COMPUESTOS

COMPUESTOS

Los compuestos se identifican como la unión de dos o más elementos. En la naturaleza se pueden encontrar millones de estos, sin embargo su composición esta dada por los elementos que se encuentran en la tabla periódica.

Es interesante observar que aunque solo se conocen 112 elementos, estos constituyen los millones de compuestos que se conocen. 

2.1 Enlaces.

Los enlaces son la herramienta que utilizan los elementos para formar compuestos, se deben entender como una forma de unión.

Los enlaces se forman gracias a los electrones de valencia, los que perfectamente buscan hacer que sus respectivos átomos completen su último nivel energético y adquieran así una estabilidad electronica.

existen diferentes tipos de enlace a saber, sin embargo aquí se han de mencionar únicamente dos, los cuales, desde mi punto de vista son los mas relevantes para la descripción y clasificación de las sustancias mas comunes en la naturaleza.

Enlaces Iónicos:

Son uniones que se forman por la "pérdida" y "ganancia" de electrones, se fundamenta en que en un par de átomos, uno de ellos cede su o sus electrones a otro, gracias a sus características y propiedades periódicas.

Con el fin de completar su último nivel energético, el átomo menos electronegativo aporta su o sus electrones de valencia a otro átomo, logrando así que los dos  tengan su último nivel energético completo.

Gracias  a esto este tipo de enlaces reciben su nombre, pues al ceder su o sus electrones de valencia, el átomo queda cargado positivamente viéndose así como un ion positivo o catión, y el átomo que recibe éste o estos electrones queda cargado negativamente viéndose así como un ion negativo o anión. Este hecho explicaría el porque estos dos átomos quedan unidos muy establemente, se sabe que cargas de diferente signo se unen y cargas del mismo signo se repelen.

Enlaces covalentes.

los enlaces covalentes se dan por la necesidad que presentan dos átomos de compartir electrones, ya que por la cantidad de electrones de valencia que poseen se presentaría dificultad en ceder y aceptar como en el caso de los enlances iónicos.

Estos enlaces aportan a los compuestos, una estabilidad energética que les asigna ciertas características tanto químicas como físicas, (las características que se presentan se describirán detalladamente en secciones posteriores).

Así mismo el compartimiento de electrones asigna una tendencia energética menos notoria para cada elemento, aunque se debe tener en cuenta que cada elemento va a poseer igualmente,  cargas parcialmente negativas y positivas según sean las características de los elementos involucrados..


2.2. Estructuras de Lewis.

Las estructuras de Lewis, muestran la ubicación y los enlaces que unen los elementos en cada compuesto, facilitando la comprensión de las características propias de cada enlace. Así mismo permite identificar con claridad las diferencias entre los enlaces iónicos y covalentes.

Para realizar estructuras de lewis se presentan los siguientes pasos:

1. Ubicar como átomo central el que tenga menos cantidad o el menos electronegativo.
2. Los átomos de oxigeno se ubican al rededor del átomo central.
3. Los átomos de hidrógeno siempre se ubican en las esquinas y casi siempre van unidos al oxigeno.

Se debe tener en cuenta que la cantidad de enlaces que puede formar cada elemento lo asigna el grupo al cual pertenece en la tabla periódica.

Así por ejemplo, el nitrógeno (N) únicamente puede formar cinco enlaces porque se ubica en el grupo VA, el carbono (C) solo puede cuatro enlaces porque pertenece al grupo IVA y el azufre (S) solo puede formar seis enlaces porque pertenece al grupo VIA.

2.3. Funciones Inorgánicas

las funciones inorgánicas mas conocidas son: Oxidos, Hidróxidos o Bases, Acidos y Sales; las cuales abordaremos de una forma diferente, la cual facilitará su identificación, nomenclatura y reconocimiento de sus propiedades químicas y físicas.

Cada función química se identifica por medio de un grupo funcional, el cual a parte de diferenciarlo de las otras funciones, le asigna a esta función química características y propiedades especiales.

La idea para comenzar la clasificación es ver que es necesario diferenciar a simple vista unos compuestos de los otros, es por ello que presentaré la siguiente tabla para su reconocimiento.

FUNCIÓN QUÍMICA		GRUPO FUNCIONAL
ÓXIDOS	Óxidos básicos	EmxOy
	Óxidos ácidos	EnmxOy
HIDRÓXIDOS O BASES		Em(OH)x
ÁCIDOS	Ácidos oxácidos	HxEnmOy
	Ácidos hidrácido	HxEnm
SALES	Sales oxísales	Emx(EnmOy)z
	Sales binarias	EmxEnmy

Se han asignado las siglas así:

Em    = Elemento metálico

Enm = Elemento no metálico.

O  =  Representa el elemento oxigeno

H    =  Representa el elemento hidrógeno.

