Formulación Química

Compuestos Binarios

1. Escribir los símbolos de los átomos.
2. Buscar las valencias de cada átomo.
3. Intercambiar las valencias de cada átomo como subíndices.
4. Simplificar los subíndices si es posible, siempre en positivo.

Ejemplo: Óxido de plata

O Ag

AgO

Ag⁺¹ O^-2 Ag₂O

Ácidos Hidrácidos

Ejemplo: HF (ácido fluorhídrico)

Hidróxidos

Ejemplo: Na(OH) (hidróxido de sodio)

Oxoácidos

1. Determinar los posibles números de oxidación y con qué elemento actúa.
2. Definir la estructura.
3. Si el número de oxidación es impar, el número de hidrógenos es 1.
4. Si el número de oxidación es par, el número de hidrógenos es 2.
5. Calcular el número de oxígenos (la mitad).

Oxoácidos: en detalle

Son compuestos ternarios formados por un hidrógeno + un no metal + un oxígeno.

Nomenclatura de Oxoácidos

Elementos: B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, As, Se, Br, Te, I

1. Observar la columna del elemento en la tabla periódica.
2. Determinar cuántos números de oxidación tiene.
3. Identificar con qué elemento actúa.
4. Nombrar el compuesto.

Se nombran con el prefijo «ácido» seguido del nombre del no metal, que puede tener un prefijo o un sufijo según las valencias:

• 4 valencias: hipo___oso (+ pequeña), ___oso, ___ico, per___ico (+ grande)
• 3 valencias: hipo___oso (+ pequeña), ___oso, ___ico (+ grande)
• 2 valencias: ___oso (pequeña), ___ico (grande)

Formulación de Oxoácidos

1. Determinar los posibles números de oxidación y con qué elemento actúa.
2. Definir la estructura.
3. Si el número de oxidación es impar, el número de hidrógenos es 1.
4. Si el número de oxidación es par, el número de hidrógenos es 2.
5. Calcular el número de oxígenos (la mitad).

Ejemplo: Ácido flúorico (HFO₃)

Moles, Masa Molar y Reacciones Químicas

Para medir la cantidad de átomos y moléculas se utiliza el mol, que equivale a 6,02 x 10²³. Este número es constante y se llama número de Avogadro.

Masa Molar

Es la masa de un mol de un elemento, que es igual al valor numérico de la masa atómica en gramos.

Masa Molar Molecular

Es la masa de un mol de una molécula, que corresponde a la suma de las masas de todos los átomos que la forman.

Composición Centesimal

Es el porcentaje en masa de cada elemento en un compuesto.

Reacción Química

Cambio físico: cuando una sustancia cambia su aspecto o estado de agregación (sólido, líquido, gas), pero mantiene su naturaleza química.

Cambio químico o reacción química: cuando una sustancia transforma su naturaleza química, formando una o más sustancias diferentes.

En una reacción, las sustancias iniciales se llaman reactivos y las finales, productos.

El paso de reactivos a productos se debe a la rotura y formación de enlaces entre átomos. Se cumple la ley de conservación de masa o ley de Lavoisier: la masa de los productos es igual a la masa de los reactivos.

Velocidad de reacción: tiempo que tardan los reactivos en transformarse en productos.

Energía de reacción: energía necesaria para iniciar una reacción. Puede haber absorción o liberación de energía, generalmente en forma de calor.

• Exotérmicas: liberan energía (calor).
• Endotérmicas: absorben energía (calor).

Calor de reacción: energía liberada o absorbida en una reacción química. Se mide en kilojulios (kJ) a 1 atmósfera y 25°C. Un valor negativo indica liberación de calor.

Características de una Reacción

La formación de nuevas sustancias no siempre es visible. Se requiere un análisis para comprobar la reacción. A veces hay indicios como cambios de color, precipitación o burbujeo.

Ecuación Química

Representación simbólica de una reacción química. Se escriben los reactivos y los productos separados por una flecha:

Reactivos → Productos

Se puede indicar el estado físico: s (sólido), g (gaseoso), l (líquido), aq (disolución acuosa).

Ajuste de una Reacción

Asignar coeficientes estequiométricos para que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación, cumpliendo la ley de conservación de la materia. Se buscan los coeficientes más bajos posibles. No se modifican las fórmulas. Se recomienda empezar por elementos presentes en un solo reactivo y un solo producto.

Cálculos Estequiométricos

Ejemplo:

N_{2 (g)} + H_{2 (g)} → NH_{3 (g)}

N_{2 (g)} + 3H_{2 (g)} → 2NH_{3 (g)} (ecuación ajustada)

1 mol de N₂ + 3 moles de H₂ → 2 moles de NH₃