LOS SIMBOLOS Y FORMULAS A TRAVES DE LA HISTORIA

El desarrollo de la química como ciencia hizo necesario dar a cada sustancia desconocida necesario dar a cada sustancia conocida un nombre que pudiera representarse de forma abreviada, pero que al mismo tiempo incluyera información acerca de la composición molecular de las sustancias y de su naturaleza elemental. Los alquimistas habían empleado ya símbolos para representar los elementos y compuestos hasta entonces conocidos. Muchos de estos símbolos y formulas representaban cuerpos celestes, pues, los primeros químicos pensaban que las sustancias materiales estaban íntimamente relacionadas con el cosmos. Dalton fue el primero en utilizar un sistema de signos, desprovisto de misticismo, para los diferentes elementos y con base en estos, para algunos compuestos. Los símbolos modernos para representar los elementos químicos se deben aBerzelius, quien propuso utilizar, en vez de signos arbitrarios, la primera letra del nombre latino del elemento. Cuando varios elementos tuvieran la misma inicial, se representaban añadiendo la segunda letra del nombre. Así, por ejemplo, el carbono, el cobre y el calcio se representan: C, Cu y Ca, respectivamente. Observa que la primera letra se escribe en mayúscula, mientras que la segunda, cuando esta presente, se escribe en minúscula. De la misma manera como estos símbolos representan elementos, las formulas indican la composición molecular de las sustancias, mediante la yuxtaposición de los símbolos de los elementos constituyentes. Para indicar el número de átomos presentes de cada elemento integrante de la molécula, se escribe tal cantidad como un subíndice al lado del correspondiente elemento. Por ejemplo, la fórmula del agua H2O, indica que esta constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

NOMENCLATURA QUIMICA

La nomenclatura química (del latín nomenclatūra) es un conjunto de reglas o fórmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los compuestos químicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, en inglés International Union of Pure and Applied Chemistry) es la máxima autoridad en materia de nomenclatura química, la cual se encarga de establecer las reglas correspondientes. La moderna nomenclatura química tiene su origen en el Méthode de nomenclature chimique publicado en 1787 por Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737-1816), Antoine Lavoisier (1743-1794), Claude Louis Berthollet (1748-1822) y Antoine-François de Fourcroy (1755-1809).1 Siguiendo propuestas anteriores formuladas por químicos como Bergmann y Macquer, los autores franceses adoptaron como criterio terminológico fundamental la composición química. Los elementos fueron designados con nombres simples (aunque sin ningún criterio común) y únicos, mientras que los nombres de los compuestos químicos fueron establecidos a partir de los nombres de sus elementos constituyentes más una serie de sufijos. Esta terminología se aplicó inicialmente tanto a sustancias del reino mineral como del vegetal y animal, aunque en estos últimos casos planteaba muchos problemas. El desarrollo de la química orgánica a partir de los años treinta del siglo XIX propició la creación de nuevos términos y formas de nombrar compuestos que fueron discutidos y organizados en el congreso de Ginebra de 1892, del que surgieron muchas de las características de la terminología de la química orgánica. El otro momento decisivo en el desarrollo de la terminología química fue la creación de la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). La sociedad surgió a partir de la Asociación Internacional de Sociedades de Química que se fundó en París en 1911 con representantes de sociedades nacionales de catorce países. De esta asociación surgieron varios grupos de trabajo encargados de estudiar nuevas propuestas de reforma de la nomenclatura química.Tras la interrupción producida por la Primera Guerra Mundial, una nueva asociación volvió a crearse en 1919, cambiando su nombre por el de Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). La guerra no sólo supuso la aparición de una nueva organización sino también la salida de las sociedades alemanas, que habían sido uno de los primeros impulsores de estas organizaciones internacionales de química. A pesar de ello, la nueva institución creció rápidamente hasta reunir en 1925 veintiocho organizaciones nacionales de química, entre las que se encontraba la española. Además, figuraban químicos representantes de diversas revistas como Chemical Abstracts estadounidense, el Journal of the Chemical Society , de Gran Bretaña, y el Bulletin Signaletique de la Société Chimique de France. Posteriormente se sumaron los editores de la Gazzeta Chimica italiana, los de la suiza Helvetica Chimica Acta y los del Recueil des Travaux Chimiques de Holanda. Finalmente, en 1930, se produjo la entrada de los representantes de las sociedades alemanas, lo que permitió que se integraran los representantes del Beilstein Handbuch de Alemania, con lo que se completó la representación de las principales revistas y de los dos repertorios de química más importantes del momento. Todos ellos, junto con los representantes de las sociedades químicas, jugarían un papel decisivo en el desarrollo de la terminología química en los años siguientes.

