Compuestos inorgánicos: concepto, propiedades, tipos, ejemplos

¿Qué son los compuestos inorgánicos?

Los compuestos inorgánicos son aquellos que se forman por la combinación de un elemento metal (calcio, sodio, hierro, etc.) con un elemento no metal (cloro, oxígeno, carbono, etc.).

El enlace iónico es el tipo principal de enlace en los compuestos inorgánicos: una atracción eléctrica entre el ion del metal cargado positivamente (+) y el ion del no metal con carga negativa (-). Esta interacción es de gran fortaleza y explica muchas de las propiedades de los compuestos inorgánicos, tales como poseer puntos de ebullición y fusión altos.

Por otro lado, los compuestos inorgánicos también pueden resultar de la combinación de dos elementos no metales que comparten un par de electrones, formando el llamado enlace covalente. Un ejemplo de ello es el agua (H₂O).

La principal diferencia entre los compuestos orgánicos e inorgánicos es que los orgánicos siempre contienen el elemento carbono, mientras que la mayoría de compuestos inorgánicos no lo tienen. Otra característica principal de los compuestos inorgánicos es que no presentan enlaces carbono-hidrógeno.

Tradicionalmente se ha dicho que los compuestos inorgánicos son propios de las rocas y los minerales. Sin embargo, varios compuestos inorgánicos son sintetizados por los seres vivos, pudiéndose citar como ejemplos el ácido clorhídrico, sintetizado en el estómago, y el dióxido de carbono (CO₂), un producto del metabolismo corporal.

Ejemplos de compuestos inorgánicos son el agua, el dióxido de carbono, la sal de mesa o el ácido clorhídrico.

Propiedades de los compuestos inorgánicos

A pesar de la gran diversidad de los compuestos inorgánicos, la mayoría de ellos comparten un conjunto de propiedades comunes, pudiéndose citar las siguientes:

Enlace iónico

Los elementos químicos de los compuestos inorgánicos están unidos mediante un enlace iónico que consiste en una atracción eléctrica entre partículas con cargas eléctricas opuestas; es decir con cargas positiva y negativa.

Conductores eléctricos

Los compuestos inorgánicos en solución acuosa son buenos conductores de la electricidad, debido a que se disocian en iones al disolverse en agua.

Los iones son partículas cargadas eléctricamente, y por lo tanto, son buenas conductoras de la electricidad.

Puntos de fusión y ebullición

Los compuestos inorgánicos tienen puntos de fusión y ebullición altos.

Esto es debido a que para cambiar de estado físico se deben romper los enlaces iónicos de alto contenido energético, por lo que es necesario un suministro de energía elevado.

Solubilidad en agua

Los compuestos inorgánicos son generalmente solubles en agua.

Las moléculas de agua son dipolos eléctricos, es decir, poseen una carga eléctrica positiva y una negativa en sus extremos, por lo que pueden interactuar eléctricamente con los iones, partículas con carga eléctrica. El agua interactúa con los iones utilizando estos polos, lo cual favorece la solubilidad de los compuestos inorgánicos.

Estado o fase sólidos

Los compuestos inorgánicos suelen ser sólidos debido a los enlaces iónicos que existen entre los elementos químicos que lo forman.

Una consecuencia de esto es que las interacciones eléctricas terminan organizando los iones en redes cristalinas, y por ende, en sólidos cristalinos.

Dureza de los cristales

Los cristales de los compuestos inorgánicos presentan una gran dureza por los enlaces iónicos que están presentes en ellos.

No obstante, al ser deformados se produce el acercamiento de elementos con la misma carga eléctrica, lo cual puede originar fuerzas de repulsión capaces de romper la estructura cristalina.

Baja volatilidad

Los compuestos inorgánicos suelen ser poco volátiles y no combustibles.

La explicación es que estos compuestos no suelen experimentar evaporación a temperatura ambiente, y están formados además por elementos químicos que no arden fácilmente.

Clasificación: tipos de compuestos inorgánicos

Los tipos de los compuestos inorgánicos suelen establecerse con base al número de elementos químicos diferentes presentes en ellos. Siguiendo este criterio, los compuestos inorgánicos se clasifican en binarios, ternarios y cuaternarios.

Compuestos inorgánicos binarios

Son compuestos formados por la unión de dos elementos químicos diferentes, entre ellos están: óxidos, peróxidos, hidruros, hidrácidos, hidróxidos y las sales binarias.

