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Archivos Mensuales: julio 2009

Ejemplos de nomenclatura


El “sulfuro ferroso” será el nombre de la sal no oxigenada (-uro) formada a partir del ácido sulfhídrico (Azufre combinado con Hidrógeno) y el hidróxido ferroso (en el que el Hierro utiliza solamente 2 de sus 3 electrones compartibles).

El “cloruro férrico” será el nombre de la sal no oxigenada (-uro) formada a partir del ácido clorhídrico (Cloro combinado con Hidrógeno) y el hidróxido férrico (en el que el Hierro utiliza sus 3 electrones compartibles).

El “hipobromito cúprico” será el nombre de la sal oxigenada (-ito) formada a partir del ácido hipobromoso (óxido hipobromoso disuelto en agua en el que el Bromo utiliza la menor de sus posibilidades compartiendo solamente 1 de sus 7 electrones disponibles) y el hidróxido cúprico (en el que el Cobre utiliza sus 2 electrones compartibles).

El “sulfato cálcico” será el nombre de la sal oxigenada (-ato) formada a partir del ácido sulfúrico (óxido sulfúrico disuelto en agua en el que el Azufre utiliza la mayor de sus posibilidades compartiendo sus 6 electrones disponibles) y el hidróxido cálcico (en el que el Calcio utiliza su única posibilidad de ceder o compartir 2 electrones). Como el Calcio no tiene otra posibilidad, el óxido, el hidróxido y, en este caso, el sulfato sería suficiente denominarlos “de calcio”, porque hay uno solo de cada tipo.

Por tanto es suficiente tener un buen conocimiento de los números de oxidación (valencias) de los elementos en sus combinaciones más comunes y de estas reglas para poder denominarlos adecuadamente, o para, a partir del nombre, poder escribir correctamente la fórmula del compuesto.

Lo que hemos dicho al hablar de los elementos químicos vale también para los compuestos, en lo que hace a “conocer la familia”.
La práctica es la que permite reconocer fácilmente las diferentes fórmulas que representan los diferentes compuestos,
especialmente los que más utilicemos diariamente.
No es más difícil relacionar el nombre del sulfato cúprico con ese compuesto que relacionar a Arquímedes de Siracusa con la Filosofía griega.

Prof. Daniel Galatro
 
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Publicado por en 31 julio, 2009 en nomenclatura, nomenclatura - ejemplos, Notas del Prof. Galatro

 

Combinación de ácidos con hidróxidos


Combinación de los hidrácidos con los hidróxidos:

Las moléculas de hidrácidos son carenciadas electrónicamente, en tanto que las moléculas de los hidróxidos tienen la tendencia de ceder electrones.
Es lógico que, cuando los iones de un hidrácido colisionan con los iones de un hidróxido, se produzca una reacción química llamada “neutralización“, en la que el H+ del hidrácido se combinará con el OH- para formar H2O (agua) (elemento abundantísimo en nuestra biosfera).

El ión negativo remanente del hidrácido y el ión positivo remanente del hidróxido, cuando el agua desaparezca del medio (por ejemplo, por evaporación) formarán un compuesto generalmente cristalino denominado “sal” que no contendrá oxígeno.

Combinación de los oxácidos con los hidróxidos:

También las moléculas de los oxácidos reaccionan con las moléculas de los hidróxidos para que ambas puedan disminuir su energía distribuyendo mejor sus electrones.
Cuando un oxácido choca con un hidróxido, se neutralizarán y formarán agua, dejando como remanentes sus iones que, al desaparecer el agua, se integrarán en una “sal que contendrá oxígeno.

Reglas de nomenclatura de las sales:

· El nombre de una sal depende de los nombres de los ácidos e hidróxidos que la formaron. El ácido condiciona el primer término del nombre, en tanto que el hidróxido condiciona el segundo.
· Un ácido no oxigenado, cuyo nombre termina en “hídrico”, formará una sal no oxigenada cuyo anión tendrá un nombre terminado en “uro“. Por ejemplo, el “ácido clorhídrico” formará “cloruros”.
· Un ácido oxigenado cuyo nombre es “hipo…oso“, formará una sal oxigenada llamada “hipo…ito de…”. Por ejemplo, el “ácido hipobromoso” formará “hipobromitos”.
· Un ácido oxigenado cuyo nombre es “…oso“, formará una sal oxigenada llamada “…ito“. Por ejemplo, el “ácido nitroso” formará “nitritos”.
· Un ácido oxigenado cuyo nombre es “…ico“, formará una sal oxigenada llamada “…ato“. Por ejemplo, el “ácido carbónico” formará “carbonatos”.
· Un ácido oxigenado cuyo nombre es “per…ico“, formará una sal oxigenada llamada “per…ato“. Por ejemplo, el “ácido perclórico” formará “percloratos”.

