Compuesto químico

En química, un compuesto es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos): .
En general, esta razón es debida a una propiedad intrínseca (ver valencia). Un compuesto está formado por moléculas o iones con enlaces estables y no obedece a una selección humana arbitraria. Por este motivo el bronce o el chocolate son denominadas mezclas o aleaciones, pero no compuestos.
Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos.

 

Naturaleza de los compuestos químicos 

Los átomos (partículas indivisibles) en la molécula no pueden permanecer unidos sin enlaces. Existen dos tipos de enlaces:

• covalente entre átomos, un ejemplo es el agua que esta unido mediante un enlace covalente polar.

• enlace iónico es entre iones (perdida y ganancia de electrones), como por ejemplo el cloruro de sodio (NaCl).

Comparación entre mezclas y compuestos 

Los compuestos tienen diferentes propiedades físicas y químicas que las de sus elementos constituyentes. Éste es uno de los criterios principales que sirven para distinguir un compuesto de una mezcla, son generalmente similares a las propiedades de sus constituyentes, o están relacionadas. Una mezcla tiene una composición variable, un compuesto tiene una composición fija. Una mezcla es una unión física de sustancias, un compuesto es una unión de elementos mediante una reacción química. Los compuestos no pueden ser separados por métodos físicos, solo por reacciones químicas. La formación de un compuesto va siempre acompañada de desprendimiento o absorción de calor, mientras que en la formación de una mezcla ese calor es nulo o despreciable. Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas, los compuestos son siempre homogéneos.

Fórmula 

En química inorgánica los compuestos se representan mediante símbolos químicos y la unión de los átomos (moléculas) enlazados. El orden de estos en los compuestos inorgánicos va desde el más electronegativo a la derecha. Por ejemplo en el NaCl, el cloro que es más electronegativo que el sodio va en la parte derecha. Para los compuestos orgánicos existen otras varias reglas y se utilizan fórmulas esqueletales o semidesarrolladas para su representación.

Clasificación 

Los principales compuestos químicos que existen en la actualidad son:

Compuestos inorgánicos.

• Óxidos básicos También llamados óxidos metálicos, que están formados por un metal y oxígeno.ejemplos, el óxido plúmbico,óxido de litio,.
• Óxidos ácidos También llamados óxidos no metálicos, formados por un no metal y oxígeno. ejemplos, óxido hipocloroso,óxido selenioso,.
• Hidruros, que pueden ser tanto metálicos como no metálicos. Están compuestos por un elemento e hidrógeno.ejemplos, hidruro de aluminio, hidruro de sodio,.
• Hidrácidos, son hidruros no metálicos que, cuando se disuelven en agua, adquieren carácter ácido. Por ejemplo, el ácido iodhídrico,.
• Hidróxidos, compuestos formados por la reacción entre un óxido básico y el agua, que se caracterizan por presentar el grupo oxidrilo (OH). Por ejemplo, el hidróxido de sodio, o sosa cáustica.
• Oxácidos, compuestos obtenidos por la reacción de un óxido ácido y agua. Sus moléculas están formadas por hidrógeno, un no metal y oxígeno. Por ejemplo, ácido clórico.
• Sales binarias, compuestos formados por un hidrácido más un hidróxido. Por ejemplo, el cloruro de sodio.
• Oxisales, formadas por la reacción de un oxácido y un hidróxido, como por ejemplo el hipoclorito de sodio.

Compuestos orgánicos 

Los compuestos orgánicos pueden dividirse de manera muy general en:

• compuestos alifáticos
• compuestos aromáticos
• compuestos heterocíclicos
• compuestos organometálicos
• Polímeros

Polímero

El poliestireno es un polímero formado a partir de la unidad repetitiva conocida como estireno.

 

Los polímeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento) son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.

