Química Fundamental: Reacciones, Nomenclatura Orgánica y Conceptos Clave
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Reacción Química
Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias (reactivos) se transforman en otra u otras de distinta naturaleza (productos). Se representan de forma simbólica mediante ecuaciones químicas, en las cuales también se representa el estado físico de las sustancias que las componen. Las ecuaciones químicas deben seguir la Ley de Conservación de la Materia o Ley de Lavoisier, que establece que la masa total de los reactivos debe ser igual a la masa total de los productos. Para ello, si es necesario, ajustaremos la ecuación con coeficientes estequiométricos.
Rendimiento de Reacción
El rendimiento de reacción es la relación existente entre la masa del producto obtenido realmente y la masa del producto obtenido teóricamente, expresado en tanto por ciento:
% = (masa de producto obtenido realmente / masa de producto obtenido teóricamente) x 100
Tipos de Reacciones Químicas
- De combinación: Dos elementos o sustancias forman uno solo. Ej:
CaO + CO2 = CaCO3 - De descomposición: De un solo compuesto se obtienen dos o más sustancias o elementos. Ej:
KClO3 = KCl + 3/2 O2 - De sustitución simple: Un elemento sustituye a otro en un compuesto. Ej:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 - De sustitución doble: Dos elementos se desplazan mutuamente de sendos compuestos. Ej:
AgNO3 + NaCl = NaNO3 + AgCl
Ácidos y Bases
- Un ácido es toda sustancia que, en disolución acuosa, se disocia liberando iones H+.
- Una base es toda sustancia que, en disolución acuosa, se disocia liberando iones OH-.
Reacciones de Oxidación-Reducción (Redox)
Las reacciones de oxidación-reducción (o redox) son procesos de transferencia de electrones (e-). El elemento que cede e- se oxida y es el reductor. El que acepta e- se reduce y es el oxidante.
Entalpía de Reacción
La entalpía de reacción se calcula como el sumatorio de las entalpías de los productos menos el sumatorio de las entalpías de los reactivos. Un elemento en su estado estándar tiene una entalpía de 0.
Formulación Orgánica
En la nomenclatura orgánica, los radicales se colocan por orden alfabético.
Radicales Comunes
- Metil (-CH3)
- Etil (-CH2-CH3)
- Propil (-CH2-CH2-CH3)
- Isopropil (-CH(CH3)2)
- Butil (similar a propil, pero con un -CH2- más)
- Isobutil (-CH2-CH(CH3)2)
- Terbutil (-C(CH3)3)
Tipos de Enlaces y Sufijos
- Enlace simple: -ano
- Doble enlace: -eno
- Triple enlace: -ino
Compuestos Oxigenados
- Alcoholes (-OH): sufijo -ol (prefijo hidroxi-)
- Fenoles (-OH en anillo aromático): sufijo -ol
- Aldehídos (-CHO): sufijo -al (prefijo formil- o oxo-)
- Cetonas (-CO-): sufijo -ona (prefijo oxo-)
- Ácidos Carboxílicos (-COOH): sufijo -oico (prefijo carboxi-)
- Éteres (-O-): nomenclatura éter (prefijo oxi-)
- Ésteres (-COO-): sufijo -oato de -ilo
Hidrocarburos
- Alcanos: sufijo -ano (radical -il)
- Alquenos: sufijo -eno (radical -enil)
- Alquinos: sufijo -ino (radical -inil)
- Alicíclicos: prefijo ciclo-
- Aromáticos (ej. benceno): radical fenilo
Compuestos Nitrogenados
- Aminas (derivados del NH3): sufijo -amina
- Amidas (-CONH2): sufijo -amida (N-sustituida: N-...-amida)
Isomería
Dos compuestos son isómeros cuando, presentando propiedades físicas y químicas diferentes, responden a la misma fórmula molecular.