Los símbolos y formulas químicas
Para poder describir los compuestos químicos y las reacciones que se dan entre ellos de forma precisa y sencilla, la comunidad científica vio necesario adoptar un lenguaje cómodo, fácil de entender y común para todos.
Para empezar, cada elemento debía representarse con un símbolo diferente, ya que son las piezas básicas de las sustancias químicas: combinándolos sirven para representar cualquier sustancia de forma inequívoca.
En la antigüedad, los símbolos eran identificados con los siete planetas conocidos, ya que química y alquimia eran lo mismo y estaban muy relacionadas con la astrología. Dalton, el creador de la teoría atómica, propuso usar la inicial del nombre del elemento y representar los elementos en distintos círculos para mostrar las moléculas de cada compuesto mediante el número necesario de círculos. Muy poco después, Berzelius suprimió los círculos, quedándose sólo con la inicial del nombre latino de cada elemento... Si la inicial de dos elementos coincidía, se añadía al símbolo alguna de las letras siguientes.
Una vez aceptada la forma de llamar a los elementos químicos, podía desarrollarse la estructura de las fórmulas químicas de los compuestos, o lo que es lo mismo, cómo representar la composición de un compuesto o cómo explicar los distintos átomos que forman sus moléculas.
Para ello, se indican los elementos que forman el compuesto, mediante sus símbolos. Si hay más de un átomo de un elemento, se indica con subíndice: por ejemplo, la fórmula más conocida, H2O, explica que la molécula del agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Química inorgánica
La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometálica que es una superposición de ambas.
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las orgánicas. Se suele clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos, bases, óxidos y sales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos).
El término función se les da por que los miembros de cada grupo actúan de manera semejante.
El término anhídrido básico se refiere a que cuando un óxido metálico reacciona con agua generalmente forma una base, mientras que los anhídridos ácidos generalmente reaccionan con agua formando un ácido.
Al ver una fórmula, generalmente lo podemos ubicar en uno de estos grupos.
1. Ácidos cuando observamos el símbolo del hidrógeno al extremo izquierdo de la fórmula, como HCl (ácido clorhídrico)
2. Bases cuando observamos un metal al principio de la fórmula unido al anión hidróxido (OH-) al final, como NaOH (hidróxido de sodio).
3. Óxidos a los compuestos BINARIOS del oxigeno, (ojo, debe ser binario contener sólo dos elementos en la fórmula, uno de ellos es el oxígeno que va escrito su símbolo al extremo derecho. Óxido metálico cuando es un metal el que se enlaza al oxígeno (óxidos metálicos binarios), como Fe2O3 (óxido férrico). Óxido no metálico cuando es un no-metal el enlazado al oxígeno, como CO (monóxido de carbono).
4. Sales son aquellas que están formadas por un metal y un anión que no es ni óxido ni hidróxido, como el NaCl (cloruro sódico)
Como excepción tenemos que él ion amonio (NH4+) puede hacer la función de un metal en las sales, y también se encuentra en las disoluciones de amoniaco en agua, ya que no existe el compuesto hidróxido amonico, NH4OH, ni ha sido detectado en ningún sistema mediante condiciones especiales.
La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometálica que es una superposición de ambas.
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las orgánicas. Se suele clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos, bases, óxidos y sales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos).
El término función se les da por que los miembros de cada grupo actúan de manera semejante.
El término anhídrido básico se refiere a que cuando un óxido metálico reacciona con agua generalmente forma una base, mientras que los anhídridos ácidos generalmente reaccionan con agua formando un ácido.
Al ver una fórmula, generalmente lo podemos ubicar en uno de estos grupos.
1. Ácidos cuando observamos el símbolo del hidrógeno al extremo izquierdo de la fórmula, como HCl (ácido clorhídrico)
2. Bases cuando observamos un metal al principio de la fórmula unido al anión hidróxido (OH-) al final, como NaOH (hidróxido de sodio).
