Tabla periodica, estudio de los elementos quimicos by jose rivera

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

“MINISTERIO DE EDUCACIÓN

UNIDAD DE GESTION EDUCATIVA LOCAL 05 SAN DE LURIGANCHO- EL AGUSTINO

INSTITUCIÓN EDUCATIVA N° 113 “MANUEL ALOMIA ROBLES”

DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE QUINTO DE SECUNDARIA

Prof. José Rivera Aldave

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

“MINISTERIO DE EDUCACIÓN

UNIDAD DE GESTION EDUCATIVA LOCAL 05 SAN DE LURIGANCHO- EL AGUSTINO

INSTITUCIÓN EDUCATIVA N° 113 “MANUEL ALOMIA ROBLES”

DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE

Prof. José Rivera Aldave

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

INTRODUCCIÓN: La idea de clasificar los elementos, es tan antigua como las mismas concepciones sobre su existencia. Demócrito, el creador de la Filosofía Atomística de la Materia, afirmaba que: “Las variedades de las cosas dependen de la naturaleza de sus átomos constituyentes, así el alma está formada por átomos finos y redondeados semejantes a los del fuego y el cuerpo humano por átomos ordinarios”. TRIADAS DE DOBEREINER (1829): Químico alemán, agrupó de tres en tres a los elementos con propiedades químicas muy parecidas y con pesos atómicos aproximadamente iguales, o el peso atómico del elemento de un medio aproximadamente la media aritmética de los otros dos así por ejemplo:

Hierro

Cloro

Azufre

Cobalto

Bromo

Selenio

Niquel

Yodo

127

Telurio

128

OCTAVAS DE NEWLANDS (1864): Estableció que cuando los elementos se ordenan en orden creciente a sus pesos atómicos, reaparecen las semejanzas de propiedades físicas y químicas después de cada intervalo de 8 elementos. A causa de cierta semejanza con la escala musical, Newlands denominó esta la “LEY DE LAS OCTAVAS”. Su propuesta fue ridiculizada. Sin embargo, más adelante se llegó a reconocer su importancia fundamental, siendo galardonado con la “DAVY MEDAL AWARD” en 1887.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

MENDELEYEV (RUSO) Y MEYER (ALEMÁN) (1869): Como consecuencia de sus esfuerzos independientes comienzan a evolucionar finalmente la Clasificación Periódica. Las ideas de Mendeleyev sobre la clasificación de los elementos se basan en gran parte sobre consideraciones de las propiedades químicas, mientras que la de Meyer, hacía más hincapié en sus características físicas. Sin embargo ambos hicieron resaltar la Ley de la Periodicidad de Propiedades en función a los Pesos Atómicos. Mendeleyev fue mucho más lejos que Meyer en lo referente a claridad de exposición, significación de series e impares de los elementos, importancia de la Ley Periódica, elementos de Transición, etc. por lo que se le reconoce mayor aportación a este desarrollo. Los trabajos de Mendeleyev y Meyer, fueron publicados en marzo y diciembre de 1869, respectivamente. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS SEGÚN MENDELEYEV: Mendeleyev ordenó su clasificación de acuerdo a la ley siguiente; LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS SON UNA FUNCIÓN PERIÓDICA DE SU PESO ATÓMICO. Colocó los cuerpos simples, deja líneas horizontales llamados SERIES según el orden creciente de sus pesos atómicos y observó que los elementos así colocados diferían de sus propiedades análogas a las anteriores. Ubicando además estos elementos uno debajo de los otros. Formó FAMILIAS NATURALES de propiedades semejantes, consiguió de esta manera 8 columnas verticales que denominó GRUPOS. IMPORTANCIA DE LA CLASIFICACIÓN DE MENDELEYEV: 1. Las familias naturales están agrupadas según su valencia, tales como F, Cl, Br,.....; colocados en una misma columna. 2. Permitió descubrir ciertas analogías no observadas, como las del boro y aluminio. 3. Consiguió determinar los pesos atómicos de ciertos elementos como el berilio. 4. Los gases nobles, posteriormente descubiertos, encontraron un lugar adecuado en dicha clasificación (a la derecha del grupo VII ) perfeccionando la tabla. 5. En el cuadro se dejaron casillas vacías en las que Mendeleyev PREDIJO, serían ocupadas por elementos desconocidos, cuyas propiedades se atrevió a determinar; predicciones que años después fueron confirmados:

