Hidruros y Óxidos - Los Compuestos Básicos

Los hidruros son compuestos donde el hidrógeno se une a otros elementos. Imagínatelos como dos tipos de personalidades: los metálicos (donde el metal es positivo) como el MgH₂ (hidruro de magnesio), y los no metálicos que pueden ser volátiles como el NH₃ (amoníaco) o hidrácidos como el HF (ácido fluorhídrico).

Los óxidos son aún más sencillos: simplemente un elemento que se junta con oxígeno. Los metálicos como el Fe₂O₃ (óxido de hierro) son los más comunes, pero también existen los peróxidos como el Na₂O₂ (peróxido de sodio) que tienen esa estructura O₂²⁻ tan característica.

Truco clave: Cuando veas un compuesto con hidrógeno o oxígeno, fíjate en los números de oxidación para saber si es hidruro/óxido normal o si tiene alguna particularidad como los peróxidos.

La nomenclatura puede parecer complicada al principio, pero sigue patrones lógicos. Por ejemplo, el FeO es óxido de hierro (II) porque el hierro tiene valencia +2, mientras que Fe₂O₃ es óxido de hierro (III).

Sales Binarias, Hidróxidos y Oxoaniones

Las sales binarias son súper fáciles de reconocer: siempre terminan en "-uro" más el nombre del metal. El BaCl₂ es dicloruro de bario, y ya está. Es como ponerle apellidos a los compuestos.

Los hidróxidos siempre llevan el grupo OH⁻, así que cuando veas (OH) ya sabes de qué va la cosa. El Cu(OH)₂ es hidróxido de cobre (II) porque el cobre tiene valencia +2.

Los oxoaniones son los más tricky pero siguen un patrón genial. Dependiendo del número de oxígenos que tengan, les ponemos prefijos y sufijos: per-ato (máximo oxígenos), -ato (muchos), -ito (pocos), hipo-ito (mínimos). Es como una escala del 1 al 4.

Dato curioso: Los elementos de los grupos 16 y 17 (como S, Cl, Br) son los que más oxoaniones forman. ¡Memoriza sus patrones y tendrás el 80% del trabajo hecho!

Oxisales, Sales Ácidas y Oxiácidos

Las oxisales combinan un metal con un oxoanión. Es como juntar las piezas de un puzzle: Na₂SO₄ (sulfato de sodio) o CuIO (hipoyodito de cobre). Una vez que dominas los oxoaniones del tema anterior, esto es pan comido.

Las sales ácidas son oxisales con hidrógenos extra que no se han ido. El KHSO₄ es hidrógeno sulfato de potasio porque conserva un H del ácido original. Es como si el ácido no hubiera perdido todos sus hidrógenos en la reacción.

Los oxiácidos son la base de todo esto. Aquí viene el truco definitivo: si el oxoanión termina en -ato, el ácido será -ico; si termina en -ito, será -oso. El HNO₃ es ácido nítrico porque viene del ion nitrato.

Regla de oro: Aprende primero los oxoaniones, después todo lo demás sale automáticamente. Es como aprender las tablas de multiplicar: al principio cuesta, pero luego lo haces sin pensar.

La química orgánica empieza con algo súper básico: cadenas de carbono. Cada carbono forma exactamente 4 enlaces, siempre. Y para nombrar las cadenas, solo tienes que contar carbonos: met(1), et(2), prop(3), but(4)...

Hidrocarburos - Las Cadenas de Carbono

Los hidrocarburos son como las autopistas de la química orgánica. Los alcanos $-ano$ tienen enlaces simples y son los más estables, como el butano de los mecheros. Los alquenos $-eno$ tienen enlaces dobles C=C, y los alquinos $-ino$ tienen enlaces triples C≡C.

La clave está en numerar correctamente la cadena. Siempre empiezas por el extremo que dé números más pequeños a los enlaces múltiples. El penta-1,4-dieno tiene un doble enlace en el carbono 1 y otro en el 4.

Los hidrocarburos cíclicos son cadenas que se muerden la cola. El ciclobutano es como un cuadrado de carbonos, y el benceno es el más famoso de todos: un hexágono con enlaces especiales que lo hacen súper estable.

Consejo práctico: Cuando dibujes estructuras orgánicas, cuenta siempre los enlaces de cada carbono. Si no son exactamente 4, te has equivocado en algún sitio.

Las ramificaciones son como las salidas de una autopista. Se nombran con -il $metil-, etil-$ y siempre se numeran desde el extremo que dé posiciones más bajas. Es puro sentido común una vez que lo pillas.

Compuestos Halogenados y Funciones Oxigenadas

Los compuestos halogenados llevan F, Cl, Br o I unidos al carbono. Se nombran como si fueran ramificaciones: 2-cloropropano, 1,2-dibromoetano. Lo importante es que los halógenos siempre actúan como sustituyentes.

Las funciones oxigenadas son donde la química orgánica se vuelve interesante. Los alcoholes $-OH$ terminan en -ol, los éteres conectan dos grupos con oxígeno, y los aldehídos tienen ese grupo CHO tan característico que termina en -al.

Las cetonas tienen el grupo C=O en medio de la cadena (no en el extremo como los aldehídos) y terminan en -ona. Los ácidos carboxílicos con su COOH son súper importantes y siempre empiezan por "ácido" y terminan en -oico.

Jerarquía importante: Los ácidos carboxílicos mandan sobre todo lo demás. Si tienes un ácido y un alcohol en la misma molécula, el ácido se lleva el nombre principal.

