Funciones químicas

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En química, el grupo de algunas sustancias compuestas que poseen propiedades químicas semejantes, denominadas propiedades funcionales, recibe el nombre de función química. Cuando un determinado compuesto posee características como acidez o basicidad, solubilidad en agua, reactividad de acuerdo con determinada función química, se dice que este pertenece a esta función química. Las funciones químicas son divididas de acuerdo con la división clásica de la química.

Existen cuatro tipos de función inorgánica: óxido, ácido, base y sal. El criterio de clasificación de una sustancia en una de esas funciones es el tipo de iones que se forman cuando ella es disuelta en agua.

En función de la naturaleza inexistente de los compuestos químicos, las funciones pueden primariamente ser divididas entre funciones inorgánicas que son las funciones de compuestos que no poseen cadena carbonada, que es la principal característica de esos compuestos. Están divididas en ácidos, bases, sales y óxidos y funciones orgánicas que son las relativas a los compuestos orgánicos.


Óxidos[editar]

Los Óxidos son compuestos binarios en que el elemento oxígeno presenta número de oxidación igual a -2 y es el más electronegativo de la fórmula, volviéndolo al elemento más potente.

Clasificación de los óxidos[editar]

clasificación formadores ejemplos
básicos metales con nox +1 o +2 y del grupo 1A e 2A CaO, FeO, K2O
ácidos o anídridos metales con nox +5, +6 e +7 y ametais con cualquier nox, excepto C+2, N+1 y N+2 SO3, Cl2O, Mn2O7
neutros C+2, N+1 e N+2 NO, CO, N2O
anfóteros Los más comunes están formados por los metales RaI, Da, BuN, Da, BrA, BReMBA Al2O3, MnO2, ZnO, PbO, SnO
salinos, mixtos o dobles metales con nox medio +8/3 Pb3O4, Fe3O3

Obs: los óxidos anfóteros se comportan como óxidos básicos en presencia de ácidos y como óxidos ácidos en presencia de bases.

Obs2: los óxidos mixtos son la "suma" de los óxidos formados por un elemento, o sea, es una nube con todos los tipos de óxidos de ese elemento:

FeO + Fe2O3 → Fe3O4

Nomenclatura de los óxidos[editar]

a) para cualquier óxido'

Ejm:

\ NaOH2 = superóxido de sodio

Ácidos[editar]

Según Arrhenius, ácido es toda la sustancia que libera un ion H+ en agua, o, más detalladamente sustancias que en medio acuoso se disocian, liberando el catión \ H^{+} es un anión diferente de \ OH^{-} . La teoría actual de Brønsted-Lowry define como ácido una sustancia capaz de recibir un par de electrones. Además, la teoría de Arrhenius también fue actualizada:

ácido es toda sustancia que libera un ion H3O+

Clasificación de los ácidos

a) de acuerdo con la presencia de oxígeno

  1. Hidrácidos: no poseen oxígeno en la fórmula.
  1. Oxiácidos: poseen oxígeno en la fórmula.

b) de acuerdo con el grado de disociación iónica

Obs: el cálculo de α en los ácidos es igual al desenvuelto en las bases.

α (en porcentaje) = 100 x número de moléculas disociadas/número total de moléculas disueltas
α > 50% → fuerte
α < 5% → débil
  1. Hidrácidos:
    • Fuertes: HCl < HBr < HI
    • Medios: HF (puede ser considerado débil)
    • Débiles: los demás
  1. Oxiácidos:
    • Fuertes: si x > 1 (H2SO4)
    • Médios: si x = 1 (HClO2)
    • Débiles: si x < 1 (HClO)
x = número de oxígeno - número de hidrógeno

Nomenclatura de los ácidos[editar]

a) Hidrácidos

ácido + elemento + hídrico

Ejemplos:

\ HI = ácido yodhídrico
\ HCl = ácido clorhídrico
\ H_2S = ácido sulfhídrico

b) Oxiácidos

Como pueden ser obtenidos a través de la hidratación de los óxidos ácidos, hay la misma sistemática de nomenclatura.

ácido + prefijo + elemento + sufijo
nox prefijo sufijo
+1 o +2 hipo oso
+3 o +4 - oso
+5 o +6 - ico
+7 (hi)per ico

Obs: cuanto menos oxígeno, menor es el nox del elemento central y cuanto más oxígeno, mayor es el nox del mismo, como muestran los ejemplos abajo.