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Eka-aluminio :

Galio (Boisbaudran, 1875)

Eka-boro

Escandio (L. Nelson, 1879)

Eka-silicio

Germanio (C. Winkler, 1886)

INCONVENIENTES DE ESTA LEY PERIÓDICA: 1. El hidrógeno no encuentra una posición única. 2. Presenta dificultades para la ubicación de las tierras raras. 3. Algunos elementos están colocados con relación a sus pesos atómicos en posición a su propiedad. Así por ejemplo, el cobre, la plata, y el otro se encuentran en el grupo de los metales alcalinos. 4. Ordenando a los elementos en función a sus pesos atómicos, entran en contradicción las parejas K-Ar, I-Te, Ni-Co, que deben invertirse para adecuarse a la tabla. CLASIFICACIÓN ACTUAL DE LOS ELEMENTOS: En 1913, el Inglés HENRY G. MOSELEY estableció un método de obtención de valores exactos de la carga nuclear, y en consecuencia el número atómico de los elementos. Con este criterio científico como BOHR, WERNER Y RYBERG, propusieron ordenar el sistema periódico de los elementos, “en orden creciente a su número atómico”, tal modo que se correspondan en columnas los elementos que tienen propiedades análogas. La forma actual, es denominada también “FORMA LARGA” PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS Y LA TABLA PERIÓDICA: 1. ELECTRONEGATIVIDAD (EN): Es la capacidad de un átomo, que comparte un enlace molecular; de desplazar hacia si el par de electrones de enlace. 2. CARÁCTER NO METÁLICO (NM): Los no metales tienen la característica de ganar electrones. 3. CARÁCTER METÁLICO (M): Los metales tienen la característica de perder con mucha facilidad de electrones de su último nivel. 4. RADIO ATÓMICO (R.A): Es la distancia entre núcleo y la última capa electrónica de un elemento neutro, pero con el entorno de una nube electrónica no puede ser definido con precisión, experimentalmente se calcula como la mitad de la distancia entre dos átomos iguales unidos por determinado tipo de enlace. Esta cantidad se mantiene constante en las uniones de átomos diferentes y permite considerar constantemente el radio atómico.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

EVALUACIÓN 1.) Clasificó a los elementos en triadas______________ y en octavas___________________ a) Newlands – Dobereiner

b) Meyer – Newlands

d) Dobereiner – Newlands

c) Mendeleiev – Ryberg

e) Werner – Mendeleiev

2.) Mendeleiev ordena a los elementos en función a____________ atómicos, en la actualidad se ordena por su______________ atómico. a) Pesos-número

b) número-pesos

d) pesos-electronegatividad

c) electronegatividad-pesos

e) números-protones

3.) Los alquimistas buscaron_________________ que daba la vida eterna y_______________ que transmutaba todo metal en oro. a) elixir de la vida-flogisto

b) flogisto-piedra filosofal

d) piedra filosofal-elixir de la vida

c) flogisto-elixir de la vida

e) elixir de la vida-piedra filosofal

4.) Los elementos de los griegos fueron: ____________, fuego, ____________, tierra. a) aire-éter

b) éter-frío

c) agua-aire

d) helio-húmedo

e) agua-suelo

5.) Determinó un método exacto para obtener el valor de la carga nuclear y números atómicos. a) Ryberg

b) Moseley

c) Bohr

d) Werner

e) Meyer

6.) En la tabla moderna las familias ______________ llegan al subnivel S. a) IA – IIA

