Compuesto Químico

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Compuesto Químico

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Compuesto químico

Toda la materia del universo está compuesta por los átomos de más de 100 elementos químicos diferentes, que se encuentran tanto en forma pura como combinados en compuestos químicos. Una muestra de cualquier elemento puro está compuesta únicamente por los átomos característicos de ese elemento, y los átomos de cada elemento son únicos. Por ejemplo, los átomos que constituyen el carbono son diferentes de los que componen el hierro, que a su vez son diferentes de los del oro. Cada elemento se designa con un símbolo único formado por una, dos o tres letras que surgen del nombre actual del elemento o de su nombre original (a menudo en latín). Por ejemplo, los símbolos del carbono, el hidrógeno y el oxígeno son simplemente C, H y O, respectivamente. El símbolo del hierro es Fe, de su nombre original en latín, ferrum. El principio fundamental de la ciencia química es que los átomos de diferentes elementos pueden combinarse entre sí para formar compuestos químicos. El metano, por ejemplo, que se forma a partir de los elementos carbono e hidrógeno en la proporción de cuatro átomos de hidrógeno por cada átomo de carbono, se sabe que contiene distintas moléculas de CH4. La fórmula de un compuesto -como CH4- indica los tipos de átomos presentes, con subíndices que representan los números relativos de átomos (aunque el número 1 nunca se escribe).

El agua, que es un compuesto químico de hidrógeno y oxígeno en la proporción de dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno, contiene moléculas de H2O. El cloruro de sodio es un compuesto químico formado por sodio (Na) y cloro (Cl) en una proporción 1:1. Aunque la fórmula del cloruro de sodio es NaCl, el compuesto no contiene moléculas reales de NaCl. Más bien, contiene el mismo número de iones de sodio con carga positiva (Na+) y de iones de cloro con carga negativa (Cl-). (Véase más adelante Tendencias en las propiedades químicas de los elementos para una discusión del proceso de cambio de átomos sin carga a iones [es decir, especies con carga neta positiva o negativa]). Las sustancias mencionadas anteriormente ejemplifican los dos tipos básicos de compuestos químicos: moleculares (covalentes) e iónicos. El metano y el agua están formados por moléculas, es decir, son compuestos moleculares. El cloruro de sodio, en cambio, contiene iones; es un compuesto iónico.

Los átomos de los distintos elementos químicos pueden compararse con las letras del alfabeto: al igual que las letras del alfabeto se combinan para formar miles de palabras, los átomos de los elementos pueden combinarse de diversas maneras para formar una miríada de compuestos. De hecho, se conocen millones de compuestos químicos, y muchos más millones son posibles pero aún no han sido descubiertos o sintetizados. La mayoría de las sustancias que se encuentran en la naturaleza -como la madera, el suelo y las rocas- son mezclas de compuestos químicos. Estas sustancias pueden separarse en sus compuestos constituyentes mediante métodos físicos, que son métodos que no cambian la forma en que los átomos se agregan dentro de los compuestos. Los compuestos pueden descomponerse en sus elementos constitutivos mediante cambios químicos. Un cambio químico (es decir, una reacción química) es aquel en el que se altera la organización de los átomos. Un ejemplo de reacción química es la combustión de metano en presencia de oxígeno molecular (O2) para formar dióxido de carbono (CO2) y agua.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

En esta reacción, que es un ejemplo de reacción de combustión, se producen cambios en la forma en que los átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno se unen en los compuestos.

Los compuestos químicos muestran una desconcertante variedad de características. A temperaturas y presiones normales, algunos son sólidos, otros son líquidos y otros son gases. Los colores de los distintos compuestos abarcan los del arco iris. Algunos compuestos son muy tóxicos para el ser humano, mientras que otros son esenciales para la vida. La sustitución de un solo átomo dentro de un compuesto puede ser responsable de cambiar el color, el olor o la toxicidad de una sustancia. Para poder dar algún sentido a esta gran diversidad, se han desarrollado sistemas de clasificación. Un ejemplo citado anteriormente clasifica los compuestos como moleculares o iónicos. Los compuestos también se clasifican como orgánicos o inorgánicos. Los compuestos orgánicos (véase más abajo Compuestos orgánicos), llamados así porque muchos de ellos se aislaron originalmente de organismos vivos, suelen contener cadenas o anillos de átomos de carbono. Debido a la gran variedad de formas en que el carbono puede unirse a sí mismo y a otros elementos, existen más de nueve millones de compuestos orgánicos. Los compuestos que no se consideran orgánicos se denominan compuestos inorgánicos (véase más abajo Compuestos inorgánicos).

Dentro de las amplias clasificaciones de orgánicos e inorgánicos hay muchas subclases, basadas principalmente en los elementos o grupos de elementos específicos que están presentes. Por ejemplo, entre los compuestos inorgánicos, los óxidos contienen iones O2- o átomos de oxígeno, los hidruros contienen iones H- o átomos de hidrógeno, los sulfuros contienen iones S2-, etc. Las subclases de compuestos orgánicos incluyen los alcoholes (que contienen el grupo -OH), los ácidos carboxílicos (caracterizados por el grupo -COOH), las aminas (que tienen un grupo -NH2), etc.

