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Compuestos, enlaces químicos y masas moleculares

1. Compuestos

Un compuesto es una sustancia pura que aún se puede separar en otras más simples por métodos químicos.

Por ejemplo, el agua es una sustancia pura, pero si la sometemos a electrólisis (proceso químico) la podemos separar en sus elementos constituyentes: el oxígeno y el hidrógeno.

En un compuesto hay átomos de diferentes elementos unidos mediante fuerzas que denominamos enlaces químicos.

1.1 Fórmula molecular y empírica

  • Formula molecular. La fórmula molecular es la fórmula química que indica el número y tipo de átomos distintos presentes en la molécula. La fórmula molecular es la cantidad real de átomos que conforman una molécula.
  • Fórmula empírica. La fórmula empírica nos muestra la proporción entre los átomos de un compuesto químico. A veces puede coincidir con la fórmula molecular del compuesto.

 

1.2 Compuestos binarios

Son los formados por dos elementos diferentes. Los más importantes son:

  • Óxidos. Son combinaciones del oxígeno con otro elemento, metálico o no metálico.
  • Hidruros. Son combinaciones entre el hidrógeno y otro elemento, metálico o no metálico.
  • Sales binarias. Son combinaciones entre un metal y un no metal.

 

1.3 Compuestos ternarios

Son los formados por tres elementos diferentes. Los más importantes son:

  • Hidróxidos. Son combinaciones de un metal con grupos hidroxilo (OH-).
  • Ácidos oxoácidos. Son combinaciones entre un no metal con oxígeno e hidrógeno.
  • Sales oxisales. Son combinaciones entre un metal, un no metal y oxígeno.

 

2. Enlace Químico

Los responsables de la formación de un enlace químico son los electrones.

Los enlaces químicos se forman para que los átomos que intervienen en el enlace completen su capa de valencia.

Según como tengan lugar la uniones de los átomos podemos distinguir los siguientes tipos de enlace:

  • Enlace iónico: se produce cuando existe un intercambio de electrones entre los átomos de un metal y un no metal. Al intercambiarse electrones se forman iones positivos y negativos que se atraen debido a sus cargas opuestas.
  • Enlace covalente: se produce cuando los átomos enlazantes comparten electrones para completar su última capa.
  • Enlace metálico: ocurre solamente entre átomos de un mismo elemento metálico.

2.1 La regla de octeto

La regla del octeto, enunciada en 1916 por Gilbert Newton Lewis, dice que la tendencia de los iones de los elementos del sistema periódico es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 iones que tienen carga negativa, es decir, electrones, de tal forma que adquiere una configuración muy estable.

Esta configuración es semejante a la de un gas noble, los elementos ubicados al extremo derecho de la tabla periódica. Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables ya que cumplen con la estructura de Lewis, son inertes, es decir, que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento.

Es importante saber que la regla del octeto es una regla práctica aproximada que presenta numerosas excepciones, pero que sirve para predecir el comportamiento de muchas sustancias.

 

3. Masas Moleculares

La masa molecular es la masa que tiene una molécula.

Para determinar la masa molecular sumaremos las masas de todos los átomos que constituyen la molécula.

3.1 Mol

Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02x1023 (número de Avogadro) partículas elementales, ya sean átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etc...

Por eso, cuando un químico utiliza el término mol, debe dejar claro si es:

1 mol de átomos

1 mol de moléculas

1 mol de iones

1 mol de cualquier partícula

 

3.2 Masa molar

Se llama masa molar de una sustancia a la masa de un mol de dicha sustancia y se expresa gramos/mol ( g/mol);

por ejemplo:

Masa molar del Fe = 55,8 g/mol

Masa molar del H2O = 18 g/mol

Podríamos decir que la masa molar es lo mismo que la masa molecular, pero en vez de estar en unidad de masa atómica (u) está en gramos/mol.

La masa molar de un compuesto se calcula fácilmente conociendo las masas molares de los elementos que lo forman y la fórmula del compuesto.

 

3.3 Composición centesimal

Es la proporción entre la masa de un elemento y la masa total del compuesto químico, expresada en tanto por ciento.

 

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Ejemplo:

Calcular la composición centesimal de la glucosa, un monosacárido cuya fórmula molecular es C6​H12O6

Masas atómicas (g/mol):

Ma(H) = 1,01 

Ma(C) = 12,01

Ma(O) = 16,00

 

Solución:

Masa molar (glucosa) = 12,01 x 6 + 1,01 x 12 + 16,00 x 6 = 180, 18 g/mol

% C igual fracción numerador 12 coma 1 g espacio C espacio x espacio 6 entre denominador 180 coma 18 g espacio g l u c o s a fin fracción x 100 igual 39 coma 99 % espacio d e espacio c a r b o n o
% O igual fracción numerador 16 coma 00 g espacio O espacio x espacio 6 entre denominador 180 coma 18 g espacio g l u c o s a fin fracción x 100 igual 53 coma 28 % espacio d e espacio o x í g e n o
% H igual fracción numerador 1 coma 01 g espacio H espacio x espacio 12 entre denominador 180 coma 18 g espacio g l u c o s a fin fracción x 100 igual 6 coma 72 % espacio d e espacio h i d r ó g e n o

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