Compuestos comunes 

Óxidos básicos

Fórmula molecular	Nombre
Na2O	óxido de sodio
K2O	óxido de potasio
CaO	óxido de calcio
MgO	óxido de magnesio

Hidróxidos

Fórmula molecular	Nombre
NaOH	hidróxido de sodio
KOH	hidróxido de potasio
Ca(OH)2	hidróxido de calcio
Mg(OH)2	hidróxido de magnesio

Óxidos ácidos

Fórmula molecular	Nombre
N2O	óxido nitroso
NO2	dióxido de nitrógeno
SO2	dióxido de azufre
SO3	trióxido de azufre

Ácidos

Fórmula molecular	Nombre
HCl	ácido clorhídrico
H3PO4	ácido fosfórico
H2SO3	ácido sulfuroso
H2SO4	ácido sulfúrico

Sales

Fórmula molecular	Nombre
NaCl	cloruro de sodio
Na3PO4	fosfato de sodio
Na2SO3	sulfito de sodio
Na2SO4	sulfato de sodio

Ejemplos de ecuaciones 

H₂SO₄ + Na₂CrO₄ → CrO₃ + Na₂SO₄ + H₂O
reacción del ácido sulfúrico con el cromato de sodio

SO₃ + SCl₂ → SOCl₂ + SO₂
síntesis de cloruro de tionilo

Ca(OH)₂ (aq) + Na₂CO₃ (aq) → 2 NaOH (aq) + CaCO₃ (s)
reacción de doble sustitucion

Química orgánica

Existen una gran variedad de compuestos orgánicos que se componen fundamentalmente de cadenas carbonadas de átomos de carbono (C) que sirven de esqueleto donde se unen o enlazan átomos de hidrógeno (H), aunque también pueden contener átomos de oxígeno (O) y nitrógeno (N), y en menor medida, de fósforo (P), halógenos (F, Cl, Br ó I) y azufre (S). Debido a la existencia de isómeros muchos compuestos orgánicos con diferentes estructuras químicas poseen la misma fórmula molecular, por ejemplo la fórmula molecular C₉H₂₀ representa a 35 compuestos, aunque sólo 10 de ellos han sido encontrados y se conocen algunas de sus propiedades:

• n-nonano
• 2-metiloctano; 3-metiloctano y 4-metiloctano.
• 3-etilheptano y 4-etilheptano.
• 2,2-dimetilheptano; 2,3-dimetilheptano; 2,4-dimetilheptano; 2,5-dimetilheptano; 2,6-dimetilheptano.
• 3,3-dimetilheptano; 3,4-dimetilheptano; 3,5-dimetilheptano.
• 4,4-dimetilheptano.
• 3-etil-2-metilhexano y 3-etil-3-metilhexano.
• 4-etil-2-metilhexano y 4-etil-3-metilhexano.
• 2,2,3-trimetilhexano; 2,2,4-trimetilhexano; 2,2,5-trimetilhexano.
• 2,3,3-trimetilhexano, 2,3,4-trimetilhexano y 2,3,5-trimetilhexano.
• 2,4,4-trimetilhexano y 3,3,4-trimetilhexano.
• 3,3-dietilpentano.
• 2,2,3,3-tetrametilpentano, 2,2,4,4-tetrametilpentano.
• 2,2,3,4-tetrametilpentano, 2,3,3,4-tetrametilpentano.
• 3-etil-2,2-dimetilpentano, 3-etil-2,3-dimetilpentano y 3-etil-2,4-dimetilpentano.

Isomería

La isomería es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con igual fórmula molecular (fórmula química no desarrollada) es decir, iguales proporciones relativas de los átomos que conforman su molécula, pero que presentan estructuras moleculares distintas y, por ello, diferentes propiedades. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros. Por ejemplo, el alcohol etílico o etanol y el éter dimetílico son isómeros cuya fórmula molecular es C₂H₆O.

Clasificación de los isómeros en Química orgánica

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Aunque este fenómeno es muy frecuente en Química orgánica, no es exclusiva de ésta pues también la presentan algunos compuestos inorgánicos, como los compuestos de los metales de transición.