· En Argentina, suele utilizarse un poema sin sentido para estas reglas de nomenclatura de las sales oxigenadas: “oso chiquito, pico de pato”, que posibilita recordar que “los ácidos terminados en oso dan sales terminadas en ito, y los ácidos terminados en ico dan sales terminadas en ato” (¿la conocías?).

· El aporte que al nombre de la sal realiza el hidróxido aparece, hemos dicho, en el segundo término del nombre. Si el hidróxido termina en “…oso” la sal terminará también en “…oso“. Si el hidróxido termina en “…ico“, la sal terminará también en “…ico

 
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Combinaciones con oxígeno


· Cuando un elemento, metálico o no metálico se combina con oxígeno, forma siempre un óxido, en el que, compartiendo electrones con el oxígeno o cediéndoselos, el elemento queda con carga positiva.

El oxígeno siempre gana 2 electrones en la combinación.

Pero los óxidos de los metales no tienen igual comportamiento que los óxidos de los no metales, por los que los diferenciaremos a continuación.

Combinación de un metal con oxígeno:

· Cuando el óxido de un metal se disuelve en agua, forma un compuesto llamado “hidróxido“, que tiene exceso molecular de electrones, es decir, tendencia a cederlos. Esta propiedad se denomina “carácter básico” y, por ello, los óxidos de los metales se denominan “óxidos básicos“.

Combinación de un no metal con oxígeno:

· Cuando el óxido de un no metal se disuelve en agua, forma un compuesto llamado “ácido“, que tiene defecto molecular de electrones, es decir, tendencia a ganarlos.

Esta propiedad se denomina “carácter ácido” y, por ello, los óxidos de los no metales se denominan “óxidos ácidos“.

Como antiguamente estos óxidos se obtenían solamente por deshidratación de ácidos, se los suele denominar también “anhídridos” (sin agua).

Como los ácidos formados contienen oxígeno, pueden llamarse “oxácidos“, para diferenciarlos de los “hidrácidos” que no lo contienen.

Reglas de nomenclatura de los óxidos:

Hay varias que se aplican simultáneamente.

Son fijadas por los Congresos de la IUC (International Union of Chemistry) y la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry).

Veremos las de uso más frecuente.

· Como un elemento puede ceder o compartir uno o más de sus electrones de valencia, formará uno o más óxidos diferentes.

· Si solamente puede ceder o compartir un único número fijo de electrones, formará un único óxido que se denominará “óxido de …” u “óxido …ico”.

Por ejemplo, el Aluminio, que sólo puede ceder 3 electrones, formará el óxido de aluminio: Al2O3 (también denominable “óxido alumínico”).
· En cambio, el Hierro puede ceder o compartir, según la cantidad de oxígeno presente, 2 de sus electrones de valencia o los 3.

Esto hará que forme dos óxidos básicos diferentes.

El más habitual (en el que el Hierro cede 3 electrones) se denominará “óxido férrico” (Fe2O3), en tanto que aquél en el que, por no haber oxígeno suficiente, cede o comparte solamente 2 electrones, llevará el nombre de “óxido ferroso” (FeO).
· En general:

Si hay solamente una cantidad fija de electrones de valencia que puede perderse o compartirse, entonces será “óxido de … ” u “óxido …ico”.

Si hay dos posibles, el menor será “óxido …oso” y el mayor “óxido …ico”.

Si hubiera tres posibles, el que menos cede formará uno menor que el “…oso” y se llamará menor que (hipo) “oso”, es decir, “óxido hipo…oso”, el siguiente “óxido …oso”, y el mayor “óxido …ico”.

Si fueran cuatro las posibilidades, habría que agregar uno mayor que (per) “ico”, denominándose “óxido per…ico”.

 
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Combinaciones con hidrógeno


· Cuando un elemento metálico se combina con el hidrógeno, forma compuestos en los que el metal pierde su electrón y el hidrógeno lo gana.
En general se denominan “hidruros“.
Por ejemplo: Na+H- (hidruro de sodio).
Su nombre siempre lleva la denominación “hidruro de …
El sufijo “uro” indica ausencia de oxígeno.
· Cuando un elemento no metálico se combina con el hidrógeno, forma compuestos en los que el hidrógeno pierde su electrón y el no metal lo gana.
En general se denominan “hidrácidos“, aunque hay excepciones importantes, tales como el NH3 (amoniaco) y el H2O (agua).
Por ejemplo: Cl-H+ (ácido clorhídrico).
Salvo en las excepciones que utilizan nombres de fantasía, los compuestos se denominan “ácido … hídrico“.
 