NUMERO DE OXIDACION

Se denomina número de oxidación a la carga que se le asigna a un átomo cuando los electrones de enlace se distribuyen según ciertas reglas un tanto arbitrarias. Las reglas son:  Los electrones compartidos por átomos de idéntica electronegatividad se distribuyen en forma equitativa entre ellos.  Los electrones compartidos por átomos de diferente electronegatividad se le asignan al más electronegativo. Luego de esta distribución se compara el número de electrones con que ha quedado cada átomo con el número que posee el átomo neutro, y ése es el número de oxidación. Éste se escribe, en general, en la parte superior del símbolo atómico y lleva el signo escrito. Por ejemplo: Vamos a determinar el número de oxidación del Cl en Cl2 y en HCl. Los dos electrones de enlace se reparten uno para cada átomo, ya que por tratarse de átomos del mismo elemento, obviamente tendrán igual valor de electronegatividad. Cada átomo de Cl queda ahora con 7 electrones de valencia, que son los mismo que tiene el átomo neutro, lo que determina que su número de oxidación sea 0. Los dos electrones de enlace se le asignan al Cl por ser el átomo de mayor electronegatividad, quedando así, con 8 electrones de valencia, uno más que los del átomo neutro, por lo que su número de oxidación es –1. El H ha quedado sin su único electrón, y su número de oxidación es +1. De las dos reglas anteriores surge una serie de reglas prácticas que permiten asignar números de oxidación sin necesidad de representar las estructuras de Lewis, las cuales a veces pueden ser complejas o desconocidas.

VALENCIA

La valencia, también conocida como número de valencia, es una medida de la cantidad de enlaces químicosformados por los átomos de un elemento químico. A través del siglo XX, el concepto de valencia ha evolucionado en un amplio rango de aproximaciones para describir el enlace químico, incluyendo la estructura de Lewis (1916), la teoría del enlace de valencia (1927), la teoría de los orbitales moleculares (1928), la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (1958) y todos los métodos avanzados de química cuántica. TIPOS DE VALENCIA Valencia positiva máxima: Es el número positivo que refleja la máxima capacidad de combinación de un átomo. Este número coincide con el Grupo de la Tabla Periódica al cual pertenece. Por ejemplo: el Cloro (Cl) es del Grupo VII A en la tabla, por lo que su valencia positiva máxima es 7. Valencia negativa: Es el número negativo que refleja la capacidad que tiene un átomo de combinarse con otro pero que obviamente esté actuando con valencia positiva. Este número negativo se puede determinar contando lo que le falta a la valencia positiva máxima para llegar a 8, pero con signo -. Por ejemplo: a la valencia máxima positiva del átomo de cloro es 7, por lo que le falta un electrón para cumplir el octeto, entonces su valencia negativa será -1 Trabajo, con los avances en la teoría del enlace químico, pero aún es usado ampliamente en estudios elementales donde provee una introducción heurística a la materia.

FUNCION OXIDO

Cuando se hace reaccionar un metal con el oxígeno, se obtiene un óxido: metal + oxigeno ———› óxido metálico Na + ———› sodio + oxigeno ———› óxido de sodio Nomenclatura Para formar el nombre del óxido se escribe la palabra "óxido" seguido de la preposición "de" y después el nombre del metal. Si el metal presenta más de dos valencias, se escribe entre paréntesis con número romano la valencia del metal con la que esté actuando Ejemplo: Casi todos los elementos forman combinaciones estables con oxigeno y muchos en varios estados de oxidacion. Debido a esta gran variedad las propiedades son muy diversas y las características del enlace varían desde el típico sólido iónico hasta los enlaces covalentes. Por ejemplo son óxidos el óxido nítrico, NO, o el dióxido de nitrogeno, NO2. Los óxidos son muy comunes y variados en la corteza terrestre. También son llamados anhidridos porque son compuestos que han perdido una molecula de agua dentro de sus moléculas. Por ejemplo el anhidrido carbonico: CO2 H2CO3.