b) IIIA-IVA

c) IVA-VA-VIA

d) VIIA-VIIIA

e) VIIIA-IA

7.) Los metales de transición (familia B) lo ocupa el subnivel_______ y tienen a________ elementos por nivel. a) p – 6

b) d – 10

c) S – 2

d) f – 14

e) d – 9

8.) Los metales de transición interna pertenecen al subnivel_____ y tienen a______ elementos por nivel. a) p – 6

b) S – 2

c) f – 14

d) d – 10

e) f – 12

9.) El subnivel P pertenece a____________ y ___________ tienen a _____ elementos por nivel. a) metales-metaloides-10

b) no metales-metaloides-6

d) no metales-gases nobles - 6

c) gases nobles-metales-14

e) metaloides-gases nobles-6

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

10.)

Los símbolos químicos vienen de nombres en idioma___________

y____________ a) Inglés-francés

b) latín-castellano

c) latín-inglés

d) griego-francés

e) griego-latín

11.)

12.)

13.)

14.)

Natrium

Hidrargyrum

Kalium

Argentum

a) Potasio

a) Hidrógeno

a) Tungsteno

a) Plata

b) Sodio

b) Hierro

b) Calcio

b) Aluminio

c) Nitrógeno

c) Mercurio

c) Astato

c) Arsénico

d) Estaño

d) Plomo

d) Potasio

d) Actinio

e) Antimonio

e) Azufre

e) Vanadio

e) Argón

15.)

Relacionar:

16.)

Relacionar:

a) Dobereiner (

) orden de pesos

a) Marie Curie

(

) oxígeno

b) Mendeleiev (

) orden por número

b) Nelson

(

) germanio

c) Newlands

(

) triadas

c) Lavoissier

(

) polonio

d) Moseley

(

) establece el número

d) Winkler

(

) galio

e) Ryberg

(

) octavas

e) Boisbaudran (

) escandio

a) b, c, d, a, e

b) a, c, d, e, b

a) c, d, a, e, b

b) e, d, a, b, c

c) d, c, b, a, e

d) e, a, c, d, b

c) d, c, b, a, e

d) c, a, d, e, b

e) d, e, a, d, c

e) d, c, e, a, b

17.)

Relacionar:

e) e, c, b, a, d

a) Anfígenos

(

) xenón

18.)

Relacionar:

b) Halógenos

(

) rubidio

a) Carbonoides

c) Gas noble

(

) azufre

b) Nitrógenoideos (

) S2, P5

d) Metaloides

(

) yodo

c) Alcalino térreos (

) S2, P2

e) Alcalinos

(

) galio

d) Halógenos

(

) S2, P4

a) b, c, d, a, e

b) d, c, b, a, e

e) Anfígenos

(

) S2, P4

c) c, e, a, b, d

d) c, a, e, b, d

a) b, c, d, e, a

(

) S2

b) c, d, e, a, b

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

c) e, d, a, c, b

d) c, d, a, e, b

19.)

e) d, c, a, b, e

ALOTROPÍA:_____________________________________________

___________________________________________________________________________ ________________ ANFÓTEROS:_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 20.)

ANFÍGENOS:

_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 21.)

HALÓGENOS:

____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 22.)

FLOGISTO:

______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 23.)

Marcar

Verdadero

Falso.

a) VVFF a) Todos los anfígenos son sólidos excepto el oxígeno que es gaseoso

(v) (f)

b) FVFV

b) El polonio es un anfígeno radioactivo descubierto por María Slodowska ( v ) ( f )

c) FFFV

c) Los halógenos se presentan como biatómicos, muy electronegativos

(v) (f)

d) VVVF

d) Los alcalinos son estables ante el agua y forman aniones

(v) (f)

e) FFVV

24.) Marcar Verdadero o Falso.

a) FVFV

a) Los gases nobles forman enlaces simples y dobles

(v)

(f)

b) VFVF

b) La primera familia de los no metales es la de carbonoideos

(v)

(f)

c) FFVV

c) El carbono tiene forma alotrópica como diamante

(v)

(f)

d) VVFF

d) La familia nitrogenoidea tiene al fósforo que es venenoso

(v)

(f)

e) VVVF

Desarrollar (Cuaderno) 25.)