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Neutrinos: ¿interacción entre mente y cuerpo?


UN APORTE DE NICOLÁS FAUR
DESDE BUENOS AIRES, ARGENTINA

NEUTRINOS: ¿INTERACCIÓN MENTE-MATERIA?

En años recientes se han sugerido otros modelos para la interacción mentemateria; algunos de éstos han sido sugeridos en base a la muy problemática partícula fundamental llamada neutrino.

Aunque Pauli preanunció esta partícula en 1930 basándose tan sólo en la teoría, no fue descubierta experimentalmente sino hasta 1956, lo que no ha de sorprendernos, porque tiene en verdad pocas características físicas positivas. Se le ha llamado la “partícula fantasma” porque no tiene masa, ni carga eléctrica, ni campo magnético, por lo que sólo en ocasiones sumamente raras interactúan con otras partículas.

Se dice que miles de millones de neutrinos bombardean cada centímetro cuadrado de la superficie terrestre cada segundo, pero pasan a través de la tierra cual si ésta fuese espacio abierto; de hecho interactúan tan poco los núcleos atómicos que para conseguir el mismo número de interacciones que un electrón cuando pasa a través de una hoja de plomo de un milímetro, un neutrino tendría que pasar a través de una muralla de plomo de quince millones de kilómetros de espesor; sus desusuales propiedades han sugerido a algunos que podría proporcionar el modelo conceptual para una partícula de la mente o “mindon” (en inglés mind=mente) como se la ha llamado, y que tendería a ser el eslabón que falta entre la materia y la mente.

Otros han propuesto para este papel a un tipo diferente de partícula – que habría de llamarse “psicón”- y que poseería un carácter más configurado. Esta proporcionaría algo así como un “campo minado” que influenciaría los eventos atómicos sin uso de fuerza, en una forma que aún está por ser descubierta. Una partícula puramente física preanunciada por los físicos teóricos y que supuestamente posee propiedades muy poco convencionales es el “taquión” al que se adjudica una velocidad superior a la de la luz. La existencia de tal partícula está aparentemente excluida por la teoría espacial de la relatividad, a menos que uno admita la posibilidad de que tenga “masa imaginaria”, concepto que es difícil, si no imposible, de explicar. En cualquier forma se está empleando bastante dinero y esfuerzo en experimentos planeados con el fin de establecer la existencia de esta partícula. Si se la descubre, su capacidad de exceder la velocidad de la luz violaría en principio la causalidad, ya que si uno pudiese manipular sería posible envíar mensajes hacia el pasado.

Especulaciones de este tipo habrían descartado años atrás calificándolas de fantásticas o de “místicas”, pero prevalece tal clima de opinión en la física teórica, que pueden hacerse ahora con toda seriedad por prominentes hombres de ciencia, sin temor al ridículo. Creemos que debe ser patente que recurrir a un principio físico como el Principio de la Incertidumbre de Heisenberg, debe implicar a fin de cuentas una teoría psicofísica de este tipo.

 

Uniones químicas


¿En qué consiste la unión química?

Hay varias posibilidades de interacción para que un átomo logre un estado de mayor estabilidad energética después del evento que significa un choque con otro átomo.

ENLACE COVALENTE APOLAR

Si ambos son idénticos energéticamente (tienen la misma electronegatividad), lo que se da entre dos átomos del mismo elemento que tienen la misma necesidad de conseguir uno o dos electrones para asemejarse al gas noble más cercano, comparten (aparean) electrones en forma equilibrada (aportan 1 electrón cada uno para cada enlace y luego comparten los 2 electrones en un 50% cada uno).

Este enlace se denomina covalente apolar.

Covalente, porque hay un “reparto” en el que ninguno pierde ni gana totalmente un electrón.

Apolar, porque la distribución final de la nube electrónica es homogénea y no existen zonas más positivas ni más negativas.

Este enlace se da en los casos en que la diferencia de valores de electronegatividad entre los dos átomos es cero.

ENLACE COVALENTE POLAR

Si ambos son parecidos energéticamente (tienen electronegatividades cuya diferencia no supera el valor 1,7 , lo que se da habitualmente entre dos no metales), buscan asemejarse al gas noble más cercano compartiendo (apareando) electrones pero en forma menos equilibrada (aportan 1 electrón cada uno para cada enlace pero luego comparten en forma no tan equilibrada).

El más electronegativo atrae más que el otro el par electrónico hacia su núcleo y lo utiliza un mayor porcentaje del tiempo que su oponente.

