En el ámbito de la química, los compuestos binarios son sin duda alguna
uno de los elementos más importantes. Cuando hablamos de compuestos binarios
estamos haciendo referencia a compuestos de tipo químico que se caracterizan
por contar con átomos de elementos químicos diferentes, tal como sucede con el
óxido de sodio (sodio y oxígeno), el óxido de fósforo (fósforo y oxígeno) o el
óxido de azufre (azufre y oxígeno), entre muchos otros. Los compuestos binarios
son más complejos ya que suman diferentes elementos químicos y se transforman
así en un nuevo elemento conformado ahora por la sumatoria de las
características de esos elementos unidos.
Los compuestos binarios son mucho más comunes y fáciles de encontrar de lo que
uno supone. Por lo general, gran parte de los elementos que nos rodean en
nuestra vida cotidiana son elementos complejos que se caracterizan por la unión
de dos o más elementos químicos y que son utilizados como tales para labores y
acciones específicas (por ejemplo, el bicarbonato de sodio en la cocina). Así,
las composiciones binarias pueden ser desarrolladas con objetivos específicos
para determinadas acciones.
Los anhídridos asimétricos -formados a partir de dos ácidos diferentes- se nombran citando alfabéticamente los ácidos.
Los anhídridos cíclicos -formados por ciclación de un diácido- se nombran cambiando la palabra ácido por anhídrido y terminando el nombre en -dioico.
Óxidos metálicos (metal + oxígeno)
Los óxidos metálicos son un tipo de óxidos los cuales
están formados por un elemento metal más oxígeno. Este grupo de compuestos son
conocidos también como óxidos básicos.
La fórmula de los óxidos metálicos es del tipo X2On (donde
X es el elemento metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de
óxidos metálicos se encuentran: ZnO, MgO, Na2O, FeO, Au2O3, etc.
Los óxidos metálicos se formulan utilizando la valencia
del oxígeno -2, para ello se antepone al oxígeno (O) el elemento metal.
Generalmente tienen la característica de ser sólidos y
tener un punto de fusión relativamente
alto (precisamente esto es lo que les es típico, diferenciándose de los óxidos no
metálicos que tienen uno bastante más bajo).
Los óxidos metálicos son habitualmente cristalinos
y al menos medianamente solubles en agua.
Los óxidos metálicos son buenos conductores del
calor y la electricidad, y por eso es habitual que se los utilice a esos
propósitos.
En su composición, los óxidos metálicos son
combinaciones binarias de un metal con el oxígeno, con este último actuando con
un número de oxidación -2. Por lo tanto, es necesario tomar en cuenta las
valencias del metal que interviene en la reacción junto con el oxígeno, para
tener noción de cuantos átomos del elemento será necesario intercambiar
por cada átomo de
oxígeno.
ejemplo
- Óxido cuproso (Cu2O). Este óxido de cobre es insoluble en agua y disolventes orgánicos.
- Óxido cúprico (CuO). Es el óxido de cobre con mayor número de oxidación. Como mineral se conoce como tenorita.
- Óxido cobaltoso (CoO). Se trata de un monóxido inorgánico con apariencia verde oliva o rojiza en su forma cristalina.
Los anhídridos
proceden de condensar dos moléculas de
ácidos carboxílicos. La condensación de dos moléculas del mismo ácido da lugar
a anhídridos simétricos, que se nombran reemplazando la palabra ácido por anhídrido. El término anhídrido también puede acentuarse
como anhidrido. El concepto se emplea en el terreno de la química para nombrar al
compuesto que se forma con un no metal y oxígeno y que,
cuando realiza una reacción con agua, genera un ácido.
Los anhídridos también reciben el nombre de óxidos
no metálicos u óxidos ácidos. Se trata de compuestos químicos de tipo
binario que surgen al combinarse un elemento no metálico con oxígeno.
