Bloque 2. Enlace, estructura y propiedades en compuestos químicos. Compuestos químicos: tipos, nomenclatura, reacciones e impacto económico y ambiental. Compuestos inorgánicos.

Te damos la bienvenida al segundo bloque de la asignatura Química General e Industrial.

En un compuesto químico, los átomos se encuentran unidos entre sí gracias a la intervención de fuerzas llamadas enlaces químicos, los cuales pueden ser iónicos, covalentes o metálicos y en cada enlace incide una fuerza que lo mantiene estable. Esta unión de átomos da como resultado una molécula. En esta sesión revisarás en qué consisten y cuándo se presentan los enlaces antes mencionados; asimismo, verás cómo representar los componentes de una molécula a partir de las estructuras de Lewis y cómo estudiar su geometría molecular, lo cual ofrece una gran ventaja ya que el acomodo dimensional de los átomos en una molécula afecta sus propiedades físicas y químicas; por ejemplo, el punto de fusión, el punto de ebullición, la densidad y el tipo de reacciones en que pueden participar.

Por otra parte, estudiarás la clasificación y las características generales de los compuestos orgánicos y los inorgánicos, cuya principal diferencia es que los compuestos orgánicos contienen carbono, comúnmente combinado con elementos como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos.

Reto.

La química está presente en todo nuestro entorno; en tierra, mar o aire, se llevan a cabo procesos en los que están involucrados compuestos inorgánicos y orgánicos. Por ejemplo, en la química atmosférica, la formación de ozono, el smog fotoquímico, la lluvia ácida, los gases invernadero, la eutrofización, los fertilizantes, tratamiento de aguas, son procesos donde se involucra de manera directa la química inorgánica.

Para este reto, considera que laboras en una empresa que se dedica a la fabricación de clorato de potasio, que es utilizado en la industria aeroespacial para generar oxígeno en aeroplanos y estaciones espaciales. La empresa está realizando las acciones necesarias para obtener la certificación como empresa comprometida con la “Química Verde”, que consiste básicamente en diseñar productos y procesos químicos para reducir o eliminar el uso o la generación de sustancias peligrosas. Como responsable del área de innovación y desarrollo de procesos, te han asignado la tarea de analizar y seleccionar sustancias que minimicen las emanaciones, explosiones e incendios, lo cual contribuirá a que la empresa cumpla con uno de los criterios para la certificación.

Reflexiona:

• ¿Qué factores determinan que una sustancia o reacción química resulte perjudicial, o no, para el ambiente?
• ¿Qué debes tomar en cuenta para seleccionar las sustancias que generen la menor cantidad posible de emanaciones tóxicas?
• ¿Cómo lo harías?

Ciertos compuestos, tanto orgánicos como inorgánicos, son ampliamente aprovechados en la industria y, por consiguiente, tienen un importante impacto económico a nivel internacional. Hay otros cuyo impacto es mayoritariamente ambiental; el ingeniero químico tiene la responsabilidad de considerar esta situación para minimizar el impacto negativo que pueda haber en el desarrollo de productos, materiales o sustancias químicas diversas.

Objetivo

• Distinguir los enlaces, estructura y propiedades de los compuestos químicos como una forma de interacción de los elementos, con el objetivo de comprender el comportamiento de las reacciones que se generan en la química industrial.
• Contrastar los compuestos inorgánicos y orgánicos, a partir del estudio de sus características particulares, su nomenclatura y las reacciones que producen, con la finalidad de ubicar su empleo para generar materiales en la industria y las medidas de seguridad que requiere su manejo.

Temario

4. Enlace, estructura y propiedades en compuestos químicos

4.1 Introducción

4.2 Enlace covalente

4.3 Enlace iónico

4.3.1 Iones y compuestos

4.4 Enlace metálico

4.5 Fuerzas intermoleculares y propiedades físicas

4.6 Polaridad de los enlaces y electronegatividad

4.7 Cómo dibujar estructuras de Lewis

4.8 Geometría molecular y teorías de enlace

4.8.1 Formas moleculares

4.8.2 El modelo RPECV

4.8.3 Forma y polaridad de las moléculas

4.8.4 Enlaces covalentes y traslape de orbitales

4.8.5 Orbitales híbridos

4.8.6 Enlaces múltiples

4.8.7 Fuerzas intermoleculares, líquidos y sólidos

5. Compuestos químicos: tipos, nomenclatura, reacciones e impacto económico y ambiental. Compuestos inorgánicos

Compuestos inorgánicos 5.1 Compuestos inorgánicos (definición, clasificación, formulación, nomenclatura)

5.1.1 Óxidos

5.1.2 Hidróxidos

5.1.3 Ácidos

5.1.4 Sales

5.1.5 Hidruros

5.1.6 Reacciones químicas

5.2 Compuestos orgánicos (definición, nomenclatura, métodos de obtención, reacciones importantes)

5.2.1 Reacciones químicas

5.2.2 Grupos funcionales

5.2.3 Compuestos con carbono e hidrógeno (hidrocarburos)

5.2.4 Hidrocarburos saturados

5.2.5 Hidrocarburos insaturados

5.2.6 Hidrocarburos aromáticos

5.2.7 Compuestos con carbono, hidrógeno y oxígeno

5.2.8 Alcoholes, fenoles y éteres

5.2.9 Aldehídos y cetonas

5.2.10 Ácidos carboxílicos y derivados (ésteres, anhídridos haluros de acilo y amidas; estos últimos compuestos también con n)

5.3 Compuestos con carbono, hidrógeno y nitrógeno (aminas)