jueves, 18 de julio de 2013

FLUORUROS Y RADICALES


11.Fluoruros


Fluoruro de calcio.


Los fluoruros son las sales del ácido fluorhídrico (HF), y tienen como anión el F-.

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


.Generales


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.


Síntesis 

Los fluoruros se generan convenientemente a partir de la base correspondiente y el ácido fluorhídrico. Así se puede obtener el fluoruro sódico a partir de sosa cáustica:


NaOH + HF -> NaF + H2O

También se puede recurrir al intercambio del anión partiendo de otras sales. La reacción a partir de los elementos es generalmente muy violenta.
Aplicaciones

En el ámbito familiar los fluoruros inorgánicos se encuentran sobre todo en los productos para la higiene dental. Se aplica para que al intercambiarse con grupos hidróxido del esmalte dental hace el diente más resistente frente a los ataques de caries. Se suelen aplicarfluoruro de sodio, fluorofosfatos o fluoroaminas en las formulaciones de las pastas de diente (ver terapia de fluoruro yremineralización de los dientes). En algunos países se añade fluoruro al agua potable para favorecer la salud dental (ver fluorización del agua potable).

Los fluoruros también se utilizan en la industria:

El hexafluoruro de azufre (SF6) es un gas muy ligero y se ha utilizado para rellenar de tenis.

El fluoruro de calcio se utiliza en metalurgia para hacer más fluidas las escorias.

El hidrogenofluoruro de amonio (NH4HF2) se utiliza en el tratamiento de las superficies de vidrio que corroe y las hace opacas.

La criolita (Na3AlF6) se utiliza como electrolito en la obtención del aluminio.


Ya que del flúor sólo existe un isótopo estable los fluoruros se utilizan también en la separación de otros elementos. Así, la separación del uranio 235U del 238U pasa a través del hexafluoruro de uranio.

Algunos fluoruros como el trifluoruro de Boro (BF3) son ácidos de Lewis fuertes y se utilizan como tales y como catalizadores.
Análisis

El método clásico para determinar cualitativamente la presencia de fluoruro es el tratamiento de la muestra con ácido sulfúrico concentrado. Este libera ácido fluorhídrico que a su vez ataca el vidrio, transformando el silicato en tetrafluoruro de silicio, una sustancia volátil. Debido a la corrosión de la superficie ésta ya no es mojada por el ácido o el agua. Una gota de agua acercada a la muestra en estas condicones se enturbia ya que el tetrafluoruro de silicio se hidroliza en ella y el cuarzo regenerado precipita:


SiF4 + 2 H2O -> SiO2 + 4 HF exactamente

Toxicología

En concentraciones altas los fluoruros son tóxicos. La razón es, por una parte, la precipitación del calcio en forma del fluoruro de calcio y, por otra parte, puede formar complejos con los centros metálicos de algunas enzimas.

Los fluoruros orgánicos 

Los fluoruros orgánicos son compuestos que contienen el flúor unido a un átomo de carbono. Se suele tratar de sustancias incoloras e inertes frente a muchas reacciones debido a la elevada energía del enlace C-F. Sólo en algunos fluoruros activados el flúor puede ser desplazado en un ataque nucleófilo.

El fluoruro orgánico más conocido es el teflón (el politetrafluoretileno), una sustancia plástica de elevada resistencia química y térmica. En farmacología la introducción de un fluoruro a menudo aumenta la vida media de un medicamento en el metabolismo del paciente ya que no pueden ser eliminados por las enzimas de nuestro cuerpo.

Los fluoruros orgánicos se suelen generar por intercambio de otros haluros con fluoruros inorgánicos disueltos en disolventes orgánicos. También se han desarrollado técnicas de electrólisis para la síntesis de compuestos perfluorados.




12.Radical Libre.




Un radical libre es una especie química definida, que tiene en su estructura uno o más electrones no pareados, caracterizada por su elevada reactividad y capacidad de formar otros radicales libres por reacciones químicas que poseen una carga eléctrica (iones), que son generalmente estables en los medios más comunes, muchos radicales libres son inestables, por lo que tienden a reaccionar muy rápidamente con otros componentes químicos. De forma especial, los radicales libres que contienen oxigeno, conocidos como ERO (Especies Reactivas de Oxígeno), son particularmente reactivas y participan como intermediarios en varios procesos químicos dentro del organismo que traen como consecuencia la aparición de nuevos radicales libres. Las ERO reconocidas como muy agresivas son el oxígeno sínglate, oxhidrilo, per oxhidrilo, piróxilo y el hipocloroso.


