Reactivos limitante y en exceso ( 2 de BGU) Realizar un mapa conceptual de tema

Reactivos limitante y en exceso

Imagen 8. Pluca , Creative Commons

Una reacción química se produce en condiciones estequiométricas cuando las cantidades de reactivos (en moles) están en las proporciones idénticas a las de la ecuación química ajustada.

Es frecuente que se use un exceso de alguno de los reactivos para conseguir que reaccione la mayor cantidad del reactivo menos abundante.

El reactivo que se consume en su totalidad es el que va a limitar la cantidad de producto que se obtendrá y se denomina reactivo limitante. Los otros reactivos se llaman excedentes o en exceso y no se consumen totalmente.

¿Cómo puedes saber cuál es el reactivo limitante? Por ejemplo, en la reacción del aluminio con el oxígeno para formar óxido de aluminio, mezclas para que reaccionen dos moles de aluminio con dos moles de dioxígeno.
La ecuación ajustada es : 4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃

y haciendo uso de la proporción estequiométrica entre el aluminio y el dioxígeno:

Por tanto, únicamente reaccionan 1,5 moles de O₂ y quedan sin reaccionar 0,5 moles de dioxígeno. El reactivo limitante es el aluminio, que se consume totalmente.
Fíjate en la animación siguiente, que te ayudará a entender el concepto de reactivo limitante y excedente (el título es "estudio de la evolución de una reacción"). En ella se hacen reaccionar dos sustancias (A y B) para formar otras dos (C y D); puedes variar los coeficientes estequiométricos y la cantidad de sustancia inicial de A y de B. Haciendo descender el cursor central la reacción avanza.

Óxidos metálicos ( 1 de BGU) Realizar diez óxidos metálicos con su nombre

Óxidos metálicos (metal + oxígeno)

Los óxidos metálicos son un tipo de óxidos los cuales están formados por un elemento metal más oxígeno. Este grupo de compuestos son conocidos también como óxidos básicos.

Formulación de los óxidos metálicos (óxidos básicos)

La fórmula de los óxidos metálicos es del tipo X₂O_n (donde X es el elemento metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de óxidos metálicos se encuentran: ZnO, MgO, Na₂O, FeO, Au₂O₃, etc.
Los óxidos metálicos se formulan utilizando la valencia del oxígeno -2, para ello se antepone al oxígeno (O) el elemento metal.

Nomenclatura de los óxidos metálicos (óxidos básicos)

La lectura de los compuestos se realiza de forma contraria a su escritura, es decir, se comienza nombrando el óxido seguido del elemento que le precede. Para ello se utilizan las siguientes nomenclaturas:
Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional de los óxidos metálicos se nombra con la palabra óxido seguida del elemento metálico teniendo en cuenta la valencia del elemento metálico.
Los sufijos utilizados siguen el siguiente criterio:

• Una valencia: Óxido ... ico
  • Na⁺¹ + O^-2 » Na₂O: óxido sódico
  • Ca⁺² + O^-2 » Ca₂O₂ » CaO: óxido cálcico
• Dos valencias:
  • Menor valencia: Óxido ... oso
    • Ni⁺² + O^-2 » Ni₂O₂ » NiO: óxido niqueloso
    • Hg⁺¹ + O^-2 » Hg₂O: óxido mercurioso
  • Mayor valencia: Óxido ... ico
    • Ni⁺³ + O^-2 » Ni₂O₃: óxido niquélico
    • Hg⁺² + O^-2 » Hg₂O₂ » HgO: óxido mercúrico
• Tres valencias:
  • Menor valencia: Óxido hipo ... oso
    • Cr⁺² + O^-2 » Cr₂O₂ » CrO: óxido hipocromoso
  • Valencia intermedia: Óxido ... oso
    • Cr⁺³ + O^-2 » Cr₂O₃: óxido cromoso
  • Mayor valencia: Óxido ... ico
    • Cr⁺⁶ + O^-2 » Cr₂O₆ » CrO₃: óxido crómico
• Cuatro valencias:
  • Primera valencia (baja): Óxido hipo ... oso
    • Mn⁺² + O^-2 » Mn₂O₂ » MnO: óxido hipomanganoso
  • Segunda valencia: Óxido ... oso
    • Mn⁺³ + O^-2 » Mn₂O₃: óxido manganoso
  • Tercera valencia: Óxido ... ico
    • Mn⁺⁴ + O^-2 » Mn₂O₄ » MnO₂: óxido mangánico
  • Cuarta valencia (alta): Óxido per ... ico
    • Mn⁺⁷ + O^-2 » Mn₂O₇: óxido permangánico

Nomenclatura de stock: la nomenclatura de stock se realiza indicando el número de valencia del elemento metálico en número romanos y entre paréntesis, precedido por la expresión "óxido de" + elemento metálico.
Ejemplos:
Ni₂O₃: óxido de níquel (III)
HgO: óxido de mercurio (II)
Cuando el elemento metálico sólo tiene una valencia no es necesario indicarla.
Ejemplo:
CaO: óxido de calcio en lugar de óxido de calcio (II)
Nomenclatura sistemática: en esta nomenclatura se indica mediante un prefijo el número de átomos de cada elemento.
Los prefijos utilizados que indican el número de átomos en esta nomenclatura son:

• 1 átomo: Mono
• 2 átomos: Di
• 3 átomos: Tri
• 4 átomos: Tetra
• 5 átomos: Penta
• 6 átomos: Hexa
• 7 átomos: Hepta
• ...

