Química inorgánica
La química inorgánica estudia los elementos y compuestos que no son orgánicos: óxidos, hidróxidos, ácidos, sales, hidruros y minerales.
La química inorgánica es la rama de la química que estudia los elementos y los compuestos que no se basan en cadenas de carbono e hidrógeno: minerales, metales, sales, ácidos, bases, óxidos y gases como el agua o el amoniaco. Abarca la mayor parte de la tabla periódica y sustenta industrias tan distintas como la metalurgia, los fertilizantes, el vidrio y las baterías.
¿Qué es la química inorgánica?
Se define, por contraposición a la química orgánica, como el estudio de las propiedades y reacciones de todos los compuestos que no son orgánicos. La frontera no es absoluta: óxidos de carbono (CO, CO₂), carbonatos, cianuros y carburos se consideran inorgánicos aunque contengan carbono. Así, hoy la distinción se basa en la presencia de enlaces C–H y de cadenas carbonadas, y no en el origen vivo o mineral.
Históricamente se pensó que los compuestos orgánicos requerían una «fuerza vital». En 1828, Friedrich Wöhler obtuvo urea a partir de cianato de amonio, una sustancia inorgánica, y mostró que esa frontera no era tan rígida. Puedes ver el contexto en la historia de la química.
Objeto de estudio
- Los elementos: su estructura electrónica, periodicidad y reactividad (tabla periódica).
- Los compuestos binarios y ternarios: óxidos, hidruros, hidróxidos, ácidos y sales.
- Los enlaces: iónico, covalente y metálico, así como su relación con las propiedades.
- Las reacciones: ácido-base, precipitación, redox y formación de complejos.
Principales funciones químicas inorgánicas
| Función | Qué es | Ejemplo |
|---|---|---|
| Óxidos básicos | Metal + oxígeno; con agua dan hidróxidos | CaO, Na₂O, Fe₂O₃ |
| Óxidos ácidos (anhídridos) | No metal + oxígeno; con agua dan ácidos | CO₂, SO₃, N₂O₅ |
| Hidróxidos | Metal con el grupo OH⁻ | NaOH, Ca(OH)₂ |
| Ácidos | Hidrácidos (HCl) y oxoácidos (H₂SO₄, HNO₃) | HCl, H₂SO₄ |
| Sales | Resultan de neutralizar un ácido con una base | NaCl, CaCO₃, K₂SO₄ |
| Hidruros | Hidrógeno con un metal o un no metal | NaH, NH₃, H₂O |
Ramas de la química inorgánica
- Química descriptiva: estudia las propiedades de los elementos y de sus compuestos por grupos.
- Química de coordinación: compuestos de metales de transición con ligandos, como la hemoglobina o los catalizadores.
- Química organometálica: enlaces metal-carbono, entre lo orgánico y lo inorgánico.
- Química del estado sólido y de materiales: cerámicas, semiconductores y superconductores.
- Química bioinorgánica: papel de metales como el hierro, el cinc o el cobre en los seres vivos.
- Química nuclear: radiactividad y reacciones nucleares.
Nomenclatura inorgánica
La IUPAC admite tres sistemas para nombrar los compuestos (véase nomenclatura química): la sistemática, con prefijos numéricos (trióxido de dihierro); la de Stock, con el estado de oxidación entre paréntesis (óxido de hierro(III)); y la tradicional, con sufijos (óxido férrico). Se escriben en la fórmula química los símbolos de los elementos y subíndices que indican las proporciones.
Aplicaciones
- Metalurgia y materiales: obtención de hierro, aluminio y cobre; aleaciones; vidrio y cemento.
- Agricultura: fertilizantes de nitrógeno, fósforo y potasio.
- Industria química: ácido sulfúrico, amoniaco, cloro, sosa cáustica.
- Energía: baterías, pilas de combustible, células solares y catalizadores.
- Medicina: fármacos como el cisplatino y compuestos de contraste.
Ejercicios resueltos
1. Nombra el compuesto Fe₂O₃ en nomenclatura de Stock y sistemática.
El oxígeno actúa con −2, luego 2 átomos de hierro aportan +6, es decir, +3 cada uno. Stock: óxido de hierro(III). Sistemática: trióxido de dihierro.
2. Formula el hidróxido de calcio y el ácido nítrico.
El calcio es +2 y necesita dos OH⁻: Ca(OH)₂. El ácido nítrico es el oxoácido del nitrógeno (+5): HNO₃.
3. Ajusta la reacción de formación de la alúmina: Al + O₂ → Al₂O₃.
Para igualar los oxígenos se toman 3 O₂ (6 átomos) y 2 Al₂O₃ (6 átomos), lo que exige 4 Al. Ecuación: 4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃.
4. Escribe la neutralización del ácido clorhídrico con hidróxido de sodio y nombra la sal.
HCl + NaOH → NaCl + H₂O. La sal es el cloruro de sodio.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre química orgánica e inorgánica?
La orgánica estudia los compuestos del carbono con enlaces C–H y cadenas carbonadas. La inorgánica estudia los demás elementos y compuestos: metales, sales, óxidos, ácidos, bases y minerales.
¿El dióxido de carbono es un compuesto orgánico o inorgánico?
Es inorgánico, aunque contenga carbono, porque no tiene enlaces C–H. Lo mismo ocurre con el CO, los carbonatos y los cianuros.
¿Quién demostró que no existe una frontera rígida entre ambas?
Friedrich Wöhler, que en 1828 sintetizó urea, un compuesto presente en seres vivos, a partir de cianato de amonio.
¿Para qué sirve la química inorgánica en la vida diaria?
Está presente en el vidrio, el cemento, las baterías, los fertilizantes, los productos de limpieza, los pigmentos, los catalizadores de los coches y los componentes electrónicos.
Referencias
- Housecroft, C. E., y Sharpe, A. G. Química inorgánica. Pearson.
- Shriver, D. F., y Atkins, P. W. Química inorgánica. McGraw-Hill.
- Miessler, G. L., Fischer, P. J., y Tarr, D. A. Química inorgánica. Pearson.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2024). «Química inorgánica». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/quimica-inorganica/