Óxidos

Se forman por la combinación del oxígeno (O₂) con otro elemento químico. Se clasifican en óxidos básicos y óxidos ácidos. Sin embargo, existen otros óxidos muy característicos, entre los cuales sobresalen, por ejemplo, los peróxidos inorgánicos.

• Óxidos básicos: se forman por la combinación de un elemento metal con el oxígeno. Estos compuestos originan hidróxidos. Por ejemplo: el óxido férrico (Fe₂O₃).
• Óxidos ácidos: se forman por la unión de un elemento no metal con el oxígeno. Se caracterizan por originar ácidos. Por ejemplo: el óxido brómico (Br₂O₅).
• Peróxidos inorgánicos: tienen en su estructura un enlace oxígeno-oxígeno que puede combinarse con el hidrógeno para originar el agua oxigenada (H₂O₂), o puede combinarse con un metal. Por ejemplo: el peróxido de sodio (Na₂O₂).

Hidruros

Pueden ser hidruros metálicos e hidruros no metálicos:

• Hidruros metálicos: se forman por la unión de hidrógeno con valencia o estado de oxidación -1 con un metal. Por ejemplo: hidruro de potasio (KH).
• Hidruros no metálicos: compuestos químicos originados por la combinación del hidrógeno con valencia +1, con un elemento no metal utilizando su menor valencia. Son gaseosos y al disolverse en el agua originan ácidos. Por ejemplo: cloruro de hidrógeno (HCl).

Ácidos (hidrácidos)

Resultan de la combinación, generalmente, en fase gaseosa del hidrógeno con un elemento no metal. Por ejemplo: ácido yodhídrico (HI).

Sales binarias

Se forman por la unión de un elemento metal, con carga positiva, y un elemento no metal, cargado negativamente, por lo que establece entre ellos un enlace iónico. Por ejemplo: cloruro de calcio (CaCl₂).

Compuestos inorgánicos ternarios

Están presente en ellos tres elementos químicos diferentes, formando parte de este grupo: los hidróxidos, los oxácidos y las sales ternarias.

Hidróxidos

Se originan por la reacción de un óxido básico con el agua, presentando grupos hidroxilos (OH). Por ejemplo: el hidróxido cálcico [(Ca(OH)₂].

Oxácidos

Se forman por la reacción de un óxido ácido con el agua. Estos ácidos presentan oxígeno. Por ejemplo: el ácido nítrico (HNO₃).

Sales ternarias

Resultan de la reacción de neutralización de un oxácido con un hidróxido, formándose la sal ternaria y el agua. Por ejemplo: el carbonato de sodio (Na₂CO₃).

Compuestos inorgánicos cuaternarios

Entre ellos se encuentran las sales ácidas y las sales básicas.

Sales ácidas

Se forman por la sustitución parcial de los átomos de hidrógenos de un oxácido por un metal. Por ejemplo: el bisulfato de sodio (NaHSO₄).

Sales básicas

Se originan en reacciones en las cuales no se sustituyen totalmente los grupos hidroxilos (OH) por un no metal. Por ejemplo: hidroxicloruro de calcio [CaCl(OH)].

Ejemplos de compuestos inorgánicos

• Óxido de aluminio (Al₂O₃)
• Óxido clórico (Cl₂O₅)
• Hidróxido de potasio (KOH)
• Hidróxido férrico [Fe(OH)₃]
• Hidruro de litio (LiH)
• Ácido clorhídrico (HCl)
• Ácido sulfúrico (H₂SO₄)
• Peróxido de litio (Li₂O₂)
• Cloruro de sodio (NaCl)
• Fluoruro cálcico (CaF₂)
• Bicarbonato de sodio (NaHCO₃)
• Permanganato de potasio (KMnO₄)
• Agua (H₂O)
• Dióxido de carbono (CO₂)
• Amoníaco (NH₃)

Referencias

1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. (Cuarta edición). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). CENGAGE Learning.
3. Wikipedia. (2021). Inorganic compound. Recuperado de: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 de agosto de 2020). The Difference Between Organic and Inorganic. Recuperado de: thoughtco.com
5. Marquard & Bahls. (2015). Inorganic Chemicals. Recuperado de: marquard-bahls.com