sales cuaternarias

                                                              Sales Cuaternarias

sustancias inorgánicas formadas, como su nombre lo indica por cuatro elementos diferentes. Por lo general son derivadas de sales oxigenadas, parcialmente hidrogenadas.

Composición química 

son aquellos compuestos que ademas del cation y anión, llevan iones óxidos e iones hidroxilos. Se nombran de manera similar a otros tipos de sales, cuidando de intercalar la palabra oxido, segun corresponda, precedida del prefijo numérico cuando sea necesario. Si partes del ácido sulfúrico(H2SO4)  y solo sustituyes unos de los hidrógenos por un cation metálico, obtienes una sal cuaternaria: KHSO4  Ò  NaHSO4.

Lo mismo puedes plantear si partes de un acido oxigenado que tenga varios hidrogenos como el H3PO4.

Formula

• Co(OH)NO3  Hidroxido nitrato de cobalto
• Bi(OH)2NO3 Nitrato dihidroxido de bismuto
• Pt(OH)NO3 Nitrato hidroxido de platino

Nomenclatura

estas sales se forman por cuatro elementos un metal, un no metal, un ion hidroxilo y oxigeno.

oxisales de amonio

formados por un radical amonio NH4, Un metal y un oxigeno. se nombran iguales a las oxisales cambiando la terminación por "....de amonio" por ejemplo:

(NH4)2SO4   :   Sulfato de diamonio o sulfato de amonio.

NH4NO     :    Nitrato de amonio o nitrito de amonio

Sales ácidas

resultan del reemplazo de los  hidrógenos de un oxacidos por átomos metálicos. se forman con ácidos que presentan dos o mas hidrógenos en su molécula, por ejemplo:

NaHCo3    :    hidrógeno carbonato de sodio.

K2HPo4     :    hidrogeno fosfato de potasio

  

Compuestos ternarios

Hidróxidos

son compuestos por tres elementos: un metal, oxigeno e hidrógeno. En los hidróxidos metálicos el oxigeno y el hidrógeno se encuentran formado uno o mas grupo OH (grupo hidroxilo).

Se pueden formar de dos maneras:

1) oxidos + H2O

2) metal + (OH) -1

ejemplo

compuesto                  sistemática                                   stock                                     tradicional

Na(OH)             monohidroxido de sodio           hidróxido de sodio (I)               hidróxido de sodio

Al(OH)3                 trihidroxido de aluminio          hidróxido de aluminio (III)       hidróxido de aluminio 

Oxacidos 

son compuestos formados por un no metal, oxigeno e hidrógeno. Se obtiene a partir del oxido axido o anhídrido correspondiente sumándole un molécula de agua H2O.

Ejemplo

CO2 + 1H2O = H2CO3 ácido meta carbónico

CO2 + 2H2O = H4CO4 ácido orto carbónico 

Sales ternarias 

compuesto binario hidrogenado

Compuesto binario hidrogenado

Hidridos salinos o Hidruros: H-1

Compuestos formados por H con número de oxidación –1 y un metal activo. Este puede ser un metal alcalino (grupo I), alcalino-terreo (grupo II), excepto Be y Mg o algunos del grupo III, incluyendo lantánidos.

Poseen carácter salino y su enlace es de tipo iónico

Se nombran como hidruro del metal

nomenclatura tradicional      

NaH hidruro de sodio             

CaH2 hidruro de calcio

AlH3 hidruro de aluminio

nomenclatura Stock

hidruro de sodio (I)

hidruro de calcio (II)

hidruro de aluminio (III)

nomenclatura Sistemática

monohidruro de sodio

dihidruro de calcio

trihidruro de aluminio

Hidridos ácidos o Hidrácidos: H+1

Compuestos formados por H y un elemento del grupo VI: S, Se o Te, que actúa con Nº de oxidación –2, o un elemento del grupo VII: F, Cl, Br o I que actúa con n°ox. –1.