Ejemplos:
Na₂O: monóxido de disodio
Ni₂O₃: trióxido de diníquel
Cuando el elemento metálico actúa con valencia 1 no se indica el prefijo mono.
Ejemplo:
NiO: monóxido de niquel en lugar de monóxido de mononíquel

Hidrocarburos Aromáticos ( 3 de bgu) Realizar diez ejemplos como en clases

Hidrocarburos Aromáticos

¿Qué son?

Son hidrocarburos derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una inusual estabilidad, que le viene dada por la particular disposición de los dobles enlaces conjugados.

¿Cómo se nombran?

Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría. El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos es "areno" y los radicales derivados de ellos se llaman radicales "arilo". Todos ellos se pueden considerar derivados del benceno, que es una molécula cíclica, de forma hexagonal y con un orden de enlace intermedio entre un enlace sencillo y un doble enlace. Experimentalmente se comprueba que los seis enlaces son equivalentes, de ahí que la molécula de benceno se represente como una estructura resonante entre las dos fórmulas propuestas por Kekulé, en 1865, según el siguiente esquema:   Cuando el benceno lleva un radical se nombra primero dicho radical seguido de la palabra "-benceno".  clorobenceno, metilbenceno (tolueno) y nitrobenceno Si son dos los radicales se indica su posición relativa dentro del anillo bencénico mediante los números 1,2; 1,3 ó 1,4, teniendo el número 1 el sustituyente más importante. Sin embargo, en estos casos se sigue utilizando los prefijos "orto", "meta" y "para" para indicar esas mismas posiciones del segundo sustituyente.   1,2-dimetilbenceno, (o-dimetilbenceno) o (o-xileno) 1,3-dimetilbenceno, (m-dimetilbenceno) o (m-xileno) 1,4-dimetilbenceno, (p-dimetilbenceno) o (p-xileno) En el caso de haber más de dos sustituyentes, se numeran de forma que reciban los localizadores más bajos, y se ordenan por orden alfabético. En caso de que haya varias opciones decidirá el orden de preferencia alfabético de los radicales. 1-etil-2,5-dimetil-4-propilbenceno Cuando el benceno actúa como radical de otra cadena se utiliza con el nombre de "fenilo".  4-etil-1,6-difenil-2-metilhexano

Si nos dan la fórmula

Sitúa los localizadores sobre los carbonos del benceno consiguiendo que los localizadores de los radicales sean los más bajos posible. Ordena los radicales por orden alfabético y luego escribe benceno.

Si nos dan el nombre

Coloca los localizadores sobre los carbonos del benceno.  Sitúa los radicales sobre los carbonos correspondientes y completa la fórmula con los átomos de hidrógeno.

Ejemplos

fenilo bencilo (cumeno) isopropilbenceno o (1-metiletil)benceno (estireno) etenilbenceno o vinilbenceno naftaleno antraceno fenantreno bifenilo

Cálculo del Radio Terrestre ( 3 BGU A) Realice un criterio personal de diez lineas sobre este informe

Cálculo del Radio Terrestre

El primer científico que obtuvo la medida del radio de la Tierra fue Eratóstenes (cerca del año 250 antes de Cristo). Él se dio cuenta de que mientras en la ciudad de Siena, Egipto (hoy Asuán) el Sol estaba directamente sobre la cabeza del observador en el mediodía del solsticio de verano, en Alejandría (ciudad ubicada a 5000 estadios = 800 km hacia el norte de Siena) la sombra de un obelisco formaba un ángulo de 7º 12´ en el mismo instante. ¿Cómo hizo Eratóstenes con estos datos para calcular el radio de la Tierra?

 

Veamos:
- Si en Siena el sol está justo sobre la cabeza del observador, entonces un obelisco en esta ciudad no hace sombra en ese instante.

 

- Al mismo tiempo, en Alejandría los rayos del sol forman un ángulo α = 7º 12' con la vertical. Este dato se obtiene midiendo la sombra del obelisco (el obelisco forma un ángulo de 90º con su sombra en el piso):

 

tan (α) = longitud de la sombra / altura del obelisco

 

donde tan (α) es la tangente del ángulo α. (Fig. 1)

 

- Entre Siena (Asuán) y Alejandría hay aproximadamente 800 kilómetros

Nota: Originalmente Eratóstenes midió esta distancia usando el estadio egipcio como unidad (1 estadio = 185 metros), sin embargo, la longitud del estadio olímpico griego (estadio ático) es de 192 metros, por lo que existe cierta controversia sobre el valor realmente empleado y la exactitud del resultado obtenido. En cuanto a cómo obtuvo el dato de la distancia entre las ciudades hay tres hipótesis: tomó la distancia estimada por las caravanas que comerciaban entre ellas; lo obtuvo en la Biblioteca de Alejandría; o calculó la distancia valiéndose de un regimiento de soldados que diera pasos de tamaño uniforme. Finalmente fijó 5000 estadios.

