Fundamentos de Química: Estructura, Enlaces y Propiedades de la Materia

Estructura de la Materia: Moléculas y Cristales

Moléculas

Las moléculas están formadas por un número definido de átomos. Se denominan diatómicas si tienen dos átomos y triatómicas si tienen tres átomos. Así, pueden ser:

• Moléculas de Elemento:

  Formadas por átomos iguales.

• Moléculas de Compuesto:

  Formadas por átomos diferentes.

Cristales

Los cristales están formados por un número variable de átomos, iones o moléculas, generalmente muy grande. Pueden ser:

• Cristales de Elementos:

  Formados por átomos iguales.

• Cristales de Compuesto:

  Formados por átomos diferentes.

Propiedades y Tipos de Enlaces Químicos

Propiedades de las Sustancias Iónicas

Las sustancias iónicas son sólidos a temperatura ambiente y tienen puntos de fusión elevados. Son sólidos, difíciles de rayar. Son solubles en agua, porque en ella disminuye la fuerza eléctrica entre los iones y la red se desmorona más fácilmente. En estado sólido no conducen la electricidad, pero fundidos o disueltos sí son conductores. Ejemplos: sal común (cloruro de sodio), la silvina.

Los elementos metálicos se unen con elementos no metálicos mediante enlaces iónicos, construyendo cristales iónicos.

Enlace Covalente

El enlace covalente es la unión entre dos átomos de elementos no metálicos y se produce por compartición de electrones. Tipos de compuestos covalentes y sus propiedades:

• Sustancias Moleculares:

  Están formadas por moléculas, como por ejemplo el hidrógeno o el oxígeno. Los átomos están fuertemente unidos entre sí, pero las fuerzas de unión de unas moléculas con otras son muy débiles, lo que explica que la mayoría de estas sustancias sean gases. No conducen electricidad y son insolubles.

• Sustancias Covalentes (Redes Covalentes):

  Las uniones se producen en todas las direcciones del espacio, formando redes cristalinas extraordinariamente estables, como por ejemplo el diamante. Son sólidos muy duros con puntos de fusión muy altos, no conducen el calor y son insolubles.

Enlace Metálico

El enlace metálico se produce cuando los iones positivos de un metal comparten una nube de electrones.

Propiedades de los Metales:

• Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
• Son buenos conductores (eléctricos y térmicos).
• Son maleables y dúctiles.
• Tienen brillo metálico.

Elementos Representativos por Grupo

A continuación, se presenta una lista de elementos representativos organizados por sus respectivos grupos en la tabla periódica, incluyendo su símbolo, nombre y número atómico:

• Grupo 1 (Metales Alcalinos):

  H (Hidrógeno, 1), Li (Litio, 3), Na (Sodio, 11), K (Potasio, 19), Rb (Rubidio, 37), Cs (Cesio, 55), Fr (Francio, 87)

• Grupo 2 (Metales Alcalinotérreos):

  Be (Berilio, 4), Mg (Magnesio, 12), Ca (Calcio, 20), Sr (Estroncio, 38), Ba (Bario, 56), Ra (Radio, 88)

• Grupo 13 (Grupo del Boro):

  B (Boro, 5), Al (Aluminio, 13), Ga (Galio, 31), In (Indio, 49), Tl (Talio, 81)

• Grupo 14 (Grupo del Carbono):

  C (Carbono, 6), Si (Silicio, 14), Ge (Germanio, 32), Sn (Estaño, 50), Pb (Plomo, 82)

• Grupo 15 (Grupo del Nitrógeno):

  N (Nitrógeno, 7), P (Fósforo, 15), As (Arsénico, 33), Sb (Antimonio, 51)

• Grupo 16 (Calcógenos):

  O (Oxígeno, 8), S (Azufre, 16), Se (Selenio, 34), Te (Teluro, 52)

• Grupo 17 (Halógenos):

  F (Flúor, 9), Cl (Cloro, 17), Br (Bromo, 35), I (Yodo, 53)

• Grupo 18 (Gases Nobles):

  He (Helio, 2), Ne (Neón, 10), Ar (Argón, 18), Kr (Kriptón, 36), Xe (Xenón, 54)

Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos Comunes

A continuación, se listan algunos compuestos inorgánicos comunes con su fórmula y nombre sistemático:

• Amoniaco: NH₃ = Trihidruro de Nitrógeno
• Fosfina: PH₃ = Trihidruro de Fósforo
• Arsina: AsH₃ = Trihidruro de Arsénico
• Estibina: SbH₃ = Trihidruro de Antimonio
• Metano: CH₄
• Silano: SiH₄ = Tetrahidruro de Silicio
• Agua: H₂O
• Borano: BH₃ = Trihidruro de Boro
• Ácido Fluorhídrico: HF = Fluoruro de Hidrógeno
• Ácido Clorhídrico: HCl = Cloruro de Hidrógeno
• Ácido Sulfhídrico: H₂S = Sulfuro de Hidrógeno
• Ácido Telurhídrico: H₂Te = Telururo de Hidrógeno