Para nombrarlos: raíz del no-metal con sufijo uro + “de hidrógeno”. Cuando están en solución se nombran como ácido, raíz no-metal terminado en hídrico.

nomenclatura tradicional

H2S sulfuro de hidrógeno 

H2Se selenuro de hidrógeno 

HF fluoruro de hidrógeno 

nomenclatura sistematica

H2S =   ácido sulfhídrico

H2Se = ácido selenhídrico

HF   =   ácido fluorhídrico

Compuestos especiales

NH3       amoniaco    -trihiduro de nitrogeno

BH3       borano        -trihidruro de boro

AsH3     Arsina         -trihidruro de arsenio

SbH3     Estibina      -trihidruro de antimonio

PH3      Fosfina       -trihidruro de fosforo

GeH4   Germano     -tetrahidruro de germanio

SiH4     Silano         -tetrhidruro de silicio

CH4     Metano       -tetrahidruro de carbono

Sales binarias

Son la combinación entre un metal y un no metal. Las sales binarias tienen la siguiente formula, que se aplica a todas con las combinaciones: MnNm, donde M es el metal y m su valencia, y donde N es el no metal y n es su valencia. 

nomenclatura tradicional

Se pone primero el nombre del no metal, seguido de la palabra uro. A continuación se coloca el nombre del metal terminado en ico. Si el metal tiene dos valencias se emplea la terminación oso para la menor e ico para la mayor. ejemplo

FeCl3   =  cloruro ferrico

CaBr2  =  bromuro calcio

nomenclatura sistemática

Se empieza poniendo el nombre del no metal acabado en uro, pero se añaden dos prefijos, que indican el número de átomos del metal y del no metal que intervienen en la formula. ejemplo

FeCl3   =  tricloruro de hierro

Co2S3  =  trisulfuro de dicobalto

nomenclatura stock

 Se nombra de manera similar a la tradicional: se escribe primero el nombre del no metal terminado en uro y después la preposición de y por último el nombre del metal, indicando su valencia en números romanos y entre paréntesis. ejemplo

FeCl    = cloruro de hierro (III)

CaBr2 =  bromuro de calcio (II)

pre oxido, óxidos mixtos y anhídrido

Peróxidos

Combinación binaria de oxigeno junto a ciertos metales.

Formulación de peróxidos

Los peróxidos se formulan utilizando la valencia del oxigeno -1 ya que los 2 oxígenos comparten un pareja de electrones por los que en este grupo de elemento no se pueden simplificar las valencias.

Nomenclatura tradicional

Se nombra con la palabra peróxido seguido el nombre del elemento teniendo en cuenta la valencia del elemento metálico. 

-una valencia: peróxido de .......

Li2O2 = peróxido de litio

-dos valencias: 

menor valencia: peróxido .....oso

Cu2O2 =  peróxido cubroso

mayor valencia: peróxido .....ico

Cu3O2 = peróxido cúprico

-tres valencias:
menor valencia: peróxido hipo...oso

TiO2  =  peróxido de hipotitanioso
valencia intermedia: peróxido ...oso
Ti2O4 = peróxido titanioso
mayor valencia: peróxido.....ico
Ti3O4 = peróxido titanico

-cuatro valencia
primera valencia: peróxido hipo......oso
U3O3 = peróxido hipouranioso
segunda valencia: peróxido ....oso
U3O4 = peróxido uranioso
tercera valencia: peróxido....ico
U3O5 = peróxido uranico
cuarta valencia: peróxido per.....ico
U3O6 = peróxido peruranico

Nomenclatura Stock
se realiza indicando el numero de valencia del elemento metálico entre paréntesis y en numero romano, precedido por la expresión "peróxido" + un metal.
Cu2O2 = peroxido de cobre (II)
Ti3O3 = peroxido de titanio (III)

Nomenclatura sistemática
Se indica mediante prefijos numéricos seguidos por la expresión oxido + el prefijo correspondiente junto al elemento metálico.
Li2O2 = diperoxido de dilitio
Ti2O3 = triperoxido de dititanio 

Mixtos

Son óxidos que parecen estar formado por la suma de dos óxidos normales de un mismo metal, constituyen un caso especial que solo se da con algunos metales.

Para escribir la formula de los óxidos  mixtos mas comunes se usa la formula general. ejemplo:

Nomenclatura tradicional

Nomenclatura de Stock

oxido del metal utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del metal cuando este presente mas de un estado de oxidación posible. ejemplo:

Nomenclatura Sistemática

oxido del metal utilizando prefijos que indicen la cantidad de átomo de cada elemento. ejemplo:

Anhídrido

Son compuestos formados por un elemento no metálico y un oxigeno. Este grupo de compuesto son también llamados óxidos ácidos u óxidos no metálicos.

