Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
INTRODUCCION A LA QUIMICA QUIMICA INORGANICA Y QUIMICA ORGANICA Concepto de Química La química puede describirse como el estudio de la composición de la materia y los cambios por los que atraviesa. Materia: Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio, por tanto, tiene masa y volumen Origen de la Química La química como ciencia comenzó a partir del siglo 17 los chinos, egipcios, griegos y alquimistas contribuyeron a su desarrollo. Química Orgánica La que estudia especialmente los compuestos del carbono. Química Inorgánica Es el estudio de todos los compuestos y elementos que no son orgánicos, sus reacciones y propiedades. Bioquímica Estudio de las reacciones químicas en los seres vivos, como la utilización de los alimentos que contienen energía y la síntesis de los organismos que están activos en los seres vivos. Química Medica Es la química que a través de procesos químicos crea diferentes sustancias para el mejoramiento de la medicina La bioquímica es el estudio de la química, y lo que se relaciona con ella, de los organismos biológicos. Forma un puente entre la química y la biología al estudiar como tienen lugar las estructuras y las reacciones químicas complejas que dan lugar a la vida y a los procesos químicos de los seres vivos. ¿Qué es la Bioquímica? Estados de agregación molecular.- Los estados de agregación molecular se refieren a los estados de la materia. Cambios de estado.- Los nombres de los elementos se representa mediante símbolos Existen dos reglas para escribir un símbolo correctamente: Si el símbolo es una sola letra, ésta debe ser mayúscula. Ejemplos: C (carbono), H (hidrógeno), S (azufre), etc. Si el símbolo tiene dos o tres letras la primera es mayúscula y las demás son minúsculas. Ejemplos: Na (sodio), Hg (mercurio), Cl (cloro), COMPUESTO: Sustancia pura que se puede descomponer por medio químicos en dos o mas sustancias diferentes. Está formado por dos o más elementos. Ejemplos: Na2CO3 (carbonato de sodio), HNO3 (ácido nítrico), SO3 (trióxido de azufre), Fe2O3 (óxido de hierro III), etc. MOLÉCULA: Es la partícula más pequeña de un compuestos que conserva sus propiedades. MEZCLAS: Las mezclas están formados por dos o más sustancias puras (elementos y/o compuestos), pero su unión es solo aparente, ya que los componentes no pierden sus características originales. Ejemplos: Agua de limón, azufre y azúcar, latón, bronce, agua de mar, etc. Átomo, la unidad más pequeña posible de un elemento químico. El átomo El átomo es la mínima cantidad de materia de un elemento químico. El núcleo está compuesto de protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga) Los protones tienen una carga eléctrica positiva, conocida a veces como carga elemental, carga fundamental o carga de +1. Los electrones tienen una carga del mismo valor pero de polaridad opuesta, -1. El átomo http://astroverada.com/_/Main/T_particulas2.html http://astroverada.com/_/Main/T_particulas2.html El Neutrón es una partícula eléctricamente neutra, juntamente con los protones, los neutrones son los constitutivos fundamentales del núcleo atómico y se les considera como dos formas de una misma partícula: el nucleón. El neutrón http://images.google.co.ve/imgres?imgurl=http://www.eupmt.es/cra/img/gos_jimmy_neutron.jpg&imgrefurl=http://www.taringa.net/posts/imagenes/942836/Caricaturas-de-ayer-y-hoy.html&usg=__iHdd6CN8CrfV-yJJ-PSDPjzR8bo=&h=739&w=711&sz=82&hl=es&start=5&um=1&tbnid=JLniPjy8_N0H5M:&tbnh=141&tbnw=136&prev=/images?q=neutron&hl=es&sa=N&um=1 http://lc.brooklyn.cuny.edu/smarttutor/core3_22/images/Atom_structure_neutron2.gif El electrón Movimientos de los electrones electrón s. m. Partícula elemental del átomo que se mueve a gran velocidad alrededor del núcleo y que tiene carga eléctrica negativa http://www.lagranepoca.com/pics/2007/05/01/xl/2007-05-01-xl--electron_calcium.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Electron_shell_013_Aluminium.svg EMPÉDOCLES: Afirmaba que toda materia estaba compuesta de cuatro "elementos": tierra, aire, agua y fuego. DEMÓCRITO: Pensaba que las formas de la materia eran divisibles hasta cierto punto en partículas muy pequeñas indivisibles llamadas átomos. ARISTÓTELES: Contradijo la teoría de Demócrito y apoyó y desarrolló la teoría de Empédocles. Su teoría dominó el pensamiento científico y filosófico hasta principios del siglo XVII. TEORIAS ATOMISTAS 1.- Los elementos están formados por partículas diminutas e indivisibles, llamadas átomos. 2. - Los átomos del mismo elemento son semejantes en masa y tamaño. 3.- Átomos de elementos distintos tienen masas y tamaños distintos. 4. - Los compuestos químicos se forman por la unión de dos o más átomos de elementos diferentes. 5.- Los átomos se combinan para forma compuestos, en relaciones numéricas sencillas como uno a uno, dos a dos, dos a tres, etc. 6. - Los átomos de dos elementos se pueden combinar en diferentes proporciones para formar más de un compuesto. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON John Dalton (1766-1844) revivió el concepto de átomo y propuso una teoría basada en hechos y pruebas experimentales. Los puntos más importantes de la teoría atómica de Dalton son: • Los átomos están formados por partículas subatómicas. • No todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma masa. • En ciertas condiciones los átomos se pueden descomponer. El modelo atómico de Dalton fue una aportación muy importante, y sus principales premisas aún se conservan, aunque otras han tenido que corregirse: Ley de las proporciones definidas.- Establece que un compuesto puro siempre contiene los mismos elementos exactamente en las mismas proporciones de masa. Ejemplo: Cualquier muestra de sal pura (cloruro de sodio), contiene 39.93% de sodio y 60.7% de cloro en masa. Ejemplo: En el agua (H2O) hay 8.0 g de oxígeno por cada gramo de hidrógeno. Su proporción siempre es 2:1. LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES.- "Los átomos de dos o más elementos se pueden combinar en proporciones diferentes para producir más de un compuesto" Ejemplos: El nitrógeno y el oxígeno se combinan formando compuestos tales como: NO, NO2, N2O5, N2O3; sus relaciones son 1:1, 1:2, 2:5, 2:3. La siguiente figura muestra las modificaciones que ha sufrido el modelo del átomo desde Dalton hasta Schrödinger. El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual está fundamentada en cuatro números cuánticos, mediante los cuales puede describirse un electrón en un átomo. los orbitales moleculares son los orbitales que describen el comportamiento ondulatorio que pueden tener los electrones en las moléculas. Probabilidad de encontrar un electrón en una región del espacio. Orbital El nombre de los orbitales es debido a sus líneas espectroscópicas (en inglés s sharp, p principal, d diffuse y f fundamental http://es.wikipedia.org/wiki/Orbital_at%C3%B3mico http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula Formas de los orbitales Orbital s El orbital s tiene simetría esférica alrededor del núcleo atómico. http://es.wikipedia.org/wiki/Esfera http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_at%C3%B3mico Formas de los orbitales Orbital p La forma geométrica de los orbitales p es la de dos esferas achatadas hacia el punto de contacto (el núcleo atómico) y orientadas según los ejes de coordenadas. Se obtienen los tres orbitales p simétricos respecto a los ejes x, z e y. http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Es-Orbitales_p.png Orbital d Tienen una forma más diversa: cuatro de ellos tienen forma de 4 lóbulos de signos alternados (dos planos nodales, en diferentes orientaciones del espacio),y el último es un doble lóbulo rodeado por un anillo (un doble cono nodal). http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Orbitales_d.jpg Orbital f Los orbitales f tienen formas aún mas exóticas, que se pueden derivar de añadir un plano nodal a las formas de los orbitales d. http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Orbitales_f.jpg HIBRIDACIÓN o HIBRIDIZACIÓN: Hibridación sp: Ocurre cuando se combina un orbital s con otro p para formar DOS orbitales híbridos sp, cuya energía es intermedia entre la de los orbitales s y p. Un orbital s y un orbital p se pueden hibridar para formar 2 orbitales sp equivalentes, cuyos lóbulos grandes apuntan en direcciones opuestas, con una separación de 180º. El carbono puede hibridarse de tres maneras distintas: Hibridación sp3: 4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simples de tipo “” (frontales). Hibridación sp2: 3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “” + 1 orbital “p” (sin hibridar) que formará un enlace “” (lateral) Hibridación sp: 2 orbitales sp iguales que forman enlaces “” + 2 orbitales “p” (sin hibridar) que formarán sendos enlaces “” •4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simples de tipo “” (frontales). •Los cuatro pares de electrones se comparten con cuatro átomos distintos. •Geometría tetraédrica: ángulos C–H: 109’5 º y distancias C–H iguales. •Ejemplo: CH4, CH3–CH3 •3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “” + 1 orbital “p” (sin hibridar) que formará un enlace “” (lateral) •Forma un enlace doble, uno “” y otro “”, es decir, hay dos pares electrónicos compartidos con el mismo átomo. •Geometría triangular: ángulos C–H: 120 º y distancia C=C < C–C •Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O Enlace simple: Los cuatro pares de electrones se comparten con cuatro átomos distintos. Ejemplo: CH4, CH3–CH3 Enlace doble: Hay dos pares electrónicos compartidos con el mismo átomo. Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O Enlace triple: Hay tres pares electrónicos compartidos con el mismo átomo. Ejemplo: HCCH, CH3–CN •Hibridación sp2 Se combina un orbital s con dos orbitales p para dar tres orbitales híbridos sp2 equivalentes. Un orbital s y dos orbitales p pueden hibridarse para formar tres orbitales atómicos híbridos sp2 equivalentes. Los lóbulos grandes de estos orbitales apuntan hacia las esquinas de un triángulo equilátero. El átomo puede formar 3 enlaces iguales entre sí, que forman ángulos de 120º debido a la repulsión de los pares electrónicos. La molécula formada es triangular Hibridación sp3 Los elementos que presentan esta hibridación forman moléculas tetraédricas, en las cuales el ángulo de enlace es, salvo excepciones, 109,4º. Se combina un orbital s con tres orbitales p para dar 4 orbitales híbridos sp3. Los enlaces del H2O pueden visualizarse en términos de la hibridización sp3 de los orbitales del oxígeno. Dos de los 4 orbitales híbridos se traslapan con los orbitales 1s de cada hidrógeno para formar enlaces covalentes. Hibridación sp3 ORBITALES MOLECULARES Cuando dos átomos se aproximan uno a otro hasta que el orbital de uno de ellos comparte una cierta amplitud con el orbital del otro, se dice que ambos orbitales solapan. Los orbitales moleculares se construyen a partir por combinación lineal de orbitales atómicos de átomos distintos. Se forman tantos orbitales moleculares como orbitales atómicos se solapen. http://es.wikipedia.org/wiki/Combinaci%C3%B3n_lineal http://es.wikipedia.org/wiki/Combinaci%C3%B3n_lineal http://es.wikipedia.org/wiki/Combinaci%C3%B3n_lineal ORBITALES σ (sigma) Tienen su máxima densidad en la dirección del eje internuclear. Pueden formarse a partir de: a)orbitales s de dos átomos: ORBITALES MOLECULARES b)Pueden formarse orbitales σ por unión de otro tipo de orbitales: •px y px, s y px, s y un orbital híbrido sp, sp 2 o sp3; o bien, entre orbitales atómicos híbridos sp y sp, sp2 y sp2 o sp3 con sp3. ORBITALES σ (sigma) ORBITALES MOLECULARES ORBITALES π (pi) ORBITALES MOLECULARES Tienen su máxima densidad en dos nubes electrónicas. Se forman a partir de la combinación de orbitales Py-Py, y Pz – Pz. También conocida como número de valencia, es una medida de la cantidad de enlaces químicos formados por los átomos de un elemento químico. Valencia Número que indica la cantidad de electrones que un átomo está compartiendo, cediendo o robando en un enlace covalente o iónico que mantiene con otro u otros átomos. De forma aislada, un átomo o elemento puede describirse con sus "posibles" valencias, que son los números de valencia que más frecuentemente utiliza al combinarse con otros elementos, y que son el resultado de su configuración electrónica en la capa de valencia. http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico http://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Enlace covalente http://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Enlace covalente http://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Enlace covalente http://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Enlace iónico HIDRÓGENO No. ATÓMICO: 1 VALENCIA: 1 EL HIDRÓGENO TIENE UN ELECTRÓN EN SUÚLTIMA CAPA (tiene valencia 1), se llama electrón de valencia. Aquí el hidrógeno puede ganar o perder un electrón. LITIO No. ATÓMICO: 3 VALENCIA: +1 El litio tiene un electrón en su última capa, tiene valencia + 1 y se llama electrón de valencia CALCIO No. ATÓMICO: 20 VALENCIA: +2 20 20 Calcio tiene dos electrones de valencia en su última capa, tiene valencia +2 NITRÓGENO No. ATÓMICO: 7 VALENCIA: 1 2 3 +4 +5 El nitrógeno tiene 1 2 3 electrones de valencia negativa y positiva, es decir ,puede recibir hasta 3 electrones o perder la misma cantidad o perder los 5 electrones de su última capa ELECTRONEGATIVIDAD La electronegatividad es una medida de fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro, en un enlace químico. Los diferentes valores de electronegatividad se clasifican según diferentes escalas Según la escala de Linus Pauling: Iónico (diferencia superior o igual a 2.0) Covalente polar (diferencia entre 2.0 y 0.5) Covalente no polar (diferencia inferior a 0.5) Cuanto más pequeño es el radio atómico, mayor es la energía de ionización y mayor la electronegatividad y viceversa. Según Linus Pauling, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones. http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_at%C3%B3mico http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_at%C3%B3mico http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_at%C3%B3mico http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_ionizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_ionizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_ionizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_ionizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_ionizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Linus_Pauling http://es.wikipedia.org/wiki/Linus_Pauling http://es.wikipedia.org/wiki/Linus_Pauling Entre dos átomos que forman un enlace químico, el núcleo de cada átomo atrae a los electrones del enlace. La medida de esta atracción se conoce como electronegatividad. Un átomo con una tendencia muy alta a atraer a los electrones de enlace será muy electronegativo (como por ejemplo, el flúor) mientras que uno con una tendencia muy baja será muy electropositivo (tendencia a ceder los electrones). Conviene no usarel término electropositivo, para evitar confusiones; es más claro citar a un átomo como poco electronegativo. ELECTRONEGATIVIDAD ELECTRONEGATIVIDAD La electronegatividad influye mucho sobre el tipo de enlace que se forma entre los átomos. Si la electronegatividad de los átomos que forman el enlace es similar, los electrones del enlace serán compartidos casi por igual y se formará un enlace covalente. Si la diferencia es muy grande, los electrones serán transferidos al átomo más electronegativo, formándose un enlace iónico. ELECTRONEGATIVIDAD En un enlace covalente, los electrones son compartidos por ambos átomos pero como distintos elementos tienen distinta electronegatividad no serán compartidos de igual forma; será más probable encontrar los electrones cerca del átomo mas electronegativo del enlace, es decir, el enlace se "polariza" y se forma un enlace covalente polar. Sólo en el caso en que los átomos del enlace sean del mismo elemento (de electronegatividades idénticas) los electrones serán compartidos por igual y se formará un enlace covalente no polar (también llamado covalente puro). ELECTRONEGATIVIDAD A mayor diferencia en electronegatividad, con mayor fuerza será un electrón atraído a un átomo particular involucrado en el enlace, y más propiedades "iónicas" tendrá el enlace ("iónico" significa que los electrones del enlace están compartidos inequitativamente). A menor diferencia de electronegatividad, mayores propiedades covalentes (compartición completa) del enlace. Cuándo hacemos leche en polvo, o cuando le echamos azúcar al té, ¿desaparece la leche o el azúcar? http://www.monografias.com/trabajos6/lacte/lacte.shtml http://www.monografias.com/trabajos15/cana-azucar/cana-azucar.shtml http://www.monografias.com/trabajos6/lacte/lacte.shtml http://www.monografias.com/trabajos15/cana-azucar/cana-azucar.shtml Claro que no, uno respondería que estos se están disolviendo en el agua. Pero en realidad, ¿Qué sucede? ¿Por qué sucede? Son hechos tan comunes que se nos olvida hacernos estas preguntas. En realidad lo que sucede es que la leche y el azúcar son solutos, que serán disueltos en un solvente como el agua. Pero ¿qué es lo que en realidad sucede? ¿Qué son los solutos y los solventes? http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml ¿Qué mantiene unidos a los Átomos? Un concepto básico en química es el estudio de cómo los átomos forman compuestos. La mayoría de los elementos que conocemos existen en la naturaleza formando agrupaciones de átomos iguales o de distintos tipos, enlazados entre sí. Todos los compuestos están constituidos por dos o más átomos de un o más elementos diferentes, unidos entre sí por enlaces ya sean estos iónicos o covalentes. http://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtml http://www.monografias.com/Quimica/index.shtml http://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtml Enlace iónico Enlace covalente Estructuras de Lewis Geometría molecular Polaridad de las moléculas Uniones Intermoleculares Estructuras de Lewis Los gases nobles se encuentran formados por átomos aislados porque no requieren compartir electrones entre dos o más atomos, ya que tienen en su capa de valencia ocho electrones, lo que les da su gran estabilidad e inercia. ( LEY DEL OCTETO) Los otros elementos gaseosos en cambio, se encuentran siempre formando moléculas diatómicas. Cada átomo de flúor tiene siete electrones en su capa de valencia, le falta sólo uno para lograr completar los ocho, que según la Regla del Octeto, le dan estabilidad. Si cada átomo de flúor comparte su electrón impar con otro átomo de flúor, ambos tendrán ocho electrones a su alrededor y se habrá formado un enlace covalente con esos dos electrones que se comparten entre ambos átomos Esta idea de la formación de un enlace mediante la compartición de un par de electrones fue propuesta por Lewis, y sigue siendo un concepto fundamental en la comprensión del enlace químico. Podemos aplicar el modelo de Lewis para explicar la formación de la molécula de Oxígeno Para que cada uno de los dos átomos de oxígeno complete un octeto de electrones, es necesario que compartan entre ellos DOS pares electrónicos. A esta situación se le conoce como DOBLE ENLACE. De manera análoga, la formación de la molécula diatómica de nitrógeno mediante el modelo de Lewis, lleva a plantear un TRIPLE ENLACE entre los átomos de N, para que ambos completen el octeto. El hidrógeno elemental también está constituido por moléculas diatómicas, pero debido a que están formadas por átomos con un solo electrón, es imposible que cumpla con la regla del octeto, el hidrógeno sólo tiende a tener DOS electrones alrededor. Método general para obtener estructuras de Lewis • Observa el tipo y el número de átomos que tiene el compuesto, a partir de su fórmula química. • Determina el número de electrones de valencia que tiene cada átomo, para lo cual puedes utilizar su posición en la tabla periódica. Con esta información también conoces el número total de electrones de valencia que vas a utilizar para construir la estructura de puntos. • Dibuja una propuesta de esqueleto para el compuesto. Para ello une a los átomos presentes entre sí con líneas rectas (éstas representan pares de electrones compartidos, o sea, enlaces sencillos). Este paso puede resultar difícil, ya que no es común contar con suficiente información para esbozar el esqueleto. Sin embargo, y a menos que tengas alguna otra información, asume que en moléculas sencillas que tienen un átomo de un elemento y varios átomos de otro, el átomo único está en el centro. •Coloca los puntos alrededor de los átomos de tal manera que cada uno tenga ocho electrones (para cumplir con la regla del octeto). Recuerda que el hidrógeno es una excepción y tan sólo tendrá dos puntos. • Verifica que el número total de electrones de valencia esté plasmado en tu estructura. Si no es el caso, posiblemente se trate de un compuesto que no satisface la regla del octeto Método general para obtener estructuras de Lewis Un enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicos ENLACE QUÍMICO Los enlaces varían ampliamente en su fuerza. Generalmente, el enlace covalente y el enlace iónico suelen ser descritos como "fuertes", mientras que el enlace de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals son consideradas como "débiles". http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula http://es.wikipedia.org/wiki/Compuestos_qu%C3%ADmicos http://es.wikipedia.org/wiki/Compuestos_qu%C3%ADmicos http://es.wikipedia.org/wiki/Compuestos_qu%C3%ADmicos http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_de_hidr%C3%B3geno http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_de_hidr%C3%B3geno http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_de_hidr%C3%B3geno http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_de_hidr%C3%B3geno http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_de_hidr%C3%B3geno http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waalshttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals ENLACE QUÍMICO Los enlaces covalentes pueden ser simples cuando se comparte un solo par de electrones, dobles al compartir dos pares de electrones, triples cuando comparten tres tipos de electrones, o cuádruples cuando comparten cuatro tipos de electrones. ENLACES COVALENTES Los enlaces covalentes no polares se forman entre átomos iguales, no hay variación en el número de oxidación. Los enlaces covalentes polares se forman con átomos distintos con gran diferencia de electronegatividades. La molécula es eléctricamente neutra, pero no existe simetría entre las cargas eléctricas originando la polaridad, un extremo se caracteriza por ser electropositivo y el otro electronegativo. ENLACE QUÍMICO ENLACES COVALENTES El tipo de enlace que se observa en la molécula de hidrógeno y en otras moléculas en que los electrones son compartidos por los dos núcleos se llama enlace covalente. En la molécula de H2 los electrones residen principalmente en el espacio entre los núcleos en donde son atraídos de manera simultánea por ambos protones. El aumento de fuerzas de atracción en esta zona provoca la formación de la molécula de H2 a partir de dos átomos de hidrógeno separados. La formación de un enlace entre los átomos de hidrógeno implica que la molécula H2 es más estable por determinada cantidad de energía, que dos átomos separados ENLACE COVALENTE SIMPLE ENLACE COVALENTE MULTIPLE La formación de la molécula de O2, se puede explicar así por la compartición de dos electrones de valencia aportados por cada átomo formándose un enlace covalente doble entre los átomos de oxígeno http://www.genomasur.com/ani 2/covalente doble.JPG Enlace iónico Tipo de interacción electrostática entre átomos que tienen una gran diferencia de electronegatividad. El enlace iónico se forma cuando un átomo que pierde electrones relativamente fácil (metal) reacciona con otro que tiene una gran tendencia a ganar electrones (no metal). el enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de fuerzas de atracción electrostática entre los iones de distinto signo. Se da cuando uno de los átomos capta electrones del otro. Enlace iónico El metal dona uno o más electrones formando aniones que son iones con carga negativa o cationes con una carga positiva y configuración electrónica estable. Estos electrones luego ingresan en el no metal, originando un ion cargado negativamente o anión, que también tiene configuración electrónica estable. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se unan y formen un enlace. http://es.wikipedia.org/wiki/Electrost%C3%A1tica http://es.wikipedia.org/wiki/Ion http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo http://es.wikipedia.org/wiki/Electrones http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a9/Ionic_bonding.png http://es.wikipedia.org/wiki/Metal http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Ion http://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Configuraci%C3%B3n_electr%C3%B3nica http://es.wikipedia.org/wiki/Configuraci%C3%B3n_electr%C3%B3nica http://es.wikipedia.org/wiki/Configuraci%C3%B3n_electr%C3%B3nica http://es.wikipedia.org/wiki/No_metal http://es.wikipedia.org/wiki/No_metal http://es.wikipedia.org/wiki/No_metal http://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3n Enlace iónico Un átomo de Sodio dona un electrón a un átomo de Cloro para formar los iones sodio y cloro. FUERZAS INTERMOLECULARES Una gran diferencia de electronegatividad entre dos átomos enlazados fuertemente en una molécula ocasiona la formación de un dipolo (un par positivo-negativo de cargas eléctricas parciales permanentes). Los dipolos se atraen o repelen unos a otros. Atracción entre dipolo y dipolo Existen gases cuyas moléculas están formadas por átomos que tienen diferente electronegatividad (enlace covalente polar) y que se hallan dispuestos de forma que en la molécula existen zonas con mayor densidad de electrones que otras (polo negativo y positivo respectivamente). http://es.wikipedia.org/wiki/Electronegatividad http://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo Enlace de hidrógeno En el agua el átomo de hidrógeno está unido con el de un elemento bastante más electronegativo como es el oxígeno. Dada la pequeñez del átomo de hidrógeno (es el átomo más pequeño) y la ausencia de electrones que protejan su núcleo (el átomo de hidrógeno tiene sólo un electrón), la molécula será muy polar, lo cual implica la posibilidad de que se unan unas con otras mediante fuerzas de tipo eléctrico entre polos de distinto signo El hidrógeno es el único átomo capaz de formar este tipo de enlace porque al ser tan pequeño permite que los otros átomos más electronegativos de las moléculas vecinas puedan aproximarse lo suficiente a él como para que la fuerza de atracción sea bastante intensa. •Se presentan compuestos que tienen enlaces covalentes entre el hidrogeno y un átomo muy electronegativo, como fluor, oxigeno o nitrógeno, originando una atracción dipolo-dipolo muy fuerte. •Este tipo de enlace se produce cuando el átomo de hidrogeno de una molécula es atraído por un centro de carga negativo de otra molécula. la atracción molecular por puente de hidrogeno entre las mismas o diferentes moléculas. •Los compuestos cuyas moléculas presentan atracción por puente de hidrogeno tiene puntos de ebullición mayores ,comparados con los compuestos análogos de los elementos del mismo grupo. PUENTE DE HIDRÓGENO http://www.monografias.com/trabajos12/conpurif/conpurif.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtml Dipolo instantáneo a dipolo inducido (van der Waals) son las interacciones más débiles,entre todas las sustancias químicas. En el átomo de helio: en cualquier instante, la nube electrónica alrededor del átomo (que, de otro modo sería neutral) puede estar ligeramente desbalanceada, con momentáneamente más carga negativa en un lado que en el otro. Esto es a lo que se refiere como un dipolo instantáneo. Este dipolo, con su carga ligeramente desbalanceada, puede atraer o repeler a los electrones en los átomos de helio vecinos, estableciendo otro dipolo (dipolo inducido). Los dos átomos se estarán atrayendo por un instante, antes que la carga se rebalancee y los átomos se muevan. http://es.wikipedia.org/wiki/Nube_electr%C3%B3nica •Estas son fuerzas de naturaleza totalmente electrostáticas, es decir, se producen como consecuencia de la atracción entre centros de carga eléctrica opuesta, muy próximos entre sí en el caso de las moléculas polares, es fácil comprender la atracción entre carga parcial positiva (&+)y carga parcial negativa(&-). •Existen moléculas no polares en las cuales, al aproximarse unas a otras, por la acción de un agente a externo, por ejemplo la temperatura, se forman dipolos inducidos. Con eso también aparecen las fuerzas de Van Der Waals. http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml 1. Antecedentes de la tabla periódica. 2. Ley periódica Fueron varios los intentos que se hicieron para ordenar los elementos de una forma sistemática. En 1817 J. W. Doberiner, químico alemán, recomendó la clasificación de los elementos por tríadas, ya que encontró que la masa atómica del estroncio, se acerca mucho al promedio de las masas atómicas dos metales similares: calcio y bario. Encontró otras tríadas como litio, sodio y potasio, o cloro, bromo y yodo; pero como no consiguió encontrar suficientes tríadas para que el sistema fuera útil. La distribución más exitosa de los elementos fue desarrollada por Dimitrii Mendeleev (1834-1907), químico ruso. En la tabla de Mendeleev los elementos estaban dispuestos principalmente en orden de peso atómico creciente, aunque había algunos casos en los que tuvo que colocar enelemento con masa atómica un poco mayor antes de un elemento com una masa ligeramente inferior. Por ejemplo, colocó el telurio (masa atómica 127.8) antes que el yodo (masa atómica 126.9) porque el telurio se parecía al azufre y al selenio en sus propiedades, mientras que el yodo se asemejaba al cloro y al bromo. Mendeleev dejó huecos en su tabla, pero él vio éstos espacios no como un error, sino que éstos serían ocupados por elementos aun no descubiertos, e incluso predijo las propiedades de algunos de ellos. Después del descubrimiento del protón, Henry G. J. Moseley (1888-19915), físico británico, determinó la carga nuclear de los átomos y concluyó que los elementos debían ordenarse de acuerdo a sus números atómicos crecientes, de está manera los que tienen propiedades químicas similares se encuentran en intervalos periódicos definidos, de aquí se deriva la actual ley periódica: "Los elementos están acomodados en orden de sus número atómicos crecientes y los que tienen propiedades químicas similares se encuentran en intervalos definidos." Elementos y Símbolos Elementos Son sustancias primarias que forman la materia. No se pueden romper en sustancias más simples. Existen diferentes tipos de elementos . Ejemplo: Fe – hierro, presente en la hemoglobina que lleva el oxígeno en la sangre. Existen 112 elementos, 88 ocurren naturalmente, los demás se producen artificialmente Símbolos Químicos Muchos nombres de elementos surgen de planetas, mitología, minerales, colores, geografía y personas famosas. Algunos provienen del latín o griego. Símbolos Químicos Abreviatura de una o dos letras que se le asigna a cada elemento. Elementos esenciales a la salud Oxígeno – O, se encuentra en agua, carbohidratos, grasas y proteínas Carbono – C, carbohidratos, grasas y proteínas Calcio – Ca, huesos y dientes Azufre – S, algunos amino ácidos 83 LA TABLA PERIÓDICA 84 A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares estén juntos. El resultado final el sistema periódico Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z) GRUPOS a las columnas de la tabla PERÍODOS a las filas de la tabla Se denominan La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades químicas similares GRUPO FAMILIA I A Metales alcalinos II A Metales alcalinotérreos III A Familia del boro IV A Familia del carbono V A Familia del nitrógeno VI A Calcógenos VII A Halógenos VIII A Gases nobles FAMILIAS.- Están formadas por los elementos representativos (grupos "A") y son: 86 GRUPOS P E R ÍO D O S 87 ESPECIES CON CARGA ELÉCTRICA. IONES. Si un átomo neutro gana o pierde electrones, se convierte en una especie cargada, denominada ion Si gana electrones, hay exceso de éstos, el ion será negativo y se denomina anión Si pierde electrones, hay defecto de éstos, el ión será positivo y se denomina catión Los elementos químicos se pueden clasificar, según su facilidad para perder o ganar electrones Metales No metales Semimetales Gases nobles Tipo de elemento Ejemplo Facilidad para formar iones Li, Be, Re, Ag O, F, I, P Si, Ge He, Ne, Ar Forman fácilmente iones positivos Forman fácilmente iones negativos Forman con dificultad iones positivos No forman iones 88 Los elementos de un mismo grupo, tienen propiedades químicas semejantes, ya que tienen el mismo número de electrones en su capa de valencia (última capa electrónica) y están distribuidos en orbitales del mismo tipo Por ejemplo, los elementos del grupo 17: Elemento Configuración más externa Configuración electrónica Flúor Cloro Bromo Yodo 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5 ns2 np5 Estos hechos sugieren que las propiedades químicas de un elemento están relacionadas con la configuración electrónica de su capa de valencia 89 Los bloques del Sistema Periódico se ubican de la siguiente forma 90 EL TAMAÑO ATÓMICO. Los átomos e iones no tienen un tamaño definido, pues sus orbitales no ocupan una región del espacio con límites determinados. Sin embargo, se acepta un tamaño de orbitales que incluya el 90% de la probabilidad de encontrar al electrón en su interior, y una forma esférica para todo el átomo. A continuación se muestra con el tamaño relativo de los átomos de los elementos representativos. Los radios están expresados en nm (1 nm = 10-9 m) Los radios de los átomos varían en función de que se encuentren en estado gaseoso o unidos mediante enlaces iónico, covalente o metálico 91 En iones positivos (cationes): el tamaño del catión es más pequeño que el del átomo neutro ya que al perder electrones de la capa más externa, los que quedan son atraídos por el núcleo con más fuerza por la carga positiva del núcleo En iones negativos (aniones): el tamaño del anión es más grande que el del átomo neutro. Un ión negativo se forma cuando el átomo gana electrones. Estos electrones aumentan las fuerzas de repulsión existentes entre ellos 92 ENERGÍA DE IONIZACIÓN. La primera energía de ionización (EI) es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso Ca (g) + EI Ca+ (g) + e- La segunda energía de ionización es la energía necesaria para arrancar el siguiente electrón del ión monopositivo formado: Ca+ (g) + 2ªEI Ca2+ (g) + e- La energía de ionización disminuye al descender en un grupo ya que la carga nuclear aumenta y también aumenta el número de capas electrónicas, por lo que el electrón a separar que está en el nivel energético más externo, sufre menos la atracción de la carga nuclear (por estar más apantallado) y necesita menos energía para ser separado del átomo 93 ENERGÍA DE IONIZACIÓN La energía de ionización crece al avanzar en un período ya que al avanzar en un período, disminuye el tamaño atómico y aumenta la carga positiva del núcleo. Así, los electrones al estar atraídos cada vez con más fuerza, cuesta más arrancarlos Excepciones: las anomalías que se observan tienen que ver con la gran estabilidad que poseen los átomos con orbitales semiocupados u ocupados, debido a que los electrones son más difíciles de extraer. 94 ELECTRONEGATIVIDAD. La electronegatividad es la tendencia que tienen los átomos de un elemento a atraer hacia sí los electrones cuando se combinan con átomos de otro elemento. Por tanto es una propiedad de los átomos enlazados La determinación de la electronegatividad se hace conforme a dos escalas: Escala de Mulliken: Considera la electronegatividad como una propiedad de los átomos aislados, su valor es: Escala de Pauling: Se expresa en unidades arbitrarias: al flúor, se le asigna el valor más alto, por ser el elemento más electronegativo, tiene un valor de 4 y al cesio, que es el menos electronegativo se le asigna el valor de 0,7 2 EIAE EN La electronegatividad aumenta con el número atómico en un período y disminuye en un grupo. El valor máximo será el del grupo 17 y el valor nulo es el de los gases nobles 95 CARÁCTER METÁLICO. Metales: • Pierden fácilmente electrones para formar cationes • Bajas energías de ionización • Bajas afinidades electrónicas • Bajas electronegatividades • Forman compuestos con los no metales, pero no con los metales Según el carácter metálico podemos considerar los elementos como: No Metales: • Ganan fácilmente electrones para formar aniones • Elevadas energías de ionización • Elevadas afinidades electrónicas • Elevadas electronegatividades• Forman compuestos con los metales, y otros con los no metales Semimetales o metaloides: • Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales (Si, Ge) 96 REACTIVIDAD. Disminuye al avanzar en un período Aumenta al descender en el grupo Aumenta al avanzar en un período Aumenta al ascender en el grupo En los gases nobles la reactividad es casi nula o muy baja, debido a que poseen configuraciones electrónicas muy estables Los metales reaccionan perdiendo electrones, así cuanto menor sea su energía de ionización serán más reactivos. La reactividad: Los no metales reaccionan ganando electrones, así cuanto mayor sea su afinidad electrónica serán más reactivos. La reactividad: 97 LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS VARÍAN DE LA SIGUIENTE MANERA NUMERO ATÓMICO •Es el número entero positivo que es igual al número total de protones en el núcleo del átomo. Se suele representar con la letra Z (del alemán Zahl, que quiere decir número). •El número atómico es característico de cada elemento químico y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear. http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_del_%C3%A1tomo http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_del_%C3%A1tomo http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_del_%C3%A1tomo http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_del_%C3%A1tomo http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_del_%C3%A1tomo
Compartir