Moléculas, compuestos y nomenclatura
La molécula y los compuestos químicos
Al terminar vas a poder distinguir molécula de compuesto, clasificar un compuesto contando elementos y no átomos, y nombrar un binario con nomenclatura Stock —y hacer el camino de regreso, del nombre a la fórmula.
Molécula y compuesto no son la misma pregunta
Una molécula es la partícula formada por dos o más átomos unidos químicamente, y es la unidad fundamental de los compuestos químicos. Hasta ahí, la definición. Lo que la prueba cobra es lo que viene después.
Fijate en que la definición no dice nada sobre si los átomos son iguales o distintos. Ese detalle es justamente el que decide otra cosa:
- Átomos iguales: el oxígeno del aire, O₂. Es una molécula, pero sigue siendo un elemento.
- Átomos diferentes: el agua, H₂O. Ahí sí hay un compuesto.
Molécula cuenta cuántos átomos están unidos. Compuesto exige cuántos elementos distintos hay. Son dos preguntas separadas, y por eso O₂ contesta que sí a la primera y que no a la segunda.
De ahí sale la regla que nunca falla: para ser compuesto hace falta más de un elemento. Si todos los átomos llevan el mismo símbolo, por muchos que sean, sigue siendo un elemento.
Una fórmula se lee de izquierda a derecha y hacia abajo
Los símbolos dicen qué elementos hay y los subíndices cuántos átomos de cada uno. El subíndice va abajo y a la derecha, y afecta solo al símbolo que tiene delante: en H₂O el 2 es del hidrógeno, no del agua entera. Cuando un símbolo no lleva subíndice, se entiende que hay uno solo.
| Sustancia | Fórmula | Elementos distintos | Átomos en total |
|---|---|---|---|
| Agua | H₂O | 2 | 3 |
| Sal de mesa | NaCl | 2 | 2 |
| Glucosa | C₆H₁₂O₆ | 3 | 24 |
| Vinagre (ácido acético) | C₂H₄O₂ | 3 | 8 |
| Alcohol etílico | C₂H₆O | 3 | 9 |
Mirá las dos últimas columnas juntas: no se parecen en nada. Esa diferencia es la que la prueba usa para armar distractores.
Binario o ternario se decide contando símbolos distintos
Los compuestos se clasifican según cuántos elementos distintos los forman, y no según cuántos átomos:
- Binario: dos elementos distintos. El agua (H y O), la sal (Na y Cl).
- Ternario: tres elementos distintos. El vinagre y la glucosa, que tienen C, H y O.
Se cuentan elementos y no átomos porque el nombre del compuesto depende de quiénes se combinaron, no de en qué proporción. De ahí la técnica: tapá los subíndices y contá los símbolos distintos que quedan. En C₆H₁₂O₆ quedan C, H y O: tres. Ternario, sin importar que sean 24 átomos.
La nomenclatura Stock: el orden tiene una razón
Las reglas las fija la IUPAC, el organismo internacional que unifica la terminología química, y la tabla trabaja la nomenclatura Stock.
El nombre se arma al revés de la fórmula: se nombra primero el elemento de la derecha, terminado en -uro —o en -óxido si es oxígeno—, después de, y luego el otro elemento. Si ese otro puede actuar con varias valencias, se indica en números romanos entre paréntesis.
¿Por qué va primero el de la derecha? Porque es el que da el «apellido» del grupo: todos los que terminan en -uro de cloro son cloruros, y después se aclara de quién. Y el número romano no es un adorno: está ahí porque sin él el nombre no identifica una sola sustancia. El hierro puede actuar con valencia 2 o con 3, así que «óxido de hierro» a secas deja dos posibilidades abiertas. Óxido de hierro (III) deja una.
Del nombre a la fórmula, paso a paso. Nombrá el compuesto de cobre y cloro, con el cobre actuando con valencia 2, CuCl₂:
- El elemento de la derecha es el cloro, y se nombra terminado en -uro: cloruro.