Formulación de anhídrido

Los anhídrido son formados utilizando en símbolo del elemento no metálico junto a la valencia del oxigeno mas el oxigeno junto a la valencia del no metálico.

Nomenclatura tradicional

La nomenclatura tradicional de los anhídrido se realiza nombrando de la palabra anhídrido seguido del elemento no metálico. Para ello se debe tener en cuenta la valencia del elemento no metálicos siguiendo los siguientes criterios:

-una valencia: anhidrido

Si2O4  = SiO2 =  anhídrido silicico

-dos valencia

menor valencia: anhídrido ....oso

C2O2  = CO =  anhídrido carbonoso

C2O4  = CO2  anhídrido carbonico 

-tres valencia

menor valencia: anhídrido hipo....oso

S2O2 = SO  =  anhídrido hiposulfuroso

valencia intermedia: anhídrido ....oso

S2O4  = SO2  = anhídrido sulfuroso

mayor valencia: anhídrido ....ico

S2O6  =  SO3 = anhídrido sulfurico

-cuatro valencia

primera valencia: anhídrido hipo....oso

I2O  = anhídrido hipoyodoso

segunda valencia: anhídrido ....oso

I2O3  = anhídrido yodoso

tercera valencia: anhídrido ......ico

I2O5  = anhídrido yodico

cuarta valencia: anhídrido per....ico

I2O7  =  anhídrido peryodico

Nomenclatura Stock

Consiste en escribir la palabra oxido mas el elemento no metálico a continuación la valencia del elemento no metálico en numero romano y en paréntesis. ejemplo

CO2  = oxido de carbono (IV)

Br2O3  = oxido de bromo (III)

Nomenclatura sistemática

Consiste en la utilización de un prefijo que depende del numero de átomo de cada elemento seguido de la expresión "oxido"+ el elemento no metálico precedido de la valencia del elemento no metálico.

•  1 atomo: mono
•  2 atomo: di
•  3 atomo: tri
•  4 atomo: tetra
•  5 atomo: penta
•  6 atomo: hexa
•  7 atomo: hepta
• ........  

ejemplo:

P2O5  =  pentaoxido de difosforo

Cl2O   = monooxido de dicloro

valencia de metales y no metales

Valencia de metales y no metales

monovalente +1          divalente +2               trivalente +3             tetravalente +4       hexavalente +6

        Na                              Be                               Al                                 Os                           W

        K                                Ca                              Gd                                 Ir                            U

        Rb                              Ra                               Sc                                                                Mo

        Cs                              Sr                                Y

        Fr                              Ba                               Ga

        Li                               Cd                               In

        Ag                              Mg

Metaloide forman compuestos especiales: Bismuto y Boro

Son no metales y no son tetravalente +4: Silicio y Carbono

Metales de valencia variable

1-2               1-3                     2-3                   2-4                    3-5                2-3-6                  2-3-4-6-7

Cu                Au                      Fe                    Pb                      V                  Cr                          Mn

Hg                Tl                      Co                    Sn                      Ta

                                               Ni                    Pt

                                                                      Pd

Familia 1 valencia (1)                                       Familia 2 valencia (2)

Halogenos valencia (1,3,5,7)                            Anfigenos valencia (2,4,6)

         Br                                                                          Se

         I                                                                             S

        Cl                                                                           Te

        F 

Familia 3 valencia (3)                                      Familia 4 valencia (4)

Nitrogenoides valencia (1,3,5,7)                      Carbonoides valecia (2,4)

       N                                                                            C (2,4)

       P                                                                            Si

      As                                                                           Ge

      Sb

Binario

M    + O =  Oxido básico

NM + O =  Oxido ácido o anhídrido

oxido básico + O =  Peróxido

M    + H    = Hidruro

NM + H    = Hidracido 

M    + NM= Sal binaria 

Regla de formulación

1era regla 

Escribiremos los signos de los dos elementos en el orden siguiente:

El metal a la izquierda y el no metal a la derecha.

2da regla 

Un subindice a la derecha del símbolo, indicando el numero de átomo del elemento que intervienen en la formación de la molécula.