Un ejemplo de anhídrido es el anhídrido carbónico o dióxido
de carbono. Este óxido dispone
de moléculas compuestas por dos átomos de oxígeno y un átomo de carbono (el
elemento no metálico), que están vinculados por enlaces covalentes dobles.
Cuando el anhídrido carbónico reacciona con agua, se convierte en un ácido
oxácido conocido como ácido carbónico.
El anhídrido sulfuroso o dióxido de azufre es
otro anhídrido. En este caso, el compuesto químico cuenta con un átomo de
azufre y dos átomos de oxígeno. El azufre es el elemento no metálico; en cuanto
al resultante de la reacción de
este anhídrido con agua, recibe el nombre de ácido sulfuroso.
Los anhídridos asimétricos -formados a partir de dos ácidos diferentes- se nombran citando alfabéticamente los ácidos.
Los anhídridos cíclicos -formados por ciclación de un diácido- se nombran cambiando la palabra ácido por anhídrido y terminando el nombre en -dioico.
Peróxido
una noción que se emplea en la química para nombrar al óxido que cuenta con el número
más elevado de oxígeno entre
todos los posibles. Puede decirse, por lo tanto, que un peróxido es un óxido
que dispone de un nivel más alto de oxígeno que los óxidos corrientes.
La estructura de un peróxido está dada por un enlace
de tipo covalente entre un oxígeno y otro oxígeno. El oxígeno, en un peróxido,
presenta un estado de oxidación equivalente a -1.
Los peróxidos tienen la capacidad de provocar estallidos
o fuego cuando entablan relación con una sustancia inflamable. Debido a
esta particularidad, el trabajo en un laboratorio con este tipo de
elementos debe ser muy cuidadoso, ya que los accidentes pueden ser
potencialmente letales.
Con peróxidos, es posible crear productos con la capacidad de
desinfectar, combustibles, tinturas y muchas otras sustancias de gran utilidad
a nivel industrial o doméstico, según el caso.
El peróxido más común es el peróxido de hidrógeno, denominado
popularmente como agua oxigenada cuando está presente en un cierto
tipo de disolución acuosa. Este líquido, que también puede generar una solución
con el alcohol, tiene múltiples usos.
El peróxido de hidrógeno, por ejemplo, puede emplearse
para limpiar heridas ya que, gracias a su acción oxidante, ayudar a
combatir bacterias o
microbios. De acuerdo al grado de disolución, el agua oxigenada también puede
emplearse para blanquear tejidos o papeles, para producir ciertos aceites o
como reactivo.
Nomenclatura de los peróxidos
La nomenclatura de estas moléculas se puede dar de tres
formas diferentes:
En la nomenclatura tradicional: se nombran con
la palabra peróxido seguida del elemento metálico involucrado, recurriendo a un
sufijo según la valencia que éste presente.
En la nomenclatura de stock: se indica el
número de valencia en números romanos y entre paréntesis, y se le antepone la
expresión “peróxido de” y el nombre del metal.
En la nomenclatura sistemática: se indica en
primer lugar un prefijo numérico, seguido de la expresión “óxido”, para
terminar con un prefijo y el nombre del metal.
Los peróxidos son usualmente sustancias oxidantes, y
debido a estas propiedades suelen ser capaces de generar incendios o
explosiones si entran en contacto con materiales combustibles.
Hidruros metálicos (metal + hidrógeno)
Los hidruros metálicos o simplemente hidruros, son
combinaciones de hidrógeno junto a un elemento metálico. En este tipo de
compuestos los metales actúan con valencias positivas mientras que el hidrógeno
actúa con valencia -1.
Los hidruros se formulan anteponiendo en primer lugar el
metal seguido del hidrógeno siendo intercambiadas sus valencias.
La fórmula de los hidruros es del tipo XHn (donde
X es el elemento metálico, H es el hidrógeno y n es la valencia del elemento
metálico). Entre los numerosos ejemplos de hidruros metálicos se encuentran:
NiH3, SrH2, FeH3, etc.
hidruro volátil
es un compuesto
resultante de la combinación del hidrógeno con no metales, de los que recibe el
nombre, de los grupos 13, 14 y 15.