 

- Con estos datos y usando las herramientas trigonométricas ya estamos en condiciones de calcular el radio de la Tierra: (Fig. 2)

 

Trigonometría: La longitud de un arco sobre una circunferencia determinado por un ángulo θ, es igual al radio de la circunferencia multiplicado por el valor de θ expresado en radianes.

 

longitud de arco = Radio * θ (rad)

 

Radián: unidad estándar de medida de ángulos (180º = ¶radianes = 3,141592654 radianes)

 

- Para obtener el radio de la Tierra sólo hay que hacer esta cuenta: (Fig. 3)

 

 

Nota: Este método tiene un pequeño error debido a que las ciudades no se encuentran sobre el mismo meridiano, hay 5º de diferencia en longitud entre ellas.

MEDIDA DEL RADIO DE LA TIERRA ( 3 de BGU "A") Realizar un mapa conceptual en el cuaderno

MEDIDA DEL RADIO DE LA TIERRA

 

Un poco de historia

Que la Tierra tiene forma esférica es una aportación que se gestó en la Grecia clásica dejando de lado concepciones cosmológicas antiguas, como la de la civilización mesopotámica, que consideraban que el mundo era una especie de isla plana flotando en el agua cubierto por una cúpula de cielo.

            La escuela pitagórica pensaba que la Tierra era esférica, en la Academia de Platón (427-347 a.C.) también se participaba de la misma idea, aunque de forma ambigua; Platón decía en el Timeo que Dios hizo el mundo en forma de globo. Pero fue Aristóteles (384-322 a.C.) el que aportó argumentos físicos a favor de la esfericidad de la Tierra tales como la forma circular de la sombra de la Tierra en los eclipses de Luna o el testimonio de los comerciantes griegos que viajaban hacia el sur, que observaban las constelaciones más altas sobre el horizonte a medida que avanzaban.

            A partir del siglo V a. C. todos pensaban en Grecia que la Tierra tenía forma esférica, pero hasta el siglo III, no se tuvo una idea clara del tamaño y forma de la Tierra. El astrónomo y matemático Eratóstenes de Cirene (276-194 a. C.) midió el radio de la Tierra. Eratóstenes fue un filósofo de gran prestigio, fue director de la Biblioteca de Alejandría y trabajó en el problema de la duplicación del cubo y en los números primos. Tuvo abundante relación epistolar con Arquímedes, que fue el científico más grande de la antigüedad, como se pope de manifiesto en la obra El Método del sabio de Siracusa.

Medida del radio de la Tierra

Eratóstenes partía de la base, como la mayor parte de los griegos, de que la Tierra era esférica y, además tenía la idea de que, a efectos prácticos, como el Sol estaba muy lejos de la Tierra, sus rayos llegaban paralelos independientemente del lugar de la Tierra dónde nos encontremos.

Eratóstenes tenía los datos para calcular el radio de la Tierra en la propia Biblioteca de Alejandría. El dato fundamental estaba en un informe que decía que en la ciudad de Siena, que distaba 800 Km. al sureste de Alejandría, en el mediodía del solsticio de verano (21 de Junio), los rayos solares no producían sombra al caer sobre una vara perpendicular al suelo.

Otra versión de esta observación es que un viajero le contó a Eratóstenes que en Siena había un pozo profundo, al que sólo le llegaban los rayos solares al fondo el día de solsticio de verano.

Ambas versiones significan que el día del solsticio de verano los rayos del Sol llegan a la Tierra paralelos entre sí y perpendiculares al suelo

Eratóstenes midió la sombra que proyectaba una vara vertical en Alejandría, el mediodía del día del solsticio de verano sabiendo que en ese momento los rayos solares caían verticalmente en Siena (Alejandría y Siena estaban casi en el mismo meridiano).

Si la Tierra fuera plana, suponiendo que el Sol está muy lejos y sus rayos llegan paralelos entre sí y perpendiculares a la superficie terrestre, objetos iguales deberían proyectar sombras iguales a la misma hora del mismo día, con independencia del lugar en que se encuentren.

Al realizar la medición en Alejandría Eratóstenes observó que los rayos solares formaban con la vertical un ángulo de 7º 12’. Lo que confirmaba que la Tierra no era plana y, suponiendo que tenía forma esférica, calculó utilizando la distancia entre Alejandría y Siena y la medida del ángulo de inclinación de los rayos solares en Alejandría, que la circunferencia de la Tierra medía aproximadamente 250.000 estadios. (1 estadio=160m), es decir unos 40.000 kilómetros. Lo que representa una precisión considerable, dada las limitaciones de la época para medir distancias en la superficie terrestre y ángulos

Evidentemente, el cálculo lo realizó con una sencilla regla de tres:

7º 12’ ——————-   800 km

360º ————- Circunferencia de la Tierra

De donde: Circunferencia de la Tierra = 40.000 km.