Los ésteres son como ácidos que han perdido su H del COOH y lo han cambiado por otro grupo. El etanoato de metilo viene del ácido etanoico más metanol.

Funciones Nitrogenadas y Nombres Especiales

Las aminas son como el amoníaco pero con grupos orgánicos. Las primarias $R-NH₂$ se nombran fácil: butan-1-amina. Las secundarias y terciarias llevan esos grupos extra marcados con N-: N-metilpropanamina.

Las amidas vienen de ácidos carboxílicos donde el OH se cambia por NH₂. Siguen el mismo patrón que las aminas: primarias $-amida$, secundarias $N-...-amida$, terciarias $N,N-...-amida$.

Los nitrilos siempre terminan la cadena con ese triple enlace C≡N y se nombran con -nitrilo. Los compuestos nitro $-NO₂$ actúan como sustituyentes y se ordenan alfabéticamente.

Dato interesante: El benceno tiene nombres especiales súper útiles: fenol (con OH), benzaldehído (con CHO), ácido benzoico (con COOH). ¡Apréndete estos tres y te ahorrarás un montón de trabajo!

Las posiciones en el benceno se pueden nombrar como orto (1,2), meta (1,3) y para (1,4), o simplemente usar números. Ambas formas son correctas.

Equilibrio Químico - Cuando las Reacciones se Estabilizan

El equilibrio químico es como una batalla donde nadie gana definitivamente. Las reacciones reversibles (⇌) van en ambos sentidos hasta que se estabiliza todo. Es un equilibrio dinámico: las reacciones siguen ocurriendo, pero las concentraciones ya no cambian.

La constante de equilibrio Kc es la clave de todo: Kc = $Productos$/$Reactivos$. Cada concentración se eleva a su coeficiente estequiométrico. Si Kc es grande, hay muchos productos; si es pequeña, predominan los reactivos.

Solo cuentan las especies en disolución (aq) o gaseosas (g). Los sólidos y líquidos puros no aparecen en la expresión de Kc. Es como si fueran invisibles para el equilibrio.

Truco esencial: Para resolver problemas de equilibrio, monta siempre una tabla ICE (Inicial, Cambio, Equilibrio). Te organizará las ideas y evitarás errores tontos.

El cociente de reacción Qc te dice hacia dónde va la reacción. Si Qc < Kc, la reacción avanza hacia productos; si Qc > Kc, retrocede hacia reactivos. Es tu GPS químico.

Constantes de Equilibrio y Presiones

La constante Kp funciona igual que Kc, pero usa presiones parciales en lugar de concentraciones. Para gases ideales, están relacionadas por Kp = Kc(RT)^Δn, donde Δn es la diferencia de moles gaseosos entre productos y reactivos.

Las presiones parciales siguen la ley de Dalton: cada gas contribuye a la presión total según su fracción molar. Es como repartir una tarta: cada gas se lleva su trozo proporcional.

El cociente de reacción Qc es tu herramienta para predecir qué va a pasar. Calculas Qc con las concentraciones actuales y lo comparas con Kc. Si no coinciden, ya sabes hacia dónde se moverá el equilibrio.

Consejo práctico: Cuando tengas mezclas de Kc y Kp en un problema, convierte todo a la misma unidad usando la fórmula de conversión. Te evitará confusiones.

Recuerda que Δn solo cuenta los moles de gases. Si la reacción tiene el mismo número de moles gaseosos a ambos lados, entonces Kp = Kc.

Disociación - Cuando los Compuestos se Rompen

El grado de disociación α te dice qué fracción de la sustancia inicial se ha roto para formar productos. Es como medir qué porcentaje de una pizza te has comido: α = cantidad disociada / cantidad inicial.

Siempre está entre 0 y 1 (o entre 0% y 100%). Si α = 0, no hay disociación; si α = 1, se ha disociado completamente. La mayoría de casos reales están en el medio.

La relación entre Kc y α es súper útil para resolver problemas. Puedes expresar todas las concentraciones de equilibrio en función de α y la concentración inicial, y luego despejar α de la expresión de Kc.

Estrategia ganadora: En problemas de disociación, define x como la cantidad que reacciona, luego calcula α = x/C₀. Es más fácil trabajar con x primero y calcular α al final.

Para reacciones como A₂ ⇌ 2A, si empiezas con concentración C₀ y se disocia x, tendrás $C₀-x$ de A₂ y 2x de A en el equilibrio.

Principio de Le Châtelier - Predecir los Cambios

El principio de Le Châtelier es tu superpoder para predecir qué pasará cuando cambies algo en un equilibrio. El sistema siempre trata de contrarrestar el cambio que le haces. Es como un muelle: si lo aprietas, empuja hacia fuera.

Cambios de concentración: Si añades reactivos, el equilibrio se desplaza hacia productos para consumirlos. Si añades productos, se desplaza hacia reactivos. Los sólidos no cuentan porque su concentración es constante.

Cambios de presión/volumen: Si aumentas la presión (o disminuyes el volumen), el equilibrio se desplaza hacia donde hay menos moles de gases. Es lógico: el sistema trata de reducir la presión.

Regla memorable: El equilibrio es como una persona testaruda: siempre hace lo contrario de lo que tú intentas conseguir. Si quieres más productos, él producirá más reactivos para fastidiarte.

Cambios de temperatura: Si la reacción es endotérmica (ΔH > 0), aumentar la temperatura favorece los productos. Si es exotérmica (ΔH < 0), aumentar la temperatura favorece los reactivos. El calor se comporta como un reactivo o producto más.