Compuestos químicos, nomenclatura y reacciones de obtención

COMPUESTOS QUÍMICOS. LOS MÁS COMUNES

Un compuesto químico se define como una sustancia, misma que es el resultado de la unión de dos o más elementos que se encuentran presentes en la tabla periódica. Hasta ahora se han podido identificar algunos que hasta no hace mucho todavía no eran conocidos. Por ello, algunos científicos consideran que se seguirán sumando elementos a la tabla periódica de uso actual. No obstante, sucede que el mismo nombre lo identifica: un compuesto básicamente se compone de varios elementos.

Además, para poder representar a estos compuestos se utilizan simbología la cual se ha denominado fórmula química. Cada compuesto ese representado de esta manera. Quizás, el ejemplo más utilizado es el del agua, el cual se considera el compuesto más común que se encuentra en la naturaleza. Sucede que el símbolo para representarlo es H2O. Esto se debe a que el agua está formada a partir de un hidrógeno y dos átomos de oxígeno.

En épocas antiguas, cuando era común la práctica de la alquimia, los estudiosos de este tema utilizaban símbolos que ayudaba a representarlos. En la historia se refleja que el primero en proponer la utilización de símbolos estandarizados fue John Dalton a partir de su teoría atómica publicada en el año de 1803.

Sin embargo, en la actualidad se utiliza la simbología propuesta por Jöns Jakob Berzelius. Este personaje fue un importante químico de origen sueco, quien ayudó a crear la nomenclatura actual de los compuestos químicos. Vale decirse que es práctica se comenzó a realizar a partir del año de 1815. Se caracteriza por la mezcla de letras cuyo origen es griego o latino.

Tipos de compuestos químicos

En química se define como compuesto químico a aquellos que están formados a partir de la unión de diversos elementos. Estos a su vez se caracterizan por tener moléculas o iones los cuales se unen y entre sí a través de enlaces estables. Es importante acotar que los compuestos químicos se originan de forma natural, sin la intervención hoy la selección realizada por el ser humano. Por ello, sucede que el bronce― así como el chocolate ―no se consideran compuestos. En realidad, son las aleaciones las que dan resultado al bronce o mezclas como la del chocolate.

Los compuestos químicos son el resultado de la unión de elementos que se encuentran en cantidades enteras formando moléculas. A su vez, es posible que se creen compuestos a partir de moléculas simples o compuestas. Las moléculas simples se enlazan como elementos que tienen un número más bajo de átomos. En cambio, sucede que en el caso de las compuestas estas se enlazan con diferentes tipos de sustancias en diversas cantidades. Los átomos presentes en una molécula solamente pueden unirse a través de enlaces los cuales pueden ser covalentes o iónico. Sin embargo, ocurre que también hay algunas excepciones como es el caso del H2, el cual tiene átomos que son de un mismo elemento.

Hay que recordar que algunas moléculas están constituidas a partir de una gran cantidad de átomos las cuales forman entre sí largas cadenas de enlaces, las cuales son denominadas polímeros. Estos polímeros son el resultado de que el carbono ejecuta enlaces estables junto con otros átomos del mismo elemento; pero también el carbono no puede unirse con otros elementos dando resultado a diversas moléculas, las cuales pueden ser tanto naturales como sintéticas. De esta forma, se crean las bases necesarias para la formación de combustibles o de alimentos, e incluso organismos vivos.

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Los compuestos químicos se pueden someter a distintos tipos de procesos químicos, cuya finalidad es obtener por separado cada uno de los elementos que les constituyen.

Hay diferentes tipos de compuestos químicos. Se puede aseverar que el primero de ellos ha sido denominado como óxidos básicos. ¿En qué consisten? Se trata de compuestos que se forman a partir de la unión de un metal con el oxígeno. Quizás, el mejor ejemplo es el óxido plúmbico. Por su parte, los óxidos ácidos se forman a partir de oxígeno y de un no metal, como es el caso del óxido hipocloroso.

También tenemos el caso de los compuestos hidruros, los cuales a su vez pueden ser de dos tipos: metálicos y no metálicos. Estos son el resultado de la unión del hidrógeno con un elemento como es el caso del hidruro de sodio o el de aluminio.

Otro caso son los compuestos llamados hidrácidos, los forman parte de la misma categoría y se caracterizan por no poder disolverse en agua, por ejemplo el ácido iodhídrico.