- Se agrega de y el nombre del otro elemento: cloruro de cobre.
- El cobre puede actuar con valencia 1 o 2, así que hay que aclararlo en números romanos: cloruro de cobre (II).
Y al revés, que también se pregunta: si el enunciado dice óxido de hierro (III), el hierro actúa con valencia 3 y el oxígeno con 2, de modo que la fórmula es Fe₂O₃.
Dónde aparecen estos compuestos
La tabla pide reconocer su importancia en la industria, la agricultura, la medicina y el hogar. Agrega los compuestos biodegradables, que se descomponen por acción de seres vivos, y la nanotecnología y los materiales alternativos. La idea que los conecta con lo anterior: saber qué elementos hay y en qué proporción permite predecir para qué sirve un material y qué pasa con él cuando lo desechás.
Ejemplos resueltos
1. ¿El O₂ es un compuesto? No. Es una molécula —dos átomos unidos químicamente—, pero los dos átomos son del mismo elemento. Para ser compuesto tendría que haber elementos distintos. Es un elemento en forma de molécula.
2. Clasificá la glucosa, C₆H₁₂O₆, en binaria o ternaria. Tapá los subíndices: quedan C, H y O, tres símbolos distintos. Es ternaria. Los 24 átomos no entran en la cuenta, porque la clasificación pregunta por elementos.
3. Nombrá el compuesto formado por cloro y cobre cuando el cobre actúa con valencia 1. El de la derecha, cloro, va en -uro: cloruro. Luego de cobre. Y como el cobre puede actuar con 1 o con 2, hay que aclararlo: cloruro de cobre (I). Sin el romano, el nombre no distinguiría esta sustancia de la otra.
4. Del nombre «óxido de hierro (III)», escribí la fórmula. El romano dice que el hierro actúa con valencia 3; el oxígeno actúa con 2. Se cruzan las valencias para que las cargas se compensen: dos hierros por tres oxígenos, Fe₂O₃.
Los errores que más se cobran
- Contar átomos en vez de elementos. Pasa porque los subíndices están a la vista y los símbolos repetidos no llaman la atención. La clasificación pregunta por quiénes se combinaron, no por cuántos.
- Creer que O₂ es un compuesto. El error viene de mezclar dos definiciones: molécula habla de átomos unidos, compuesto exige elementos distintos.
- Escribir mal los subíndices. Si los ponés arriba o afectando a todo el grupo, la fórmula deja de decir lo que decía: van abajo, a la derecha, y solo sobre el símbolo que tienen delante.
- Olvidar el número romano en nomenclatura Stock. No es un detalle de forma: sin él, el nombre puede corresponder a más de una sustancia, y entonces no nombra nada en concreto.
- Confundir molécula con átomo. El átomo es la pieza; la molécula es la pieza ya unida a otra.
- Nombrar el binario empezando por la izquierda. El nombre va al revés de la fórmula: NaCl es cloruro de sodio, no «sodiuro de cloro».
Clave de análisis
Todo se reconstruye con dos preguntas distintas que la prueba trata de mezclar. La primera: ¿hay dos o más átomos unidos? Si sí, es molécula. La segunda: ¿esos átomos son de elementos distintos? Si sí, además es compuesto. Con esas dos preguntas separadas, O₂ y H₂O dejan de confundirse para siempre.
Para clasificar, el gesto es tapar los subíndices y contar símbolos distintos: dos, binario; tres, ternario. Y para nombrar, acordate de que el nombre va al revés de la fórmula —primero el de la derecha, en -uro o -óxido, después de, después el otro— y de que el número romano está ahí porque el elemento puede actuar con más de una valencia. Si entendés para qué sirve el romano, no se te va a olvidar ponerlo: sin él el nombre no señala una sola sustancia. Practicá haciendo el camino en las dos direcciones, de la fórmula al nombre y del nombre a la fórmula, hasta que salga sin pensarlo.