En estos compuestos, el hidrógeno proporciona características ligeramente diferentes a los anteriores hidruros, dado que presenta el estado de oxidación +1, actuando, por tanto, como parte positiva en el compuesto. Sin embargo estos compuestos no tienen carácter ácido. A pesar de esta diferencia, los hidruros no metálicos se nombran y formulan de la misma forma que los metálicos
Nomenclatura de los hidruros volátiles
Los hidruros volátiles se nombran mediante la
nomenclatura sistemática o mediante la nomenclatura tradicional que en este
tipo de compuestos reciben nombres propios. En este tipo de compuestos no se
utiliza la nomenclatura de stock.
Nomenclatura tradicional: los hidruros volátiles
pueden ser llamados utilizando nombres propios que los identifican.
Ejemplos:
NH3: amoniaco
PH3: fosfina
AsH3: arsina
SbH3: estibina
PH3: fosfina
AsH3: arsina
SbH3: estibina
Nomenclatura sistemática: la nomenclatura
sistemática de los hidruros volátiles se nombre utilizando los prefijos
numéricos: mono-, di-, tri-, tetra-, etc.
Ejemplos:
NH3:trihidruro de nitrógeno
CH4: tetrahidruro de carbono
CH4: tetrahidruro de carbono
Sales neutras
Las sales binarias son combinaciones de 2 elementos
distintos del hidrógeno y del oxígeno. La unión de un elemento metálico con un
elemento no metálico forman una sal neutra, mientras que la unión de un
elemento no metálico con otro elemento no metálico forman una sal volátil.
Los tipos de sales neutras que existen son: fluoruros,
cloruros, bromuros, yoduros, astaturos, sulfuros, telururos, seleniuros,
nitruros, fosfuros, arseniuros, antimoniuros, boruros, carburos y siliciuros.
La formulación de las sales neutras siguen el siguiente
modelo: MaNb, donde M: elemento metálico, N: elemento no metálico, a:
valencia del elemento no metálico y b: valencia del elemento metálico.
Hay que tener en cuenta que el elemento no metálico
siempre actua con la valencia fija, y esta valencia será con la que actúa
frente al hidrógeno. Por lo tanto los elementos no metálicos tendrán las
siguientes valencias:
F-1, Cl-1, Br-1, I-1, At-1, S-2, Te-2, Se-2, N-3, P-3, As-3,
Sb-3, B-3, C-4, Si-4
ejemplos
- AlCl3: Cloruro de aluminio
- CaBr2: Bromuro Cálcico
- CaF2: fluoruro de calcio
- CaS: Sulfuro cálcico
sales volátiles
son combinaciones entre dos elementos
no metales, siendo estos elementos distintos del oxígeno y el hidrógeno.
Los tipos de sales volátiles que existen son los mismos que
con las sales neutras: fluoruros, cloruros, bromuros, yoduros, astaturos,
sulfuros, telururos, seleniuros, nitruros, fosfuros, arseniuros, antimoniuros,
boruros, carburos y siliciuros.
Formulación de las sales volátiles
La formulación de las sales volátiles siguen el siguiente
modelo: XaYb, donde X e Y son elementos no metálicos,
a y b son las valencias de los respectivos elementos.
En el caso de las sales volátiles según establece
la IUPAC debe situarse a la izquierda de la fórmula el símbolo del
elemento más electropositivo, siguiendo la siguiente relación:
B < Si < C < Sb < As < P < N < Te
< Se < S < I < Br < Cl < F
Además hay que tener en cuenta que el elemento Y siempre
actua con la valencia fija, y esta valencia será con la que actúa frente al
hidrógeno. Por lo tanto el elemento Y tendrá las siguientes valencias:
F-1, Cl-1, Br-1, I-1, At-1, S-2, Te-2, Se-2, N-3, P-3, As-3,
Sb-3, B-3, C-4, Si-4
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