Por su parte, los hidróxidos son compuestos que son el resultado de la reacción entre el agua y el óxido básico. Por ello, se caracterizan por tener el grupo oxidrilo. Un ejemplo buen ejemplo al respecto es el hidróxido de sodio.

Los compuestos llamados oxoácidos son los resultantes de una reacción entre el agua y un óxido ácido. Estos poseen moléculas que se forman a partir de hidrógeno mezclado con oxígeno y de un no metal como el ácido clórico.

Las sales binarias se forman a partir de la unión de hidróxido con hidrácido en igual cantidad dando resultado compuestos como el cloruro de sodio. Los oxisales son el resultado de la reacción entre un hidróxido y un oxácido como es el caso del hipoclorito de sodio.

COMPUESTOS QUÍMICOS MÁS COMUNES

En la naturaleza hay una variada cantidad tanto de elementos como de compuestos químicos. El compuesto más común es el agua. Esta última es el resultado de la unión de más de dos átomos de una razón fija. Así como todos los demás tipos de compuestos, su fórmula química es el H2O. Vale decirse que esta fórmula trata de describir de qué está constituido el compuesto, siendo sus partes constituyentes dos átomos de oxígeno y uno de hidrógeno, en razón de 2 a 1.

Así como este compuesto, hay otros que también se consideran compuestos igualmente. Esto se debe a que están constituidos por la unión de dos o más elementos como los siguientes a continuación:

·       Cloruro de sodio (NaCl)

·       Dióxido de carbono (CO2)

·       Hidróxido de sodio (NaOH)

·       Ácido sulfúrico (H2SO4)

·       Bicarbonato de sodio (NaHCO3)

Todos los compuestos pueden ser clasificados de distintas formas. Cuando se clasifican en base al número de los elementos que están presentes en su fórmula química, recibe nombres como los siguientes:

• Por ejemplo, cuando tienen dos se denominan binarios.
• Por otra parte, sí hay tres son terciarios.
• Cuando son de cuatro elementos se llaman cuaternarios y así sucesivamente.

Por otra parte, ocurre que los compuestos también se pueden clasificar teniendo en cuenta al tipo de elementos que constituyen la fórmula. En este caso los compuestos pueden ser orgánicos o inorgánicos.

Los compuestos orgánicos son los que siempre se constituyen a partir del elemento del carbono, el cual se combina con otros elementos como por ejemplo el Hidrógeno, Nitrógeno, Oxígeno, Azufre. El estudio de estos compuestos es la base de la química orgánica también conocida como la química del carbono. En esta rama de la ciencia química es donde se estudia la estructura que poseen las moléculas, así como sus propiedades químicas.

Los compuestos orgánicos más comunes son los siguientes:

·       Metano (CH4)

·       Propano (C3H8)

·       Butano (C4H10)

·       Etanol (CH3-CH2OH)

·       Acetileno (C2H4)

·       Benceno (C6H6)

·       Anilina (C6H5NH2)

·       Ácido acético (CH3-COOH)

Los compuestos inorgánicos, en cambio, son aquellos que no incluyen en su fórmula el elemento del carbono. Aunque en algunos casos hay excepciones. Las fórmulas y nomenclaturas para estos compuestos reflejan el tipo de unión que hay entre los átomos los cuales pueden ser covalentes o iónicos.  Algunos ejemplos de compuestos de este tipo son los siguientes:

Compuestos binarios

·          Óxidos

·          Peróxidos y superóxidos

·          Hidruros

·          Sales binarias

Compuestos ternarios

·         Hidróxidos

·         Oxoácidos

·         Oxisales

Compuestos cuaternarios

·          Sales ácidas

·          Sales básicas

A continuación, se mencionan algunos compuestos que en ocasiones son clasificados tan como orgánicos como inorgánicos:

·       Monóxido de carbono (CO)

·       Dióxido de carbono (CO2)

·       Disulfuro de carbono (CS2)

·       Cianuros (CN)-

·       Carbonatos (CO3)-2

La diferencia entre química orgánica y química inorgánica es de las más acentuadas. Se trata de especializaciones académicas muy marcadas, que además actúan en campos distintos.

 

Elementos y compuestos químicos

En el estudio de la química es importante entender cuál es la diferencia que existe entre un elemento y un compuesto químico.

 

Sucede que un elemento se define como una sustancia de origen químico, la cual se caracteriza por no poder descomponerse en otra que sea más simple; ya que no podría mantener todas las propiedades que en ella se encuentran presentes originalmente.

