Formulas Quimicas, Numero De Oxidacion

Fórmulas Químicas

Fórmula empírica

La fórmula empírica indica el tipo de átomos presentes en un compuesto y la relación entre el número de átomos de cada clase. Siempre indica las proporciones enteras más pequeñas entre los átomos de cada clase. En compuestos covalentes, se obtiene simplificando los subíndices de la fórmula, si ello es posible, dividiéndolos por un factor común. Así la fórmula empírica de la glucosa es CH2O, lo cual indica que por cada átomo de C, hay dos átomos de H y un átomo de O. Los subíndices siempre son números enteros y si es igual a 1, no se escribe.

En compuestos iónicos la fórmula empírica es la única que podemos conocer, e indica la proporción entre el número de iones de cada clase en la red iónica. En el hidruro de magnesio, hay dos iones hidruro (bolas blancas, en el diagrama) por cada ion magnesio (bolas verdes), luego su fórmula empírica es MgH2.

Red iónica del hidruro de magnesio.

Fórmula molecular

La fórmula molecular, indica el tipo de átomos presentes en un compuesto molecular, y el número de átomos de cada clase. Sólo tiene sentido hablar de fórmula molecular en compuestos covalentes. Así la fórmula molecular de la glucosa es C6H12O6, lo cual indica que cada molécula está formada por 6 átomos de C, 12 átomos de H y 6 átomos de O, unidos siempre de una determinada manera.

Fórmula semidesarrollada

La fórmula semidesarrollada es similar a la anterior pero indicando los enlaces entre los diferentes grupos de átomos para resaltar, sobre todo, los grupos funcionales que aparecen en la molécula. Es muy usada en química orgánica, donde se puede visualizar fácilmente la estructura de la cadena carbonada y los diferentes sustituyentes. Así, la glucosa tendría la siguiente fórmula semidesarrollada:

Fórmula desarrollada

La fórmula desarrollada es más compleja que la fórmula semidesarrollada. Indica todos los enlaces representados sobre un plano cartesiano, que permite observar ciertos detalles de la estructura que resultan de gran interés.

Fórmulas desarrolladas de la D-glucosa y el D-glucopiranósido.

Fórmula estructural

La fórmula estructural es similar a las anteriores pero señalando la geometría espacial de la molécula mediante la indicación de distancias, ángulos o el empleo de perspectivas en diagramas bi- o tridimensionales.

Fórmula de Lewis:

La fórmula de Lewis, diagramas de Lewis o estructura de Lewis de una molécula indica el número total de átomos de esa molécula con sus respectivos electrones (representados por puntos entre los átomos enlazados o por una rayita por cada par de electrones). No es recomendable para estructuras muy complejas.

Número o estado de oxidación

El estado de oxidación de un elemento que forma parte de un compuesto u otra especie química, se considera como la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto o especie. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios.

El átomo tiende a obedecer la regla del octeto para así tener una configuración electrónica similar a la de los gases nobles, los cuales son muy estables eléctricamente. Dicha regla sostiene que un átomo tiende a tener ocho electrones en su nivel de energía más externo. En el caso del hidrógeno este trata de tener 2 electrones, lo cual proporciona la misma configuración electrónica que la del helio.

Cuando un átomo -A- necesita, por ejemplo, 3 electrones para obedecer la regla del octeto, entonces dicho átomo tiene un número de oxidación de 3−. Por otro lado, cuando un átomo -B- tiene los 3 electrones que deben ser cedidos para que el átomo A cumpla la ley del octeto, entonces este átomo tiene un número de oxidación de 3+. En este ejemplo podemos deducir que los átomos A y B pueden unirse para formar un compuesto, y que esto depende de las interacciones entre ellos. La regla del octeto y del dueto pueden ser satisfechas compartiendo átomos (moléculas) o cediendo y adquiriendo electrones (iones poli atómicos).

Los elementos químicos se dividen en 3 grandes grupos, clasificados por el tipo de carga eléctrica que adquieren al participar en una reacción química:

 Metales

 No metales

 Gases nobles

Existen elementos metálicos que, dependiendo de las condiciones a que sean sometidos, pueden funcionar como metales o no metales indistintamente. A estos elementos se les denomina metaloides.

Los elementos metálicos (los cuales ceden electrones) cuando forman compuestos tienen únicamente estados de oxidación positivos. Los elementos no metálicos y semi-metálicos pueden tener estado de oxidación positivos y negativos, dependiendo del compuesto que estén constituyendo.

Ejemplo:

Cloruro de sodio

2Na0 + Cl02 → 2Na1+ + 2Cl1−

Los gases de un solo tipo de elemento, en este caso el cloro, están presentes en forma diatómica.

El sodio (Na) se combina con el cloro (Cl), produciendo cloruro de sodio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número de oxidación del cloro combinado es 1−, ya que acepta el electrón cedido por el sodio.

Reglas para escribir las fórmulas de los compuestos

Los pasos para escribir correctamente las fórmulas de los com¬puestos son:

a) Escribir primero el catión (ión positivo) y enseguida el anión (ión negativo).

Ejemplo:

Catión+ anión fórmula

Na +1 Cl-1 NaC1

K +1 I-l KI

b) Para nombrar las fórmulas primero se nombra el radical ne¬gativo con su terminación correspondiente y luego el catión.

Ejemplo:

NaC1 Cloruro de Sodio

KI Yoduro de Potasio

c) Cuando el catión y el anión tienen número de oxidación di¬ferente, el número de oxidación se escribe como subíndice del otro elemento y se elimina la carga.

Ejemplo:

AL+3 O-2 Al2O3

2 3

d) Si el número de oxidación es el mismo para el catión y el anión, se elimina, ya que las cargas eléctricas están equilibradas.

Ejemplo:

Mg+2 O-2 MgO

Li+1 Br -1 Li Br

e) El número del subíndice debe ser lo más pequeño

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