La tabla periódica
La mejor manera de entender las diferentes capacidades de los distintos átomos para combinarse y formar compuestos es a través de la tabla periódica. La tabla periódica se construyó originalmente para representar los patrones observados en las propiedades químicas de los elementos (véase enlace químico). Es decir, a medida que se desarrollaba la ciencia de la química, se observó que los elementos podían agruparse según su reactividad química. Los elementos con propiedades similares se enumeran en columnas verticales de la tabla periódica y se denominan grupos. A medida que se fueron desvelando los detalles de la estructura atómica, quedó claro que la posición de un elemento en la tabla periódica se correlaciona con la disposición de los electrones que poseen los átomos de ese elemento (véase átomo).Entre las Líneas En particular, se observó que los electrones que determinan el comportamiento químico de un átomo son los de su capa más externa. Estos electrones se denominan electrones de valencia.

Los elementos químicos pueden clasificarse de muchas maneras diferentes. La división más fundamental de los elementos es en metales, que constituyen la mayoría de los elementos, y no metales. Las propiedades físicas típicas de los metales son el aspecto lustroso, la maleabilidad (la capacidad de ser machacados en una lámina fina), la ductilidad (la capacidad de ser estirados en un alambre) y una eficiente conductividad térmica y eléctrica. La propiedad química más importante de los metales es la tendencia a ceder electrones para formar iones positivos. El cobre (Cu), por ejemplo, es un metal típico. Es lustroso pero se empaña con facilidad; es un excelente conductor de la electricidad y se utiliza habitualmente para los cables eléctricos; y se puede moldear fácilmente en productos de diversas formas, como las tuberías para los sistemas de agua. El cobre se encuentra en muchos compuestos iónicos en forma de iones Cu+ o Cu2+.

Los elementos metálicos se encuentran en el lado izquierdo y en el centro de la tabla periódica. Los metales de los grupos 1 y 2 se denominan metales representativos; los del centro de la tabla periódica, metales de transición.

Tendencias

Los átomos metálicos pierden electrones a favor de los átomos no metálicos porque los metales suelen tener energías de ionización relativamente bajas. Los metales situados en la parte inferior de un grupo pierden electrones más fácilmente que los situados en la parte superior. Es decir, las energías de ionización tienden a disminuir al pasar de la parte superior a la inferior de un grupo. Los no metales, que se encuentran en la región derecha de la tabla periódica, tienen energías de ionización relativamente grandes y, por tanto, tienden a ganar electrones. Las energías de ionización generalmente aumentan al ir de izquierda a derecha a través de un período determinado. Así, los elementos que aparecen en la región inferior izquierda de la tabla periódica tienen las energías de ionización más bajas (y por tanto son los metales más activos químicamente), mientras que los elementos que aparecen en la región superior derecha de la tabla periódica tienen las energías de ionización más altas (y por tanto son los no metales más activos químicamente).

Como se ha mencionado anteriormente, cuando un elemento no metálico reacciona con un elemento metálico, los electrones se transfieren de los átomos del metal a los del no metal, formando iones positivos (cationes) e iones negativos (aniones), respectivamente. De este modo se obtiene un compuesto iónico.

En cambio, cuando dos elementos no metálicos reaccionan, los átomos se combinan para formar moléculas compartiendo electrones. Los enlaces formados por el intercambio de electrones entre átomos se denominan enlaces covalentes. Los electrones se comparten en lugar de transferirse, porque los dos átomos no metálicos tienen poderes de atracción comparables para los electrones del enlace. Por ejemplo, el gas flúor está formado por moléculas de F2 en las que los átomos de flúor se unen compartiendo un par de electrones, uno aportado por cada átomo. Además, el hidrógeno y el flúor reaccionan para formar el fluoruro de hidrógeno, que contiene moléculas de HF. Los átomos de hidrógeno y flúor están unidos por un par de electrones, uno aportado por el átomo de hidrógeno y otro por el de flúor. Aunque los electrones se comparten entre los átomos de hidrógeno y de flúor, en este caso no se comparten por igual.

(Esta polaridad eléctrica se produce porque los electrones compartidos pasan más tiempo cerca del átomo de flúor que del de hidrógeno. Es decir, el flúor tiene mayor afinidad por los electrones compartidos que el hidrógeno. Esto da lugar a un enlace covalente polar.

La capacidad de un átomo para atraer los electrones compartidos con otro átomo se denomina electronegatividad. Las electronegatividades relativas de los distintos átomos pueden determinarse midiendo las polaridades de los enlaces que implican a los átomos en cuestión. El flúor tiene el mayor valor de electronegatividad (4,0, según la escala de Pauling), y el cesio y el francio tienen los valores más pequeños (0,79 y 0,7, respectivamente).Entre las Líneas En general, los átomos no metálicos tienen mayor electronegatividad que los metálicos.Entre las Líneas En la tabla periódica, la electronegatividad suele aumentar al desplazarse a través de un período y disminuir al descender de grupo. Cuando elementos con electronegatividades muy diferentes (como el flúor y el cesio) reaccionan, se transfieren uno o más electrones para formar un compuesto iónico.