Doctor en Química Manel Ballester Boix, fue premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 1982 por sus investigaciones en química orgánica y su participación en el descubrimiento de los radicales libres inertes.
Descubridor


También fue profesor del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), donde desarrolló buena parte de su labor investigadora, especialmente en cinética y el mecanismo de condensaciones orgánicas, en la síntesis y reacciones de compuestos aromáticos clorados, en el estudio de los radicales libres, aniones y cationes del carbono trivalente.

Licenciado en Química por la Universidad de Barcelona en 1944 y doctorado por la Universidad de Madrid en 1948, Ballester fue nombrado Research Fellow de la Universidad de Harvard y fue profesor visitante de los Laboratorios de Investigación Aeroespacial de Dayton, Estados Unidos.


Falleció en Barcelona a los 85 años de edad víctima de un cáncer.
Formación de radicales libres en el organismo humano


Algunos radicales libres que se forman en el organismo humano son endógenos, es decir, forman parte de los procesos bioquímicos normales, tales como oxígeno sínglate, per oxhidrilo y óxido nítrico. Este balance endógeno puede ser alterado por una alimentación inadecuada, por una exposición excesiva a radiaciones ionizantes, la luz solar o factores ambientales particularmente agresivos. El desbalance de este tipo de radicales libres puede ser también provocado por los fagocitos, como parte de una reacción inflamatoria. Otros radicales libres se forman solo en el organismo humano por la acción de factores externos, alimentarios y ambientales, los que a su vez reaccionan con las especies endógenas, dando lugar a nuevas especies radicalarias de difícil identificación y pronóstico con relación al estado de salud del organismo.



Los radicales libres circulan por el organismo humano y tienen acceso a todos los órganos y tejidos, por lo que constituye un peligro potencial si su equilibrio endógeno se altera. Las reservas de antioxidantes del organismo contribuyen a mantener este equilibrio, pero cuando este se altera por cualquier causa (endógena o exógena) es recomendable acudir al suministro suplementario de productos antioxidantes.
Radicales libres en las enfermedades

El exceso de radicales libres en el organismo humano conduce al ataque de estos sobre compuestos químicos que se hallan en las células (lípidos, proteínas y ADN), dando lugar al inicio de una serie de eventos bioquímicos que pueden conducir a la aparición de desórdenes fisiopatológicos y/o la agudización de la enfermedad. Una célula atacada por radicales libre puede:

Alterar su código genético por modificación de la estructura espacial de la molécula de ADN y/o la destrucción de pares de bases,

Perder su integridad por ruptura de la pared celular causada por la oxidación lipídica,

Modificar sus funciones por la acumulación de lipoproteínas de baja densidad (LDL) oxidadas,

Activar enzimas por encima de los niveles normales del funcionamiento de la célula.

Estos procesos de degradación celular pueden conducir a la pérdida parcial o total de funciones de los sistemas fisiológicos del organismo humano, como son la desregulación del crecimiento celular, la inactivación de los mecanismos de defensa inmunológicos y la pérdida o disminución de los procesos de transducción de señales entre los diversos sistemas biológicos. En la actualidad se han reportado casi 100 enfermedades (cardiovasculares, neurológicas, endocrinas, respiratorias, de origen inmune y autoinmune, isquemias, trastornos gástricos, progresión de tumores y carcinogénesis, entre otras) en las que se ha demostrado la ocurrencia del desbalance de radicales libres en su surgimiento y desarrollo.

HIDRUROS Y PEROXIDOS




9.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


Formulación general:




donde X = valencia del elemento


Los hidruros mas importantes son de los elementos representativos que actúan con una sola valencia o valencia fija.


Valencia de los elementos representativos frente al hidrógeno, para formar hidruros:




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 sistematica.




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

1. 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.



2. Ácidos Hidrácidos.- Son los hidruros de los no metales del grupo VIIA y VIA, cuyas soluciones acuosas poseen carácter o propiedades ácidas, por lo que serán tratadas en función ácido.

10.PEROXIDOS


DEFINICION

Los peróxidos son compuestos que resultan de la combinación de un elemento (generalmente un metal) con el oxígeno. En estos compuestos el oxígeno actúa siempre con el número de oxidación -1. Por tanto, el elemento que se combina con él tiene que utilizar un número de oxidación positivo.


FORMULACION


Para obtener la fórmula de un peróxido, se escribe el símbolo del elemento y se le coloca en su parte superior derecha el número de oxidación positivo con el que va a actúar, a continuación se escribe el ion peróxido y mediante subíndices se igualan el número de cargas positivas y negativas. Naturalmente, al final la molécula es

neutra. 



