Introducción a la Química
Conceptos Fundamentales
Ley de las Octavas de Newlands (1866)
Los metales en una reacción química tienen la tendencia de dar, donar o ceder los electrones de su último nivel o capa de valencia. Por esta acción, se transforman en iones positivos o cationes.
Fórmulas Químicas
Las fórmulas químicas representan las proporciones de masa definida que forman un compuesto químico. Estas fórmulas se representan gráficamente utilizando los símbolos de los elementos que se combinaron. En palabras más sencillas, se define como la representación química abreviada de un compuesto. En una fórmula química, pueden llevar un número como subíndice que nos indica el número de átomos que integran esa fórmula.
Compuestos Químicos Inorgánicos
Óxidos
Los óxidos se combinan con el resto de los elementos de la tabla periódica para formar compuestos llamados óxidos. Con los metales, forman óxidos metálicos o básicos y con los no metales, forman óxidos no metálicos, también conocidos como anhídridos.
Óxidos Metálicos
Los óxidos metálicos resultan de la combinación de un metal con el oxígeno. También se les conoce como óxidos básicos porque al reaccionar con el agua forman otro tipo de compuesto llamados bases o hidróxidos.
Óxidos No Metálicos o Anhídridos
Se forman al combinarse el oxígeno con un no metal.
Hidruros
El hidrógeno, al combinarse con el resto de los elementos de la tabla periódica, forma compuestos químicos conocidos como hidruros. Estos pueden ser hidruros metálicos e hidruros no metálicos.
Hidruros Metálicos
Son el resultado de la unión entre hidrógeno y un metal. Los hidruros metálicos se caracterizan por ser el único compuesto en el que el hidrógeno funciona con el número de oxidación de -1, posteriormente el no metal.
Hidruros No Metálicos
Están constituidos por la unión de hidrógeno y un no metal.
Ácidos
Son compuestos que se caracterizan por tener un sabor agrio parecido al del limón. Tienen un valor de potencial de hidrógeno menor de 7, cambian el papel tornasol de color rojo a azul y en solución acuosa liberan iones o protones de hidrógeno (H+). Dependiendo de si un ácido contiene o no oxígeno, se clasifican en oxiácidos e hidrácidos.
Oxiácidos
Son compuestos formados por hidrógeno, un no metal y oxígeno, conocidos también como ácidos ternarios o ácidos oxigenados. Se obtienen como producto de la reacción química de un óxido ácido o anhídrido más agua.
Reacciones Químicas
En todas las reacciones químicas, los átomos, moléculas o iones que constituyen a las sustancias que reaccionan (reactivos) sufren un reordenamiento como consecuencia de la formación de nuevos enlaces entre ellos, originando nuevas sustancias con características diferentes (productos). De acuerdo con lo anterior, una reacción química se define de la siguiente manera: es el proceso mediante el cual una o más sustancias se transforman en otras sustancias diferentes llamadas productos.
Ecuaciones Químicas
Para expresar las reacciones químicas de una manera clara y precisa, se ha desarrollado un planteamiento gráfico estándar a nivel mundial llamado ecuación química, que mediante símbolos y fórmulas de las sustancias, representa la información cualitativa y cuantitativa de todas las entidades materiales que intervienen en la reacción, es decir, cuáles son y en qué cantidad están presentes. También puede indicar, mediante una simbología adecuada, el estado físico en el que se encuentran las sustancias en las condiciones necesarias para que estas reaccionen. En resumen, es la representación gráfica de un cambio o reacción de naturaleza química.
Química Orgánica o del Carbono
Se define como la ciencia que estudia los compuestos que contienen carbono, pues es el elemento principal que invariablemente actúa con cuatro valencias o enlaces.
Carbono
Forma parte de la composición de casi todos los tejidos animales. El número de compuestos orgánicos es muy grande y diverso. Los compuestos orgánicos los encontramos prácticamente en cualquier actividad de la vida moderna relacionada con la producción y uso de fármacos, pesticidas, fibras textiles, colorantes, lacas, explosivos, plásticos, limpiadores y gasolinas.
Átomo de Carbono
Es el elemento más importante que constituye a los compuestos orgánicos e inorgánicos. Se puede encontrar formando gran cantidad de sustancias como, por ejemplo: los carbonatos, dióxido de carbono, hidrocarburos y ácidos, entre otros compuestos. El carbono es el componente fundamental de los organismos vivos, por esa razón es considerado como uno de los elementos más importantes de los descubiertos hasta el momento. Está ubicado en el grupo 4A de la tabla periódica. Después del hidrógeno, es el segundo elemento que constituye numerosos compuestos de la vida, debido a su facilidad para formar enlaces.
Carbono y su Hibridación
Existen innumerables moléculas en las que determinados elementos químicos establecen un cierto número de enlaces covalentes comunes, más allá de los que estuviesen previstos por la configuración electrónica de los átomos de estos elementos.
Petróleo
Es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo. Se produce en el interior de la tierra por transformación de la materia orgánica acumulada en sedimentos del pasado geológico y se puede acumular en trampas geológicas naturales, de donde se extrae mediante la perforación de pozos. En condiciones normales, es un líquido.
Hibridación sp
Los elementos que pueden presentar la hibridación sp están acomodados en los grupos 2A y 7A de la tabla periódica, que al reaccionar con el grupo 2A forman moléculas lineales cuyos ángulos de enlace corresponden a 180º. Por ejemplo, en la reacción que se produce entre el flúor y el berilio para formar la molécula BeF2.