¿COMO SE FORMAN LOS COMPUESTOS QUIMICOS EN LA NATURALEZA?
Los compuestos químicos son materiales químicos puros formados por
la combinación de dos o más elementos en proporciones fijas, se clasifican en orgánicos
o que contienen carbono. Este se
une con otros elementos, como pueden ser el oxígeno, hidrógeno u otros. La gran
mayoría de los compuestos que existen en la naturaleza son orgánicos. Algunos
de ellos son:
celulosa (C6H10O5)
alcohol o etanol (CH3CH2OH),
acetona (CH3COCH3),
glucosa (C6H12O6),
éter etílico (CH3CH2OCH2CH3),
sacarosa (C12H22O11).
Y compuestos inorgánicos formados por los otros elementos químicos
El otro grupo lo constituyen los compuestos
inorgánicos, que son todos los compuestos formados por distintos elementos,
pero cuyo componente principal no es el carbono. Por ejemplo, el agua es igual
a H2O, y eso es igual a 2 átomos de hidrógeno más 1 átomo de oxígeno. Otros
compuestos inorgánicos son:
ácido clorhídrico (Cl.),
agua oxigenada (H2O2),
salitre (NaNO3),
bicarbonato de sodio (NaHCO2),
nitrato de plata (AgNO3),
ácido nítrico (HNO3)
y anhídrido carbónico (CO2).
FORMACION DE UN COMPUESTO
QUIMICO EN LA NATURALEZA:
Las
moléculas son agrupaciones estables de átomos unidos por un tipo de enlace
químico (unión de dos o mas átomos) que
se denomina enlace covalente (donde
los átomos comparten pares de electrones).Además de este enlace entre
átomos, las moléculas pueden unirse entre sí y organizarse en forma cristalina
en el estado sólido. Las moléculas se representan mediante fórmulas químicas y
mediante modelos.
Cuando dos o más átomos iguales o diferentes se
unen entre sí formando una agrupación estable, dan lugar a una molécula. Así,
los gases hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) están constituidos por moléculas
diatómicas, en las cuales los dos átomos componentes son esencialmente iguales.
Cuando dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno se unen forman el agua (H2O). Y
cuando cuatro átomos de hidrógeno se enlazan con uno de carbono forman el gas
metano (CH4).
Aspectos positivos de los enlaces Químicos
·
Ante la diversidad de elementos químicos existentes en la
naturaleza, cabe preguntarse cuál es la razón por la que unos átomos se reúnen
formando una molécula y otros no. Una primera respuesta puede hallarse en la
tendencia observada en todo sistema físico a alcanzar una condición de mínima
energía. Aquella agrupación de átomos que consiga reducir la energía del
conjunto dará lugar a una molécula, definiendo una forma de enlace químico que
recibe el nombre de enlace covalente. Esta unión química permite que dicho
enlace no se disocie con facilidad y de esta manera se forma una molécula. Las sustancias compuestas se representan mediante una combinación de símbolos químicos de
los elementos que las constituyen. Esta forma de representación, introducida
por el químico sueco Jöhn J.
Berzelius, posee un doble significado, pues no solo indica qué elementos
están presentes en un compuesto dado, sino también en qué proporción los átomos
respectivos participan en la formación de su molécula. Un ejemplo de cómo se
forma un compuesto quíSalud humana. Proporcionando
medicinas, materiales para diagnóstico y biomateriales variados.
· Veterinaria. Con sustancias químicas se cuida la
salud de nuestro ganado y animales de compañía.
· Agricultura. Loa fertilizantes hacen que los
campos de cultivo sean más productivos. Los pesticidas, herbicidas y otros
productos fitosanitarios protegen las cosechas. Por métodos químicos conocemos
la composición de los terrenos cultivables y optimizamos los cultivos de
acuerdo con las características del terreno. También por métodos químicos se
analizan los productos de las cosechas, contribuyendo a su mejora de calidad.
· Alimentación. Debido a la mejora en agricultura y
en ganadería no tenemos problemas de producción de alimentos. Los aditivos
permiten modificar y mejorar las propiedades de los alimentos.