Explicar la importancia del flogisto para el avance de la química.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

26.)

Averiguar el hallazgo de 10 elementos con sus descubridores.

27.)

Escoger 5 elementos de diferentes familias y dar sus propiedades,

usos en la industria e importancia. 28.)

Averiguar la biografía de 2 científicos que ayudaron a clasificar los

elementos químicos. 29.)

Llenar la tabla periódica en blanco, colocando símbolos, pesos y

valencias.

Halógeno s

Alcalinos

IIA Alcalino

METALES DE TRANSICIÓN

IIIA Metal oides5

térreos

2 3 4 5 6

Frágiles

VIIIB Dúctiles Maleables

1 IIIB IVB VB VIB VIIB d

d X+1

IIB

104

105

106

107

108

109

110

La Ac

IVA Carb

Nitro

ono

genoi

Gases Nobles

VIA VIIA Anfíg 8enos

10 18

100

101

102

103

6 Lantánidos 89

7 Actínidos

s 1 s 2 d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 p 1 p 2 57

VIIIA

f 9 f 10 f 11

f 12

f 13

f 14

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN FORMA GENERAL 1) METALES.- Cuerpo simple, buen conductor de electricidad y de calor, dúctiles y maleables. a) METALES REPRESENTATIVOS . Los elementos representativos son aquellos cuyas propiedades en un mismo grupo no varían sustancialmente, tienen propiedades similares. Son

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

considerados representativos los elementos de nivel A. ejemplo el grupo VII A tiene a los halógenos. Los electrones de alta energía de los metales representativos se hallan en los orbitales s, de los no metales en orbitales p, de los gases nobles en orbitales P (excepto el helio), de los elementos de transición en orbitales d y elementos de transición interna en orbitales F.

Gases

Metales S2 Representativos Elementos de transición d1………………………..

d10

No metales

Nobles

P1…………….….

Metaloides

Actinidos Lantanidos

Elementos de transición interna F1……….. F14

b) METALES DE TRANSICIÓN. Fe, Cu, Ag, Au. Fe26 Cu29,

2e-, 8e-, 14 e-, 2e-

c) METALES DE TRANSICIÓN INTERNA.

Lantánidos y actínidos

2) NO METALES .- Tienen características opuestas a los metales, tiene la tendencia de ganar e-.

ANFÍGENOS. O2, S, Se, Te, Po

(VI-A).

ns2, np4

•

El O2 es el más abundante en la tierra presente en los seres vivos, aire, agua y óxidos.

•

Tiene 6 electrones de valencia. El S es hallado en yacimientos mineros en estado sólido.

•

Algunos presentan el fenómeno de alotropía. (ejem: O2 – oxígeno  O3 ozono)

•

Todos son sólidos excepto el oxígeno (gaseoso)

•

El Polonio (Po) pertenece a este grupo pero es un elemento radioactivo.

HALÓGENOS. F2, Cl2, Br2, I2 (VII-A)

ns2, np5

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Son engendradores de sales, derivados del cloruro de sodio (sal común), no están libres en la naturaleza.

• Sus moléculas son biatómicas F2, Cl2, Br2, I2 • Son buenos oxidantes. Todos reaccionan con los metales formando haluros. • Tiene 7 electrones de valencia en su última capa. • Son muy electronegativas (el fluor es el mayor). • Forman aniones monovalentes (atraen 1 electrón del I-A.)

3) GASES NOBLES.- He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, son gases inertes. • Tiene 8 e- en su capa externa, excepto el helio que tiene sólo 2e-/ moléculas monoatómicas • Su configuración electrónica siempre termina en np6, excepto He que termina 1s2. • No interaccionan con el oxígeno para formar óxidos.

DESCRIPCIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA Constituido por los niveles (7) y familias.

• FAMILIA A. Corresponde a las propiedades básicas que presentan algunos elementos químicos, según su naturaleza de reacción al formar enlaces químicos fuertes, así como en función a su estructura electrónica similar que corresponde al último nivel capa o piso de energía entendidas como nivel de valencia o nivel de oxidación. Los grupos o familias del nivel A son los siguientes:

IA. Metales Alcalinos.

ns1 H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

• (Reaccionan violentamente con e agua, con el oxígeno-forman óxidos básicos) • Reaccionan con halógenos formando el cloruro, buenos conductores de electricidad. • Forman cationes monovalentes (Pierden con facilidad su electrón final)

II A. Metales Alcalinos Terreos .

Ns2 (Segunda familia de los metales ligeros) Be, Mg,

Ca, Sr, Ba, Ra. • Todos los elementos tienen 2 electrones en su última capa, formando cationes divalentes. • Más densos que el agua. Muy reactivos al agua generando energía.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• No se hallan libres en la naturaleza, están combinados formando compuestos del tipo iónico excepto el Berilio que sólo forma enlaces covalentes.

III A. Familia del Boro o trivalentes del Boro .

Ns2, np1 B, Al, Ga, In, Ta (1ra

familia de no metales)

• El boro y el aluminio son los elementos más frecuentes están como compuestos (borax y bauxita) mientras que el resto del grupo son escasos.

• El aluminio es el más abundante, siendo el 3ro en abundancia en la naturaleza.

IV A. Familia del Carbono o Carbonoideos . Ns2, np2 (2da familia de los no metales) C, Si, Ge, Sn, Pb. • Estos elementos presentan una variedad de formas alotrópicas y sus propiedades están de acuerdo a cada variedad. El silicio luego del oxígeno es el más abundante en la tierra.

• El carbono es la base molecular de la materia viva por su tetravalencia y auto saturación.

• ALOTROPÍA. Cambio en las propiedades de un elemento sin alterar su estado. • Estos elementos poseen propiedades características de los metales y de los no metales a la vez, caso de que a excepción del carbono, el resto tiene aspecto de metales.

V A. Familia del Nitrógeno o Nitrogenoideos. Ns2,np3(3ra familia de los no metales) N2, P4, As, Sb, Bi. • El nitrógeno (71% en la naturaleza) es un gas incoloro, inodoro y poco soluble en agua, no combustible.

• El fósforo se encuentra como minerales, tiene formas alotrópicas, sólido a T° ambiente, muy venenoso combinándose con los halógenos desprendiendo gran cantidad de luz y calor.

VI A. Familia del Oxígeno o Anfígenos . Ns2,np4 (4ta familia de los no metales) O2, S, Se, Te, Po • El O2 es un gas, incoloro, inodoro e insípido, poco soluble, soluble en soluciones orgánicas. • El S, es una sustancia sólida de color amarillo limón, inodora, quebradiza, mal conductor de calor y electricidad.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

VII A. Halógenos o Familia del Fluor .

Ns2,np5 (5ta familia de los no metales) F2, Cl2,

Br2, I2

VII A. Gases nobles.

ns2, ns6 He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, son gases inertes.

CGRUPO IA

ALCALINOS ns1

Tienen 1 e– en su capa más externa de valencia y son monovalentes positivos. Forman óxidos básicos al reaccionar con el oxígeno. Elementos químicamente activos. Electropositivos.

4 M + O2

→

2 M2 O

Agentes reductores.

4 Li + H2 O

→

2 Li OH + H2 ↑

Reaccionan violentamente con agua.

Reaccionan con los Halógenos dando sales haloideas.

Iónicos son buenos conductores de la corriente eléctrica. Metales muy blandos de bajo punto de fusión.

