domingo, 2 de marzo de 2014

2e-Compuestos químicos

COMPUESTOS QUÍMICOS

Un compuesto químico es una sustancia formada por la unión o enlace químico de dos o más elementos (tipos de átomos) de la tabla periódica.
Tiene una fórmula química establecida y definida y se puede expresar por una ecuación química.
La relación entre los átomos que forma la molécula, se realiza a través de los electrones de valencia de estos y de acuerdo a sus electronegatividades o potencial de ionización comparte, cede o gana electrones, de acuerdo a la regla del octeto para cada átomo. Los átomos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos.











Como vimos anteriormente los compuestos se representan mediante símbolos químicos. Se escriben en orden, el más electronegativo a la derecha. Por ejemplo el cloruro de sodio se escribe NaCl, (el cloro más electronegativo que el sodio va a la derecha).
En la fórmula química se indica el símbolo del elemento químico que participa de la molécula y como subíndice la cantidad de átomos que hay en esta. Por ejemplo CO2, se indica que hay un átomo de carbono y dos de oxígeno en cada molécula de dióxido de carbono.
Una fórmula química es la representación de un compuesto químico.
Un compuesto químico es el resultante de una ecuación química. Recordar que una ecuación química es la representación de una reacción química con los coeficientes estequeométricos


1-Clasificación de los compuestos químicos

IMPORTANTE
Veremos, a modo de ejemplo,
los compuestos químicos que se forman
entre el hidrógeno y el oxígeno,
con un puñado de elementos metales
(Na, K, Ca, Mg, Cu, Ni, Fe y Al)
y no metales
(N, S, P, C, Cl)


Los principales compuestos químicos inorgánicos que existen en la naturaleza pueden clasificarse de acuerdo a su reacción con el OXÍGENO (elemento comúnmente más reactivo) y con el HIDRÓGENO (elemento más simple).

1-1 Al combinar los elementos de la TP con hidrógeno. 

Hidruros: Pueden ser tanto metálicos como no metálicos. Están compuestos por un hidrógeno y otro elemento.
Propiedades: Si el otro elemento es metal es un "hidruro", Pueden presentar brillo metálico. Alta dureza. Buena conductividad eléctrica. Reaccionan violentamente con agua, produciendo hidrógeno y una base metal.
En los hidruros no metálicos es un "hidrácido". Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. No conducen corriente eléctrica. Presentan punto de fusión y ebullición bajos.

1-2 Al combinar los elementos de la TP con oxígeno. 

Óxidos básicos: También llamados óxidos metálicos, que están formados por un metal y oxígeno.
Propiedades: La unión se realiza a través de un enlace iónico. Casi siempre forman compuestos cristalinos. -Tienen un elevado punto de fusión y un punto de ebullición muy alto. -Cuentan con muy baja energía de ionización. - Son de alta densidad.

Óxidos ácidos: También llamados óxidos no metálicos, formados por un no metal y oxígeno. Eje.: óxido hipocloroso, óxido selenioso,
Propiedades: Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos.


1-3 Al combinar óxidos básicos y óxidos ácidos se obtienen con agua se obtienen 

Hidróxidos: Compuestos formados por la reacción entre un óxido básico y el agua, que se caracterizan por presentar el grupo oxidrilo (OH). Por ejemplo, el hidróxido de sodio.
Propiedades de las Bases o hidróxidos: Tienen sabor amargo. Cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleina de incolora a rosada fucsia. Son jabonosas al tacto. Son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas. Son corrosivos. Reaccionan con los ácidos formando una sal y agua. Reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.

Oxácidos : compuestos obtenidos por la reacción de un óxido ácido y agua. Sus moléculas están formadas por hidrógeno, un no metal y oxígeno. Por ejemplo, ácido carbónico.
Propiedades de Los Ácidos: Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja. Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleina. Son corrosivos. Producen quemaduras de la piel. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas. Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno. Reacciona con bases para formar una sal mas agua. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.


1-4 Si combino  hidróxidos y oxácidos se obtienen: 

Sales: Son compuestos formados por la reacción de:
-hidrácido más un hidróxido forman sales binarias
-oxácido más un hidróxido forman oxisales.
Propiedades de las sales : son por lo general sólido de sabor salado disoluciones acuosas conducen la corriente eléctrica. La mayoría no cambian el color del papel tornasol porque son sales neutras como el cloruro de sodio (NaCl) y nitrato de potasio (KNO3); no obstante, hay sales ácidas y básicas. Las sales ácidas forman disoluciones ácidas como en el caso del cloruro de aluminio (AlCl3) y cloruro de amonio (NH4Cl). Las sales básicas forman disoluciones básicas como en el caso del carbonato de sodio (Na2CO3) y cianuro de potasio (KCN).
Ver esquema:












2-Desarrollo de fórmulas

Para expresar una reacción química correctamente se deben tener en cuenta las siguientes reglas.
a)el número de oxidación de un elemento en un compuesto viene dado por la valencia y son los electrones que pone en juego en ESE compuesto químico.
b)el número de oxidación de un elemento en la tabla (en estado puro) es cero
c)El número de oxidación del oxígeno es (-2) generalmente.
d)El número de oxidación del hidrógeno es (+1) generalmente.
e)La suma algebraica de los número de oxidación de los átomos de un compuesto es cero.
f)En los hidróxidos, oxácido, y sales se deben considerar para la fórmula, grupos de átomos con carga llamados iones.
g)Como regla nemotécnica, se invierten el número de oxidación de cada átomo (O IÓN) en una molécula.