La nube electrónica se desplaza hacia el más electronegativo, generando una zona (polo) negativo, adelgazándose en el extremo del menos electronegativo, conformando una zona (polo) positiva.

Este enlace se denomina covalente polar.

Covalente, porque ninguno pierde ni gana totalmente un electrón.

Polar, por la distribución final de la nube electrónica no es homogénea y aparecen un polo negativo y un polo positivo.

Como hemos dicho, este enlace se da cuando la diferencia de electronegatividades es mayor que cero pero no superior a 1,7.

En el caso de los enlaces covalentes existen dos variantes:
· que cada átomo aporte un electrón para el enlace (enlace covalente puro)
· o que los dos electrones sean aportados por el mismo átomo y el otro “aproveche” su fuerte electronegatividad para usar sin aportar (enlace covalente dativo o enlace covalente coordinado).

ENLACE COVALENTE DATIVO
(también llamado
ENLACE COVALENTE COORDINADO)

Es el caso típico de algunos enlaces con Oxígeno, buscador incansable de electrones que suele utilizar un par de electrones ajeno para colocarse dentro de su órbita y así completar sus 8 electrones externos en forma totalmente gratuita, cumpliendo la “regla del octeto“.

Este enlace suele denominarse “covalente dativo“, porque, si bien comparten el par, sólo uno de ellos es el que da.

Cuando ambos aportan y comparten, el enlace se denomina “covalente puro“.

ENLACE ELECTROVALENTE
(también llamado IÓNICO)

Cuando un átomo con electronegatividad relativamente alta choca contra otro con electronegatividad relativamente baja (con una diferencia entre ambas mayor que 1,7), es tan fuerte la atracción hacia el núcleo del primero que, literalmente, arranca electrones al otro.

El más electronegativo alcanza la estructura de su gas noble más cercano con estos electrones “robados” a su oponente, en tanto que el menos electronegativo también logra la estructura similar a la de su gas noble más cercano porque, al perder esos electrones externos, le queda la anteúltima capa completa (con 8 electrones).

Este enlace (que no es realmente una unión) se denomina “electrovalente“, porque los átomos no quedan asociados por un par de electrones compartidos sino porque uno de ellos, con un electrón de más, manifiesta un comportamiento netamente negativo, en tanto que el otro, con un electrón de menos, manifiesta un comportamiento netamente positivo.

Entonces la atracción es eléctrica (entre cargas) y no hay una verdadera “molécula” formada ya que cada átomo positivo queda vinculado a todos los negativos cercanos, y viceversa.

También se denomina “enlace iónico“, porque un átomo cargado puede moverse en un campo eléctrico hacia un electrodo de signo opuesto. Es como si “vagara” y por ello se le dio el nombre de ión (vagabundo, en griego).

ENLACE METÁLICO

Cuando dos átomos metálicos (de baja electronegatividad) no tienen posibilidad de chocar contra un átomo de no metal, suelen compartir sus nubes electrónicas y formar redes cristalinas.

Este enlace suele denominarse “metálico” y explica las propiedades de los metales de conducir el calor y la electricidad, entre otras.

ENLACES SIMPLES, DOBLES Y TRIPLES

Cuando dos átomos comparten o intercambian 2 electrones (un par), el enlace se llama “simple“.

Cuando comparten o intercambian 4 electrones (dos pares), el enlace se llama “doble“.

Cuando comparten o intercambian 6 electrones (tres pares), el enlace se llama “triple“.

 

Por qué los átomos forman moléculas


¿Por qué los elementos se unen para formar compuestos?

Si dos átomos chocan uno contra el otro (única forma de interactuar entre ellos), se produce una instantánea “toma de decisión” inconsciente.

Si juntos conforman un sistema más estable (con menor energía potencial), quedan unidos de alguna manera.

Si juntos conforman un sistema menos estable (con mayor energía potencial), se separan y cada uno prosigue su camino.

En el laboratorio, esto puede manipularse por medios físicos (presión y temperatura) o químicos (presencia de catalizadores que favorecen la ocurrencia de un enlace entre átomos) de modo de lograr que lo que no se produciría naturalmente, se produzca forzadamente.

¿De qué dependerá la posibilidad de unirse?

En realidad, de diversos factores.

A una determinada presión y una determinada temperatura, dependerá de la estructura electrónica de las capas de valencia de cada uno de ellos y de la afinidad relativa de ambos por los electrones (electronegatividad, electropositividad), vinculada con el radio de cada átomo (la distancia desde el núcleo hasta las capas de valencia).

 
 
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