Y como tenemos que 40.000=2·π·R

De dónde tenemos que el radio de la tierra calculado por Eratóstenes era R=6369 km.

ESTRUCTURA DEL BENCENO. ( 3 de BGU) Realizar cinco ejercicios con base del benceno

ESTRUCTURA Y NOMENCLATURA

ESTRUCTURA DEL BENCENO. 
Cada carbono tiene tres electrones enlazados y el cuarto localizado en gira alrededor del anillo.
Una característica de los hidrocarburos aromáticos como el benceno, es la coplanaridad del anillo o la también llamada resonancia, debida a la estructura electrónica de la molécula. Al dibujar el anillo del benceno se le ponen tres enlaces dobles y tres enlaces simples. Dentro del anillo no existen en realidad dobles enlaces conjugados resonantes, sino que la molécula es una mezcla simultánea de todas las estructuras, que contribuyen por igual a la estructura electrónica. En el benceno, por ejemplo, la distancia interatómica C-C está entre la de un enlace σ (sigma) simple y la de uno π(pi) (doble).

Todos los derivados del benceno, siempre que se mantenga intacto el anillo, se consideran aromáticos. La aromaticidad puede incluso extenderse a sistemas policíclicos, como el naftaleno, antraceno, fenantreno y otros más complejos, incluso ciertos cationes y aniones, como el pentadienilo, que poseen el número adecuado de electrones π y que además son capaces de crear formas resonantes.

Estructuralmente, dentro del anillo los átomos de carbono están unidos por un enlace sp² entre ellos y con los de hidrógeno, quedando un orbital π perpendicular al plano del anillo y que forma con el resto de orbitales de los otros átomos un orbital π por encima y por debajo del anillo.

NOMENCLATURA DEL BENCENO

Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría. El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos es"areno" y los radicales derivados de ellos se llaman radicales "arilo". Todos ellos se pueden considerar derivados del benceno, que es una molécula cíclica, de forma hexagonal y con un orden de enlace intermedio entre un enlace sencillo y un doble enlace. Experimentalmente se comprueba que los seis enlaces son equivalentes, de ahí que la molécula de benceno se represente como una estructura resonante entre las dos fórmulas propuestas por Kekulé en 1865.

NOMENCLATURA DE COMPUESTOS AROMATICOS MONOSUSTITUIDOS.

Se nombran terminando el nombre del sustituyente en benceno. 

Algunos derivados monosustituidos del benceno tienen nombres comunes ampliamente aceptados.Como en los compuestos alifáticos, utilizamos comas para separar números y guiones para separar números y palabras.

En bencenos disustituidos se emplean los prefijos orto (benceno 1,2-disustituido), meta (benceno 1,3-disustituido) y para (benceno 1,4-disustituido) para indicar la posición de los sustituyentes en el anillo.

 NOMENCLATURA DE COMPUESTOS ORGANICOS POLISUSTITUIDOS.

Con este nombre se conocen los derivados aromáticos en los cual se han remplazado 3 o más hidrógenos por otros grupo o átomos.

En estos casos es necesario numerar el anillo bajo las siguientes reglas:

• El número 1 corresponde al radical con menor orden alfabético.
• La numeración debe continuarse hacia donde este el radical más cercano para obtener la serie de números más pequeña posible. Si hay dos radicales a la misma distancia, se selecciona el de menor orden alfabético; si son iguales se toma el siguiente radical más cercano.
• Todos los átomos de carbono deben numerarse, no solo los que tengan sustituyente.
• Al escribir el nombre se ponen los radicales en orden alfabético terminando con la palabra benceno.

Ejemplos:

El número 1 corresponde al bromo que es el radical de menor orden alfabético. Se numera hacia la derecha porque en ese sentido quedan los números más pequeños posibles.

1-bromo-3-etil-4-metilbenceno

El número 1 coresponde al radical de menor orden alfabético, que es el n-butil. La numeración se continúa hacia la derecha porque el sec-butil tiene menor orden que el ter-butil y ambos están a la misma distancia del número 1

                                                                                                                                           

                                                                                  1-n-butil-2-sec-butil-6-ter-butilbenceno

Estequiometría: Ecuaciones químicas ( 2 de BGU) Realizar cinco ejemplos como el propuesto

Estequiometría: Ecuaciones químicas

Reacción química y ecuaciones químicas

Una Reacción química es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o más sustancias nuevas.
Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas.
Por ejemplo el hidrógeno gas (H₂) puede reaccionar con oxígeno gas(O₂) para dar agua (H₂0). La ecuación química para esta reacción se escribe:


El "+" se lee como "reacciona con"
La flecha significa "produce".
Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos.
A la derecha de la flecha están las formulas químicas de las sustancias producidas denominadas productos.
Los números al lado de las formulas son los coeficientes (el coeficiente 1 se omite).

Estequiometría de la reacción química

Ahora estudiaremos la estequiometría, es decir la medición de los elementos).
Las transformaciones que ocurren en una reacción quimica se rigen por la Ley de la conservación de la masa: Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química.
Entonces, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.
Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.