 

Los elementos se combinan entre sí para dar como resultado diversos tipos de compuestos químicos. Por ejemplo, cuando se unen el sodio y el cloro cuyas simbologías son Na y Cl, dan como resultado la formación del cloruro de sodio, también conocido como sal de mesa, la fórmula de este compuesto es NaCl.

La única forma de dividir los elementos químicos en partes más pequeñas es mediante la administración de una gran cantidad de energía. Esto se debe a que la reacción de los elementos depende de la estructura que posee el núcleo de sus átomos y la manera en la cual está configurada la unión de los electrones. Por ello, en la tabla periódica los elementos que pertenecen a un mismo grupo poseen comportamientos similares.

Los elementos químicos son los que resultan después de someter a un compuesto a distintos procesos del tipo químico Es importante acotar que no es posible someterlos a procesos como pueden ser la destilación, decantación o filtración además de otros similares. Esto se debe a que los resultados no serían los mismos.

Desde el punto de vista químico, los elementos son un tipo de sustancia que se compone solamente de un solo tipo de átomo. Esto quiere decir que se conoce la existencia de elementos cuyas sustancias ya han sido clasificadas dentro de la tabla periódica.

Para identificar los elementos, se utiliza una simbología. Esta simbología va acompañada de la utilización de letras así como de números ubicados como subíndice. Tales números ayudan a definir cuantos números de átomos hay presentes en esa sustancia.

En total, se tiene el conocimiento de la existencia de 118 elementos, entre estos 98 se encuentran naturalmente presentes en la tierra. Además, entre estos se considera que 80 son elementos que son más estables que otros, así como 18 que son elementos radiactivos.

En la tabla periódica todos los elementos son ordenados bajo el criterio de colocarlos en orden creciente de acuerdo a lo indicado por el número atómico. Este número hace referencia a la cantidad de protones que posee el átomo de cada elemento. Los elementos químicos pueden encontrarse libremente como átomos, o en cambio estos pueden mantenerse unidos gracias a la utilización de enlaces químicos cuya forma es la de moléculas simples. Otra característica que poseen los elementos químicos es que estos pueden encontrarse en diferentes estados como el sólido, líquido y gaseoso.

En algunos casos, es difícil formar moléculas ya que estas sustancias no reaccionan de forma igual, ya que la capa de electrones impide la posibilidad de formar enlaces como ocurriría en condiciones normales. Solamente existen átomos libres cuando hay una prisión, o una temperatura, que se considera normal. De esta forma no podrán separarse ni siquiera cuando son sometidos a procesos químicos. Un buen ejemplo para entenderlo es lo que ocurre con los gases nobles como el caso del helio.

Algunos elementos pueden formar moléculas que son simples cuando se crean enlaces que unen átomos iguales. Cuando esto sucede, las propiedades químicas y físicas son únicas. Una de las características en estos casos es que el peso molecular es bajo. Además, no es posible descomponerlos y por ello se forman alótropos. Se pueden enlazar de distintas formas, como es el caso del carbono. Vale decirse que este tiene dos alótropos conocidos uno como diamante, cuyos átomos forman un entramado tetraédrico, y en el caso del grafito que contrariamente es hexagonal

 

Los elementos químicos están constituidos por un único tipo de átomo, el cual es la partícula más pequeña, la cual almacena las propiedades del mismo del elemento. Todas las sustancias presentes en la naturaleza pueden ser tanto un compuesto como un elemento. Hay diferentes tipos de elementos, por ejemplo los llamados monoatómicos son los que están constituidos solamente por un elemento como su nombre lo indica. En el caso de los diatómicos, éstos están constituidos por dos átomos que son iguales. 

Actividades

1-Lea el presente documento y realice un cuestionario de 15 preguntas con sus respuestas. El cuestionario deberá de ser relevante, es decir, deberá de contener quince preguntas que reflejen las ideas principales del documento.

2-Lea los dos primeros módulos (págs. 1-10)del Anexo 1 sobre la síntesis de sustancias y nomenclatura. Realice un resumen y los ejercicios de la página 10

3-Lea los dos siguientes módulos (págs. 10-22)del Anexo 1 sobre la síntesis de sustancias y nomenclatura. Realice un resumen y los ejercicios de las páginas 21 y 22

referencias
https://www.centroestudioscervantinos.es/compuestos-quimicos/
https://www.fbioyf.unr.edu.ar/textos/ingreso2007/unidad2.pdf

>>>Anexo 1<<<

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Fecha límite de entrega: sábado 5 de diciembre a mediodía.