PROCESOS DE PRODUCION y MANTENIMIENTO INDUSTRIAL: QUÍMICA

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OBJETIVO:

En la presente unidad el alumno aprendera la nomenclatura adecuada para los materiales organicos como inorganicos que comforman los compuestos mas utilizados en la industria.

Unidad Tematica 4

4. SUSTANCIAS EN PROCESOS INDUSTRIALES

3. COMPUESTOS ORGANICOS

Introducción.
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Antes de hablar sobre la nomenclatura es importante conocer y recordar que los compuestos orgánicos son aquellos que están constituidos por cadenas carbonadas. Hasta fines del siglo XIX los compuestos orgánicos se nombraban de acuerdo a su descubridor, a su origen o a sus propiedades, entre otros aspectos, variando estos nombres de un país a otro lo cual traía como consecuencia mucha confusión. Por ello se adoptaron acuerdos para nombrar los compuestos. La nomenclatura que hoy se utiliza internacionalmente es la resultante de las normas dictadas por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (I.U.P.A.C.).
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Compuestos y sustancias orgánicas importantes.
Formulación de Química Orgánica.

2. COMPUESTOS INORGANICOS

Introducción.
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Desde un punto de vista etimológico, inorgánico significa desprovisto de vida. En química se denominó así a los compuestos (y por extensión a la rama de esta ciencia que los estudiaba) procedentes del mundo mineral, en contraposición a aquéllos obtenidos a partir de los seres vivos, animales o vegetales, en la creencia errónea de que ambos tipos de compuestos eran mutuamente incompatibles.
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La síntesis, a principios del siglo XIX, de un compuesto orgánico (la urea) a partir de substancias inorgánicas echó abajo estos criterios, pero por tradición histórica se ha venido manteniendo esta división tradicional de la química en las dos grandes ramas de la química inorgánica y la química orgánica. Claro está que ha sido preciso revisar la diferenciación entre ambas: A grandes rasgos, se puede decir que la química orgánica es la relativa a los compuestos de carbono, mientras la química inorgánica abarcaría al resto.
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Evidentemente, esta división tampoco es precisa. Algunos compuestos de carbono, tales como los carbonatos, los dos óxidos de carbono, el grafito o el diamante, no pueden ser más minerales, y por lo tanto inorgánicos. Sin embargo, otra substancia claramente mineral como es el petróleo es una de las principales fuentes de productos orgánicos. Por otro lado, hay compuestos orgánicos (como los freones) que incorporan en sus moléculas átomos de elementos, como el flúor o el cloro, típicos de la química inorgánica, y finalmente existe una importante familia de substancias (los organometálicos) una relación entre ambas categorías, ya que cuentan con una parte orgánica y otra metálica en sus moléculas.
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En general, puede resumirse esta definición diciendo que los materiales inorgánicos son aquéllos en los que, por lo general, no está presente el carbono, salvo en los casos ya citados de los carbonatos, el monóxido y el dióxido de carbono, el diamante, el grafito o los fulerenos. Típicos materiales inorgánicos son las sales, los metales, los gases atmosféricos (oxígeno, nitrógeno, gases nobles), los ácidos más conocidos (sulfúrico, clorhídrico, nítrico, fosfórico), los hidróxidos, el agua, los halógenos (flúor, cloro, bromo y yodo), el azufre, el silicio, y algunos otros compuestos comunes como el amoníaco y los óxidos de azufre y nitrógeno, entre muchos otros.
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Hasta ahora, y salvo los casos de compuestos orgánicos muy sencillos como el metano, fuera de nuestro planeta tan sólo se han encontrado materiales inorgánicos. Algunos astros como la Luna, Mercurio o Marte son rocosos. Ío, el cuerpo más volcánico del Sistema Solar, posee grandes cantidades de los materiales típicos de los volcanes, muy enriquecidos en azufre. Otros están recubiertos de hielo, como los otros tres satélites galileanos de Júpiter o los de los otros planetas gigantes. Los planetas gigantes son enormes bolas de gases (principalmente hidrógeno y helio) comprimidas hasta valores inimaginables, y el Sol tiene una composición química similar con la excepción de que en su seno tienen lugar procesos de fusión nuclear.
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En lo que respecta a los cuerpos menores, los cometas (y también probablemente los asteroides transneptunianos) son fundamentalmente bolas de hielo sucio, aunque en sus colas se han detectado diversos compuestos orgánicos sencillos. Existen varios tipos diferentes de asteroides: Rocosos, metálicos y un tercer grupo conocido con el nombre de condríticos, los cuales poseen también compuestos orgánicos sencillos. Pero la complejidad de la química orgánica existente en nuestro planeta tan sólo se puede justificar por la existencia en él de vida, razón por la que no es de extrañar que se trate de un caso único en todo el Sistema Solar.
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Compuestos y sustancias inorgánicas importantes.
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Hay muchísimos compuestos y sustancias inorgánicas de gran importancia, bien comercial, bien biológica. Entre ellos:
  • muchos fertilizantes, como el nitrato amónico, potásico, fosfatos ó sulfatos...
  • muchas sustancias y disolventes cotidianos, como el amoníaco, el agua oxigenada, la lejía, el salfumán
  • muchos gases de la atmósfera, como el oxígeno, el nitrógeno, el dióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno y de azufre...
  • todos los metales y las aleaciones
  • los vidrios de ventanas, botellas, televisores...
  • las cerámicas de utensilios domésticos, industriales, o las losetas de las lanzaderas espaciales.
  • el carbonato de calcio de nuestros huesos
  • los chips de silicio semiconductores que hacen posible la microelectrónica y los ordenadores
  • las pantallas LCD
  • el cable de fibra óptica
  • muchos catalizadores de interés industrial
  • el centro activo de las metaloenzimas
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Formulación de Química Inorgánica.

