El agua, el cloruro de sodio y el metano son compuestos químicos: contienen átomos de dos o más elementos unidos químicamente. Se distinguen por su composición y su estructura, no solo por dónde se encuentran o para qué se usan.
Esta colección reúne ejemplos de familias inorgánicas y orgánicas. En cada caso puedes ver la fórmula, cómo reconocer la familia y una distinción que evita confundir sustancias, estructuras o productos comerciales.
Una fórmula molecular cuenta los átomos de una molécula. En un cristal iónico, como NaCl, la fórmula indica la proporción entre iones. No todos los compuestos están formados por moléculas aisladas.
Compuestos inorgánicos por familias
EJEMPLO 01 · Sal binaria
Cloruro de sodio
Fórmula:NaCl
Na⁺ : Cl⁻ = ₁ : ₁
Combina sodio y cloro en proporción 1:1. En el sólido hay una red de iones Na⁺ y Cl⁻; la fórmula expresa la proporción de la red.
No se describe el cristal como un conjunto de moléculas aisladas de NaCl. La carga +1 del sodio se compensa con la carga −1 del cloruro.
La sal de mesa comercial puede contener otros ingredientes; NaCl nombra el compuesto.
EJEMPLO 02 · Óxido metálico
Óxido de calcio
Fórmula:CaO
Ca²⁺ : O²⁻ = ₁ : ₁
La proporción de calcio a oxígeno es 1:1. La red iónica se representa mediante Ca²⁺ y O²⁻.
Se clasifica como óxido porque combina oxígeno con otro elemento; en este caso, un metal.
CaO también se conoce como cal viva. No debe confundirse con Ca(OH)₂, hidróxido de calcio.
EJEMPLO 03 · Óxido de un no metal
Pentóxido de dinitrógeno
Fórmula:N₂O₅
N₂O₅
Su composición tiene dos átomos de nitrógeno por cada cinco de oxígeno. No contiene ningún metal y es un compuesto inorgánico.
La fase importa: en el gas se describe mediante moléculas; el sólido se puede describir como nitronio y nitrato, [NO₂]⁺[NO₃]⁻.
La fórmula global no basta para deducir que una sustancia es molecular en todos sus estados.
EJEMPLO 04 · Oxisal
Sulfato de sodio
Fórmula:Na₂SO₄
₂ Na⁺ por cada SO₄²⁻
La fórmula contiene dos Na, un S y cuatro O. Dos iones Na⁺ compensan la carga −2 de un ion sulfato.
En el cristal hay una red iónica; dentro del ion SO₄²⁻, los átomos están unidos por enlaces covalentes.
Aquí se indica la forma anhidra. Un hidrato, como Na₂SO₄·10H₂O, incluye agua en su fórmula.
EJEMPLO 05 · Hidrácido en disolución acuosa
Cloruro de hidrógeno y ácido clorhídrico
Fórmula:HCl
H—Cl
El compuesto HCl contiene H y Cl en proporción 1:1. Como sustancia gaseosa está formado por moléculas de cloruro de hidrógeno.
Ácido clorhídrico es el nombre de su disolución acuosa, donde predominan H₃O⁺ y Cl⁻. Es el ejemplo de hidrácido: un ácido sin oxígeno.
El compuesto HCl y una botella de su disolución no son la misma categoría de materia: la disolución es una mezcla.
EJEMPLO 06 · Oxiácido
Ácido sulfúrico
Fórmula:H₂SO₄
HO—S(=O)(=O)—OH
Su composición es H:S:O = 2:1:4. Los oxiácidos contienen oxígeno; la estructura mostrada corresponde al H₂SO₄ molecular.
En disolución acuosa aparecen especies iónicas cuya proporción depende de las condiciones. La fórmula del ácido no sustituye el análisis de esa disolución.
Una disolución comercial de ácido sulfúrico puede contener agua; hay que conocer su concentración.
EJEMPLO 07 · Hidróxido
Hidróxido de sodio
Fórmula:NaOH
Na⁺ : OH⁻ = ₁ : ₁
La red sólida contiene Na⁺ y OH⁻. El ion hidróxido incluye oxígeno e hidrógeno unidos covalentemente.
La proporción 1:1 compensa las cargas. No se clasifica como alcohol aunque contenga O y H.