LITIO. Metal blanco plateado, coloración roja de su llama. No está presente en estado nativo, sólo como compuestos (silicatos) Presente en el agua de mar y aguas minerales (propiedades diuréticas)

Es el elemento más ligero de los no gaseosos. Se obtiene por una mezcla de cloruros de litio y potasio fundidos (electrolisis)

APLICACIONES. En cerámica como agente opacizante y aglutinante Usado en el campo nuclear el isótopo 7Li usado en reactores nucleares de resistencia térmica. Usado en metalurgia como degasificante, desoxidante y purificante. En medicina como agente terapéutico en el síndrome maniaco-depresivo. El hidróxido de Litio LiOH se usa como purificador de aire en submarinos. El hidruro de litio es componente de cohetes y el perclorato de litio LiClO4, es usado como comburente de propelentes de cohetes.

Na 11

SODIO. Sexto elemento más abundante en la corteza terrestre su mineral más abundante es la sal gema NaCl (cloruro de sodio) Se encuentra en forma de carbonatos, nitratos, sulfatos y boratos.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

En los mares tiene una proporción de 30 g de NaCl por litro de agua. Da una llama amarilla. Líquido es un excelente conductor de calor (sustancia enfriante).

A T°

ambiente es un sólido maleable, en estado líquido parece al mercurio. La reacción con agua es explosiva ya que el calor desprendido quema el oxígeno que se forma. Reacciona fácilmente con el cloro, flúor, azufre, selenio y telurio, es necesario T° elevadas para que reaccione con nitrógeno, fósforo: arsénico y antimonio.

EMPLEO. Como aleación del plomo en la producción del tetraetil plomo y tetra metil plomo como antidetonante de la gasolina.

CLORURO DE SODIO. Sal gema.

NaCl; es un cuerpo sólido que cristaliza en cubos,

incoloro de sabor salado característico, muy soluble en agua.

Delicuescencia (absorción de humedad ambiental) que presenta se debe a la impureza con cloruro de magnesio MgCl2 y el cloruro de calcio CaCl2. Usado en la alimentación humana, en conservación de carnes y pescado (salazón) y como materia prima para obtener ácido clorhídrico y carbonato de sodio.

HIDRÓXIDO DE SODIO. Cuerpo sólido blanco, muy soluble en el agua. Es muy delicuescente donde se carbonata fácilmente en el CO2 del ambiente. Es una base muy enérgica y corrosiva llamado soda cáustica. Con grasa dan jabones. Usado en la industria textil, del papel, de esmaltes y barnices.

CARBONATO DE SODIO.

Cristales altamente eflorescentes (en el

aire se deshidratan pasando a una forma amorfa). Es la sal de soda usado en el lavado de ropa y en la fabricación de vidrio, depuración de aguas.

K 19

POTASIO. Arde con una llama violeta. Ampliamente difundido en la corteza terrestre, constituye el 2,5% del peso, concentraciones elevadas en las plantas. Los

iones de potasio K+ desarrollan un papel importante en la transmisión de impulsos nerviosos.Es un metal blando, uno de los reductores más potentes, fuertemente cáustico.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

USOS. En estado elemental se usa en aleación con el sodio como fluido. Termo aislante en los reactores nucleares. Además en forma combinada se usa como fertilizante como cloruro de potasio KCl, nitrato de potasio (salitre caro) KNO3 y sulfato de potasio K2SO4 Bromuro de potasio Kbr usado en fotografías y fármaco sedante. Carbonato de potasio K2CO3 usado en fabricación de jabones, vidrio y esmaltes. Clorato de potasio KClO3 oxidante energético usado como herbicida y desinfectante, también en explosivos, fuegos artificiales y materiales inflamables. Hidróxido de potasio KOH base muy fuerte usada en la preparación de jabones blandos y pilas alcalinas de níquel – hierro potasa cáustica.

RUBIDIO. Abundante en las pegmatitas, también en los basaltos, calcáreas, arcillas, granitos, agua de mar.