FUNCION HIDROXIDO

Son compuestos ternarios que se caracterizan porque poseen el ion hidróxido o hidroxilo (OH)-1 unido mediante enlace iónico al catión metálico. El ión (OH)-1 queda libre cuando el hidróxido se disuelve en agua. En casos en que el hidróxido es insoluble, el ión hidróxido no queda libre. Los hidróxidos poseen propiedades básicas, por ello se les llama también bases. Aunque el término base es mucho mas amplia para referirse a un conjunto de sustancias de propiedades características (opuestos a los ácidos), como por ejemplo: · enrojecen la fenolftaleína · azulean el papel de tornasol · neutralizan ácidos · desnaturalizan proteínas · al tacto son resbalosas o jabonosas · poseen sabor caustico o amargo A los hidróxidos de los metales alcalinos (Li , Na , K , Rb , Cs) se les llama álcalis. Son muy solubles en el agua, tóxicos y venenosos Obtención General: Generalmente se produce por reacción química del agua con los óxidos básicos o por la reacción directa de un metal alcalino o alcalino terreo con el agua. Oxido básico + H2O → hidróxido Ejemplos: · CaO (óxido de calcio) + H2O → Ca (OH)2 : hidróxido de calcio · CuO (óxido cúprico) + H2O → Cu (OH)2 : hidróxido cúprico · Na2O (óxido de sodio) + H2O → 2 Na OH : hidróxido de sodio metal (IA ó IIA) + H2O → hidróxido + H2 Ejemplos: · 2K + H2O → 2 KOH (hidróxido de potasio) + H2 · Ba + 2 H2O → Ba (OH)2 (hidróxido de bario) + H2 La nomenclatura quimica de los hidróxidos se realiza en forma similar que en el caso

FUNCION SAL

Una sal es un compuesto químico formado por cationes (iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa). Son el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, donde la base proporciona el catión y el ácido el anión. La combinación química entre un ácido y un hidróxido (base) o un óxido y un hidronio (ácido) origina una sal más agua, lo que se denomina neutralización. Obtenciones Generales: 1. Reacción de neutralización ácido + base → sal + agua 2. Reacción de desplazamiento ‘acido + metal → sal + H2 Nomenclatura: debe nombrarse primero el anión y luego el catión de acuerdo a la nomenclatura de iones que se trató anteriormente, es decir: Na+1 + Cl-1 → NaCl , cloruro de sodio Ca+2 + (PO4)-3 → Ca3 (PO4) -2 , fosfato de calcio Tipos de sales: I. De acuerdo al tipo de ácido origen son de dos tipos: 1. Sal oxisal, deriva de un ácido oxácido. H2SO4 (ac. sulfúrico) + NaOH (hidroxido. de sodio) → Na2SO4 (sulfato de sodio) + H2O H2SO2 (ac. sulfuroso) + Fe → FeSO3(sulfito ferroso) + H2 2. Sal haloidea, deriva de un ácido hidrácido. H2Cl (ac. clorhídrico) + Ca (OH)2 (hidrox. de calcio) → CaCl2 (cloruro de Ca) + H2O H2S (ac. sulfhídrico) + Ba → BaS (sulfuro de bario) + H2 Se observa que las oxisales poseen atomo de oxígeno, mientras que las sales haloideas no.

FUNCION HIDRURO

Los hidruros son compuestos binarios que se originan de la combinación del hidrógeno con otro elemento. De acuerdo con el tipo de elemento con que se combine. Los hidruros se clasifican en: · Hidruros metálicos · Hidruros no metálicos Obtención general: Elemento químico + Hidrógeno → hidruro Donde X = valencia del elemento Los hidruros mas importantes son de los elementos representativos que actúan con una sola valencia o valencia fija. Hidruros metálicos: Se obtiene de la combinación del hidrógeno con metales. El hidrógeno actúa con estado de oxidación –1 (H1- ion hidruro) Los hidruros metálicos por lo general son sólidos a temperatura ambiental. Para nombrar los hidruros metálicos se emplean la nomenclatura de stock y la nomenclatura sistemática. Cuando se unen químicamente dos hidruros metálicos, se forman hidruros dobles, que se nombran indicando el vocablo doble antes del nombre de los metales. Ejemplos: · LiH + AlH3 → AlLiH4 , tetrahidruro doble de aluminio y litio · CaH2 + NaH → CaNaH3 , trihidruro doble de calcio y sodio Hidruros no metálicos Son compuestos binarios formados por la combinación del hidrógeno con elementos no metálicos. A los hidruros no metálicos los clasificamos en dos grupos: · hidruros especiales · ácidos hidrácidos Hidruros Especiales.- Son los hidruros de los no metales de los grupos IIIA (B) , IVA (C , Si) y VA (N , P , As , Sb), poseen nombres especiales (comunes) que son aceptados por la IUPAC. En general son sustancias gaseosas muy tóxicas. En soluciones acuosas no poseen carácter ácido.

