Química

Química inorgánica

La química inorgánica es la rama de la química encargada de estudiar las propiedades de los elementos y compuestos no orgánicos. Se emplea en la cotidianidad para el desarrollo de las grandes industrias.

Química inorgánica Qué es, características, aplicaciones, historia, conceptos

Temas relacionados

Electroquímica, polímero

¿Qué es la química inorgánica?

La química inorgánica es una de las cinco ramas de la química. Estudia la materia libre de enlaces de carbono-hidrógeno, sin excluir carbonatos y óxidos de carbono. Analiza la composición, estructura, reactividad, métodos de obtención y aplicación de los elementos o compuestos. Se conoce también como química mineral, por el origen natural de la materia inorgánica y su nula función fisiológica.

Características de la química inorgánica

La química inorgánica estudia las propiedades de los elementos que no tienen origen biológico. Utiliza para ello diferentes métodos de análisis y mecanismos de reacción. Las mediciones proporcionan información importante para los modelos teóricos.

La materia objeto de análisis está constituida por moléculas de sales, metales y minerales, y éstas por dos o más átomos, máximo ocho. Estructuras más simples que las halladas en la materia orgánica.

Los compuestos inorgánicos se encuentran en forma de minerales en la naturaleza. También como biomoléculas o moléculas constituyentes de los seres vivos.

Aplicaciones

La riqueza de una nación es su capacidad de producir, y antiguamente se medía por su capacidad de producir ácido sulfúrico. Tal vez es la razón por la que la materia corrosiva es el compuesto químico que más se mueve en el mundo. Se emplea en la industria, en la fabricación de fertilizantes para la agricultura y para la síntesis de otros ácidos y sulfatos.

A partir de la química inorgánica industrial se elabora oxígeno, nitrógeno, dióxido de titanio, amoniaco, nitrato de amonio, sulfato de amonio, sulfato de aluminio, hidrógeno, cloro, ácido clorhídrico, hidróxido de sodio, silicato de sodio y clorato de sodio, entre otros compuestos de gran demanda en Europa, Asia y Estados Unidos de América.

La química mineral formula teorías y un conjunto de técnicas de gran aplicación en la industria metalúrgica. Se emplean para la extracción, transformación y uso de los metales. Elementos de provecho en los campos de la construcción, electricidad y electrónica, entre otros.

El avance de la química inorgánica ha permitido el diseño y manipulación de la materia en niveles microscópicos, nanotecnología. Esto genera repercusiones favorables al desarrollo de la medicina y preservación del medio ambiente.

Desde el descubrimiento de la radioactividad, la química inorgánica contribuye a la salud, a partir del diagnóstico y tratamiento efectivo de enfermedades. Se emplea también en la producción de combustible.

¿Qué describe?

La química inorgánica descriptiva se enfoca en las propiedades de la materia. Y al estudiar los compuestos inorgánicos los clasifica en: compuestos de coordinación, compuestos del grupo principal, compuestos de metales de transición, organometálicos, clústers, bioinorgánicos y en estado sólido. Clasificación que responde algunas veces a la ubicación del elemento del compuesto más pesado en la tabla periódica. Y otras, a sus similitudes estructurales. La química toma en cuenta además un conjunto de teorías, de las que se alimenta y que ella completa.

Historia

La química es una ciencia natural, centra su interés en la naturaleza, en las leyes que rigen el universo. Inicialmente fue vista como una corriente filosófica y no como ciencia, por carecer de mediciones y métodos experimentales. Crecidamente, en los siglos XVI y XVII la llamada revolución científica creó el método para dar aval a lo observado. Y que hasta entonces había sido sometido al solo razonamiento formal.

La química nace con los trabajos del estudioso francés Antoine Lavoisier y el descubrimiento del oxígeno. Y se afianza con el desarrollo de la tabla periódica de los elementos por parte del ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev.

Ahora bien, el nombre de química inorgánica surge como contraparte de la química orgánica, encargada de estudiar los compuestos de carbono. El carbono se obtenía entonces únicamente de los seres vivos, de una fuente orgánica, hoy también se obtiene de manera artificial.

La química inorgánica era conocida en principio como la química de la materia inorgánica, creyendo que sólo los compuestos orgánicos tenían fuerza vital. Luego los compuestos inorgánicos fueron clasificados según su función, atendiendo al comportamiento característico de cada grupo.

Conceptos claves

Segmentos de la química inorgánica

La química inorgánica se divide en tres segmentos o ramas: química organometálica, química de clústers y química bioinorgánica.

Grupos funcionales

Se denomina grupo funcional a la serie de compuestos que poseen una función química específica. Entendiendo como función química, la propiedad o conjunto de propiedades que comparten dichos compuestos.

En química inorgánica existen cuatro grupos funcionales: ácidos, bases, óxidos y sales.

En los ácidos está siempre presente el hidrogenión (H+), también llamado protón, átomo de hidrógeno que pierde su electrón. Este inicia la fórmula.

