos, se parte del SOEn ambos métodos, se parte del SO22 que se obtiene a que se obtiene a partir de la pirita o del azufre natural, seguida de su partir de la pirita o del azufre natural, seguida de su oxidación e hidratación:oxidación e hidratación:

• a) a) 4 FeS4 FeS22 + 11 O + 11 O22 8 SO 8 SO22 + 2 Fe + 2 Fe22OO33;;

• b)b) S + O S + O22 SO SO22..

Page 85: Química inorgánica descriptiva

8585Método de contacto para Método de contacto para lala obtenciónobtención del Hdel H22SOSO44..• Consta de dos etapas:Consta de dos etapas:

a) a) 2 SO2 SO22 (g)(g) + O + O22 (g) (g) 2 SO 2 SO33 (g)(g)

b) b) SOSO33 + H + H22SOSO44 H H22SS22OO77

– HH22SS22OO77 + H + H22O O 2 H 2 H22SOSO44

• Al ser exotérmica esta reacción debe realizarse a Al ser exotérmica esta reacción debe realizarse a temperatura poco elevada.temperatura poco elevada.

• La velocidad de reacción es, por tanto muy pequeña y se La velocidad de reacción es, por tanto muy pequeña y se tiene que emplear un catalizador (platino u óxidos de tiene que emplear un catalizador (platino u óxidos de metales).metales).

• Tiene un rendimiento mayor y se utiliza para preparar ácido Tiene un rendimiento mayor y se utiliza para preparar ácido muy concentrado (fumante) u óleum (normalmente al 98 %).muy concentrado (fumante) u óleum (normalmente al 98 %).

Page 86: Química inorgánica descriptiva

8686Método de contacto para Método de contacto para lala obtenciónobtención del Hdel H22SOSO44..• Éste método tiene un rendimiento máximo en Éste método tiene un rendimiento máximo en

fabricar SOfabricar SO33 a partir de SO a partir de SO22. Al ser exotérmica esta . Al ser exotérmica esta reacción debe realizarse a temperatura poco reacción debe realizarse a temperatura poco elevada; la velocidad de reacción es, por tanto muy elevada; la velocidad de reacción es, por tanto muy pequeña y se tiene que emplear un catalizador pequeña y se tiene que emplear un catalizador (platino u óxido de vanadio). (platino u óxido de vanadio).

• Se obtiene un mayor rendimiento si en vez de Se obtiene un mayor rendimiento si en vez de adicionar agua directamente, formamos como adicionar agua directamente, formamos como producto intermedio el ácido disulfúrico (Hproducto intermedio el ácido disulfúrico (H22SS22OO77):):

– SOSO33 + H + H22SOSO44 H H22SS22OO77

Page 87: Química inorgánica descriptiva

8787Producción deProducción de HH22SOSO44..

http://www.diquima.upm.es/Investigacion/proyectos/chevic/sulfurico.html

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8888

Aplicaciones del HAplicaciones del H22SOSO44..

• Sirve para la preparación de la mayor parte Sirve para la preparación de la mayor parte de los ácidos minerales y orgánicos, de los de los ácidos minerales y orgánicos, de los sulfatos de hierro, de cobre y de amonio, sulfatos de hierro, de cobre y de amonio, empleados en la agricultura, de los empleados en la agricultura, de los superfosfatos y de los alumbres. superfosfatos y de los alumbres.

• El ácido diluido con agua se utiliza en la El ácido diluido con agua se utiliza en la depuración de aceites y benzoles, en la depuración de aceites y benzoles, en la refinación del petróleo, en el decapado de refinación del petróleo, en el decapado de los metales y también en pilas y los metales y también en pilas y acumuladores. acumuladores.