Uniones Químicas

La condición necesaria para que los átomos se unan y formen un conjunto estable es que el grupo de átomos resultante sea más estable que los átomos por separado. Los gases nobles son los únicos elementos que se encuentran aislados en la naturaleza. Se llama enlace químico al conjunto de fuerzas que mantienen unidos a los iones, moléculas y átomos cuando forman distintas agrupaciones estables.

La Teoría del Octeto

La teoría del octeto describe la capacidad que tiene un átomo para combinarse con otros y adquirir una estructura estable. El átomo es capaz de captar, ceder o compartir electrones. Para Lewis y Kossel, todos los átomos tienden a conseguir la estructura del gas noble más cercano en la tabla periódica y adquirir su máxima estabilidad.

Tipos de Uniones Químicas

Existen tres tipos principales de uniones químicas:

Unión Covalente

Se unen dos o más no metales. Puede ser:

• Común: Cuando el par de electrones compartidos está formado por un electrón que proviene de cada elemento.
• Coordinada: Cuando el par de electrones que se comparte es aportado por uno de los átomos.

Según la cantidad de electrones compartidos, la unión covalente puede ser:

• Simple: Cuando se comparte un solo par de electrones.
• Doble: Cuando se comparten dos pares de electrones.
• Triple: Cuando se comparten tres pares de electrones.

También puede ser:

• Polar: Cuando los electrones se desplazan hacia el elemento más electronegativo.
• Apolar: Cuando se comparten electrones entre átomos del mismo elemento.

Unión Iónica

Se da entre elementos con gran diferencia de electronegatividad, generalmente entre metales y no metales. El metal se convierte en catión al perder electrones y el no metal en anión al ganar electrones.

Unión Metálica

Se da entre metales.

Valencia

La valencia se refiere a los electrones del último nivel de energía de un átomo. Son los que participan en las uniones químicas. Según Lewis, se representan con puntos alrededor del símbolo del elemento.

Reacciones Químicas

Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias se transforman en otras sustancias diferentes.

• Reactantes: Las sustancias involucradas al inicio de la reacción.
• Productos: Las sustancias que resultan de la transformación.

Óxidos

Los óxidos son compuestos binarios formados por un elemento y oxígeno.

Óxidos Básicos u Óxidos Metálicos

Se forman cuando el oxígeno se combina con un elemento metálico. Debido a la diferencia de electronegatividad, la unión será iónica. El metal se convierte en catión y el oxígeno en anión, y la carga total será neutra.

Óxidos Ácidos

Se forman por la combinación de un no metal y oxígeno. La unión será covalente ya que la electronegatividad es semejante.

Número de Oxidación

En un compuesto, el número de oxidación es la carga positiva o negativa que debería asignarse a los átomos del mismo si todos los enlaces fueran iónicos.

Es importante balancear la ecuación que representa la reacción de formación de un óxido para que se cumpla la ley de conservación de la masa, donde se tiene la misma cantidad de un elemento del lado de los reactantes que del lado de los productos. Se balancea usando coeficientes estequiométricos por ensayo y error.

Nomenclatura de los Óxidos

Nomenclatura Tradicional

En este sistema de nomenclatura se usan los sufijos -oso para la menor valencia e -ico para la mayor valencia.

Ejemplo: El hierro tiene dos estados de oxidación (+2 y +3).

• Cuando se forma el óxido con el estado +2, se llama óxido ferroso.
• Cuando se forma con el estado +3, se llama óxido férrico.

Cuando existe un único estado de oxidación, como en el caso del sodio (Na) que solo tiene estado de oxidación +1, es válido llamarlo óxido sódico o óxido de sodio.

Si existen más de dos estados de oxidación, como en el caso del azufre (S), cuyos estados son +2, +4 y +6, se usan los prefijos y sufijos de la siguiente manera:

• Hipo…oso para el menor estado de oxidación (+2).
• …oso para el estado de oxidación intermedio (+4).
• …ico para el mayor estado de oxidación (+6).

Así, los nombramos:

• Óxido hiposulfuroso (S+2)
• Óxido sulfuroso (S+4)
• Óxido sulfúrico (S+6)

Cuando haya 4 estados de oxidación, por ejemplo, en el cloro (Cl) cuyos números de oxidación son +1, +3, +5 y +7, se realiza lo siguiente:

• Hipo…oso (para +1)
• …oso (para +3)
• …ico (para +5)
• Per…ico (para +7)

Siguiendo con el ejemplo del cloro, los nombramos:

• Óxido hipocloroso (Cl+1)
• Óxido cloroso (Cl+3)
• Óxido clórico (Cl+5)
• Óxido perclórico (Cl+7)

Reacciones Químicas: Pasos de Laboratorio – Preparación de Soluciones

Una solución está compuesta por el solvente (mayor cantidad) y el soluto (menor cantidad). Generalmente, el solvente es agua.

Para preparar una solución peso en volumen (p/v), se pesa la cantidad necesaria de soluto y se transfiere a un vaso precipitado. Se agrega un poco de agua destilada para disolver el soluto. Si es necesario, se calienta la mezcla para acelerar el proceso de disolución. Después, se transfiere la solución al matraz aforado mediante un embudo. Se agrega agua destilada hasta cerca del aforo. Finalmente, usando una pipeta, se agrega gota a gota agua destilada hasta enrasar. Enrasar significa que al invertir la solución del matraz, se forma un menisco de solución justo sobre el aforo del matraz.

pH

El pH es una unidad de medida que sirve para establecer el nivel de acidez o alcalinidad de una sustancia. Tiene una escala de medida del 0 al 14:

• 0-7: Sustancias ácidas.
• 7: Sustancias neutras.
• 7-14: Sustancias alcalinas (o básicas).