Aspectos Negativos de los enlaces Químicos
Desde el punto de vista medioambiental, conviene distinguir entre
dos tipos de contaminantes químicos que, aparte de sus propiedades físicas, se
distinguen también por el medio en el que se encuentran. Por un lado, los gases
de efecto invernadero, de los que el CO2 es su principal exponente. Este
problema ambiental está ligado a la excesiva dependencia de la producción de
energía a partir de combustibles fósiles, y debe resolverse a nivel global.
El otro gran tipo de
contaminante ambiental son las sustancias de consumo y de transformación. Este
tipo de contaminante podemos dividirlo, a su vez, en dos clases dependiendo de
su carácter químico: especies metálicas y compuestos orgánicos. La alta
concentración de especies metálicas en los ecosistemas es altamente peligrosa
(que depende del catión concreto), como se ha comprobado recientemente (otoño
de 2010) con el vertido ocurrido en Hungría.
1. Un enlace químico es la
unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de
parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los
elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel. En la
mayoría de los átomos, con excepción de los gases nobles (muy estables, con su
última capa o nivel de energía completo con sus ocho electrones), las fuerzas
atractivas son superiores a las repulsivas y los átomos se acercan formando un enlace.
Así, podemos considerar al enlace químico como la fuerza que
mantiene unidos a dos o más átomos dentro de una molécula.
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2. PROPIEDADES PARA LA FORMACION DE ENLACES QUIMICOS
Energía de Ionización: La energía de
ionización se define como la energía necesaria para remover un electrón de
mayor energía de un átomo gaseoso en su estado basal. Es una medida que nos
indica que tan estrechos están unidos los electrones a los átomos. Es una propiedad periódica que
aumenta y disminuye de la misma forma como lo hace la electronegatividad.
Electronegatividad: Es una medida que
muestra la habilidad de un átomo, en una molécula, para atraer los electrones
que participan en el enlace. El valor de la electronegatividad esta dado por la
escala de Pauling, en la cual se le asigna al flúor, que es el elemento con con
mayor electronegatividad, un valor de 4.0 y al francio de menor
electronegatividad, un valor de 0.7. Dichos valores se han obtenido de las
propiedades del potencial de ionización y afinidad eléctrica.
La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en los periodos,
debido a que se incrementa el número de
protones en el núcleo, y de esta forma aumenta la atracción que ejerce el núcleo
sobre los electrones de valencia, en los grupos disminuye de arriba hacia
abajo, porque aumentan los niveles de energía y los electrones de están más alejados
del núcleo; luego, la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones es
menor.
Afinidad Electrónica: Es otra de las
propiedades periódicas; se define como la energía liberada en un proceso por
medio del cual se le adiciona un electrón a un átomo neutro en estado gaseoso,
para forman un ion negativo.
En los periodos, la afinidad electrónica aumenta de acuerdo con el numero atómico,
y, en las familias químicas, a pesar de que los valores no varían mucho,
disminuye de arriba hacia abajo. Los gases nobles no aceptan en su estructura
un electrón más, por lo cual se les asigna una afinidad eléctrica igual a cero.
Números de Oxidación: El numero de oxidación,
también llamado estado de oxidación, indica el numero de electrones que un átomo
puede ganar, perder o compartir cuando forma un compuesto, son de gran utilidad
para formar enlaces químicos, escribir formulas, nombrar compuestos y balancear
ecuaciones. Nos facilitan contabilizar los electrones que han sido transferidos
o compartidos cuando un átomo se combina con otro u otros átomos, para formar
un compuesto ya que los elementos tienden a estabilizarse adquiriendo la
configuración electrónica del gas noble más cercano y para ello, ganan, pierden
o comparten electrones en las reacciones químicas.
Valencia: Es el numero de de electrones que tiene un elemento en su último nivel de
energía, son los que pone en juego durante una reacción química o para
establecer un enlace con otro elemento. Ejemplo tenemos la configuración
electrónica de Aluminio: 1s^ 2s^2 2p^6
3s^2 3p^1, el ultimo nivel de energía de un átomo de Aluminio es n=3 por lo
tanto es una valencia de 3.
3. ¿Qué diferencia hay entre el numero de Valencia y el numero de
oxidación?
