¿COMO SE FORMAN LOS COMPUESTOS QUÍMICOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA?

Los compuestos existentes en la naturaleza son numerosísimos, y también lo son aquellos que el hombre ha conseguido obtener artificialmente. Ellos provienen todos de la combinación de los elementos, entre sí. por medio del análisis químico se puede siempre revelar, de cuales elementos resultan constituidos,  y en cual proporción, entran a formar los compuestos; y en la mayoría de los casos se llega también a establecer, el valor exacto de su peso molecular, de manera que se alcanza, a tener todos los datos, para poder establecer su fórmula química. 

Aunque el número de elementos quimicos es reducido, resulta que hay un número elevado de sustancias químicas puras diferentes, ello se debe a que los atomos de los elementos químicos, Se pueden combinar entre sí, para formar compuestos distintos. De forma que: 

• un elemento quimico, es una sustancia pura formada, por atomos iguales.
• un compuesto quimico: es una sustancia pura formada por atomos, de distintos elementos quimicos, y combinados entre si en una relacion numerica y sencilla.

pero todo esto no es suficiente, para poder definir exactamente su comportamiento quimico, porque este depende exclusivamente, de la manera en que estan distribuidos los atomos en su molecula, lo que se pone en evidencia, por la formula de constitucion, que se puede asignar, a cada uno de ellos. Los compuestos que tienen analoga consititucion, pertenecen a una misma categoria. 

la primera clasificacion de las sustancias quimicas, fue atendiendo al criterio de: minerales, vegetales y animales. dependiendo de su lugar y procedencia. Pronto se descubrieron en animales y plantas, compuestos quimicos identicos, lo que condujo a la division actual: 

• compuesto inorganicos: 

si se obtienen en el mundo mineral. Independientemente de su origen, estos compuesto quimicos suelen ser mas simples que los compuestos organicos. Pueden ser binarios, ternarios, etc.. si resultan de la union de dos, tres etc,  elementos quimicos distintos. 

ejemplos de compuestos quimicos inorganicos  binarios, son los oxidos ( CO2, Fe2, O3, CaO) ,los hidruros, (SiH4, H2, CaH2,  ) o sales binarias ( CaCl2, Al2S3, NaCl).

entre los compuestos quimicos inorganicos, ternarios se hallan: los hidroxidos( NH4,OH, Ca(OH)2 ) y muchas oxisales, ( Na2,SO4, KNO3,)

• compuestos quimicos organicos: 

en principio si se hallan en los organismos vivos, la obtencion del laboratorio de estos compuestos, demuestra que su procedencia no es exclusiva de los seres vivos, todos contienen el elemento quimico el carbono,  y existen alededor de millones de compuestos organicos diferentes. 

entre los compuestos quimicos organicos, se encuentran los hidruros, las grasas, los aceites, los alcoholes, los azucares o las proteinas. 

 

las fibras de algodon representan la forma natural mas pura,de la celulosa, conteniendo mas de este 90% de este glúcido

los primeros fueron asi denominados, porque se hallan en gran preponderencia, en el reino mineral, mientras que los otros se hallan especialmente, como constituyentes, de los organismos del reino vegetal, y del reino animal. Pero el criterio que permite diferenciar, los uno de los otros, tiene su base unicamente, en su composicion quimica. 

LA UNION ENTRE ATOMOS: 

¿ porque hay tal variedad de compuestos quimicos, si solo se dispone de un numero muy reducido, de elementos quimicos con los que se pueden formar dichos compuestos quimico?  La respuesta esta en los distintos tipos de enlace quimicos existentes. como lo son el enlace ionico, covalente, metalico, y las fuerzas intermoleculares.

un análisis más detallado, hacen que aparezcan otras preguntas tales como: 

¿ cual es la razon de que el hidrogeno, se una con el oxígeno para formar moléculas de agua? ¿ por que la fórmula del agua es H2O y no HO, o H3O? o  ¿ porque el oxígeno que respiramos responde a la fórmula de O2, y no es O? 

Estas pregunta quedan hoy resueltas de lo que hoy se conoce como Teoria del enlace quimico, que arranca del trabajo del quimico, Richarg Abbeg, de comienzos del siglo XX, al explicar las uniones entre los atomos, en terminos de electrones.

teniendo en cuenta que el conjunto de los electrones situados en los niveles energeticos mas profundos de la corteza atomica, son los mas estables.  Desde el punto de vista quimico se pueden considerar que los átomos estan formados por dos partes: 

1. una constituida por el nucleo, y los electrones profundos, que origina un todo inseparable, llamado core atomico.
2. otra responsable del comportamiento quimico, y formados por los electrones del nivel, o capa electronica mas externa. a los electrones de dicha capa se les denomina electrones de valencia y a la capa externa capa de valencia.

Al interaccionar los atomos, para formar diversas sustancias y compuestos, solo interviene los electrones de la capa de valencia, quedando inalterados el nucleo, y los niveles energeticos, de los electrones mas proximos al nucleo.

dentro de ese marco de la teoria del enlace quimico, un atomo se representa mediante, el simbolo del elemento quimico,  rodeado por un conjunto de puntos, ( diagrama de lewis) 

EXPLICACION DEL POR QUÉ LOS ATOMOS SE UNEN ENTRE SÍ: 

El hecho de que los gases nobles existan de forma atomica como tales, y espontaneamente, no tienden a combinarse, para formar otras sustancias, ha permitido responder a la pregunta de por qué los atomos de los elementos quimicos se unen para formar, la gran diversidad de compuestos quimicos, que exiten en la naturaleza.

Analizando la distribucion de los electrones, en los gases nobles se comprueban que estos se caracterizan por tener sus atomos todos los orbitales, completamente llenos de electrones,  y la estabilidad de dichos gases, se asocia con la estructura electronica, completamente llena de los mismo: ns2 np6.

De esta forma, los atomos se unen o combinan entre si, para formar diversas sustancias, para alcanzar una estructura o dispocicion mas estable, que la inicial y se puede considerar al enlace quimico como un incremento , de estabilidad del sistema quimico.   

la existencia de los compuestos es el centro de la ciencia de la quimica, y por tanto este tema es fundamental, ademas viendo como se forman los enlaces quimicos, podremos ver como los quimicos, diseñan nuevos materiales: la sangre artificial, los medicamentos nuevos, los agroquimicos, y los polimeros usados en dispositivos modernos, como los discos compactos, los telefonos celulares, y las fibras sinteticas se han podido elaborar por la compresion que tienen los quimicos, acerca de cómo los atomos se unen entre sí.