NOMENCLATURA

Para nombrar los peróxidos hay que distinguir dos casos:

A) Elementos con 1 único número de oxidación. Se nombran con la palabra "peróxido" seguida de la preposición "de"y el nombre del "elemento" . Ejemplo: Peróxido de calcio: . También pueden nombrarse empleando " La Nomenclatura Sistemática con prefijos multiplicadores". Ejemplo: : Dióxido de Calcio

 B) Elementos con varios números de oxidación. En este caso pueden utilizarse dos nomenclaturas:

B.1. Nomenclatura Sistemática Expresando el número de oxidación con números romanos: Se nombran con la palabra "peróxido" seguida de la preposición "de" , el nombre del "elemento" y entre paréntesis y en números romanos el número de oxidación con el que actúa dicho elemento. Ejemplo: Peróxido de hierro(II): FeO2
B.2. Nomenclatura Sistemática con prefijos multiplicadores: Cuando se emplea esta nomenclatura no se distingue entre óxido o peróxido, por tanto la forma de nombrarlos es la misma que se ha dado para los óxidos. Ejemplo: Dióxido de dimercurio:


SALES Y ACIDOS


7.SALES 

Que son las sales :
En química, 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, la base proporciona el catión y el ácido el anión.

La combinación química entre un ácido y un hidróxido (base) o un óxido y una base (hidróxido) origina una sal más agua, lo que se denomina neutralización.

Un ejemplo es la sal de mesa, denominada en el lenguaje coloquial sal común, sal marina o simplemente sal. Es la sal específica cloruro sódico. Su fórmula química es NaCl y es el producto de la base hidróxido sódico(NaOH) y ácido clorhídrico, HCl.

En general, las sales son compuestos iónicos que forman cristales. Son generalmente solubles en agua, donde se separan los dos iones. Las sales típicas tienen un punto de fusión alto, baja dureza, y baja compresibilidad. Fundidos o disueltos en agua, conducen la electricidad.


Soluciones salinas [editar]Una solución salina de un ácido fuerte con una base fuerte resulta altamente ionizada y, por ello, neutra. La explicación es que los contraiones de los ácidos fuertes y las bases débiles son bastante estables, y por tanto no hidrolizan al agua. Un ejemplo sería el cloruro sódico, el bromuro de litio y otras.
Una solución salina de un ácido fuerte con una base débil es ácida. Esto es así porque, tras disociarse la sal al disolverse, la base débil tiene tendencia a captar OH-, hidróxidos que va a obtener hidrolizando el agua. Finalmente, tenemos un exceso de iones hidronio en disolución que le confieren acidez a la disolución. A más débil la base, más ácida será la disolución resultante. Químicamente:


Una solución salina de un ácido débil con una base fuerte es básica. El mecanismo es el mismo que en caso anterior: el ácido, al ser débil, tenderá a captar un protón, que debe proceder necesariamente de la hidrólisis del agua. Un ejemplo, la disolución en agua del acetato de sodio:

Nomenclatura de Sales

A) binarias o hidrosales

Su fórmula general es MxNy (M es un metal y N es un no metal)

Los nombres de estas sales se construye nombrando el no metal terminado en –uro .

Ejemplos:
NaF2: difluoruro de sodio; fluoruro de sodio; fluoruro sódico o de sodio
FeCl2 : dicloruro de hierro: cloruro de hierro(II); cloruro férrico
CoS: monosulfuro de cobalto; sulfuro de cobalto(II); sulfuro cobaltoso

B) Sales de oxoácidos u oxosales
Se trata de compuestos ternarios que se obtienen a partir de la reacción de oxácidos con hidróxidos.

B1) Sales neutras

Fórmula general: Mx (NyOc)n Cuando n = 1 no se escribe el paréntesis.

Ejemplos:
Fe4(P2O7)2; Tris [heptaoxodifosfato(V)] de tetrahierro(II); Pirofosfato (V) de hierro (II);
pirofosfato ferroso
Al2(SO3)3: Tris [trioxosulfato(IV)] de dialuminio; Sulfato (IV) de aluminio; sulfito de aluminio o alumínico

B2) Sales ácidas
Su fórmula general es : Mx (HyNzOw)n Si n=1 no se escribe el paréntesis.