Su isótopo Rb87 es radiactivo. Reacciona con el fósforo, azufre, el silicio y el germanio. En contacto con la piel provoca quemaduras con destrucción de tejidos. Usado como indicador del tiempo geológico con la desintegración del Rubidio 87. Usado en Células fotoeléctricas.

CESIO. Se encuentra en mínima cantidad en minerales de potasio.

133

Cs 55

Es un metal muy blando, blanco plateado. Sus isótopos artificiales son fuertemente radiactivos formados en

reacciones de fusión nuclear. Usado en células fotoeléctricas por su alta tendencia a liberar electrones. Reacciona con el aire, en agua se inflama y por encima de 300° C corroe el cristal. El hidróxido de cesio CsOH se usan en baterías que funcionan con temperatura. Limpia tubos de vació.

223

Fr 87

FRANCIO.

Es el elemento más metálico, es muy radiactivo, presente en

cantidades infinitesimales en minerales de uranio.

HIDRÓGENO Y SUS COMPUESTOS OXIGENADOS

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo (99% del sol)

H 1

La energía solar proviene de la fusión nuclear de hidrógeno que transmuta a Helio. En la tierra se encuentra combinado con todos los compuestos

orgánicos (hidrocarburos) en el agua y de forma inorgánica como ácidos y como hidróxidos.

CAVENDISH en 1766 obtuvo hidrógeno como gas, de ahí viene su

nombre “engendrador de agua”.

Propiedades físicas: gas incoloro, inodoro e insípido. Es el gas más liviano que existe (14 veces más liviano que el aire). Tiende a escaparse del campo gravitatorio y dispersarse en el espacio. Insoluble en el agua, difusible: atraviesa cuerpos porosos o láminas calientes de Paladio.

Propiedades químicas: Combustible combinándose con el oxígeno para formar agua y el aire forma una mezcla explosiva. Reductor: Al quitar oxígeno a sustancias para formar agua. Con los Halógenos forma ácidos hidrácidos con enlaces iónicos una vez disueltos en agua.Con los metales activos forman Hidruros. A T° ambiente es poco reactivo por su covalencia, arde con llama azulada y muy calórica.

Usos:

Síntesis del amoniaco NH3 y en la hidrogenación del aceite de pepita de algodón para

fabricar manteca vegetal. Anteriormente se usó en el soplete oxhídrico hoy sustituido por el oxiacetilénico. En estado líquido se usa mezclado con oxígeno líquido como propulsores de motores para cohetes.

ISÓTOPOS. Protio; el hidrógeno ordinario; masa 1, diatómico Deuterio:

descubierto por UREY en 1931, hay 1 átomo de deuterio por

cada 6 mil átomos de protio. Masa 2, D o H 2 es un gas diatómico D 2

H 2. Es importante

como elemento indicador en trabajos químicos y biológicos de investigación.

Tritio Radiactivo; masa 3, T o H3, descubierto en 1934, existe en el agua 1H 3

en la proporción

de un átomo por cada billón de átomos de protio.

EVALUACIÓN 01. Los Alcalinos tienen____________ en su último nivel siendo__________________

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) 1 electrón – divalentes

b) 2 electrones – monovalentes

d) 2 electrones – divalentes

c) 1 electrón – monovalentes

e) 3 electrón – divalentes

02. Al unirse con el oxígeno forman ____________ básicos en el PH van desde ____________ a) óxidos – 0 al 7

b) ácidos – 7 al 14

c) hidróxidos – 0 al 7

d) anhídridos – 7 al 14 03.

