Teoría Ejercicios

Compuestos homoatómicos

Los compuestos homoatómicos (también llamados moléculas elementales o alótropos) son moléculas formadas por átomos del mismo elemento químico en diferentes proporciones o estructuras.

Características principales:

  • Formados por un solo elemento
  • Pueden tener múltiples átomos (H₂, O₂, S₈, P₄)
  • Diferente estructura que el átomo aislado
  • El prefijo indica el número de átomos

Nomenclatura de compuestos homoatómicos neutros

Se utilizan prefijos que indican el número de átomos del elemento:

NúmeroPrefijoEjemplo
1mono-O (monoxígeno)
2di-O₂ (dioxígeno)
3tri-O₃ (trioxígeno)
4tetra-P₄ (tetrafósforo)
5penta-N₅ (pentanitrógeno)
6hexa-S₆ (hexaazufre)
7hepta--
8octa-S₈ (octaazufre)
9nona--
10deca-P₁₀ (decafósforo)

Ejemplos de moléculas elementales comunes:

FórmulaNombreCaracterísticas
H₂DihidrógenoGas, combustible
O₂DioxígenoGas, respiración
O₃Trioxígeno (ozono)Gas, capa de ozono
N₂DinitrógenoGas inerte
P₄TetrafósforoSólido molecular
S₈OctaazufreSólido, azufre común
Cl₂DicloroGas tóxico
F₂DifluorGas muy reactivo
Br₂DibromoLíquido rojo
I₂DiyodoSólido oscuro

Nomenclatura de cationes (iones positivos)

Se nombran como los compuestos neutros pero se indica entre paréntesis:

  • El número de átomos del elemento (con prefijo)
  • La carga positiva

Estructura: Nombre(carga+)

Ejemplos de cationes:

FórmulaNomenclatura
H⁺Hidrógeno(1+) o protón
Na⁺Sodio(1+)
K⁺Potasio(1+)
Ca²⁺Calcio(2+)
Fe²⁺Hierro(2+)
Fe³⁺Hierro(3+)
Cu⁺Cobre(1+)
Cu²⁺Cobre(2+)
Zn²⁺Zinc(2+)
Hg₂²⁺Dimercurio(2+)
Mn²⁺Manganeso(2+)
Mn³⁺Manganeso(3+)
Al³⁺Aluminio(3+)
Ag⁺Plata(1+)
Pb²⁺Plomo(2+)
Pb⁴⁺Plomo(4+)

Nomenclatura de aniones (iones negativos)

Se nombran de forma similar a los neutros pero con:

  • El sufijo -uro agregado al nombre del elemento
  • La carga negativa entre paréntesis

Estructura: Nombre-uro(carga-)

Excepciones importantes:

  • O²⁻: Óxido (no "oxigeno-uro")
  • S²⁻: Sulfuro (no "azufre-uro")

Tabla de aniones simples:

FórmulaNombreAplicaciones
H⁻Hidruro(1-)Agente reductor fuerte
F⁻Fluoruro(1-)Flúor en agua
Cl⁻Cloruro(1-)Sal común
Br⁻Bromuro(1-)Sedantes antiguos
I⁻Yoduro(1-)Síntesis química
O²⁻Óxido(2-)Óxidos metálicos
S²⁻Sulfuro(2-)Minerales metálicos
Se²⁻Selenuro(2-)Semiconductores
Te²⁻Teluro(2-)Semiconductores
N³⁻Nitruro(3-)Compuestos refractarios
P³⁻Fosfuro(3-)Semiconductores

Aniones poliatómicos homoatómicos

Algunos elementos pueden formar aniones complejos:

Halógenos poliatómicos:

FórmulaNombre
I₃⁻Triyoduro(1-)
I₅⁻Pentayoduro(1-)
Cl₃⁻Tricloruro(1-)
O₂²⁻Dióxido(2-) o peróxido
O₂⁻Dióxido(1-) o superóxido
O₃⁻Trióxido(1-) u ozónido
S₂²⁻Disulfuro(2-)
S₄²⁻Tetrasulfuro(2-)
N₃⁻Azida(1-)
N₂²⁻Dinitruro(2-)
C₂²⁻Dicarburo(2-) o acetiluro
C₂⁴⁻Dicarburo(4-)Muy inestable

Alotropía

La alotropía es la propiedad de algunos elementos químicos de existir en diferentes formas con distintas estructuras moleculares o cristalinas. Estas formas diferentes se denominan alótropos.

Concepto:

Los alótropos del mismo elemento tienen:

  • Diferentes estructuras atómicas
  • Propiedades físicas distintas
  • Propiedades químicas similares

Ejemplos principales:

Carbono (múltiples alótropos):

AlótropoEstructuraPropiedades
DiamanteRed tridimensionalDurísimo, transparente
GrafitoCapas hexagonalesSuave, conductor
GrafenoCapa única de grafitoTransparente, fuerte
Fullerenos (C₆₀)Esfera, "buckminsterfullereno"Molecular
NanotubosCilindros de grafenoMuy fuertes
Carbono amorfoDesordenadoVariable

Fósforo:

AlótropoColorPropiedades
BlancoBlanco amarillentoMuy reactivo, inflamable
RojoRojo oscuroMenos reactivo, estable
NegroNegroSimilar al grafito
VioletaVioletaIntermedio

Azufre:

AlótropoFormaPropiedades
S₈Sólido cristalinoForma común
S₆Menos comúnTemperaturas altas
Azufre plásticoAmorfoDespués de calentar y enfriar