Las bases o hidróxidos resultan de la unión de un elemento metal y un anión hidróxilo. El anión también llamado ion oxhidrilo está formado por un átomo de oxígeno más uno de hidrógeno, con carga eléctrica -1. La fórmula base es: metal + anión hidróxilo (OH-).

Los óxidos son compuestos binarios, están constituidos por oxígeno y otro elemento. La fórmula es invariable: Elemento + Oxígeno (O). Cuando la unión es con un metal, se llama óxido metálico o básico; y cuando es con un no metal, óxido no metálico u óxido ácido.

Las sales están formadas por un metal y un anión que no es óxido ni hidróxido.

Nomenclatura

Existen reglas de nomenclatura específicas para cada grupo funcional. Su aplicación requiere de práctica y aún más pericia que la demostrada con los compuestos orgánicos. Las nomenclaturas más utilizadas en compuestos inorgánicos son: stock, sistemática y tradicional.

La nomenclatura stock hace uso de los números romanos para mencionar la valencia o estado de oxidación del elemento. Si sólo un electrón actúa en el enlace químico, éste número no se escribe. La valencia se expresa siempre al final de la ecuación, seguida del nombre específico del elemento.

La regla indica: Nombre genérico + de + nombre específico + estado de oxidación. Ejemplo: Fe⁺² Oˉ² óxido de hierro (ll).

La nomenclatura sistemática o por atomicidad es la ordenada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. La Iupac, por sus siglas en inglés, es la responsable de crear los estándares para nombrar los compuestos químicos. Este patrón utiliza prefijos numéricos griegos para revelar la atomicidad o número de átomos de un mismo elemento presentes en la molécula.

Cuando existe un solo átomo el prefijo “mono” se suprime, excepto cuando puede generar confusión. Mientras que a partir de dos se escribe:

Prefijo     Número de átomos

di             2

tri             3

tetra         4

penta       5

hexa        6

hepta       7

octa         8

nona        9

deca       10

La fórmula a utilizar es: prefijo-nombre genérico + prefijo-nombre específico. Ejemplo: monóxido de carbono (CO).

Algunos compuestos, como las sales triples, presentan grupos de átomos. En estos casos se utilizan los prefijos: bis, tris, tetraquis, pentaquis, hexaquis y heptaquis, para evitar barajearlos con otras estructuras. Ejemplo: El fluoruro trisfosfato de calcio o fluorapatita, cuya fórmula es Ca5F (PO4)3.

La nomenclatura tradicional se caracteriza por el uso de prefijos y sufijos, según el número de valencias del elemento de nombre específico. Esta nomenclatura es antigua, hoy tiene poco o nulo uso. Su aplicación se rige por un conjunto de reglas:

Libros sobre química inorgánica

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada publica cada cierto tiempo las reglas y recomendaciones aplicables a la nomenclatura química inorgánica. Un listado que reúne todas las definiciones y se conoce como el libro rojo de la Iupac. La última actualización se publicó en el 2005 en el idioma inglés.

El nombre de libro rojo obedece al color asignado a la química inorgánica por parte de la Organización. La nomenclatura de la química orgánica se recoge en el libro azul y un compendio de la terminología química en el libro de oro. La Iupac edita además las unidades y símbolos en química física (libro verde); y un compendio de nomenclatura analytical (libro naranja). Así como la nomenclatura bioquímica y documentos relacionados (libro blanco), entre otros.

Una versión en castellano, es la publicada por la Real Sociedad Española de Química. Titulada: Resumen de las notas Iupac 2005 de nomenclatura de química inorgánica para su uso en enseñanza secundaria y recomendaciones didácticas. Puede conseguirse en la web rseq.org.

¿En qué se diferencia de la química orgánica?

Partiendo de las características y usos de la química inorgánica, pueden resumirse las diferencias entre ambas ramas de la ciencia.

La química orgánica es la encargada de estudiar los compuestos del carbono. Se dedica a la investigación de moléculas de grasas, proteínas, carbohidratos e hidrocarburos. Inclusive a la observación de polímeros sintéticos, obtenidos -artificialmente- en laboratorios e industrias. Moléculas compuestas por doce o más átomos, en los que siempre está presente el carbono. Estructuras complejas. Tiene aplicación en las industrias farmacéutica y petroquímica. Es útil en la elaboración de plásticos y fibras.

Importancia

La química inorgánica descubre, desarrolla y postula nociones, hipótesis y elementos útiles para la transformación de nuestro modo de vida. La adaptación a las necesidades o la simple comprensión de los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor. Es de suma importancia dentro de la ciencia. E impacta la sociedad industrial y tecnológica, que a la final se rige por los conocimientos, teorías y estructuras descifradas por la ciencia.

Escrito por Laura Isabel Castro Del Valle
WhatsappTwitterFacebook

Recomendado para ti