2H2	+	O2		2H2O
Reactivos				Productos
4H	y	2O	=	4H + 2O

Pasos que son necesarios para escribir una reacción ajustada:
1) Se determina cuales son los reactivos y los productos.
2) Se escribe una ecuación no ajustada usando las fórmulas de los reactivos y de los productos.
3) Se ajusta la reacción determinando los coeficientes que nos dan números iguales de cada tipo de átomo en cada lado de la flecha de reacción, generalmente números enteros.
Ejemplo 1:
Consideremos la reacción de combustión del metano gaseoso (CH₄) en aire.
Paso 1:
Sabemos que en esta reacción se consume (O₂) y produce agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂).
Luego:
los reactivos son CH₄ y O₂, y
los productos son H₂O y CO₂
Paso 2:
la ecuación química sin ajustar será:


Paso 3:
Ahora contamos los átomos de cada reactivo y de cada producto y los sumamos:


Entonces,
una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno para producir dos moléculas agua y una molécula de dióxido de carbono.
Ejemplo 2:




Ecuación balanceada


Ejemplo 3:


Ajustar primero la molécula mayor


Ahora ajustamos el O.


Multiplicamos por dos:


Ejemplo 4:

Anhidridos ( 1 de BGU) Formular los anhidridos que se encuentran al final

Ejemplo 1  ver vídeo

Formular todos los óxidos de los siguientes No metales , cloro , nitrógeno , azufre , carbono

Ejemplo 1 

Formular todos los óxidos de los siguientes No metales , cloro , nitrógeno , azufre , carbono

óxidos No metálicos nomenclatura sistemática  

En la nomenclatura sistemática leemos la formula al revés se utilizan los siguientes prefijos

1-mono ( solo el oxígeno lleva mono)

2-di                 3-tri                 4-tetra            5-penta          6-hexa                       7-hepta

Nombrar en nomenclatura sistemáticas los siguientes compuestos

Cl₂O

SO

Br₂O₇

I₂O₅

N₂O₃

CO₂

Óxidos No metálicos nomenclatura de Stock

En la nomenclatura de stock aquellos que tengan más de una valencia se pone entre paréntesis y en números romanos

Nombrar en nomenclatura de Stock  los siguientes compuestos  

Cl₂O

SO

Br₂O₇

I₂O₅

N₂O₃

CO₂

Anhídridos Óxidos No metálicos nomenclatura  tradicional

Anhídrido  + …….no metal  ……..     

4 valencias                          3 valencias                          2 valencias

           

Nombrar en nomenclatura tradicional   

Cl₂O₃

Cl₂O₅

Cl₂O₇

SO

SO₂

SO₃

N₂O

N₂O₃

N₂O₅

CO

CO₂

Ejemplo formular los siguientes anhídridos ( óxidos No metálicos )

Anhídrido sulfúrico

Anhídrido hipocloroso

Anhídrido brómico

Anhídrido carbonoso

Anhídrido peryódico

Anhídrido nítrico

Oxido de bromo (III)

Dióxido carbónico

Anhídridos (no metal + oxígeno) ( 1 de BGU) Escribir diez anhidridos con su tres nomenclaturas

Anhídridos (no metal + oxígeno)

Los anhídridos son compuestos formados por un elemento no metálico más oxígeno. Este grupo de compuestos son también llamados óxidos ácidos u óxidos no metálicos.

Formulación de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)

Los anhídridos son formulados utilizando el símbolo del elemento no metálico junto a la valencia del oxígeno más el oxígeno junto a la valencia del elemento no metálico.
La fórmula de los anhídridos es del tipo X₂O_n (donde X es un elemento no metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de los anhídridos se encuentran: CO₂, SO₃, SeO, etc.

Nomenclatura de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)

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

• Una valencia: Anhídrido ... ico
  • Si⁺⁴ + O^-2 » Si₂O₄ » SiO₂: anhídrido silícico
• Dos valencias:
  • Menor valencia: Anhídrido ... oso
    • C⁺² + O^-2 » C₂O₂ » CO: anhídrido carbonoso
  • Mayor valencia: Anhídrido ... ico
    • C⁺⁴ + O^-2 » C₂O₄ » CO₂: anhídrido carbónico
• Tres valencias:
  • Menor valencia: Anhídrido hipo ... oso
    • S⁺² + O^-2 » S₂O₂ » SO: anhídrido hiposulfuroso
  • Valencia intermedia: Anhídrido ... oso
    • S⁺⁴ + O^-2 » S₂O₄ » SO₂: anhídrido sulfuroso
  • Mayor valencia: Anhídrido ... ico
    • S⁺⁶ + O^-2 » S₂O₆ » SO₃: anhídrido sulfúrico
• Cuatro valencias:
  • Primera valencia (baja): Anhídrido hipo ... oso
    • I⁺¹ + O^-2 » I₂O: anhídrido hipoyodoso
  • Segunda valencia: Anhídrido ... oso
    • I⁺³ + O^-2 » I₂O₃: anhídrido yodoso
  • Tercera valencia: Anhídrido ... ico
    • I⁺⁵ + O^-2 » I₂O₅: anhídrido yódico
  • Cuarta valencia (alta): Anhídrido per ... ico
    • I⁺⁷ + O^-2 » I₂O₇: anhídrido peryódico

