Fundamentos de Química Inorgánica: Formulación y Enlace

🔹 Formulación de Compuestos Inorgánicos

Pasos para la Formulación

La formulación de compuestos inorgánicos sigue una serie de pasos lógicos:

• Escribir los símbolos de los elementos involucrados.
• Identificar la valencia (o estado de oxidación) de cada elemento, consultando la tabla periódica.
• Cruzar las valencias: los números de valencia se convierten en subíndices del elemento opuesto.
• Simplificar los subíndices si es posible, dividiéndolos por el máximo común divisor.

Ejemplo de Formulación

Para formar un compuesto entre el Aluminio (Al) con valencia +3 y el Oxígeno (O) con valencia -2:

Al³⁺ + O²⁻ → Al&sub2;O&sub3;

Tipos de Enlace Químico

Los enlaces químicos determinan las propiedades de los compuestos:

• Enlace Iónico: Se produce entre un metal y un no metal. Implica la transferencia de electrones. Ejemplo: NaCl (Cloruro de sodio).
• Enlace Covalente: Ocurre entre no metales. Los electrones se comparten. Ejemplo: H&sub2;O (Agua).
• Enlace Metálico: Se da entre metales. Los electrones de valencia forman una"nub" o mar de electrones que mantiene unidos a los cationes metálicos. Ejemplos: Fe (Hierro), Cu (Cobre), Al (Aluminio).

🔹 Configuración Electrónica (C.E.)

La configuración electrónica describe la distribución de los electrones en los orbitales atómicos. Se utiliza el diagrama de Moeller (también conocido como regla de las diagonales o de la lluvia) para determinar el orden de llenado:

1s
2s  2p
3s  3p
4s  3d  4p
5s  4d  5p
6s  4f  5d  6p
7s  5f  6d  7p

Reglas Fundamentales

• Los orbitales se llenan en el orden indicado por el diagrama de Moeller.
• La capacidad máxima de electrones por subnivel es: s=2, p=6, d=10, f=14.

Ejemplo de Configuración Electrónica

Para el Oxígeno (O), cuyo número atómico (Z) es 8:

→ 1s² 2s² 2p²

🔹 Electrones de Valencia

• Los electrones de valencia son aquellos ubicados en el último nivel de energía (el de mayor número cuántico principal, n).
• En el caso del Oxígeno (O), cuyo último nivel es el 2 (2s² 2p²), tiene 6 electrones de valencia.

🔹 Diagrama de Lewis

• El diagrama de Lewis representa los electrones de valencia de un átomo mediante puntos colocados alrededor del símbolo del elemento.

Ejemplo para el Oxígeno (O):

  ..
: O :
  ..

🔸 Óxidos (Compuestos binarios con Oxígeno)

Se forman por la combinación de un elemento con el oxígeno.

Fórmula General

X + O → XO&sub2; (donde X es el otro elemento y 'y' el subíndice del oxígeno)

Nomenclatura

• Nomenclatura Sistemática (UIQPA): Utiliza prefijos (mono-, di-, tri-, tetra-, etc.) para indicar el número de átomos de cada elemento. Se nombra como "óxido de [nombre del elemento]".
  • Ejemplo: CO → Monóxido de carbono
  • Ejemplo: Fe&sub2;O&sub3; → Trióxido de dihierro

Óxidos Metálicos y No Metálicos

La naturaleza del elemento combinado con el oxígeno determina el tipo de óxido:

• Metal + O&sub2; → Óxidos Básicos
• No metal + O&sub2; → Óxidos Ácidos (Anhídridos)

Nomenclatura de Óxidos

• Nomenclatura Sistemática: Prefijo + "óxido de" + elemento. Ej: Fe&sub2;O&sub3; → Trióxido de hierro.
• Nomenclatura de Stock: "Óxido de" + elemento + (Estado de Oxidación en números romanos). Ej: Fe&sub2;O&sub3; → Óxido de hierro (III).

Halogenuros de Oxígeno (XO&sub2;)

Se forman entre el oxígeno y los elementos del Grupo 17 (halógenos: F, Cl, Br, I).

La nomenclatura utiliza prefijos para indicar la cantidad de cada átomo:

• O&sub2;Cl&sub2; → Dicloruro de dioxígeno
• O&sub7;Br&sub2; → Dibromuro de heptaoxígeno

Peróxidos (X&sub2;O&sub2;)

Contienen el grupo peróxido (O&sub2;) con carga -2.

Fórmula general: X&sub2;(O&sub2;)&subn;. Se nombran como "Peróxido de [nombre del elemento]".

• Ejemplo: H&sub2;O&sub2; → Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)
• Ejemplo: BaO&sub2; → Peróxido de bario

Hidruros Metálicos (MH&sub2;)

Son compuestos formados por un metal y el hidrógeno.

• Nomenclatura Sistemática: Prefijo + "hidruro de" + nombre del metal. Ej: CuH → Hidruro de cobre.
• Nomenclatura de Stock: "Hidruro de" + nombre del metal + (Estado de Oxidación en números romanos). Ej: CuH → Hidruro de cobre (I).
• Ejemplo: NiH&sub3; → Hidruro de níquel (III)

💧 Hidrácidos (H + no metal del grupo 16/17)

Son compuestos binarios de hidrógeno con no metales (excepto oxígeno).

• Nomenclatura Sistemática:
  • H&sub2;S → Sulfuro de hidrógeno
• Nomenclatura Tradicional (con el sufijo "-hídrico"):
  • H&sub2;S → Ácido sulfhídrico
  • HCl → Ácido clorhídrico
  • HF → Ácido fluorhídrico
  • HI → Ácido yodhídrico
  • HBr → Ácido bromhídrico

🧩 Trucos y Abreviaturas Comunes

• E.O.: Abreviatura de Estado de Oxidación.
• Prefijos Numéricos Comunes:
  • mono- (1), di- (2), tri- (3), tetra- (4), penta- (5), hexa- (6), hepta- (7), octa- (8), nona- (9), deca- (10).