La regla de Aspa

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La fórmula molecular es la representación más simple de una sustancia química, que muestra el número exacto de átomos de cada elemento presente en una molécula. En la formulación química, utilizamos un conjunto de técnicas teóricas y heurísticas para inferir la fórmula molecular más probable de una sustancia desconocida. En química inorgánica, este proceso generalmente se basa en la correcta disposición de cargas opuestas, ya que los compuestos inorgánicos se forman cuando los iones positivos y negativos se combinan para alcanzar un equilibrio eléctrico. Esta disposición asegura que las moléculas sean estables y que sus propiedades sigan las reglas de la electroquímica.

Regla de conservación de la carga

Al formular compuestos inorgánicos, asumiremos que la entidad formada, ya sea de naturaleza iónica o covalente polar, tiene carga neta neutra o igual a cero. Esto significa que el producto ponderado entre la cantidad de cargas positivas y cargas negativas debe ser el mismo, garantizando la neutralidad eléctrica del compuesto. Esta regla básica es esencial para construir correctamente las fórmulas químicas de sustancias inorgánicas y refleja el principio fundamental de conservación de la carga en los sistemas químicos.

Lo que haremos básicamente es simplificar el teorema de conservación de la carga (Enlace) con lo que obtenemos la siguiente demostración (enlace).

Figura 1. Teorema de la Regla de Aspa. Cabe señalar que los números de carga se consideran sin su marca cuasivectorial, lo que implica que, en este contexto, sus direcciones no son relevantes y solo trabajamos con sus magnitudes escalares. Demostración.

Heurístico de recíprocos

Tal como ocurre con otros teoremas, el ratio de recíprocos es simplemente un formalismo que respalda una regla enseñada a través de un heurístico más sencillo: el subíndice de un ion es igual al valor absoluto de la carga de su ion recíproco, simplificado a la proporción más pequeña entre ambos.

Figura 2. Representación esquemática de la regla de aspa.

Figura 3. Aplicación de la regla de aspa para el ejercicio: plantee la fórmula molecular más probable para una sustancia formada por el ion calcio (2+) y el ion óxido (2-).

Tenga en cuenta que la simplificación de los subíndices solo se realiza cuando existe un divisor común entre ellos. En caso de no haberlo, la fórmula se deja intacta inmediatamente después de aplicar la regla de aspa. Además, los valores de ±1 en las cargas se ignoran al asignar los subíndices, debido a la regla de formulación molecular que establece que los subíndices iguales a 1 son implícitos y no se escriben de manera explícita.

Figura 4. Aplicación de la regla de aspa para el ejercicio: plantee la fórmula molecular más probable para una sustancia formada por el ion hierro (3+) y el ion óxido (2-).

 

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E. J., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P., & Stoltzfus, M. W. (2015). Chemistry the Central Science.

Brown, T. L., LeMay, H. E. J., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P., Stoltzfus, M. W., & Lufaso, M. W. (2022). Chemistry, the central science (15th ed.). Pearson.

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