Nomenclatura de stock: la nomenclatura de stock consiste en escribir la palabra "óxido" + elemento no metálico y a continuación el número de valencia del elemento no metálico en números romanos y entre paréntesis.
Ejemplos:
CO₂: óxido de carbono (IV)
Br₂O₃: óxido de bromo (III)
Nomenclatura sistemática: la nomenclatura sistemática consiste en la utilización de un prefijo que depende del número de átomos de cada elemento seguido de la expresión "óxido" + el elemento no metálico precedido de la valencia del elemento no metálico.
Los prefijos utilizados dependiendo del número de átomos en esta nomenclatura son:

• 1 átomo: Mono
• 2 átomos: Di
• 3 átomos: Tri
• 4 átomos: Tetra
• 5 átomos: Penta
• 6 átomos: Hexa
• 7 átomos: Hepta
• ...

Ejemplos:
P₂O₅: pentaóxido de difósforo
Cl₂O: monóxido de dicloro

Estructura del benceno ( 3 de BGU) Escribir tres estructuras del benceno y revisar los correos sobre Ser Bachiller y su inscripción o solicitar a un compañero

Estructura del benceno

A mediados del siglo XIX, se sabía que el benceno era insaturado, con una formula C₆H₆, la cual requería cuatro dobles enlaces, anillos o una combinación de ambas cosas. Además se sabía que no experimenta reacciones características de alquenos, como por ejemplo, cuando se le hace reaccionar lentamente con bromo en presencia de hierro, se formara un producto de sustitución C₆H₅Br, en vez del grupo C₆6H₄Br₂, que es el de adición, y no se producían otros isómeros distintos.
Basándose en estos resultados, Augus Kekulé propuso en 1865 que el benceno consiste en un anillo de carbonos y que puede formularse como un 1,3,5-ciclohexatrieno, y esto explicaba la formación de un solo sustituyente del monobromado.
El problema partía en el dibromado, ya que existían cuatro isómeros, dos 1,2-dibromociclohexatrieno, uno 1,3-dibromociclohexatrieno y uno 1,4-dibromociclohexatrieno. Esto lo explicó Kekulé diciendo que los dobles enlaces se mueven con gran rapidez, con lo cual los bromos no pueden separarse.

El movimiento de los enlaces ocurre velozmente.

Teoría de resonancia

Como Kekulé dijo el benceno presenta dos posibles estructuras equivalentes en la cual cada enlace carbono - carbono es en promedio 1,5 enlaces; el valor medio entre el doble y el sencillo.
A continuación se verá los cuatro postulados de la teoría de resonancia del benceno y de los hidrocarburos aromáticos:

1. Las estructuras resonantes son imaginarias, no reales. La estructura del benceno es un híbrido que no cambia, único, en el que se combinan ambas formas de resonancia.
2. Las estructuras resonantes difieren solo en las exposiciones de sus electrones. Ni la posición, ni la hibridación de los átomos cambia de una estructura de resonancia a otra. En el benceno los seis núcleos de carbono forman un hexágono regular, mientras que los electrones Pi son compartidos por igual entre los núcleos vecinos, cada enlace carbono - carbono tiene un promedio de 1,5 electrones, y todos los enlaces son equivalentes.
3. Las distintas formas de resonancia no tienen que ser equivalentes. Sin embargo mientras más equivalentes sean las formas, tanto más estable será la molécula. Así el benceno con dos formas de resonancia equivalentes, es muy estable.
4. Tanto más estructuras de resonancia haya, tanto más estable será la molécula.

(Química Orgánica McMurray, Paginas 508-509).
Se puede concluir, entonces, que la estructura del benceno es única y no oscila entre dos estructuras de Kekulé; pero por convención se dice que el benceno toma una de las estructuras resonantes, para mayor facilidad de trabajo con su estructura en forma escrita. Cabe destacar que cualquiera de las estructuras de Kekulé que se tomen serán en consecuencia equivalentes.

Estabilidad del benceno

El benceno no representa el comportamiento característico de los alquenos. Por ejemplo no reacciona con permanganato de potasio para formar productos de ruptura, ni con ácido acuoso para generar alcoholes y tampoco con HCl gaseoso para producir halogenuros de alquilo. Además no experimente reacciones de adición electrofílica.
Se puede tener una idea de la estabilidad del benceno examinando los calores de hidrogenación. El ciclo hexeno tiene una variación de 28 Kcal/mol; el 1,3-ciclo hexadieno, alcanza una variación de 55,4 Kcal/mol, Se puede desprender de esto que el valor para el segundo es poco menos del doble del valor que para el primero.
Continuando con la analogía, se advierte que para el ciclo hexatrieno(benceno), debiera ser de tres veces el valor del ciclo hexeno, 86 kcal/mol. El valor real para el ciclo hexatrieno es de 49,8 kcal/mol, casi 36 Kcal/mol de estabilidad extra.
Otra prueba de la estabilidad poco usual del benceno se debe a la longitud de sus enlaces. Los enlaces sencillos carbono - carbono, tienen una longitud de 1,54 Aº , y los de los dobles normales, es de 1,34 Aº , en el benceno la longitud de enlace es de 1,39 Aº.