EL ÁTOMO

EL ÁTOMO

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1.1. Concepto.

El átomo se considera como la partícula mas pequeña de la materia capaz de formar un compuesto, es decir se debe ver como la mínima unidad estructural de la materia.

No se debe entender como la partícula más pequeña, sino como la mínima unidad ya que es bien sabido que existen partículas más pequeñas que el átomo que se denominan partículas subatómicas.

1.2. Características generales.

En la mayoría de textos científicos se encuentra una reseña histórica de la concepción del átomo, su evolución y hallazgos significativos para la concepción estructural de éste.


Desde mi punto de vista y pese a mis escasos recursos para poder observar un átomo, me atrevo a cuestionar muchos de los postulados y teorías sobre la estructura de éste.

Son innegables, racional, lógica y científicamente los argumentos que sustentan estas teorías, sin embargo me parece un poco coincidencial que las conclusiones abordadas por las diferentes ciencias en esas épocas sean las mismas, "núcleo y periferia".

La concepción de célula en la biología o la visión del sistema solar en la astronomía muestran la característica estructural de núcleo y periferia lo que conlleva a pensar sobre una generalidad lógica ante la incapacidad de obtener una imagen real de esto o, la evidencia científica de la perfección del universo tanto en el micromundo como en lo macro.

1.3. Partículas subatómicas.

El átomo esta constituido por tres tipos de partículas a saber: electrones, protones y neutrones.

Los electrones son partículas cargadas negativamente y se ubican en la periferia del átomo, se encuentran en constante movimiento y aportan al átomo gran parte de sus propiedades y son los responsables de la mayoría de la funcionalidad del mismo. Su masa es de aproximadamente 9,109 382 91(40)×10−31 Kg, su carga eléctrica se ha estimado en 1.602x10−19 coulombs y su tamaño es de 2.81794 x 10−15 m de radio.

Los protones son partículas que se caracterizan por su carga positiva. Se ubican dentro del núcleo del átomo y son los encargados junto con los neutrones, de aportar según su número, la masa total del átomo. La masa promedio de un protón es de 1.6726×10−27 kg , su carga eléctrica es y su tamaño aproximado de 8.4184 x 10−15 m de radio,Los neutrones son partículas sin carga eléctrica. Al igual que los protones se ubican en el núcleo del átomo y se encargan de estabilizar algunas consecuencias de las repulsiones eléctricas generadas por la presencia de varios protones dentro del núcleo. La masa de un neutrón es 1.6749×10−27 kg, casi la misma que la del protón.


1.4. Estructura del átomo.

En la organización de las partículas subatómicas tiene mayor relevancia la ubicación de los electrones, ya que de ellos dependen la mayoría de las propiedades de los átomos.

Es necesario mencionar primero los elementos involucrados en dicha organización así:

Niveles: son estados energéticos de los electrones y participan tanto en la comprensión de los números cuánticos como en la distribución electrónica y posterior presentación de la tabla periodica. Se conocen 7 (siete) niveles energéticos a los que se le asignan las letras k, l, m, n, o, p y q, o simplemente se numeran del 1 hasta el 7 de menor a mayor energía.

La cantidad de electrones que se pueden ubicar dentro de cada nivel se rige a la expresión 2n^2,   donde n representa el nivel. de esta manera obtenemos la siguiente relación:
n = 1           2 electrones
n = 2           8 electrones
n = 3          18 electrones
n = 4          32 electrones
n = 5          32 electrones
n = 6          32 electrones
n = 7          32 electrones

Se hace necesario aclarar que para los niveles 5, 6 y 7 se asigna un máximo de 32 electrones ya que si se aplica la expresión se sobrepasa la cantidad de electrones de los átomos conocidos hasta el momento.

Subniveles: Son estadios támbien energéticos dentro de cada nivel, son solo 4 (cuatro) que se designan con las letras s, p, d y f. Cada uno de ellos tiene una capacidad definida para albergar electrones así:

Subnivel s:    2 electrones

Subnivel p:   6 electrones

Subnivel d:   10 electrones

Subnivel f:    14 electrones

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Números cuánticos:

Son números asignados para caracterizar la posición de cada electrón que posee un átomo en particular. Cada número representa un estado único de cada electrón así:

Número cuántico principal n:
Representa el nivel en que se encuentra el electrón.

Número cuántico azimutal L:
Representa los subniveles presentes en el nivel asignado y se calcula n - 1.

Número cuántico momento magnético m: 
Representa la forma del orbital y abarca desde - L hasta L.

Número cuántico spin s: 
Representa el sentido del giro del electrón que puede ser -1/2 o 1/2.

Distribución electrónica.

La distribución electrónica permite observar como se acomodan los electrones de un átomo en los niveles y subniveles teniendo en cuenta la capacidad de cada uno de ellos mostrada anteriormente.