3. Óxidos a los compuestos BINARIOS del oxigeno, (ojo, debe ser binario contener sólo dos elementos en la fórmula, uno de ellos es el oxígeno que va escrito su símbolo al extremo derecho. Óxido metálico cuando es un metal el que se enlaza al oxígeno (óxidos metálicos binarios), como Fe2O3 (óxido férrico). Óxido no metálico cuando es un no-metal el enlazado al oxígeno, como CO (monóxido de carbono).
4. Sales son aquellas que están formadas por un metal y un anión que no es ni óxido ni hidróxido, como el NaCl (cloruro sódico)
Como excepción tenemos que él ion amonio (NH4+) puede hacer la función de un metal en las sales, y también se encuentra en las disoluciones de amoniaco en agua, ya que no existe el compuesto hidróxido amonico, NH4OH, ni ha sido detectado en ningún sistema mediante condiciones especiales.
Como se clasifican los compuestos químicos inorgánicos:
Óxidos:
Son compuestos químicos inorgánicos diatómicos o binarios formados por la unión del oxígeno con otro elemento diferente a los gases nobles. Según si este elemento es metal o no metal serán óxidos básicos u óxidos ácidos. El oxígeno siempre tiene valencia -2 con excepción en los peróxidos (ion peróxido enlazado con un metal) donde el oxígeno utiliza valencia -1. Los óxidos se pueden nombrar en cualquiera de los tres sistemas de nomenclaturas; si se utiliza el sistema Stock el número romano es igual a la valencia del elemento diferente del oxígeno, si se utiliza el sistema tradicional los sufijos y prefijo se designan de acuerdo a la valencia del elemento diferente del oxígeno y si se utiliza la nomenclatura sistemática no se tienen en cuenta las valencias, sino que, se escriben los prefijos en cada elemento de acuerdo a sus atomicidades en la formula molecular.
Óxidos:
Son compuestos químicos inorgánicos diatómicos o binarios formados por la unión del oxígeno con otro elemento diferente a los gases nobles. Según si este elemento es metal o no metal serán óxidos básicos u óxidos ácidos. El oxígeno siempre tiene valencia -2 con excepción en los peróxidos (ion peróxido enlazado con un metal) donde el oxígeno utiliza valencia -1. Los óxidos se pueden nombrar en cualquiera de los tres sistemas de nomenclaturas; si se utiliza el sistema Stock el número romano es igual a la valencia del elemento diferente del oxígeno, si se utiliza el sistema tradicional los sufijos y prefijo se designan de acuerdo a la valencia del elemento diferente del oxígeno y si se utiliza la nomenclatura sistemática no se tienen en cuenta las valencias, sino que, se escriben los prefijos en cada elemento de acuerdo a sus atomicidades en la formula molecular.
Óxidos metálicos
Son aquellos óxidos que se producen entre el oxígeno y un metal cuando el oxígeno trabaja con un número de valencia -2. Su fórmula general es: Metal2 + O. Si la valencia del metal es par, se simplifica el subíndice 2 del metal. En la nomenclatura Stock los compuestos se nombran con las reglas generales anteponiendo como nombre genérico la palabra óxido precedido por el nombre del metal y su número de valencia. En la nomenclatura tradicional se nombran con el sufijo -oso e -ico dependiendo de la menor o mayor valencia del metal que acompaña al oxígeno. Y en la nomenclatura sistemática se utilizan las reglas generales con la palabra óxido como nombre genérico.
En la nomenclatura tradicional para los óxidos que se enlazan con metales que tienen más de dos números de valencia se utilizan las siguientes reglas: metales con números de valencia hasta el 3 se nombran con las reglas de los óxidos y los metales con números de valencia iguales a 4 y mayores se nombran con las reglas de los anhídridos. Ejemplos: V2O3 se nombra como óxido, óxido vanádico; V2O5 se nombra como anhídrido, anhídrido vanádico. Los átomos de vanadio con número de valencia 2 (-oso) y 3 (-ico) se nombran como óxidos y los átomos de vanadio con números de valencia 4 (-oso) y 5 (-ico) como anhídridos.