NaOH puro es un compuesto; una disolución de NaOH en agua es una mezcla.
Distintas formas de organizar los átomos
EJEMPLO 08 · Compuesto inorgánico molecular
Agua
Fórmula:H₂O
H—O—H
Cada molécula contiene dos H y un O unidos covalentemente. La fórmula molecular H₂O da el número de átomos por molécula.
La composición del compuesto no cambia al pasar entre hielo, agua líquida y vapor; cambia su estado físico.
El agua de mar contiene sales y otras sustancias: no es H₂O pura.
EJEMPLO 09 · Óxido de un no metal
Dióxido de carbono
Fórmula:CO₂
O=C=O
Cada molécula tiene un C y dos O. Se estudia habitualmente entre los compuestos inorgánicos, aunque contiene carbono.
CO₂ y CO son sustancias distintas: cambiar el subíndice del oxígeno cambia la composición.
Tener carbono no basta para clasificar automáticamente una sustancia como orgánica.
EJEMPLO 10 · Compuesto inorgánico de red
Dióxido de silicio en el cuarzo
Fórmula:SiO₂
Si : O = ₁ : ₂
En el cuarzo sólido, cada Si está unido a cuatro O y cada O enlaza dos Si. Esa red da una proporción global Si:O de 1:2.
SiO₂ expresa la composición de la red, no moléculas aisladas O=Si=O como si se tratara de CO₂.
El cuarzo es un mineral de SiO₂. Una roca puede reunir varios minerales y no equivale necesariamente a un único compuesto.
EJEMPLO 11 · Sal de amonio
Cloruro de amonio
Fórmula:NH₄Cl
NH₄⁺ : Cl⁻ = ₁ : ₁
La red contiene iones amonio NH₄⁺ y cloruro Cl⁻. Sus cargas +1 y −1 se compensan.
Dentro del amonio hay enlaces covalentes N–H. Este compuesto iónico no contiene ningún metal.
«Compuesto iónico» y «compuesto formado por un metal y un no metal» no son definiciones equivalentes.
Las rocas pueden contener varios minerales. La apariencia de estas piedras no permite identificar sus compuestos ni determinar su pureza.
Hidrocarburos y halogenuros de alquilo
Las familias orgánicas se reconocen por su estructura y sus grupos funcionales. No hace falta una cadena de varios carbonos: el metano tiene uno. Tampoco basta con encontrar carbono para decidir la clasificación; CO₂ se estudia como compuesto inorgánico.
EJEMPLO 12 · Alcano
Metano
Fórmula:CH₄
CH₄
Tiene un C unido a cuatro H mediante enlaces sencillos. Es un hidrocarburo porque solo contiene carbono e hidrógeno.
Es el alcano más sencillo: demuestra que un compuesto orgánico no necesita una cadena de varios carbonos.
La clasificación se basa en la estructura. «Orgánico» no significa necesariamente que proceda de un ser vivo.
EJEMPLO 13 · Alqueno
Eteno o etileno
Fórmula:C₂H₄
CH₂=CH₂
Sus dos carbonos comparten un doble enlace C=C; cada uno se une además a dos H.
El doble enlace identifica la familia de los alquenos. La fórmula molecular cuenta átomos; la semidesarrollada muestra dónde está el doble enlace.
Los subíndices de H₂ indican hidrógenos, no el número de enlaces entre carbonos.
EJEMPLO 14 · Alquino
Etino o acetileno
Fórmula:C₂H₂
CH≡CH
Contiene un triple enlace C≡C y un H unido a cada carbono: dos C y dos H en total.
La estructura completa HC≡CH permite identificar la familia de los alquinos y verificar que cada C suma cuatro órdenes de enlace.
El símbolo ≡ representa un enlace triple; no cambia el número de átomos de carbono.
EJEMPLO 15 · Halogenuro de alquilo
Clorometano o cloruro de metilo
Fórmula:CH₃Cl
CH₃—Cl
El C se une a tres H y a un Cl. La presencia del enlace C–Cl permite reconocer este halogenuro de alquilo.
Se puede entender su estructura sustituyendo conceptualmente un H del metano por Cl.
CH₃Cl es una molécula neutra; no es una mezcla de metano y cloro.