Para nombrar los compuestos químicos inorgánicos se siguen las normas de la IUPAC (unión internacional de química pura y aplicada). Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura de stock y la nomenclatura tradicional.

1. NOMENCLATURA SISTEMÁTICA.

Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEXA_, HEPTA_ ...

Cl2O3 Trióxido de dicloro
I2O Monóxido de diodo

2. NOMENCLATURA DE STOCK.

En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis:

Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (II)
Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III)

3. NOMENCLATURA TRADICIONAL.

En esta nomenclatura para poder distinguir con qué valencia funcionan los elementos en ese compuesto se utilizan una serie de prefijos y sufijos (ver actividad 12).
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Actividad 12: Estudia y realiza ejercicios de estos tres diferentes tipos de nomenclaturas mostrados en la referencia de Formulación de Química Inorgánica.
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Referencias:
- Inorgánico. Recopilado en Oct. 28, 2008 de:
- Química inorgánica. Recopilado en Oct. 28, 2008 de:
- Formulación de Química Inorgánica. Recopilado en Oct. 28, 2008 de:

1. NOMENCLATURA IUPAC

La Nomenclatura IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) es un sistema de nomenclatura de compuestos químicos y de descripción de la ciencia de la química en general.
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Es un conjunto de reglas que se utilizan para nombrar todas aquellas combinaciones que se dan entre los elementos y los compuestos químicos. Actualmente la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, por sus siglas en inglés) es la máxima autoridad en nomenclatura, la cual se encarga de establecer las reglas correspondientes.
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Las reglas para nombrar compuestos orgánicos e inorgánicos están contenidas en dos publicaciones, conocidas como el Libro Azul y el Libro Rojo, respectivamente. Una tercera publicación, conocida como el Libro Verde, describe las recomendaciones para el uso de símbolos para cantidades físicas (en asociación con la IUPAP), mientras que el cuarto, el Libro Dorado, contiene las definiciones de un gran número de términos técnicos usados en química. Una compilación similar existe para la bioquímica (en asociación con el IUBMB), el análisis químico y la química macromolecular. Estos libros están complementados por unas cortas recomendaciones para circunstancias específicas las cuales son publicadas de vez en cuando en la Revista de Química Pura y Aplicada.
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Objetivos de la nomenclatura química.
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La función primaria de la nomenclatura química es asegurar que la persona que oiga o lea un nombre químico no albergue ninguna duda sobre el compuesto químico en cuestión, es decir, cada nombre debería referirse a una sola sustancia. Se considera menos importante asegurar que cada sustancia tenga un solo nombre, aunque el número de nombres aceptables es limitado. Es también preferible que un nombre traiga algo de información sobre la estructura o la química de un componente.

Historia.
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La moderna Nomenclatura química tiene su origen en el "Méthode de nomenclature chimique" publicado en 1787 por Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737-1816), Antoine Lavoisier (1743-1794), Berthollet, Count Claude Louis (1748-1822) y Antoine François (1755-1809). Siguiendo propuestas anteriores formuladas por químicos como Bergmann y Macquer, los autores franceses adoptaron como criterio terminológico fundamental la composición química. Los elementos fueron designados con nombres simples (aunque sin ningún criterio común) y únicos, mientras que los nombres de los compuestos químicos fueron establecidos a partir de los nombres de sus elementos constituyentes más una serie de sufijos. Esta terminología se aplicó inicialmente tanto a sustancias del reino mineral como del vegetal y animal, aunque en estos últimos casos planteaba muchos problemas.
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El desarrollo de la química orgánica a partir de los años treinta del siglo XIX propició la creación de nuevos términos y formas de nombrar compuestos que fueron discutidos y organizados en el congreso de Ginebra de 1892, del que surgieron muchas de las características de la terminología de la química orgánica. El otro momento decisivo en el desarrollo de la terminología química fue la creación de la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). La sociedad surgió a partir de la Asociación Internacional de Sociedades de Química que se fundó en París en 1911 con representantes de sociedades nacionales de catorce países. De esta asociación surgieron varios grupos de trabajo encargados de estudiar nuevas propuestas de reforma de la nomenclatura química.
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Tras la interrupción producida por la Primera Guerra Mundial, una nueva asociación volvió a crearse en 1919, cambiando su nombre por el de Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).
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La guerra no sólo supuso la aparición de una nueva organización sino también la salida de las sociedades alemanas, que habían sido uno de los primeros impulsores de estas organizaciones internacionales de química. A pesar de ello, la nueva institución creció rápidamente hasta reunir en 1925 veintiocho organizaciones nacionales de química, entre las que se encontraba la española. Además, figuraban químicos representantes de diversas revistas como Chemical Abstracts estadounidense, el Journal of the Chemical Society , de Gran Bretaña, y el Bulletin Signaletique de la Société Chimique de France. Posteriormente se sumaron los editores de la Gazzeta Chimica italiana, los de la suiza Helvetica Chimica Acta y los del Recueil des Travaux Chimiques de Holanda. Finalmente, en 1930, se produjo la entrada de los representantes de las sociedades alemanas, lo que permitió que se integraran los representantes del Beilstein Handbuch de Alemania, con lo que se completó la representación de las principales revistas y de los dos repertorios de química más importantes del momento. Todos ellos, junto con los representantes de las sociedades químicas, jugarían un papel decisivo en el desarrollo de la terminología química en los años siguientes.
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Referencias:
- Nomenclatura IUPAC. Recopilado en Oct. 28, 2008 de: