Hoy día, se conocen más de cien átomos diferentes. correspondientes al número de elementos conocidos. Hay muchas sustancias diferentes, aunque la mayoría de los elementos no se encuentran en la naturaleza aisladamente, si no, combinados con los átomos de otros elementos, formando miles de sustancias con las que estamos en contacto. Estas sustancias compuestas se parecen poco o nada a los elementos a partir de los cuales están constituidas, por lo tanto, se consideran sustancias fundamentalmente diferentes.
La manera de combinarse los átomos.
Comprenderemos mejor éstos cambios si dirigimos nuestra atención a las partículas individuales de los elementos que intervienen en la combinación: los átomos. La característica más importante, que determina el comportamiento químico de los átomos, e el número de electrones que poseen los niveles de energía externos.
Se ha llegado a la conclusión de que, al formarse los compuestos, los átomos de ciertos elementos tienden a ganar, electrones, y otros tienden a perderlos. Puede haber transferencia, o se pueden compartir, los electrones que intervienen en una reacción, se denominan electrones de valencia de un átomo.
Los elementos se agrupan en cuatro clases, los que pierden electrones al formarse compuestos, son los metales, los que ganan, son los no metales, los intermedios son los metaloides o elementos frontera. La cuarta clase, son los gases nobles, aquellos que no se combinan con facilidad. De echo, los átomos de éstos, poseen una disposición electrónica muy estable. Las nuevas sustancias obtenidas al combinarse dos o más elementos mediante la transferencia o compartimento de electrones se denominan compuestos.
Transferencia de electrones.
Siempre que se combina un elemento metálico, con un elemento no metálico, los átomos del metal pierden electrones, mientras que los del no metal, ganan.
Estructura Electrónica de Iones.
La notable estabilidad de las capas externas qe posean 8 electrones, no solo se da en los átomos de los gases nobles, si no que en los iones de los demás átomos.
Los iones difieren de los átomos.
Al unirse los átomos de 2 elementos diferentes, por medio de una transferencia de electrones, la sustancia así formada, no se parece a ninguna de las sustancias originales, la nueva está compuesta de iones. Éstas se encuentran atraídas entre sí, debido a las cargas de diferente signo. El enlace que tiene lugar entre iones distintos y de diferente signo se denomina enlace electrocovalente.
Compartición de electrones.
Dos átomos, que poseen la tendencia de ganar electrones, pueden combinarse entre sí, compartiendo uno o varios pares de electrones. Cada pareja de electrones compartidos se denomina enlace covalente. La partícula única resultante de la unión de un átomo de cloro con un átomo de flúor, no posee carga alguna, porque tiene el mismo número de protones. La partícula electricamente neutra resultante de la unión de dos o más átomos, se denomina molécula.
Orbitales moleculares.
Es una región del espacio en la que es probable que se encuentre un electrón.
Valencia
Cada átomo puede compartir una cantidad característica de electrones. El número de electrones desprendidos, o recibidos en la formación de iones se denomina electrovalencia del átomo. Tanto los enlaces electrocovalentes cómo los covalentes, se llaman enlaces de valencia.
Enlaces Covalentes Polares.
Cuándo los átomos son diferentes, los electrones compartidos serán atraídos con más fuerza hacia uno de los átomos. Una pareja de electrones de éste tipo constituye un enlace polar que hace que una parte de la molécula sea parcialmente negativa, mientras otra parte es parcialmente positiva. En el caso de una molécula diatómica se obtienen cómo resultado moléculas polares o dipolos en los cuáles uno de los extremos es relativamente positivo mientas que el otro es relativamente negativo.
Electronegatividad
La facilidad que presenta un átomo de una molécula para atraer electrones es la llamada electronegatividad de dicho átomo.
Fórmulas y ecuaciones; diversos tipos de compuestos.
Partículas elementales de la materia
Existen dos tipos principales de la materia: elementos y compuestos. Si alguno de éstas dos están aislados se convierten en una sustancia pura. Aunque la mayoría de éstos no pueden ser una sustancias puras, porque contienen cierta cantidad de elementos diferentes más o menos mezclados unos con otros.
Fórmulas Químicas.
Una fórmula es la representación de la manera en la que está constituido un compuesto.
Números de Oxidación.