De esta forma, construir una tabla como herramienta para la configuración se hace de manera sencilla, y lo más importante, comprendiendo el porque de este orden.

Ubicación de los niveles	Asignación de los subniveles presentes en cada nivel.	Ubicación de los electrones posibles en cada nivel y cada subnivel
1	1s	1s2
2	2s 2p	2s2 2p6
3	3s 3p 3d	3s2 3p6 3d10
4	4s 4p 4d 4f	4s2 4p6 4d10 4f14
5	5s 5p 5d 5f	5s2 5p6 5d10 5f14
6	6s 6p 6d 6f	6s2 6p6 6d10 6f14
7	7s 7p 7d 7f	7s2 7p6 7d10 7f14

El uso de esta tabla sigue un orden específico ya que por efectos de la cantidad energética de algunos niveles y subniveles de produce un efecto llamado efecto pantalla que enuncia que los niveles con poca cantidad de electrones son atraídos mas fácilmente por el núcleo.

http://pamelarumba.files.wordpress.com/2012/03/regla-diagonales1.png

Para interpretar los resultados de una configuración electrónica solo se debe tener en cuesta que:

el coeficiente, es decir, el número que antepone la letra representa el nivel alcanzado por los electrones del átomo.

Los superíndices, es decir, los números sobre las letras, representan los electrones que en el caso de los del último nivel son los electrones de valencia. Se debe notar que los electrones de valencia se determinan en algunos casos con la suma de todos los electrones del nivel mas alto, es decir, si el nivel tiene subniveles s y p, la suma de los electrones presentes allí son los electrones de valencia. Si un subnivel no se ha completado y existe en la distribución un nivel mayor, se deben sumar los electrones del nivel incompleto con los presentes en el mayor nivel.

La aplicación mas notable en la interpretación de la configuración electrónica se observa en la tabla periódica actual, ya que ésta utiliza los resultados de dicha configuración de los elementos, para organizarlos en filas y columnas mostrando las características mas significativas de los elementos y reuniéndolos de manera que compartan algunas propiedades químicas y físicas.

El principio fundamental de esta organización es el análisis del como finaliza la configuración electrónica así:

El mayor nivel energético alcanzado en la configuración indica el periodo (filas horizontales) en que se se va a ubicar el elemento, lo que nos permite inferir que solo existen 7 periodos.

Los electrones de valencia indican el grupo (columnas verticales), teniendo en cuenta que si terminan en el subnivel s o p, pertenecen al grupo A, pero si terminan en el subnivel d, se ubicarán en el grupo B, denominado en la tabla como elementos de transición.

En la mayoría de los textos se puede encontrar la historia, organización y características generales de la tabla periódica.

http://ivetita.files.wordpress.com/2012/06/tabla_periodica-1280x887.png

   

CONTENIDO

CONTENIDO

Química Inorgánica.

1. El átomo.

1.1 Concepto.

1.2. Características generales 

1.3. Partículas Subatómicas.

1.4. Estructura del átomo.  

2. Compuestos.

2.1. Enlaces.

2.2. Estructuras de Lewis.

2.3. Funciones Inorgánicas.

2.3.1. Nomenclatura de Funciones Inorgánicas.

2.4. Formación de Compuestos.

2.4.1. Reacciones Químicas.

2.4.2. Clases de reacciones inorgánicas.

2.5. Estequiometría.

2.5.1. Reactivo Límite.

2.5.2. Eficiencia de una reacción 

2.5.3. Pureza de los reactivos.

3. Estados de la materia.

3.1. Gases.

3.1.1. Propiedades de los gases.

3.1.2. Gases Ideales.

3.1.3. Ecuación de estado de los gases.

3.1.4. Leyes de los gases. Relación de las variables Presión, Temperatura y Volumen.

3.2. Mezclas y Soluciones.

3.2.1. Componentes de una solución.

3.2.2. Formas de expresar la concentración de una solución.

Química Orgánica.

4. El átomo de Carbono.

4.1. Características generales del átomo de Carbono.

5. Funciones Orgánicas.

5.1. Nomenclatura de las funciones orgánicas.

5.2. Propiedades químicas y físicas de las funciones orgánicas.

INTRODUCCION

INTRODUCCIÓN

La química es la ciencia que estudia la composición de la materia y la interacción entre dichos componentes.

Es por ello que se hace necesario para el estudio  de la química inorgánica, comenzar por conocer el concepto de átomo, seguido por un estudio detallado de compuestos y terminar con estados de la materia (gases y soluciones). 

En el marco de la química orgánica se mostraran las características generales del átomo de carbono, para así poder comprender todas las funciones orgánicas y las  propiedades físicas y químicas de cada una de ellas.