Ejemplos
NaHSO4: hidrógenotetraoxosulfato(VI) de sodio (I); bisulfato o sulfato monoácido de sodio (o sódico)
Fe(HCO3)3: Bis[hidrógenotrioxocarbonato(IV)] de hierro (III); Hidrógeno carbonato (IV) de hierro (III): Bicarbonato férrico



Según la nomenclatura tradicional, las sales se denominan con el nombre del anión, con cierto prefijo y sufijo, seguido de la preposición de y el nombre del catión. Hay que distinguir entre distintos casos:

· En las sales de hidrácidos, se sustituye la terminación -hídrico del hidrácido del que proviene el anión para la terminación -uro. Por ejemplo, NaCl es el cloruro de sodio; el anión Cl- proviene del hidrácido HCl (ácido clorhídrico).

· En las sales de oxoácidos, se sustituye la terminación -oso o-ico del oxoácido del cual proviene el anión por la correspondiente - ito o -ato. Por ejemplo, el Ca3(PO4)2 es el fosfato de calcio; el anión PO43- proviene del H3PO4 (ácido fosfórico).

· Las sales ácidas (sales que provienen de ácidos polipróticos y que contienen átomos de hidrógeno sustituibles) se denominan indicando el número de hidrógenos no sustituidos que quedan en la molécula, usando el prefijo correspondiente. Por ejemplo, el NaHSO es la hidrogenosulfuro de sodio; el anión HS- proviene del ácido sulfhídrico.

· Las sales básicas (sales que contienen iones hidroxilo, OH-) se nombran indicando el número de hidroxilos seguido del anión central y finalmente el catión. Por ejemplo, el MgCl (OH) es el hidroxicloruro de magnesio.

· Las sales hidratadas (que contienen agua de cristalización) se denominan indicando la sal correspondiente y seguidamente el número de moléculas de agua de hidratación.



8.Que son los acidos :

Un ácido (del latín acidus, que significa agrio) es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos comunes son el ácido acético (en el vinagre), el ácido clorhídrico (en el Salfumant y los jugos gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), o el ácido sulfúrico (usado en baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura. También pueden existir como sustancias puras o en solución.

A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.

NoMeNcLaTuRa De AcIdOs


La nomenclatura de los acidos depende del tipo de acido que sean.

ACIDOS HIDROXIDOS

Se nombran: "ACIDO" + raiz del elemento + "HIDRICO"

Ejm:

H2S = Acido sulfhidrico
HCl = Acido clorhídrico
AcIdOs OxAcIdO
Se nombran: "ACIDO" + raiz del elemento + prefijo y/o sufijo correspondiente. Estos dependen del número de oxidación y se tiene en cuenta la nomenclatura tradicional para oxidos e hidroxidos

Ejm:

H3PO4 = Acido fosforico
HClO4 = Acido perclorico
HClO = Acido hipocloroso

Nomenclatura
En el sistema de nomenclatura clásico, los ácidos son nombrados de acuerdo a sus aniones. El sufijo iónico es eliminado y es reemplazado con un nuevo sufijo (y a veces prefijo), de acuerdo con la tabla siguiente.

Sistema de nomenclatura clásico:
Prefijo Anión
Sufijo Anión
Prefijo Ácido
Sufijo Ácido
Ejemplo
per
ato
per
ácido ico
ato
ácido ico
ácido clórico (HClO3)
ito
ácido oso
ácido cloroso (HClO2)
hipo
ito
hipo
ácido oso
uro
hidro
ácido ico

Por ejemplo, HCl tiene un cloruro como su anión, por lo que el sufijo -uro hace que tome la forma de ácido clorhídrico. En las recomendaciones de nomenclatura IUPAC, simplemente se agrega acuoso al nombre del compuesto iónico. En consecuencia, para el cloruro de hidrógeno, el nombre IUPAC sería cloruro de hidrógeno acuoso. El sufijo -hídrico es agregado sólo si el ácido está compuesto solamente de hidrógeno y un otro elemento.
Dureza de ácidos


En 1963, Pearson introdujo el concepto de ácidos y bases duros y blandos. Son ácidos duros aquellos cationes de pequeño tamaño y alta carga, de baja polarizabilidad: alcalinos, alcalinotérreos ligeros, cationes de transición de alta carga, como el Ti4+, Cr3+, Fe3+, Co2+, etc.

Son ácidos blandos las especies químicas de gran tamaño, pequeña o nula carga, y alta polarizabilidad: metales más pesados de carga más baja, como Ag+, Cu+, Pt2+, Hg2+, etc.

Las especies duras tienden a combinarse entre sí. La interacción duro-duro o blando-blando conduce a especies más estables. Esto se debe a un mayor solapamiento de orbitales, que origina un enlace más fuerte que en las interacciones duro-blando o blando-duro. Lo anterior es útil, de forma aproximada, para predecir el sentido de numerosas reacciones.