La valencia son los electrones que ese átomo pone
en juego en un enlace. Son los electrones que ganan, pierden o comparten. La
valencia a diferencia del número de oxidación, no tiene signo.
El estado de oxidación tiene signo porque
considera a las uniones como iónicas, por lo tanto es positivo si el átomo
pierde electrones o los comparte con un átomo que tenga tendencia a ganarlos.
Es negativo si gana electrones.
Los metales por lo tanto tienen números de
oxidación positivos porque tienden a ceder electrones.
Los no
metales tienen números de oxidación negativos porque en una unión iónica
tienden a ganar electrones.
Ejemplo: Fe2O3
Valencia hierro: 3
Valencia Oxigeno: 3
Numero de oxidación de hierro:+3 porque pierde 3
electrones
Numero de oxidación Oxigeno: -2 porque cada
oxigeno gana dos electrones.
4. TIPOS
DE ENLACE
ENLACE IONICO: Es el resultado de la
transferencia de uno o más electrones de un átomo a otro, es la pérdida o ganancia
donde un átomo dona electrones y otros lo acepta, debido a este intercambio
electrónico, los átomos se cargan positivamente al ceder electrones o se cargan
negativamente al recibirlos, estableciendo así una fuerza de atracción
electrostática que los enlaza.
Ejm:
NaF: Enlace iónico
Na:
Metal
F:
No metal
Electrones
de Valencia del sodio: 1, Si el sodio pierde el electrón de valencia, su ultimo
nivel seria el 2, y en este tendría 8 electrones de valencia, formándose un catión
(ion positivo)
El
flúor con 7 electrones de valencia, solo necesita uno para completar su octeto,
si acepta el electrón que cede el sodio se forma un anión (ion negativo).
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ENLACE COVALENTE: En este enlace no se transfiere
ni reciben electrones, fuerza de atracción surge al ser compartidos. Tiene
lugar entre dos átomos que comparten uno o más pares de electrones, adquiriendo
la configuración electrónica de un gas noble.
Un ejemplo claro es la molécula de Cloro, el
cloro en estado natural se presenta como una molécula formada por 2 átomos de
cloro, dichos átomos de cloro se encuentran unidos mediante un enlace covalente
producido por la compartición de 2 electrones.
ENLACE METALICO: Los elementos metálicos son dúctiles, maleables y
presentan una alta conductividad térmica y eléctrica. Estas propiedades son el
resultado del enlace que mantiene unido los átomos del metal: el enlace metálico,
es un enlace fuerte que se forma entre elementos metálicos, los átomos del
metal no pierden electrones, sino que los comparten con los demás átomos del sólido. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la
compartición de electrones entre muchos átomos. Se crea una nube de electrones
que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al
conjunto. Este tipo de enlace se produce entre elementos poco electronegativos
(metales).
Los electrones que se comparten se encuentran des localizados entre los átomos que los comparten.
Los electrones que se comparten se encuentran des localizados entre los átomos que los comparten.
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Mapa conceptual:
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En la siguiente sopa de
letras buscar en forma horizontal, vertical o diagonal, temas relacionados con
enlace químico; encontrarlos y completar los espacios libres.
1. En las formulas, o estructuras del Lewis se representan los electrones del último
nivel de energía del átomo.
2. Todos los átomos tienden
adquirir una configuración estable en su último nivel de energía, equivalente a
los gases nobles, que corresponde a ns^2 np^6 esto se conoce como Ley del octeto
3. Los electrones son los que participan en los enlaces químicos y son los
responsables de la actividad electrónica del átomo.
4. Los átomos se unen con
otros átomos para lograr estabilidad y lo hacen mediante los enlace
5. En el enlace ionico hay transferencia de electrones,
el átomo que los transfiere forma una partícula con carga positiva llamada catión el átomo que lo recibe forma el anión, partícula cargada negativamente.
6. Cuando los átomos
comparten electrones presentan igual o muy semejante electronegatividad, se
forma un enlace covalente.
7. El enlace, metálico tiene lugar entre dos átomos
que comparten uno o más pares de electrones.
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Quimica 1,Yannth Beatriz Castel blanco editorial Norma 2009