Son aquellos óxidos que se producen entre el oxígeno y un metal cuando el oxígeno trabaja con un número de valencia -2. Su fórmula general es: Metal2 + O. Si la valencia del metal es par, se simplifica el subíndice 2 del metal. En la nomenclatura Stock los compuestos se nombran con las reglas generales anteponiendo como nombre genérico la palabra óxido precedido por el nombre del metal y su número de valencia. En la nomenclatura tradicional se nombran con el sufijo -oso e -ico dependiendo de la menor o mayor valencia del metal que acompaña al oxígeno. Y en la nomenclatura sistemática se utilizan las reglas generales con la palabra óxido como nombre genérico.
En la nomenclatura tradicional para los óxidos que se enlazan con metales que tienen más de dos números de valencia se utilizan las siguientes reglas: metales con números de valencia hasta el 3 se nombran con las reglas de los óxidos y los metales con números de valencia iguales a 4 y mayores se nombran con las reglas de los anhídridos. Ejemplos: V2O3 se nombra como óxido, óxido vanádico; V2O5 se nombra como anhídrido, anhídrido vanádico. Los átomos de vanadio con número de valencia 2 (-oso) y 3 (-ico) se nombran como óxidos y los átomos de vanadio con números de valencia 4 (-oso) y 5 (-ico) como anhídridos.
Óxidos no metálicos o anhídridos:
Los no metales cuando se combinan con oxígeno, forman óxidos que también son llamados anhídridos. En general estos óxidos suelen estar en estado gaseoso ya que sus moléculas son bastante pequeñas y poco polares.Se desprenden de la actividad volcánica y de la actividad industrial del planeta y se incorporan a la atmósfera, causando problemas ambientales ya que incrementan el efecto invernadero y la lluvia ácida.Recordemos que los elementos no metálicos son los que pertenecen al grupo del Boro (B), el del Carbono(C), Nitrógeno(N), el del Oxígeno(O) y los Halógenos que están encabezados por el Flúor (F).
Los no metales cuando se combinan con oxígeno, forman óxidos que también son llamados anhídridos. En general estos óxidos suelen estar en estado gaseoso ya que sus moléculas son bastante pequeñas y poco polares.Se desprenden de la actividad volcánica y de la actividad industrial del planeta y se incorporan a la atmósfera, causando problemas ambientales ya que incrementan el efecto invernadero y la lluvia ácida.Recordemos que los elementos no metálicos son los que pertenecen al grupo del Boro (B), el del Carbono(C), Nitrógeno(N), el del Oxígeno(O) y los Halógenos que están encabezados por el Flúor (F).
Hidruros metálicos:
Se forman por la combinación de un metal con el elemento hidrógeno (trabajando el elemento hidrógeno con número de oxidación -1). Se forman hidruros metálicos cuando el hidrógeno reacciona con metales de transición. La naturaleza de estos compuestos es compleja. Son los electrones libres los que les confieren el lustre metálico y la elevada conductividad eléctrica a estos compuestos. La densidad del hidruro metálico suele ser menor que la del metal puro a causa de cambios estructurales en la red cristalina metálica y los compuestos casi siempre son quebradizos.También la conductividad eléctrica de los hidruros metálicos suele ser más baja que la del metal progenitor.Casi todos los hidruros metálicos se pueden preparar calentando el metal con hidrógeno a presión elevada y altas temperaturas, el hidrógeno se libera otra vez como gas.Muchas aleaciones pueden absorber y liberar cantidades copiosas de H. Sus densidades de protones exceden incluso al H(l), propiedad que los hace muy interesantes por la posibilidad de usarlos para almacenar hidrógeno.Los hidruros de los metales alcalinos (grupo I), alcalinotérreos (grupo II) y de algunos otros elementos del sistema periódico se forman directamente de los elementos a temperaturas elevadas. Otros pueden ser formados por intercambio del anión.
Algunos hidruros de los elementos nobles se pueden formar aprovechando el hidrógeno del metanol. Se intenta de esta manera generar hidrógeno elemental para células que pueden alimentar eléctricamente a dispositivos portátiles.
Hidruros no metálicos
: Se forman por la combinación de un elemento no metálico con el elemento hidrógeno (trabajando el elemento hidrógeno con número de oxidación +1). Algunos HIDRUROS en solución presentan propiedades ácidasPara formar un hidruro no metálico se debe combinar el elemento no metálico (con la menor valencia que posea el mismo en la tabla periódica) con el elemento hidrógeno. Se nombra por una sola nomenclatura nombrando primeramente al elemento no metálico, con la terminación _uro seguido de la palabra de hidrógeno.