Aromaticidad y regla 4n + 2 de Hückel

Según el científico Alemán Erich Hückel, una molécula será aromática si tiene un sistema monociclo planar, con un orbital P en cada átomo y solo si el sistema de orbitales P contiene 4n + 2 electrones Pi donde n es un numero entero (0,1,2,3,4...), es decir las moléculas que contienen 2,6,14,18,... Electrones Pi pueden ser aromáticas. Las moléculas que contienen 4n electrones Pi (4,8,12,16...) no pueden ser aromáticas aunque sean cíclicas y conjugadas.

Naftaleno y policiclos aromáticos

Aunque la regla de Hückel se aplica solo a los compuestos aromáticos monociclos; el concepto de aromaticidad puede extenderse más allá formando los llamados compuestos aromáticos policíclicos. El más simple de estos es el Naftaleno, con dos anillos bencenoides unidos lado a lado. Posee tres estructuras de Kekulé, es decir, tres formas de resonancia. Así como el benceno es una forma intermedia entre sus fases de resonancia, el naftaleno y todos los compuestos aromáticos policíclicos también son un punto intermedio entre sus fases de resonancia.
Entre los compuestos aromáticos policíclicos se encuentran: el Naftaleno, Antraceno, Fenantreno, Benzo(a)pireno, Coroneno, etc.

AJUSTANDO ECUACIONES ( 2 de BGU) Escribir cinco reacciones química y sacar sus moles y sus pesos.

AJUSTANDO ECUACIONES. ALGUNOS EJEMPLOS:

Cuando hablamos de una ecuación "ajustada", queremos decir que debe haber el mismo número y tipo de átomos en los reactivos que en los productos.
En la siguiente reacción, observar que hay el mismo número de cada tipo de átomos a cada lado de la reacción.


Ejemplo 1:
Ajustar la siguiente ecuación. ¿Cuál es la suma de los coeficientes de los reactivos y productos?


1) Encontrar los coeficientes para ajustar la ecuación. Suele ser más fácil si se toma una sustancia compleja, en este caso Mg₃B₂, y ajustar todos los elementos a la vez. Hay 3 átomos de Mg a la izquierda y 1 a la derecha, luego se pone un coeficiente 3 al Mg(OH)₂ a la derecha para ajustar los átomos de Mg.


2) Ahora se hace lo mismo para el B. Hay 2 átomos de B a la izquierda y 2 a la derecha, luego se pone 1 como coeficiente al B₂H₆ a la derecha para ajustar los átomos de B.


3) Ajustar el O. Debido a los coeficientes que acabamos de poner, hay 6 átomos de O en el Mg(OH)₂ dando un total de 6 átomos de O a la izquierda. Por tanto, el coeficiente para el H₂O a la izquierda será 6 para ajustar la ecuación.


4) En este caso, el número de átomos de H resulta calculado en este primer intento. En otros casos, puede ser necesario volver al prime paso para encontrar otro coeficiente.
Por tanto, la suma de los coeficientes de los reactivos y productos es:

1 + 6 + 3 + 1 = 11

Ejemplo 2: Ajustando Ecuaciones - Combustión de compuestos Orgánicos
Ajustar la siguiente ecuación y calcular la suma de los coeficientes de los reactivos.


1) Encontrar los coeficientes para ajustar la ecuación. Se hace frecuentemente más fácil si se elige una sustancia compleja, en este caso C₈H₈O₂, asumiendo que tiene de coeficiente 1, y se ajustan todos los elementos a la vez. Hay 8 átomos de C a la izquierda, luego se pone de coeficiente al CO₂ 8 a la derecha, para ajustar el C.


2) Ahora se hace lo mismo para el H. Hay 8 átomos de H a la izquierda, luego se pone como coeficiente al H₂O 4 en la derecha, para ajustar el H.


3) El último elemento que tenemos que ajustar es el O. Debido a los coeficientes que acabamos de poner a la derecha de la ecuación, hay 16 átomos de O en el CO₂ y 4 átomos de O en el H₂O, dando un total de 20 átomos de O a la derecha (productos). Por tanto, podemos ajustar la ecuación poniendo el coeficiente 9 al O₂ al lado izquierdo de la ecuación.


4) Recordar siempre contar el número y tipo de átomos a cada lado de la ecuación, para evitar cualquier error. En este caso, hay el mismo número de átomos de C, H, y O en los reactivos y en los productos: 8 C, 8 H, y 20 O.
5) Como la cuestión pregunta por la suma de los coeficientes de los reactivos, la respuesta correcta es:

1 + 9 = 10

Ejemplo 3:
Ajustar la siguiente ecuación. ¿Cuál es la suma de los coeficientes de los reactivos y los productos?


1) Encontrar los coeficientes para ajustar la ecuación. Esto es frecuentemente más simple si se parte de una sustancia compleja, en este caso Mg₃B₂, y se ajustan todos los elementos a la vez. Hay 3 átomos de Mg a la izquierda y 1 a la derecha, de modo que se pone un coeficiente 3 al Mg(OH)₂ a la derecha para ajustar los átomos de Mg.


2) Ahora se hace lo mismo para B. Hay 2 átomos de B a la izquierda y 2 a la derecha, de modo que se pone un coeficiente 1 al B₂H₆ a la derecha para ajustar los átomos de B.


3) Ajuste de O. Debido a los coeficientes que acabamos de poner, hay 6 átomos de O en el Mg(OH)₂ dándonos 6 átomos de O a la derecha. Por tanto, nuestro coeficiente, a la izquierda,  para el H₂O debe de ser 6 para ajustar la ecuación.


4) En este caso, el número de átomos de H ha sido calculado al primer intento. En otros casos, puede ser necesario volver a la primera etapa y encontrar otros coeficientes.
Como resultado, la suma de los coeficientes de los reactivos y productos es:

1 + 6 + 3 + 1 = 11

Ejemplo 4:
La dimetil hidrazina, (CH₃)₂NNH₂, se usó como combustible en el descenso de la nave Apolo a la superficie lunar, con N₂O₄ como oxidante. Considerar la siguiente reacción sin ajustar y calcular la suma de los coeficientes de reactivos y productos.


1) Encontrar los coeficientes para ajustar la ecuación. Esto es con frecuencia mas sencillo si se empieza con una sustancia compleja, en este caso (CH₃)₂NNH₂, asumiendo que tiene 1 como coeficiente, y se van ajustando los elementos de uno en uno. Hay 2 átomos de C a la izquierda, por lo que se pone un coeficiente de 2 al CO₂ en la derecha para ajustar los átomos de C.


2) Ahora, hacer lo mismo para el H. Hay 8 átomos de H a la izquierda, de modo que se pone un coeficiente 4 al H₂O a la derecha para ajustar los átomos de H.


3) Ajuste del O. Debido a los coeficientes que acabamos de poner, al lado izquierdo de la ecuación hay 4 átomos de O en el N₂O₄ y en el lado derecho hay 8 átomos de O en el H₂O. Por tanto, podemos "ajustar" la los átomos de O en la ecuación poniendo un coeficiente de 2 al N₂O₄ en el lado izquierdo de la ecuación.


4) El último elemento que debe ajustarse es el N. Hay 6 átomos de N en el lado izquierdo y 2 en el lado derecho. Por tanto, podemos "ajustar" la ecuación poniendo un coeficiente de 3 al N₂ en el lado derecho.


Por tanto, la suma de los coeficientes de los reactivos y productos es:

1 + 2 + 2 + 4 + 3 = 12

Información derivada de las ecuaciones ajustadas

Cuando se ha ajustado una ecuación, los coeficientes representan el número de cada elemento en los reactivos y en los productos. También representan el número de moléculas y de moles de reactivos y productos.
En la siguiente reacción, el carbonilo del metal, Mn(CO)₅, sufre una reacción de oxidación. Observar que el número de cada tipo de átomos es el mismo a cada lado de la reacción.
En esta reacción, 2 moléculas de Mn(CO)₅ reaccionan con 2 moléculas de O₂ para dar 2 moléculas de MnO₂ y 5 moléculas de CO₂. Esos mismos coeficientes también representan el número de moles en la reacción.


Ejemplo:
¿Qué frase es falsa en relación con la siguiente reacción ajustada?
(Pesos Atómicos: C = 12.01, H = 1.008, O = 16.00).


a) La reacción de 16.0 g de CH₄ da 2 moles de agua.
b) La reacción de 16.0 g of CH₄ da 36.0 g de agua.
c) La reacción de 32.0 g of O₂ da 44.0 g de dióxido de carbono.
d) Una molécula de CH₄ requiere 2 moléculas de oxígeno.
e) Un mol de CH₄ da 44.0 g de dióxido de carbono.
Las respuestas son:
a) VERDADERA: Un mol de CH₄ da 2 moles de agua. Un mol de CH₄ = 16.0 g.
b) VERDADERA: Un mol de CH₄ da 2 moles de agus. Un mol de CH₄ = 16.0 g, y un mol de agua = 18.0 g.
c) FALSA: 2 moles de O₂ dan 1 mol de CO₂. 2 moles de O₂ = 64.0 g, pero 1 mol de CO₂ = 44.0 g.
d) VERDADERA: Un mol de moléculas de CH₄ reacciona con 2 moles de moléculas de oxígeno (O₂), de modo que una molécula de CH₄ reacciona con 1 molécula de oxígeno.
e) VERDADERA: Un mol de CH₄ da 1 mol de CO₂. Un mol de CH₄ = 16.0 g, y un mol de CO₂ = 44.0 g.