Por ejemplo, en caso del oxido de aluminio formado por oxígeno y aluminio, su formula se expresa de esta manera.


  





2-1-Óxidos básicos u óxidos metálicos. 

Se producen estos compuestos cuando la reacción química se produce entre el oxígeno (que acepta o gana electrones) un metal (que los cede o pierde). Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.

Para expresar estas reacciones utilizamos el “numero de oxidación” o “valencia electroquímica”, que es el número de electrones que un átomo cede o toma.






2-2-Óxido Ácidos u Óxidos No Metálicos :

Se producen estos compuestos cuando la reacción química es entre el oxígeno (que acepta o gana electrones) un no metal (que cede o pierde electrones). Los óxidos no metálicos también se denominan anhídridos y muchos de ellos son gaseosos. Recordar que para expresar y denominar todas las reacciones utilizamos el “numero de oxidación” o “valencia electroquímica”, que es el número de electrones que un átomo cede o toma. Ejemplo:











2-3-Hidruros. Hidruros Metálicos y Hidruros No Metálicos

Los hidruros son compuestos binarios (tienen dos partes). Están formados por átomos de hidrógeno y de otro elemento químico, pudiendo ser este metal o no metal. Existen dos tipos de hidruros: los metálicos y los no metálicos o hidrácidos.
-Hidruro no metálico: Son compuestos formados por hidrógeno y un elemento no metálico.
El no metal siempre actúa con su menor número de valencia, por lo cual cada uno de ellos forma un solo hidruro no metálico. Generalmente se encuentran en estado gaseoso a la temperatura ambiente. Algunos son ácidos como los formados con Flúor, Cloro, Bromo, Iodo, Azufre. Mientras que otros no son ácidos, como los hidruros con Oxígeno (agua), Nitrógeno (amoníaco), Carbono (metano).
Ejemplo:
Cloro + Hidrogeno à Acido Clorhídrico
Cl2 + H2 à 2HCl

-Hidruro metálico: Son compuestos binarios constituidos por hidrógeno y un elemento metal. Los hidruros metálicos se caracterizan por ser los únicos compuestos en los que el hidrógeno funciona con valencia negativa (-1).
Para escribir la fórmula de un hidruro metálico primero se escribe el símbolo del elemento metálico (parte positiva) y después el del hidrógeno (parte negativa).
Por ejemplo, el hidruro de sodio, que resulta al combinarse el Sodio con el Hidrógeno de la siguiente manera:

               Metal + Hidrógeno  →   hidruro metálico 
                  Na + ½ H2               → NaH

2-4-Hidróxidos:

Para comprender la fórmula general de los hidróxidos se debe recordar que los óxidos básicos están formados por un metal más oxígeno y que un hidróxido es la unión de un óxido básico y agua. Esto origina u compuesto ternario formado por oxígeno, hidrógeno y el metal. La fórmula general es:












Se genera un ión muy difundido en la naturaleza, el ion hidroxilo u oxhidrilo. Este posee la siguiente estructura de acuerdo con Lewis.










2-5-Oxácidos

Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos. Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno. Ejemplo:
Dióxido de Carbono + Agua à Acido Carbónico
CO2 + H2O à H2CO3
Los oxácidos tienen sabor ácido en caso de ser comestibles (ácido cítrico de la naranja), son corrosivos, producen quemaduras de la piel, son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas, reaccionan con metales formando una sal e hidrogeno, reaccionan con bases para formar una sal mas agua,

En los oxácido existe un ion llamado hidrogenión, es un hdrógeno con carga positiva y es el que le confiere las características a estos compuestos..








2-6-Sales

Hasta ahora hemos estudiado la formación de compuestos, por ejemplo: óxidos básicos, óxidos ácidos, hidruros e hidróxidos. Ahora veremos que sucede cuando los compuestos que hemos visto ahora reaccionan entre sí.
Las sales se originan cuando reaccionan, un compuesto que es ácido con otro que es básico.
Cuando un ion “hidrogenión” proveniente de un ácido y un ión hidroxilo proveniente de un hidróxido, se unen se produce una reacción de neutralización, formándose agua y una sal.
En general la reacción química se representa de esta forma:

ACIDO      +      BASE       ---->      SAL      +          AGUA
    (H+)                (OH-)                                           (H2O)

Hay dos tipos de sales según los compuestos que reaccionen. 
-Las binariasformadas por la reacción de un “hidrácido” con un “hidróxido o metal”. 
-Las oxisales formadas por la reacción de un “oxácido u óxido ácido” con un “hidróxido u óxido básico”.

Oxisales:
Ejemplo de sales que contiene oxígeno
Hidróxido  +  oxácido   ----->   sal         + agua
Na(OH)     +  HNO3     ----->  Na NO3  + H2O

Sales binarias:
Formadas por dos compuestos y que no poseen oxígeno
hidrácido    +   hidróxido ----->   sal     + agua
HCl            + Na(OH)     ------> NaCl   + H2O

















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