Los

Alcalinos

perder

e) óxidos – 7 al 14 su

electrón

es________________________

siendo

agente______________ en una reacción química. a) Electropositivo – reductor b) Electronegativo – reductor d) Electropositivo – oxidante

c) Electropositivo – oxidante

e) Electronegativo – oxidante

04. Con el agua reaccionan_______________ y con los_________________dan sales haloideas. a) Lentamente – Halógenos b) violentamente – Halógenos d) rápidamente – anfígenos

c) violentamente – anfígenos

e) suavemente – Halógenos

05. Los Alcalinos son metales________________ con bajo punto de ___________________ a) Duros – fusión

b) blandos – ebullición

c) fuertes – fusión

d) blandos – fusión

e) blandos – solidificación

06. La llama del Litio es ______________, sólo se halla como______________ siendo el más______________ de los no gaseosos. a) Azul – óxidos – ligero

b) roja – compuestos – pesado

d) verde – compuestos – ligero

c) roja – carbonatos – ligero

e) roja – compuestos – ligero

07. El Li7 se emplea en los _________________ nucleares de resistencia ________________ a) Misiles – térmica

b) reactores – calórica

d) reactores – térmica

c) centros – térmica e) reactores – química

08. El hidróxido de Litio se usa como ________________ de aire en __________________ a) Purificador – aviones

b) propulsor - submarinos

d) purificador – barcos

c) purificador – submarinos

e) propulsor – barcos

09. El ____________de Litio es componente de cohetes y el ______________ de Litio es un comburente de ______________ de cohetes. a) Óxido – hidróxido – propelentes

b) hidruro – perclorato – propelentes

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

c) hidrácido – perclorato – propulsores

d) hidróxido – perclorato – propelentes

e) hidruro – permanganato – propelentes 10. El Litio está presente en aguas _________________y se obtienen por _________________ a) Minerales – electrolisis

b) Minerales – hidrólisis

d) dulces – electrolisis

c) saladas – electrolisis e) Minerales – destilación

11. El Litio se usa en:

Medicina:

___________________________________________________________________

Cerámica:

___________________________________________________________________

Metalurgia: ___________________________________________________________________ 12. El Sodio es _________ donde su mineral más abundante es ___________ o cloruro de sodio a) Natrium – sal gema

b) Kalium – sal gema

d) Natrium – Potasa

c) Natrium – Carnotita e) Kalium – Potasa

13. El Sodio de una llama_______________ empleando como sustancia ______________ al ser excelente conductor de calor. a) Blanca – enfriante

b) Amarilla – enfriante

d) Naranja – enfriante

c) Amarilla – combustible e) Verde – Comburente

14. A T° ambiental el Sodio es ______________ y como líquido se parece al ______________ a) Dúctil – mercurio

b) maleable – cloro

d) dúctil – Fluor

c) maleable – mercurio e) maleable – yodo

15. El Sodio con agua dan una reacción ____________ al quemar el______________ por el excesivo calor que se produce. a) Ligera – oxígeno

b) violenta – hidrógeno

d) violenta – oxígeno

c) ligera – hidrógeno e) suave - oxígeno

16. El Sodio se emplea como_____________ del Plomo como ______________de la gasolina a) Aleación – detonante

b) disolvente – antidetonante c) aleación – anti comburente

d) solvente - detonante

e) aleación – antidetonante

17. Delicuescencia: ____________________________________________________________

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

______________________________________________________________________________ 18. Comburente: ______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 19. Eflorescente: _______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 20. Cáustico: _________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 21. El cloruro de sodio se cristaliza en ________________ muy__________________en agua. 22. La sal gema se usa en: _______________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 23. El hidróxido de sodio o____________________ es una base muy____________ y corrosiva a) Potasa cáustica – débil

b) soda cáustica – energética

d) sosa cáustica – corrosiva

c) Potasa cáustica – energética

e) sal de soda – débil

24. El carbonato de sodio es __________________ usado en lavado de ropas y fabricación de _____________ a) Soda cáustica – vidrio

b) Potasa Cáustica – vidrio

d) sal de soda – cerámicos

c) sal de soda – plásticos e) sal de soda – vidrio

25. El Potasio arde con una llama _________, está en altas concentraciones en las __________ a) Violeta – plantas

b) