Download números cuánticos.

ANALISIS DE LA MATERIA Y
ENERGIA
ANALISIS DE LA MATERIA Y
ENERGIA
Propósito del módulo
Interpretar el comportamiento de la materia y la energía a través del
análisis de sus propiedades y compuestos, que le permitan identificar,
cuantificar y representar los cambios, formulas y expresiones simbólicas,
realizando funciones y actividades experimentales que involucren su
participación activa en el diagnóstico de problemáticas y la toma de
decisiones que permitan su solución.
UNIDAD I
Comportamiento de la materia y la energía.
UNIDAD I
Comportamiento de la materia y la energía.
1.1 Identificar el comportamiento de la materia y la
energía en función de sus propiedades y estructura
atómica.
A. Descripción de la química
• Definición
• Objeto de estudio
• Relación con otras ciencias
A. Descripción de la química
• Definición:
Es la ciencia que se dedica al estudio de la composición, estructura,
propiedades y reacciones de la materia, en especial de los sistemas
atómicos y moleculares.
• Objeto de estudio
• Relación con otras ciencias
A. Descripción de la química
• Definición:
Es la ciencia que se dedica al estudio de la composición, estructura,
propiedades y reacciones de la materia, en especial de los sistemas
atómicos y moleculares.
• Objeto de estudio:
La química toca casi todos los aspectos de nuestras vidas, nuestra
cultura y nuestro entorno. Su ámbito comprende el aire que respiramos,
los alimentos que comemos, los líquidos que bebemos, nuestro vestido,
vivienda, transporte y suministros de combustible, y a nuestros
semejantes.
• Relación con otras ciencias
A. Descripción de la química
• Definición:
Es la ciencia que se dedica al estudio de la composición, estructura,
propiedades y reacciones de la materia, en especial de los sistemas
atómicos y moleculares.
• Objeto de estudio:
La química toca casi todos los aspectos de nuestras vidas, nuestra
cultura y nuestro entorno. Su ámbito comprende el aire que respiramos,
los alimentos que comemos, los líquidos que bebemos, nuestro vestido,
vivienda, transporte y suministros de combustible, y a nuestros
semejantes.
• Relación con otras ciencias:
Algunos llaman a la química la ciencia central. Se apoya en las bases de
la matemática y la física y a su vez es base para las ciencias de la vida,
biología y medicina.
B. Detección de la propiedades de la materia
• Físicas
• Químicas
B. Detección de la propiedades de la materia
• Físicas:
Son aquéllas que identifican la sustancia sin alterar su composición.
Como ejemplos tenemos el color, la densidad, la dureza, los puntos de
fusión y ebullición y las conductividades eléctrica y térmica.
• Químicas
B. Detección de la propiedades de la materia
• Físicas:
Son aquéllas que identifican la sustancia sin alterar su composición.
Como ejemplos tenemos el color, olor, densidad, la dureza, puntos de
fusión, punto de ebullición, dureza, lustre metálico, ductilidad,
maleabilidad, viscosidad y las conductividades eléctrica y térmica.
• Químicas:
Son aquéllas que describen la capacidad de una sustancia para formar
nuevas sustancias, sea por reacción con otras o por descomposición.
C. Identificación de los cambios físicos y químicos de la
materia
Cuando hablamos de cambios físicos nos referimos a las variaciones
en las propiedades físicas, como el tamaño, forma y densidad; a
diferencia de los cambios químicos, el cual genera sustancias cuya
composición difiere de las sustancias originales.
• Clasificación de la materia:
Materia
Todo lo que ocupa un
lugar en el espacio
• Clasificación de la materia:
Materia
Todo lo que ocupa un
lugar en el espacio
Materia heterogénea
Composición variable en
toda su extensión
Mezcla heterogénea
Formado por dos o más sustancias
donde cada una conserva su apariencia
y se distinguen a simple vista
• Clasificación de la materia:
Materia
Todo lo que ocupa un
lugar en el espacio
Materia heterogénea
Composición variable en
toda su extensión
Materia homogénea
Tiene composición química
uniforme en toda su extensión
Mezcla heterogénea
Formado por dos o más sustancias
donde cada una conserva su apariencia
y se distinguen a simple vista
Mezcla homogénea
Formada por dos o más
sustancias con apariencia
física uniforma
Solución
Soluto y solvente
• Clasificación de la materia:
Materia
Todo lo que ocupa un
lugar en el espacio
Materia heterogénea
Materia homogénea
Composición variable en
toda su extensión
Mezcla heterogénea
Formado por dos o más sustancias
donde cada una conserva su apariencia
y se distinguen a simple vista
Tiene composición química
uniforme en toda su extensión
Sustancia pura
Materia de composición
química definida
Compuesto
Unión química de dos o más
elementos diferentes
Elemento
Sustancia simple que no
puede descomponerse en
otra más simple
Molécula
Dos o más átomos
Mezcla homogénea
Formada por dos o más
sustancias con apariencia
física uniforma
Solución
Soluto y solvente
• Clasificación de la materia:
Materia
Todo lo que ocupa un
lugar en el espacio
Materia heterogénea
Materia homogénea
Composición variable en
toda su extensión
Mezcla heterogénea
Formado por dos o más sustancias
donde cada una conserva su apariencia
y se distinguen a simple vista
Tiene composición química
uniforme en toda su extensión
Sustancia pura
Materia de composición
química definida
Compuesto
Unión química de dos o más
elementos diferentes
Mezcla homogénea
Formada por dos o más
sustancias con apariencia
física uniforma
Solución
Soluto y solvente
Elemento
Sustancia simple que no
puede descomponerse en
otra más simple
Molécula
Dos o más átomos
Átomo
Unidad fundamental que
conserva las propiedades del
elemento del cual proviene
• Conservación de la materia y energía
• Conservación de la materia y energía
Masa es una medida de la cantidad de materia.
• Conservación de la materia y energía
Masa es una medida de la cantidad de materia.
Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo o
transferir calor. La materia puede tener tanto energía cinética como
energía potencial.
• Conservación de la materia y energía
Masa es una medida de la cantidad de materia.
Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo o
transferir calor. La materia puede tener tanto energía cinética como
energía potencial.
Ley de conservación de la masa
No se crea ni se destruye masa durante los cambios físicos y químicos;
por lo tanto, durante las reacciones químicas no se ganan ni pierden
átomos.
• Conservación de la materia y energía
Masa es una medida de la cantidad de materia.
Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo o
transferir calor. La materia puede tener tanto energía cinética como
energía potencial.
Ley de conservación de la masa
No se crea ni se destruye masa durante los cambios físicos y químicos;
por lo tanto, durante las reacciones químicas no se ganan ni pierden
átomos.
Ley de la conservación de la energía
la energía no puede crearse ni destruirse en una reacción química o
un proceso físico. Solo puede convertirse de una forma a otra.
• Conservación de la materia y energía
Masa es una medida de la cantidad de materia.
Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo o
transferir calor. La materia puede tener tanto energía cinética como
energía potencial.
Ley de conservación de la masa
No se crea ni se destruye masa durante los cambios físicos y químicos;
por lo tanto, durante las reacciones químicas no se ganan ni pierden
átomos.
Ley de la conservación de la energía
la energía no puede crearse ni destruirse en una reacción química o
un proceso físico. Solo puede convertirse de una forma a otra.
Tomando de referencia tanto la ley de la materia como la del energía,
podemos enunciar que la ley de conservación de la materia y
energía es la cantidad combinada de materia y energía en el
universo y es fija.
• Estados de agregación de la materia
Sólido
Líquido
Gas
• Estados de agregación de la materia
Sólido
En el estado sólido, las sustancias son rígidas y tienen formas
definidas. Los volúmenes de los sólidos no varían mucho con los cambios
de temperatura y presión.
Líquido
Gas
• Estados de agregación de la materia
Sólido
En el estado sólido, las sustancias son rígidas y tienen formas
definidas. Los volúmenes de los sólidos no varían mucho con los cambios
de temperatura y presión.
Líquido
En el estado líquido, las partículas individuales están confinadas en
un volumen dado. Un líquido fluye y adopta la forma del recipiente. Los
líquidos son muy difíciles de comprimir.
Gas
• Estados de agregación de la materia
Sólido
En el estado sólido, las sustancias son rígidas y tienen formas
definidas. Los volúmenes de los sólidos no varían mucho con los cambios
de temperatura y presión.
Líquido
En el estado líquido, las partículas individuales están confinadas en
un volumen dado. Un líquido fluye y adopta la forma del recipiente. Los
líquidos son muy difíciles de comprimir.
Gas
Los gases son mucho
menos densos que los líquidos
y los sólidos. Ocupan todo el
recipiente
en
que
están
contenidos. Los gases pueden
expandirse hasta el infinito y
se comprimen con facilidad.
• Estados de agregación de la materia
Sólido
En el estado sólido, las sustancias son rígidas y tienen formas
definidas. Los volúmenes de los sólidos no varían mucho con los cambios
de temperatura y presión.
Líquido
En el estado líquido, las partículas individuales están confinadas en
un volumen dado. Un líquido fluye y adopta la forma del recipiente. Los
líquidos son muy difíciles de comprimir.
Gas
Los gases son mucho
menos densos que los líquidos
y los sólidos. Ocupan todo el
recipiente
en
que
están
contenidos. Los gases pueden
expandirse hasta el infinito y
se comprimen con facilidad.
Cambios de estado
• Propiedades Intensivas y extensivas
Las propiedades características físicas y químicas también llamadas propiedades
intensivas, se emplean para identificar una sustancia. Las propiedades
extensivas de las sustancias son las que dependen de la cantidad de la muestra, e
incluyen las mediciones de masa, volumen y longitud.
• Propiedades Intensivas y extensivas
Las propiedades características físicas y químicas también llamadas propiedades
intensivas, se emplean para identificar una sustancia. Las propiedades
extensivas de las sustancias son las que dependen de la cantidad de la muestra, e
incluyen las mediciones de masa, volumen y longitud.
• Propiedades Intensivas y extensivas
Las propiedades características físicas y químicas también llamadas propiedades
intensivas, se emplean para identificar una sustancia. Las propiedades
extensivas de las sustancias son las que dependen de la cantidad de la muestra, e
incluyen las mediciones de masa, volumen y longitud.
D. Análisis de la estructura atómica
• Partículas fundamentales del átomo
• Modelos atómicos
• Teoría cuántica y números cuánticos
• Configuraciones y diagramas energéticos
• Relación de la estructura atómica con la construcción de la
tabla periódica
• Propiedades periódicas
D. Análisis de la estructura atómica
• Partículas fundamentales del átomo
Un átomo es la unidad cuantificable más pequeña de un elemento que
puede existir; este esta compuestos por otras partículas aún más
pequeñas, las partículas subatómicas, tales como electrones, protones y
neutrones.
D. Análisis de la estructura atómica
• Partículas fundamentales del átomo
Un átomo es la unidad cuantificable más pequeña de un elemento que
puede existir; este esta compuestos por otras partículas aún más
pequeñas, las partículas subatómicas, tales como electrones, protones y
neutrones.
El electrón (e - ) es una partícula con
carga eléctrica negativa y una masa
relativa de 0.0005486 uma y su masa real
de 9.110X10-28 g.
El protón (p) Es una partícula con carga
positiva cuya masa relativa es de 1 uma y
su masa real es de 1.673X10-24 g.
El neutrón (n) no tiene carga positiva ni
negativa y su masa relativa es de 1 uma y
su masa real es de 1.675X10-24 g.
D. Análisis de la estructura atómica
• Partículas fundamentales del átomo
Un átomo es la unidad cuantificable más pequeña de un elemento que
puede existir; este esta compuestos por otras partículas aún más
pequeñas, las partículas subatómicas, tales como electrones, protones y
neutrones.
El electrón (e - ) es una partícula con
carga eléctrica negativa y una masa
relativa de 0.0005486 uma y su masa real
de 9.110X10-28 g.
El protón (p) Es una partícula con carga
positiva cuya masa relativa es de 1 uma y
su masa real es de 1.673X10-24 g.
El neutrón (n) no tiene carga positiva ni
negativa y su masa relativa es de 1 uma y
su masa real es de 1.675X10-24 g.
• Modelos atómicos
Empedocles (440 a. C.)
Democrito (470-370 a. C.)
John Dalton (1808 y 1810)
Thomson (1898 y 1904)
Ernest Rhuterfor (1907)
Niels Bohr (1913)
• Modelos atómicos
Empedocles (440 a. C.)
La materia esta formada por cuatro elementos: tierra, aire, agua y
fuego.
Democrito (470-370 a. C.)
John Dalton (1808 y 1810)
Thomson (1898 y 1904)
Ernest Rhuterfor (1907)
Niels Bohr (1913)
• Modelos atómicos
Empedocles (440 a. C.)
La materia esta formada por cuatro elementos: tierra, aire, agua y
fuego.
Democrito (470-370 a. C.)
Toda la materia se divide hasta obtener partículas muy pequeñas,
indivisibles, a las que llamo átomos.
John Dalton (1808 y 1810)
Thomson (1898 y 1904)
Ernest Rhuterfor (1907)
Niels Bohr (1913)
• Modelos atómicos
Empedocles (440 a. C.)
La materia esta formada por cuatro elementos: tierra, aire, agua y
fuego.
Democrito (470-370 a. C.)
Toda la materia se divide hasta obtener partículas muy pequeñas,
indivisibles, a las que llamo átomos.
John Dalton (1808 y 1810)
Los elementos se componen de partículas diminutas e indivisibles,
llamadas átomos.
Los átomos del mismo elemento tienen masa y tamaño semejantes.
Átomos del mismo elemento tienen masa y tamaño diferente.
Los compuestos químicos se forman por la unión de dos o más átomos
de elementos distintos.
Los átomos se combinan para formar compuestos, en proporciones
numéricamente sencillas, como uno a uno, dos a dos, dos a tres, etc.
Los átomos de dos elementos pueden combinarse en diferentes
proporciones para formar más de un compuesto.
J. J. Thomson (1898 y 1904)
Afirmaba que los átomos no son indivisibles, sino que están compuestos por
partes más pequeñas; esfera sólida con carga positiva y pequeñas partículas
positivas dentro de ellas (semejante a un pudin de pasas).
J. J. Thomson (1898 y 1904)
Afirmaba que los átomos no son indivisibles, sino que están compuestos por
partes más pequeñas; esfera sólida con carga positiva y pequeñas partículas
positivas dentro de ellas (semejante a un pudin de pasas).
Ernest Rhuterfor (1907)
Definía al átomo con un núcleo central muy pequeño y denso con carga
positiva y electrones girando a su alrededor.
J. J. Thomson (1898 y 1904)
Afirmaba que los átomos no son indivisibles, sino que están compuestos por
partes más pequeñas; esfera sólida con carga positiva y pequeñas partículas
positivas dentro de ellas (semejante a un pudin de pasas).
Ernest Rhuterfor (1907)
Definía al átomo con un núcleo central muy pequeño y denso con carga
positiva y electrones girando a su alrededor.
Niels Bohr (1913)
Describía al átomo con un
núcleo central y electrones
girando en orbitas definidas
llamadas niveles de energía.
J. J. Thomson (1898 y 1904)
Afirmaba que los átomos no son indivisibles, sino que están compuestos por
partes más pequeñas; esfera sólida con carga positiva y pequeñas partículas
positivas dentro de ellas (semejante a un pudin de pasas).
Ernest Rhuterfor (1907)
Definía al átomo con un núcleo central muy pequeño y denso con carga
positiva y electrones girando a su alrededor.
Niels Bohr (1913)
Describía al átomo con un
núcleo central y electrones
girando en orbitas definidas
llamadas niveles de energía.
Erwin Schrodinger (1926)
Describió al átomo con los
electrones situados en zonas
denominadas reempes donde
estadísticamente es más posible
registrar su presencia.
• Teoría cuántica y números cuánticos
La mecánica cuántica se basa en las propiedades ondulatorias de
la materia, describe mucho mejor el comportamiento de partículas
muy pequeñas. La cuantificación de energía es una consecuencia de
estas propiedades.
• Teoría cuántica y números cuánticos
La mecánica cuántica se basa en las propiedades ondulatorias de
la materia, describe mucho mejor el comportamiento de partículas
muy pequeñas. La cuantificación de energía es una consecuencia de
estas propiedades.
Uno de los principios subyacentes de la mecánica cuántica es que no
podemos determinar con precisión el recorrido que los electrones
siguen cuando se mueven en torno a los núcleos atómicos. El
principio de incertidumbre de Heisenberg es una afirmación
consistente con todas las observaciones experimentales.
• Teoría cuántica y números cuánticos
La mecánica cuántica se basa en las propiedades ondulatorias de
la materia, describe mucho mejor el comportamiento de partículas
muy pequeñas. La cuantificación de energía es una consecuencia de
estas propiedades.
Uno de los principios subyacentes de la mecánica cuántica es que no
podemos determinar con precisión el recorrido que los electrones
siguen cuando se mueven en torno a los núcleos atómicos. El
principio de incertidumbre de Heisenberg es una afirmación
consistente con todas las observaciones experimentales.
Es imposible determinar exactamente el momento y la posición de un
electrón (o cualquier otra partícula muy pequeña) de forma
simultánea.
Los estados de energía permitidos de átomos y moléculas pueden
describirse por conjuntos de números denominados números cuánticos.
Cada electrón de un átomo se identifica por una combinación de cuatro
números cuánticos, que indican nivel, subnivel, orbital y electrón.
Los estados de energía permitidos de átomos y moléculas pueden
describirse por conjuntos de números denominados números cuánticos.
Cada electrón de un átomo se identifica por una combinación de cuatro
números cuánticos, que indican nivel, subnivel, orbital y electrón.
n
Número cuántico principal, n = 1, 2, 3, …
Define la energía medida del electrón situado en las capas, K, L, M, …
l
Número cuántico secundario, azimutal, l = 0, 1, 2, …n – 1
Caracteriza la forma de los orbitales atómicos.
l
0
1
2
3
4
estado
s
p
d
f
g
ml
Número cuántico magnético, ml = ± 1, ± 2, … ± l
Caracteriza las diferentes opciones de orientación de los orbitales.
ms
Número cuántico de spin, ms = ± ½
Define los dos estados posibles del electrón sobre si mismo.
Niveles, subniveles y orbitales atómicos
n
l
Tipo
de
orbital
1
1
s
1
2
1s
2
2
2
s
1
2
2s
8
p
3
6
2px, 2py, 2pz
s
1
2
3s
p
3
6
3px, 3py, 3pz
d
5
10
3dxy, 3dyz, 3dz², 3dxz,
3dx²y²
s
1
2
4s
p
3
6
4px, 4py, 4pz
d
5
10
4dxy, 4dyz, 4dz², 4dxz,
4dx²y²
f
7
14
4fz3-3/5zr2, 4fx3-3/5zr2,
4fx3-3/5yr2, 4fxz, 4fx(x2-y2),
4fz(x2-y2)
3
4
3
4
Número
de
orbital
Electrones
por
subnivel
Forma del orbital
Total de
electrones
por nivel
18
32
Forma de los orbitales:
Orden de llenado de los orbitales:
Por lo tanto el orden es el siguiente:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 8s
• Configuraciones y diagramas energéticos
La distribución electrónica que escribiremos para cada átomo se
denomina la configuración electrónica de estado fundamental. Para
determinar estas configuraciones usaremos como guía el Principio de
Aufbau.
• Configuraciones y diagramas energéticos
La distribución electrónica que escribiremos para cada átomo se
denomina la configuración electrónica de estado fundamental. Para
determinar estas configuraciones usaremos como guía el Principio de
Aufbau.
Cada átomo se construye añadiendo el número apropiado de protones y
neutrones especificados por el número atómico y el número de masa; y
añadiendo el número necesario de electrones en los orbitales de forma
que den la energía total más baja para el átomo.
Número de masa: suma de protones y neutrones del núcleo.
Número atómico: número de protones en el núcleo.
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Por regla, Regla de Hund, los electrones deben ocupar simplemente
todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse.
Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.
Ejemplos:
H1 =
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Por regla, Regla de Hund, los electrones deben ocupar simplemente
todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse.
Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.
Ejemplos:
H1 = __
1s
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Por regla, Regla de Hund, los electrones deben ocupar simplemente
todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse.
Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.
Ejemplos:
H1 = ↑_
1s
N7 = ↑↓
1s
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Por regla, Regla de Hund, los electrones deben ocupar simplemente
todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse.
Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.
Ejemplos:
H1 = ↑_
1s
N7 = ↑↓ ↑↓
1s 2s
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Por regla, Regla de Hund, los electrones deben ocupar simplemente
todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse.
Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.
Ejemplos:
H1 = ↑_
1s
N7 = ↑↓ ↑↓ __ __ __
1s 2s 2px 2py 2pz
Las estructuras electrónicas de los átomos están gobernadas por el
Principio de exclusión de Pauli:
En un átomo, dos electrones no pueden tener idénticos conjuntos de
cuatro números cuánticos.
Por regla, Regla de Hund, los electrones deben ocupar simplemente
todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse.
Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.
Ejemplos:
H1 = ↑_
1s
N7 = ↑↓ ↑↓ ↑_ ↑_ ↑_
1s 2s 2px 2py 2pz
• Relación de la estructura atómica con la construcción de la
tabla periódica
• Relación de la estructura atómica con la construcción de la
tabla periódica
Grupos o familias: Elementos que se comportan en forma similar y
forman las columnas de la tabla periódica.
• Relación de la estructura atómica con la construcción de la
tabla periódica
Grupos o familias: Elementos que se comportan en forma similar y
forman las columnas de la tabla periódica.
Periodos: Cada fila de la tabla periódica; el número de cada periodo
corresponde al nivel energético más externo que tiene electrones en ese
periodo de elementos.
• Relación de la estructura atómica con la construcción de la
tabla periódica
Grupos o familias: Elementos que se comportan en forma similar y
forman las columnas de la tabla periódica.
Periodos: Cada fila de la tabla periódica; el número de cada periodo
corresponde al nivel energético más externo que tiene electrones en ese
periodo de elementos.
La configuración electrónica de valencia de los elementos de cada
columna es la misma. El comportamiento químico y las propiedades de
los elementos de una familia dada deben, por tanto, asociarse con la
configuración electrónica de los elementos. El número del nivel de
energía es diferente.
• Propiedades periódicas
Radio atómico
Potencial de ionización
Afinidad electrónica
Electronegatividad
• Propiedades periódicas
Radio atómico
Se llama volumen atómico de un elemento al cociente entre la masa
atómica y la densidad.
• Propiedades periódicas
Radio atómico
Se llama volumen atómico de un elemento al cociente entre la masa
atómica y la densidad.
A lo largo de un periodo el volumen disminuye hacia la derecha, pues
los electrones más externos se sitúan en el mismo nivel y la atracción
nuclear aumenta al aumentar la carga positiva del núcleo. Al final del
periodo los volúmenes atómicos son muy semejantes porque aumenta la
repulsión entre los electrones.
Al descender en un grupo
aumenta el volumen, pues
los
electrones
más
externos se sitúan en
niveles mas alejados del
núcleo.
• Propiedades periódicas
Radio atómico
Se llama volumen atómico de un elemento al cociente entre la masa
atómica y la densidad.
A lo largo de un periodo el volumen disminuye hacia la derecha, pues
los electrones más externos se sitúan en el mismo nivel y la atracción
nuclear aumenta al aumentar la carga positiva del núcleo. Al final del
periodo los volúmenes atómicos son muy semejantes porque aumenta la
repulsión entre los electrones.
Al descender en un grupo
aumenta el volumen, pues
los
electrones
más
externos se sitúan en
niveles mas alejados del
núcleo.
Potencial de ionización
Es la energía que hay que comunicar a un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón.
Potencial de ionización
Es la energía que hay que comunicar a un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón.
A lo largo de un periodo, el potencial de ionización aumenta hacia la
derecha, porque disminuye el tamaño del átomo y aumenta la carga
nuclear.
Al descender en un grupo, disminuye el potencial de ionización debido
al elevado aumento del volumen atómico.
Potencial de ionización
Es la energía que hay que comunicar a un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón.
A lo largo de un periodo, el potencial de ionización aumenta hacia la
derecha, porque disminuye el tamaño del átomo y aumenta la carga
nuclear.
Al descender en un grupo, disminuye el potencial de ionización debido
al elevado aumento del volumen atómico.
Afinidad electrónica
Potencial de ionización
Es la energía que hay que comunicar a un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón.
A lo largo de un periodo, el potencial de ionización aumenta hacia la
derecha, porque disminuye el tamaño del átomo y aumenta la carga
nuclear.
Al descender en un grupo, disminuye el potencial de ionización debido
al elevado aumento del volumen atómico.
Afinidad electrónica
Es la energía puesta en juego cuando un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental capta un electrón.
Potencial de ionización
Es la energía que hay que comunicar a un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón.
A lo largo de un periodo, el potencial de ionización aumenta hacia la
derecha, porque disminuye el tamaño del átomo y aumenta la carga
nuclear.
Al descender en un grupo, disminuye el potencial de ionización debido
al elevado aumento del volumen atómico.
Afinidad electrónica
Es la energía puesta en juego cuando un átomo-gramo de un elemento
en estado gaseoso y fundamental capta un electrón.
Varía de igual forma que el potencial de ionización.
Electronegatividad
La electronegatividad de un elemento mide su tendencia relativa a
atraer hacia sí , los electrones de un enlace, cuando esta químicamente
combinado con otro átomo. Sus valores son números relativos en una
escala arbitraria, denominada escala de Pauling, cuyo valor máximo es
de 4.0.
Electronegatividad
La electronegatividad de un elemento mide su tendencia relativa a
atraer hacia sí , los electrones de un enlace, cuando esta químicamente
combinado con otro átomo. Sus valores son números relativos en una
escala arbitraria, denominada escala de Pauling, cuyo valor máximo es
de 4.0.
Varía de igual forma que la afinidad electrónica y el potencial de
ionización.
Electronegatividad
La electronegatividad de un elemento mide su tendencia relativa a
atraer hacia sí , los electrones de un enlace, cuando esta químicamente
combinado con otro átomo. Sus valores son números relativos en una
escala arbitraria, denominada escala de Pauling, cuyo valor máximo es
de 4.0.
Varía de igual forma que la afinidad electrónica y el potencial de
ionización.
VIII
A
IA
H
2.1
IIA
IIIA IVA VA VIA
He
-
Li
1.0
Be
1.5
B
2.0
C
2.5
N
3.0
VII
A
O
F
3.5 4.0
Ne
-
Na
0.9
Mg
1.2
IIIB IVB VB VIB
K
0.8
Ca
1.0
Sc
1.3
Ti
1.5
V
1.6
Rb
0.8
Sr
1.0
Y
1.2
Zr
1.4
Cs
0.7
Ba
0.9
La
1.1
Hf
1.3
IB IIB
Al
1.5
Si
1.8
P
2.1
S
2.5
Cl
3.0
Ar
-
Cr
1.6
VII
VIIIB
B
Mn Fe Co
Ni
1.5 1.8 1.8 1.8
Cu Zn
1.9 1.6
Ga
1.6
Ge
1.8
As
2.0
Se
2.4
Br
2.8
Kr
-
Nb
1.6
Mo
1.8
Tc
1.9
Ru
2.2
Rh
2.2
Pd
2.2
Ag Cd
1.9 1.7
In
1.7
Sn
1.8
Sb
1.9
Te
2.1
I
2.5
Xe
-
Ta
1.5
W
1.7
Re
1.9
Os
2.2
Ir
2.2
Pt
2.2
Au Hg
2.4 1.9
Tl
1.8
Pb
1.8
Bi
1.9
Po
2.0
At
2.2
Rn
-
E. Identificación de las propiedades de los compuestos en
función de su tipo de enlace
• Iónico
• Covalente
- Polar
- No polar
-Coordinado
• Metálico
• Fuerzas intermoleculares
E. Identificación de las propiedades de los compuestos en
función de su tipo de enlace
• Iónico
Atracción entre iones de carga opuesta. Es la unión que se produce entre
dos átomos de electronegatividades distintas, con una diferencia igual o
mayor a 1.67, en este tipo de enlace ocurre una transferencia de uno o
más electrones del átomo menos electronegativo hacia el más
electronegativo.
E. Identificación de las propiedades de los compuestos en
función de su tipo de enlace
• Iónico
Atracción entre iones de carga opuesta. Es la unión que se produce entre
dos átomos de electronegatividades distintas, con una diferencia igual o
mayor a 1.67, en este tipo de enlace ocurre una transferencia de uno o
más electrones del átomo menos electronegativo hacia el más
electronegativo.
Características:
El enlace iónico se presenta generalmente entre los átomos de los
grupos: I A - VII A, II A - VI A y III A - V A.
Esta formado por metal + no metal.
No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones
(iones negativos) y cationes (iones positivos).
Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales
aceptan electrones formando aniones.
Los compuestos formados
siguientes características:
por
enlaces
iónicos
tienen
Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un líquido o un gas.
Son buenos conductores del calor y la electricidad.
Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
Son solubles en solventes polares como el agua.
las
Los compuestos formados
siguientes características:
por
enlaces
iónicos
tienen
Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un líquido o un gas.
Son buenos conductores del calor y la electricidad.
Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
Son solubles en solventes polares como el agua.
Ejemplos: NaCl, NaF, MgBr2, etc..
las
Enlace covalente
Par de electrones compartidos por una molécula.
Enlace covalente
Par de electrones compartidos por una molécula.
Características:
 Esta basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni
pierden electrones, COMPARTEN.
 Esta formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no
metales.
 Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples,
dependiendo de los elementos que se unen.
Enlace covalente
Par de electrones compartidos por una molécula.
Características:
 Esta basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni
pierden electrones, COMPARTEN.
 Esta formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no
metales.
 Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples,
dependiendo de los elementos que se unen.
Las características de los compuestos unidos por enlaces
covalentes son:
 Los compuestos covalentes pueden presentarse en cualquier estado de
la materia: sólido, líquido o gaseoso.
 Son malos conductores del calor y la electricidad.
 Tienen punto de fusión y ebullición relativamente bajos.
Los enlaces covalentes se clasifican en:
Covalentes polares
Covalentes no polares
Covalentes coordinados
Los enlaces covalentes se clasifican en:
Covalentes polares
Enlace covalente en el que los electrones no se comparten por igual
debido a las diferencias de electronegatividad (atracciones desiguales)
entre los átomos unidos por el enlace.
Ejemplo: NO, HCl, etc..
Los enlaces covalentes se clasifican en:
Covalentes polares
Enlace covalente en el que los electrones no se comparten por igual
debido a las diferencias de electronegatividad (atracciones desiguales)
entre los átomos unidos por el enlace.
Ejemplo: NO, HCl, etc..
Covalentes no polares
Enlace químico en el que uno o más pares de electrones se comparten
por igual entre dos átomos del mismo elemento.
Ejemplo: Cl2, H2, etc..
Criterio que se sigue para determinar el tipo de enlace a partir de la
diferencia de electronegativad, en términos generales.