El subindice de uno de los elementos es igual a la valencia del otro.

por ejemplo:

El calcio tiene valencia 2 y el flúor 1. El calcio es metal y el flúor es un no metal, por lo que 

Ca1F2

El subindice 1 se sobreentiende representado por el símbolo del elemento, por que no se escribe.

queda asi:

CaF2

Si los subindice obtenidos se pueden simplificar lo haremos:

Ba2O2     =      BaO

Óxidos

compuesto formado por un elemento cualquiera con el oxigeno. El Oxigeno presenta siempre la valencia 2.

Nomenclatura Stock

"Oxido de ....." seguido del nombre del metal y entre paréntesis en numero romano su valencia;      por ejemplo 

FeO óxido de hierro (II)

Fe2O3 óxido de hierro (III)

N2O5 óxido de nitrógeno (V)

Cl2O7 óxido de cloro (VII)

Nomenclatura Sistemática

Se utilizan prefijos numerales griegos para indicar el numero de átomo de cada elemento que forman la molécula.

mono - di - tri - tetra - penta - hexa - hepta 

N2O5 pentaóxido de dinitrógeno

Fe2O3 trióxido de dihierro

Un caso especial de compuestos de oxígeno con otro elemento son los PERÓXIDOS que son la 

combinación de grupo peroxo O22-

donde el oxigeno tiene numero de oxidación -1.

Nomenclatura tradicional.
Se utiliza para nombrar funciones hechas con los metales. Para nombrar los compuestos quimicos con esta nomenclatura, se escribe el nombre generico, seguido por la proposicion "de" y el nombre del elemento.
ejemplo:
Al2O3  =   Oxido de aluminio
Cuando el elemento es de valencia variable se omite la palabra "de" y al nombre del elemento se añade la terminación: hipo...oso, oso, ico o per...cio, todo esto depende de la valencia que estés trabajando.
ejemplo:
Fe2O3    =   Oxido férrico 

   

enlaces quimicos

Enlaces químicos

Enlaces ionicos

Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos se encuentran con átomos  no metálicos.

En este caso del metal ceden electrones al átomo no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de cargar opuesta estos se atraen por las fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto ionico.

Enlace covalente

Enlace convalente son las fuerza que mantiene unidos entre si los átomo no metálicos.

Estos átomos tienen mucho electrones en su nivel mas extremo y tienen tendencia a ganar electrones mas que a cederlos. Por lo tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre si para formar iones de signo opuesto.

En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomo

,uno procedente de cada átomo.

Enlace metálico

Los átomos de los metales tienen poco electrones en su ultima capa, por lo general 1,2 o 3. Estos átomos pierden fácilmente electrones y se convierten en iones positivos.Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forma una nube de electrones que pueden desplazarse a través de toda la red.

grupos, periodos y familia de la tabla periodica

Grupo de la tabla periódica

Existen dieciocho grupo, numerados desde el 1 al 18. Los elementos situados en dos filas fuera de la tabla periódica pertenece al grupo 3.

En un grupo, las propiedades quimicas son muy similares, porque todos los elementos del grupo tienen el mismo numeros de electrones en su ultima o ultimas capas.

Asi, si nos fijamos en la configuración electrónica de los elementos del primer grupo, el 1 grupo o alcalinos :

Elemento	Símbolo	Última capa
Hidrógeno	H	1s1
Litio	Li	2s1
Sodio	Na	3s1
Potasio	K	4s1
Rubidio	Rb	5s1
Cesio	Cs	6s1
Francio	Fr	7s1

La configuración de su ultima capa es igual, variando únicamente el periodo del elemento.

Periodo de la tabla periódica

En la tabla periódica los elementos están ordenados de forma que aquello con propiedades químicas semejantes, se encuentren situados cerca uno de otro.

Los elementos se distribuyen en filas horizontales, llama periodos. Pero los periodos no son todos iguales, sino que el numero de elemento que contienen va cambiando, aumentando al bajar en la tabla periódica.

El 1 periodo tiene 2 elementos, el 2 y el 3 periodo tienen 8 elementos, el 4 y el 5 periodo tienen 18 elemento, el 6 periodo tiene 32 elementos, y el 7 no tiene los 32 elementos porque esta incompleto. Estos 2 últimos periodos tienen 14 elementos separados, para no alargar demasiado la tabla y facilitar su trabajo con ella.