: Se forman por la combinación de un elemento no metálico con el elemento hidrógeno (trabajando el elemento hidrógeno con número de oxidación +1). Algunos HIDRUROS en solución presentan propiedades ácidasPara formar un hidruro no metálico se debe combinar el elemento no metálico (con la menor valencia que posea el mismo en la tabla periódica) con el elemento hidrógeno. Se nombra por una sola nomenclatura nombrando primeramente al elemento no metálico, con la terminación _uro seguido de la palabra de hidrógeno.
Hidróxidos:
: Los metales y los no metales se combinan con el oxígeno molecular para formar los óxidos básicos y ácidos correspondientes. A partir de los óxidos formados se los puede hidratar con agua dando origen a otros tipos de compuestos. Pero los compuestos que vamos a desarrollar tienen su origen en la combinación de los óxidos básicos con el agua, dando origen a los compuestos llamados hidróxidos. En forma simbólica dicho enunciado:Óxido Básico + H2O --------------------> Hidróxido En las industrias y en la vida diaria, se utilizan una gran variedad de hidróxidos, tales como el Na (OH) fabricación del papel, jabones, fibras textiles, etc. "Debe manejarse con mucha precaución por que causa lesiones muy dolorosas en la piel por su contacto directo con el hidróxido de sodio". Otro hidróxido conocido es el Hidróxido de calcio, llamado también cal apagada. Se emplea en la construcción para obtener la pasta que une los ladrillos, además se utiliza en la odontología para reparar las dentaduras dañadas. Para formar los hidróxidos a partir del óxido básico y el agua, primero tenemos que saber cómo se ioniza la molécula del agua. El agua es un electrolito débil, poco disociado. Cuando ocurre esta disociación, existirán tanto iones hidrógenos (tienen carga positiva) como iones oxhidrilos o hidroxilos (tienen carga negativa)
: Los metales y los no metales se combinan con el oxígeno molecular para formar los óxidos básicos y ácidos correspondientes. A partir de los óxidos formados se los puede hidratar con agua dando origen a otros tipos de compuestos. Pero los compuestos que vamos a desarrollar tienen su origen en la combinación de los óxidos básicos con el agua, dando origen a los compuestos llamados hidróxidos. En forma simbólica dicho enunciado:Óxido Básico + H2O --------------------> Hidróxido En las industrias y en la vida diaria, se utilizan una gran variedad de hidróxidos, tales como el Na (OH) fabricación del papel, jabones, fibras textiles, etc. "Debe manejarse con mucha precaución por que causa lesiones muy dolorosas en la piel por su contacto directo con el hidróxido de sodio". Otro hidróxido conocido es el Hidróxido de calcio, llamado también cal apagada. Se emplea en la construcción para obtener la pasta que une los ladrillos, además se utiliza en la odontología para reparar las dentaduras dañadas. Para formar los hidróxidos a partir del óxido básico y el agua, primero tenemos que saber cómo se ioniza la molécula del agua. El agua es un electrolito débil, poco disociado. Cuando ocurre esta disociación, existirán tanto iones hidrógenos (tienen carga positiva) como iones oxhidrilos o hidroxilos (tienen carga negativa)
Oxiacidos:
Los Oxiacidos son compuestos que derivan de la estructura H a---- O b ----. En cada uno de estos compuestos, el hidrógeno ácido está enlazado a un átomo de O, y la variación en el tamaño de este átomo es muy pequeña. Por lo tanto, la clave de la acidez de estos Oxiacidos radica en la electronegatividad del átomo Z. Si Z es un átomo de un metal con baja electronegatividad, el par electrónico que está marcado con b pertenecerá completamente al átomo de oxígeno, el cual tiene una alta negatividad. El compuesto será un hidróxido iónico: una base. El hidróxido de sodio (OH-Na-), cae dentro de esta categoría.
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 un hidróxido (base) 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.
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 un hidróxido (base) 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.