Diferencia de electronegatividad
Tipos de enlace
Menor o igual a 0.4
Covalente no polar
De 0.5 a 1.7
Covalente polar
Mayor de 1.7
Iónico
Ejemplos de identificación del tipo de enlace por medio de la
electronegatividad:
Enlace Electronegatividades
Diferencia de
electronegatividad
Tipo de enlace
N -O
3.0
3.5
3.5 - 3.0 = 0.5
Polar
Na -Cl
0.9
3.0
3.0 - 0.9 = 2.1
Iónico
H-P
2.1
2.1
2.1 - 2.1 = 0
No polar
As -O
2.0
3.5
3.5 - 2.0 = 1.5
Polar
Covalentes coordinado
Enlace químico que se forma cuando un átomo dona los dos electrones que
comparten en un enlace covalente
Ejemplo:
Para el ion amonio
[NH4]+
Tres de los enlaces son covalentes típicos, pero en el cuarto enlace el par
de electrones es proporcionado por el nitrógeno, por lo tanto, el enlace es
covalente coordinado.
En los compuestos covalentes formados por 3 elementos o más, siempre debe
seleccionarse un átomo como central para hacer el esqueleto básico del
compuesto.
En los compuestos covalentes formados por 3 elementos o más, siempre debe
seleccionarse un átomo como central para hacer el esqueleto básico del
compuesto.
Para esto se siguen las siguientes reglas:
El átomo central es de un elemento unitario.
El oxigeno y el hidrogeno no pueden ser átomos centrales.
El carbono tiene preferencia como átomo central.
En compuestos que contengan oxigeno e hidrogeno en la misma molécula,
el hidrogeno se enlaza al oxigeno, por ser este el segundo elemento mas
electronegativo.
 El hidrogeno no cumple la regla del octeto, sino que es estable al lograr la
configuración del gas noble helio con 2 electrones en su ultimo nivel.
 Los átomos deben acomodarse de tal forma que la molécula resulte lo mas
simétrica posible.




Ejemplo: CO2
• Metálico
Enlace entre átomos de elementos metálicos para formar sólidos donde
los iones metálicos positivos están dispuestos en una formación
tridimensional regular y los electrones de valencia se mueven
libremente por todo el cristal.
• Metálico
Enlace entre átomos de elementos metálicos para formar sólidos donde
los iones metálicos positivos están dispuestos en una formación
tridimensional regular y los electrones de valencia se mueven
libremente por todo el cristal.
• Fuerzas intermoleculares
Fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas. El
comportamiento molecular depende en gran medida del equilibrio (o
falta de él) de las fuerzas que unen o separan las moléculas. Entre
ellas están:
Interacciones iónicas
Atracciones dipolo-dipolo
Enlace de Hidrógeno o puente de hidrogeno
Fuerzas de London o de dispersión
Interacciones iónicas
Interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas
moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión
electrostática entre los extremos de cargas opuestas, lo que dependerá en
gran medida de la electronegatividad de los elementos constitutivos.
Interacciones iónicas
Interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas
moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión
electrostática entre los extremos de cargas opuestas, lo que dependerá en
gran medida de la electronegatividad de los elementos constitutivos.
Atracciones dipolo-dipolo
Fuerzas que ocurren entre dos moléculas con dipolos permanentes.
Funcionan de forma similar a las interacciones iónicas, pero son más
débiles debido a que poseen solamente cargas parciales.
Interacciones iónicas
Interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas
moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión
electrostática entre los extremos de cargas opuestas, lo que dependerá en
gran medida de la electronegatividad de los elementos constitutivos.
Atracciones dipolo-dipolo
Fuerzas que ocurren entre dos moléculas con dipolos permanentes.
Funcionan de forma similar a las interacciones iónicas, pero son más
débiles debido a que poseen solamente cargas parciales.
Enlace de Hidrógeno o puente de hidrogeno
Atracción intensa entre moléculas que tienen un átomo de hidrogeno
unido por enlace covalente a un átomo de flúor, oxígeno o nitrógeno.
Interacciones iónicas
Interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas
moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión
electrostática entre los extremos de cargas opuestas, lo que dependerá en
gran medida de la electronegatividad de los elementos constitutivos.
Atracciones dipolo-dipolo
Fuerzas que ocurren entre dos moléculas con dipolos permanentes.
Funcionan de forma similar a las interacciones iónicas, pero son más
débiles debido a que poseen solamente cargas parciales.
Enlace de Hidrógeno o puente de hidrogeno
Atracción intensa entre moléculas que tienen un átomo de hidrogeno
unido por enlace covalente a un átomo de flúor, oxígeno o nitrógeno.
Fuerzas de London o de dispersión
Fuerzas débiles de atracción entre moléculas, debidas a desplazamientos
de electrones en moléculas no polares que producen dipolos.