Compuestos orgánicos con oxígeno
El grupo C=O se llama carbonilo. Observa a qué está unido: esa conexión permite distinguir aldehídos, cetonas, ácidos, ésteres y anhídridos. La escritura C(=O) indica un O unido por doble enlace al C.
EJEMPLO 16 · Alcohol
Metanol
Fórmula:CH₄O
CH₃—OH
El grupo –OH está unido a un carbono saturado: esa es la característica del alcohol en este ejemplo.
CH₃OH y CH₄O expresan la misma composición. La primera forma muestra el grupo –OH; la segunda solo da el recuento.
No se debe confundir con etanol, C₂H₅OH: son compuestos distintos.
EJEMPLO 17 · Aldehído
Metanal o formaldehído
Fórmula:CH₂O
H—C(=O)—H
El carbono del grupo carbonilo, C=O, está unido a H. En el formaldehído tiene dos H y ningún grupo carbonado lateral.
El recuento es un C, dos H y un O. También se escribe HCHO.
El grupo característico de los aldehídos es –CHO; no basta con detectar oxígeno en la fórmula.
EJEMPLO 18 · Cetona
Propanona o acetona
Fórmula:C₃H₆O
CH₃—C(=O)—CH₃
El carbono del carbonilo C=O está unido a dos grupos carbonados, aquí dos CH₃. Por eso pertenece a las cetonas.
Los dos CH₃ aportan seis H; junto con el carbono central hay tres C y un O.
La conectividad diferencia una cetona de un aldehído, aunque ambos tengan un carbonilo.
EJEMPLO 19 · Ácido carboxílico
Ácido etanoico o acético
Fórmula:C₂H₄O₂
CH₃—C(=O)—OH
El grupo –C(=O)–OH es el carboxilo. Une un carbonilo y un –OH al mismo carbono.
CH₃COOH contiene dos C, cuatro H y dos O. El H del –OH también entra en el recuento.
El vinagre contiene ácido acético y agua, entre otros componentes: es una mezcla, no el compuesto puro.
EJEMPLO 20 · Éter
Etoxietano o éter dietílico
Fórmula:C₄H₁₀O
CH₃—CH₂—O—CH₂—CH₃
Un O conecta dos grupos etilo. La pauta estructural es C–O–C, sin un carbonilo junto a ese oxígeno.
Dos grupos C₂H₅ más un O dan C₄H₁₀O. No hay un grupo –OH.
Un éter y un alcohol pueden compartir fórmula molecular en ciertos casos; la estructura determina la familia.
EJEMPLO 21 · Éster
Etanoato de propilo
Fórmula:C₅H₁₀O₂
CH₃—C(=O)—O—CH₂—CH₂—CH₃
El grupo –C(=O)–O– enlaza la parte etanoato con un grupo propilo. Se muestran cinco C, diez H y dos O.
La fórmula indica aquí propilo de cadena recta: –CH₂–CH₂–CH₃. La estructura evita confundirlo con un isómero.
También se llama acetato de n-propilo. Un éster incluye carbonilo; un éter simple no.
EJEMPLO 22 · Anhídrido de ácido
Anhídrido acético o etanoico
Fórmula:C₄H₆O₃
CH₃—C(=O)—O—C(=O)—CH₃
Dos grupos acetilo, CH₃–C(=O)–, quedan conectados por un O. La secuencia característica es –C(=O)–O–C(=O)–.
El total es C₄H₆O₃: dos O de carbonilo y un O que une ambos grupos. Se puede abreviar (CH₃CO)₂O.
Se distingue de un éster porque el oxígeno central está unido a dos carbonos de carbonilo.
Compuestos orgánicos con nitrógeno
EJEMPLO 23 · Amina primaria
Propan-1-amina o propilamina
Fórmula:C₃H₉N
CH₃—CH₂—CH₂—NH₂
El grupo –NH₂ se une al extremo de una cadena de tres carbonos. Los hidrógenos suman 3 + 2 + 2 + 2 = 9.
Es una amina primaria porque el N está unido a un solo grupo carbonado y a dos H.
El número de carbonos de la cadena no determina si una amina es primaria, secundaria o terciaria.