Ejemplos:

\ HClO = ácido hipocloroso (nox Cl = +1)
\ HClO_2 = ácido cloroso (nox Cl = +3)
\ HClO_3 = ácido clórico (nox Cl = +5)
\ HClO_4 = ácido perclórico (nox Cl = +7)

Bases[editar]

Bases son, según Arrhenius, compuestos que en medio acuoso se disocian, liberando como anión \ OH^{-} y un catión diferente de \ H^{+} . La teoría actual de Lewis define como base una sustancia capaz de donar un par de electrones.

Clasificación de las bases[editar]

a) de acuerdo con el grado de disociación

Es el mismo cálculo usado en los ácidos

  • Fuertes: α = 100% → bases formadas por metales de los grupos 1A y 2A. Cuando el Grado de Ionización es prácticamente 100%. Es el caso de los hidróxidos de los metales alcalinos y de los metales alcalinos terrosos, que ya son iónicos por naturaleza.
  • Débiles: α < 5% → cuyo Grado de Ionización es, en general, inferior a 5%. Es el caso del hidróxido de amonio y de los hidróxidos de los metales en general excluidos los metales alcalinos y alcalinos terrosos; que son moleculares por su propia naturaleza

Nomenclatura de las bases[editar]

a) cuando el catión posee nox fijo

hidróxido de + catión

Ejemplo:

\ KOH = Hidróxido de Potasio

b) cuando el catión no presenta nox fijo

hidróxido de + catión + sufijo O hidróxido + catión + nox en algarismo romano

Ejemplos:

\ Fe(OH)_2 = hidróxido de hierro II o hidróxido ferroso
\ Fe(OH)_3 = hidróxido de hierro III o hidróxido férrico

Sales[editar]

Las sales son compuestos que en medio acuoso se disocian, liberando por lo menos un catión diferente de \ H^{+} y por lo menos un anión diferente de \ OH^{-} . Son definidos, muy limitadamente, como compuestos binarios resultantes de la reacción de un ácido y una base.

Obs: Cuando están disueltos en agua, sus iones disociados adquieren movilidad y se vuelven conductores de electricidad.


Clasificación de las sales[editar]

a) de acuerdo con la presencia de oxígeno

  1. Sales haloides: no poseen oxígeno
    • Ejemplos: \ NaI , \ KBr
  1. Oxisales: poseen oxígeno
    • Ejemplos: \ CaCO_3 , \ MgSO_4

b) de acuerdo con la presencia de H+ u OH-

  1. Sal normal: está formado por la neutralización completa entre un ácido y una base. No posee ni H+ ni OH-
    • Ejemplo: \ HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O
  1. Hidrogenosal o hidroxisal: está formado en una reacción de neutralización cuando el ácido y la base no están en proporción estequiométrica. Siendo así, hay una neutralización parcial, sobrando H+ u OH-
    • Ejemplo (hidrogenosal): \ H_2CO_3 + NaOH \rightarrow NaHCO_3 + H_2O
    • Ejemplo (hidroxisal): \ Mg(OH)_2 + HCl \rightarrow Mg(OH)Cl + H_2O
  1. Sal mixta: la sal presenta en su fórmula más de un catión o más de un anión diferentes. Está formado a partir da neutralización de un ácido por más de una base o de una base por más de un ácido.
    • Ejemplo: \ Al(OH)_3 + HCl + H_2SO_4 \rightarrow AlClSO_4 + 3 H_2O

Nomenclatura de las sales[editar]

a) para sales haloides

metal + uro de catión

Ejemplo:

\ NaCl = cloruro de sodio

b) para oxisales

Usamos una extensión de la tabla de óxidos ácidos y oxiácidos, pues la nomenclatura de los oxisales también depende del nox.

- - óxidos ácidos y
oxiácidos
oxisales
nox prefijo sufijo sufijo
+1 o +2 hipo oso ito
+3 o +4 - oso ito
+5 o +6 - ico ato
+7 (hi)per ico ato

Excepciones: Como los elementos B+3, C+4 y Si+4 solo poseen sufijo "ico" en la forma de ácido, cuando son sales, se usa siempre el sufijo "ato".

Ejemplos:

\ KNO_2 (nox N = +3) = nitrito de potasio
\ NaClO (nox Cl = +1) = hipoclorito de sodio
\ KMnO_4 (nox Mn = +7) = permanganato de potasio

Obs: cuando en la fórmula del sal hay un hidrógeno, agregamos el prefijo "bi" al nombre del catión.

\ NaHCO_3 = bicarbonato de sodio

Funciones Orgánicas[editar]

Son las funciones de compuestos que poseen una cadena carbónica con hidrogénos terminales definida. Alcohol, fea, aldehído y éter son ejemplos de funciones orgánicas.