El periodo que ocupa un elemento coincide con su ultima capa electrónica. Es decir, un elemento con cinco capa electrónicas, estará en el quinto periodo. El hierro, por ejemplo, pertenece al cuarto periodo, ya que tiene cuatro capa electrónicas.

 periodo 1(2 elementos)

 periodo 3(8 elementos)

 periodo 4 (18 elementos)

 periodo 6( 32 elementos)

Familias de la tabla periódica

Colocados en orden creciente de número atómico, los elementos pueden agruparse, por el parecido de sus propiedades, en 18 familias o grupos (columnas verticales). Desde el punto de vista electrónico, los elementos de una familia poseen la misma configuración electrónica en la última capa, aunque difieren en el número de capas (periodos). Los grupos o familias son 18 y se corresponden con las columnas de la Tabla Periódica. A continuación se muestran las propiedades generales de los grupos representativos (zona de llenado de orbitales s y p) y las de otras agrupaciones de elementos que se pueden hacer teniendo en cuenta la zona de llenado de orbitales d (transición), f (tierras raras), el carácter metálico (metal, no metal, metaloide). 

familia halogenos: F, Cl, I, At

familia anfigenos: O, Se, S, Te

familia nitrogenoides: N, P, As, Sb

familia carbonoides: C, Ge, Si

teoría cuántica y números cuánticos

Teoría cuántica

El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual esta fundamentada en cuatro números cuánticos mediante los cuales puede describirse un electrón de un átomo.

El desarrollo de esta teoría durante la década de 1920 es el resultado de las contribuciones de destacados científicos entre ellos Einstein, Planck(1858-1947), de Broglie, Bohr(1885-1962), Schrodinger(1887-1961) y Heisenberg.

La siguiente figura muestra las modificaciones que ha sufrido el átomo desde Dalton hasta Schrodinger.

Números cuánticos

Los números cuánticos son variables involucradas en la ecuación de onda de Schrondinger.

Dependiendo de los valores de los números cuánticos, se obtienen diferentes soluciones para la ecuación de onda. 

Estas soluciones permiten conocer los lugares máxima probabilidad para ubicar al electrón dentro del átomo.

Los números  cuánticos de la ecuación de onda son tres:

-El numero cuántico principal (n).
Representa los niveles energéticos. Se designa con números enteros positivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos. Para calcular el numero de electrones que acepta cada nivel se calcula con la formula 2n donde "n" es el nivel.
El valor de "n" determina el volumen efectivo.

-El numero cuánticos secundario (l).
Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.

Cada nivel energético (n) tiene "n" subniveles.

Se designa con numeros que van desde cero hasta n-1, donde "n" es el numero cuantico principal, los cuales se identifican con las letras s,p,d,f.

A continuación se muestra la forma de los 4 subniveles: s,p,d,f.

-El numero cuántico magnético (m).
Representa los orbitales presente en un subnivel.

Se designa con números que van de -1 a +1  pasando por cero.

-El numero cuántico por spin (s)

Se relaciona con el giro del electron sobre su propio eje. Al estar juntos en un mismo orbital, un electron gira hacia la derecha y otro a la izquierda. Se le asigna numeros fraccionarios: -1/2 y +1/2.

Configuración electrónica.

Muestra el acomodo de los electrones en el átomo en niveles y subniveles.

La configuración electrónica puede mostrarse en dos formas.

1) Condesada

Solo muestra en nivel, el subnivel y el numero de electrones.

ejm:

Principio de edificación progresiva o regla de Aufabu

Establece que "los electrones van formando los orbitales atómicos de menor a mayor contenido de energía". 

Cada uno de los Subniveles con su respectivo nivel principal de energía, tiene diferentes energía.

Los subniveles están ordenados de acuerdo con su incremento de energía en la siguiente lista.

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d...

A continuación se muestra un diagrama que representa las energías relativas de los diferentes subniveles electrónicos. Los números entre paréntesis significan la cantidad máxima de electrones en el subnivel. Los subniveles "s" se muestran en negro, los subnivel "p" en rojo, los subniveles "d" en azul y los "f" en verde.

Ejemplos de configuraciones electrónicas condensadas

17Cl: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5.

2) Desarrollada.

Consiste en representar todos los electrones de un átomo, empleando flechas para simbolizar el spin de cada uno.