EJEMPLO 24 · Amida
Propanamida
Fórmula:C₃H₇NO
CH₃—CH₂—C(=O)—NH₂
El N está unido directamente al carbono de un carbonilo: –C(=O)–NH₂. Esa conexión identifica a la amida.
CH₃CH₂CONH₂ tiene tres C, siete H, un N y un O. El carbono del carbonilo también cuenta en el nombre propanamida.
Comparada con la propilamina, cambia el grupo funcional: no basta con ver –NH₂ para clasificar una sustancia como amina.
¿Es un compuesto, un elemento o una mezcla?
Ejemplo
Clasificación
Por qué
Oxígeno, O₂
Sustancia elemental
Dos átomos por molécula, pero de un solo elemento.
Hierro, Fe
Sustancia elemental
Contiene un único elemento químico.
Agua pura, H₂O
Compuesto
H y O unidos en una composición definida.
Cloruro de sodio puro, NaCl
Compuesto
Red de dos tipos de iones con proporción 1:1.
Agua salada
Mezcla
La proporción entre agua y sal puede variar.
Aire
Mezcla
Contiene varias sustancias, como N₂, O₂ y CO₂.
Una sustancia no se vuelve compuesto por tener dos átomos: deben intervenir al menos dos elementos. Tampoco toda mezcla tiene componentes visibles a simple vista.
Cómo interpretar una fórmula
Identifica los símbolos. En Na₂SO₄ intervienen Na, S y O.
Lee los subíndices. Na₂SO₄ expresa 2 Na, 1 S y 4 O por unidad de fórmula. El 1 no se escribe.
Distingue composición de estructura. C₃H₆O solo cuenta átomos; CH₃–C(=O)–CH₃ muestra la conectividad de la acetona.
Multiplica los grupos entre paréntesis. En (CH₃CO)₂O hay dos grupos CH₃CO y un O adicional: C₄H₆O₃.
Observa cargas y estado. Na⁺ es un ion; Na es el símbolo del elemento. HCl gaseoso y su disolución acuosa se describen de forma diferente.
Familia química y tipo de enlace
Son clasificaciones distintas. «Inorgánico» no significa siempre iónico, y un compuesto iónico puede incluir enlaces covalentes dentro de sus iones poliatómicos. El sulfato de sodio y el cloruro de amonio lo muestran.
Una fórmula molecular por sí sola tampoco identifica siempre un compuesto: puede corresponder a distintas estructuras, llamadas isómeros. Para reconocer una familia orgánica conviene mirar la conectividad.
Seis ejercicios para practicar
Clasifica O₂: ¿elemento, compuesto o mezcla?
¿El cristal de NaCl está formado por moléculas aisladas de NaCl?
¿Qué familia corresponde a CH₃–C(=O)–O–CH₃?
¿Qué familia corresponde a CH₃–C(=O)–NH₂?
¿Cuántos átomos de cada elemento hay en una molécula de anhídrido acético?
¿El agua con sal disuelta es un nuevo compuesto químico?
Ver soluciones y explicaciones
Sustancia elemental: su molécula tiene dos átomos, pero de un solo elemento.
No. Es una red iónica de Na⁺ y Cl⁻ en proporción 1:1.
Éster: el carbonilo está unido a un O que conecta con otro grupo carbonado.
Amida: el N está unido directamente al carbono del carbonilo.
Cuatro C, seis H y tres O: (CH₃CO)₂O = C₄H₆O₃.
Es una mezcla. Cambiar la cantidad de sal cambia su composición; disolverla no crea una fórmula fija para toda la disolución.
Errores frecuentes
Llamar molécula a toda unidad de un compuesto. Los cristales iónicos y las redes covalentes requieren otra descripción.
Exigir un metal a todo compuesto inorgánico. H₂O, CO₂ y HCl no tienen metales.
Clasificar solo por los elementos presentes. Alcoholes y éteres pueden contener C, H y O; la conexión entre átomos determina la familia.
Confundir amina y amida. En una amida, el N está unido al carbono de un carbonilo.
Tratar un producto comercial como sustancia pura. Vinagre y disoluciones de ácidos contienen más de una sustancia.
Usar una fotografía como análisis químico. El aspecto de una piedra no identifica sus minerales ni demuestra que sea un compuesto puro.