Clasificación de los compuestos químicos

Los compuestos químicos pueden clasificarse según varios criterios diferentes. Uno de los métodos más comunes se basa en los elementos específicos presentes. Por ejemplo, los óxidos contienen uno o más átomos de oxígeno, los hidruros uno o más átomos de hidrógeno y los haluros uno o más átomos de halógeno (Grupo 17). Los compuestos orgánicos se caracterizan por ser aquellos que tienen una columna vertebral de átomos de carbono, y todos los demás compuestos se clasifican como inorgánicos. Como su nombre indica, los compuestos organometálicos son compuestos orgánicos unidos a átomos de metal.

Otro esquema de clasificación de los compuestos químicos se basa en los tipos de enlaces que contiene el compuesto. Los compuestos iónicos contienen iones y se mantienen unidos por las fuerzas de atracción entre los iones de carga opuesta. La sal común (cloruro de sodio) es uno de los compuestos iónicos más conocidos. Los compuestos moleculares contienen moléculas discretas que se mantienen unidas compartiendo electrones (enlace covalente). Algunos ejemplos son el agua, que contiene moléculas de H2O; el metano, que contiene moléculas de CH4; y el fluoruro de hidrógeno, que contiene moléculas de HF.

Un tercer esquema de clasificación se basa en la reactividad, es decir, en los tipos de reacciones químicas que pueden sufrir los compuestos. Por ejemplo, los ácidos son compuestos que producen iones H+ (protones) cuando se disuelven en agua para producir soluciones acuosas. Por tanto, los ácidos se definen como donantes de protones.

Compuestos inorgánicos

Los compuestos inorgánicos incluyen los compuestos formados por dos o más elementos distintos del carbono, así como ciertos compuestos que contienen carbono y carecen de enlaces carbono-carbono, como los cianuros y los carbonatos. Los compuestos inorgánicos suelen clasificarse en función de los elementos o grupos de elementos que contienen. Los óxidos, por ejemplo, pueden ser iónicos o moleculares.

Compuestos orgánicos

En general, los compuestos orgánicos son sustancias que contienen carbono (C), y los átomos de carbono proporcionan el marco estructural clave que genera la gran diversidad de compuestos orgánicos. Todas las cosas de la Tierra (y muy probablemente del resto del universo) que pueden describirse como vivas tienen una dependencia crucial de los compuestos orgánicos. Los alimentos -es decir, las grasas, las proteínas y los hidratos de carbono- son compuestos orgánicos, al igual que sustancias vitales como la hemoglobina, la clorofila, las enzimas, las hormonas y las vitaminas. Otros materiales que contribuyen a la comodidad, la salud o la conveniencia de los seres humanos están formados por compuestos orgánicos, como la ropa de algodón, lana, seda y fibras sintéticas; los combustibles comunes, como la madera, el carbón, el petróleo y el gas natural; los componentes de los revestimientos protectores, como los barnices, las pinturas, las lacas y los esmaltes; los antibióticos y los medicamentos sintéticos; el caucho natural y sintético; los tintes; los plásticos y los pesticidas.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Datos verificados por: Thompson
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¿Cómo se define? Concepto de Compuesto químico

Véase la definición de Compuesto químico en el diccionario. El compuesto químico es una sustancia compuesta por moléculas idénticas formadas por átomos de dos o más elementos químicos.

Características de Compuesto químico

Los elementos químicos (véase especialmente la química inorgánica) son átomos con el mismo número atómico, es decir, el mismo número de protones en su núcleo atómico. Algunos elementos comunes son el oxígeno, el hidrógeno, el hierro, el cobre, el oro, la plata, el nitrógeno, el cloro y el uranio. La mayoría de los elementos son sólidos a temperatura ambiente, dos de ellos (mercurio y bromo) son líquidos y el resto son gases.
[rtbs name=”industria”] [rtbs name=”energia”]

Recursos

Traducción de Compuesto químico

Inglés: Chemical compound
Francés: Composé chimique
Alemán: Chemische Verbindung
Italiano: Composto chimico
Portugués: Composto químico
Polaco: Związek chemiczny

Tesauro de Compuesto químico

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Véase También

• Producto químico
• Fosfato

• Producto químico inorgánico
• Producto químico
• Alcohol químico
• Metanol
• Combustible de alcohol
• Carburol
• Etanol
• Producto químico orgánico
• Producto químico
• Contaminación orgánica
• Anhídrido
• ácido
• Acidificación
• Sal química
• Potasa
• Sal
• óxido
• Compuesto mineral
• Química
• Mineralogía

Química Inorgánica

Bibliografía

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