FUNCION FLUORURO

Los fluoruros suelen ser elementos incoloros (si no están unidos a un grupo coloreado). Los fluoruros de los metales alcalinos son solubles en agua e higroscópicos, mientras que los fluoruros de los elementos alcalinotérreos, especialmente del calcio y del bario, son poco solubles. El fluoruro de calcio se encuentra en la naturaleza como fluorita (de este mineral han recibido su nombre el elemento y los fluoruros), el principal mineral de este elemento. El difluoruro de oxígeno (OF2) es el único compuesto con el oxígeno en el estado de oxidación +2. El fluoruro no puede ser oxidado por otros elementos o compuestos a flúor elemental, por ello los fluoruros pueden estabilizar los números de oxidación más elevados de los elementos. Los compuestos fluoruros exterminan todos los microorganismos del sistema digestivo. A largo plazo pueden causar problemas digestivos y ciertos problemas con el colon.

FUNCION RADICAL

En química, un radical (antes radical libre) es una especie química (orgánica o inorgánica), caracterizada por poseer uno o más electrones desapareados. Se forma en el intermedio de reacciones químicas, a partir de la ruptura homolítica de una molécula y, en general, es extremadamente inestable y, por tanto, con gran poder reactivo y de vida media muy corta (milisegundos). En la Nomenclatura de los compuestos orgánicos, de acuerdo con la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), el término radical debe usarse sin el adjetivo libre, considerado innecesario y obsoleto especialmente en la química orgánica. Antiguamente, el término radical se ocupaba para denominar un grupo sustituyente, y el descubrimiento de sus formas "libres" llevó al uso del adjetivo para diferenciarlos. Actualmente estos sustituyentes se nombran por sus grupos, por ejemplo grupo alquilo o grupo metilo, y los "radicales libres" se nombran simplemente radicales.Los radicales tienen una configuración electrónica de capas abiertas por lo que llevan al menos un electrón desapareado que es muy susceptible de crear un enlace con otro átomo o átomos de una molécula. Desempeñan una función importante en la combustión, en la polimerización, en la química atmosférica, dentro de las células y en otros procesos químicos.

FUNCION QUIMICA

En química, el grupo de algunas sustancias compuestas que poseen propiedades químicas semejantes, denominadas propiedades funcionales, recibe el nombre de función química. Cuando un determinado compuesto posee características como acidez o basicidad, solubilidad en agua, reactividad de acuerdo con determinada función química, se dice que este pertenece a esta función química. Las funciones químicas son divididas de acuerdo con la división clásica de la química. Existen cuatro tipos de función inorgánica: óxido, ácido, base y sal. El criterio de clasificación de una sustancia en una de esas funciones es el tipo de iones que se forman cuando ella es disuelta en agua. En función de la naturaleza inexistente de los compuestos químicos, las funciones pueden primariamente ser divididas entre funciones inorgánicas que son las funciones de compuestos que no poseen cadena carbonada que es la principal característica de esos compuestos. Están divididas en acidos, bases, sales y oxidos y funciones orgánicas que son las relativas a los com,puestos organicos.

GRUPO FUNCIONAL

El grupo funcional es un átomo o conjunto de átomos unidos a una cadena carbonada, representada en la fórmula general por R para los compuestos alifáticos y como Ar (radicales arílicos) para los compuestos aromáticos. Los grupos funcionales son responsable de la reactividad y propiedades químicas de los compuestos orgánicos. La combinación de los nombres de los grupos funcionales con los nombres de los alcanos de los que proceden una nomenclatura sistemática poderosa para denominar a los compuestos orgánicos. Los grupos funcionales se asocian siempre con enlaces covalentes, al resto de la molécula. Cuando el grupo de átomos se asocia con el resto de la molécula primeramente mediante fuerzas iónicas, se denomina más apropiadamente al grupo como un un poliatómico o un complejo. CH3-CH2-OH, el OH es el grupo funcional alcohol o grupo hidroxilo para ser mas preciso. El compuesto original es CH3-CH3 se llama etano, se reemplaza un hidrogeno por el grupo OH y ahora el compuesto se llama etanol, CH3-CH2-OH.

VIDEO DE FUNCIONES QUIMICAS