Para relacionar fórmulas de compuestos y correlacionar ciertas propiedades, se emplean los números de oxidación, o números indicadores del estado de oxidación. éste se desarrolla según la composición de los compuestos, las electronegatividades relativas de los elementos que formaban los compuestos y una serie de reglas y criterios arbitrarios. Éstas son:
1- El estado de oxidación de un elemento no combinado es cero.
2-En un compuesto, los elementos más electronegativos poseen estados de oxidación negativos, mientras que los menos electronegativos poseen estados de oxidación positivos.
3- En una fórmula, la suma de los estados de oxidación positivos es igual a la suma de los estados de oxidación negativos.
Formulación
Al escribir la fórmula de un compuesto electrovalente, se acostumbra a pone el símbolo del componente que posee un número de oxidación positivo. Una vez conocidos los números de oxidación, es fácil deducir la relación en que se encuentran los átomos del compuesto y a partir de aquí, su fórmula.
Introducción a la Nomenclatura Sistemática de los Compuestos.
Compuestos que contienen dos elementos (compuestos binarios)- Se emplean los nombres de dos elementos que se hallen presentes.Se distinguen dos casos:
(a) Uno de los elementos es el oxígeno- En tal caso el compuesto se denomina óxido el segundo elemento.
Ejemplo- H2O Óxido de hidrógeno.
(b)Ninguno de los elementos es el oxígeno- En tal caso se nombrará en primer lugar el elemento menos metálico, cuya terminación se cambiará en uro. Ejemplo- HCL - Cloruro de Hidrógeno.
Disoluciones acuosas de los ácidos binarios.
Se denominan siempre ácidos-híbridos, en dónde la raya representa el nombre del elemento que acompaña al hidrógeno. Ejemplo- HCL (en agua) Ácido clorhídrico.
Compuestos que contienen tres elementos, uno de los cuales es el oxígeno.
Se designan mediante los nombres de los otros dos elementos distintos del oxígeno acabando en -ato, el más electronegativo. Ejemplo- H2SO4- Sulfato de hidrógeno.
Disoluciones acuosas de los oxiácidos.
El nombre de estos ácidos acaba en -ico mients que la parte distintiva del nombre indica el elemento que no es el hidrógeno ni el oxígeno. Ejemplo- HNO3- (En agua) Ácido nítrico.
Ecuaciones Químicas.
Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones. Las ecuaciones químicas no tienen porque indicar la temperatura, concentración y demás factores necesarios para que se lleve a cabo la reacción. Una ecuación nunca será correcta a menos que la reacción tenga lugar de la manera que se indica en la citada ecuación.
Ecuaciones iónicas.
En muchas reacciones químicas entre compuestos iónicos en disolución acuosa solo participan en cada reacción dos tipos de iones. En éstas ecuaciones la suma de las cargas a la izquierda de la flecha debe ser igual a la suma de la derecha.
Clasificación de los compuestos.
Compuestos Electrovalentes y Covalentes.
Si todos los enlaces son parejas de electrones compartidos el compuesto se denomina covalente. Si uno o varios enlaces son debidos principalmente a la atracción, existente entre iones de cargas opuestas, el compuesto se denominara electrovalente.
Compuestos Orgánicos e Inorgánicos
Los compuestos que contienen carbonos denominan compuestos orgánicos, mientras que los que carecen de él, se denominan inorgánicos.
Compuestos Orgánicos- Se dan en la naturaleza, se encuentran principalmente en las plantas y animales o bien en sustancias de origen animal o vegetal, cómo el carbón, el gas natural y el petróleo.
Compuestos inorgánicos- Constituyen las piedras, arcillas, arenas, y otros diversos materiales de la corteza terrestre.
Electrolitos & No Electrolitos.
Cuándo el compuesto fundido o su disolución acuosa sea conductor de corriente eléctrica, el compuesto será un electrólito, en caos contrario, el compuesto será no electrólico.
Ácidos & Bases.
Un ácido es una sustancia cuya disolución acuosa posee un sabor agrio, reacciona con los metales activos, con desprendimiento de hidrógeno y neutraliza las bases.
Una base también es una sustancia cuya disolución acuosa tiene un sabor agrio, tiene aspecto jabonoso y neutraliza los ácidos.
Sales
Los compuestos iónicos se denominan generalmente sales.
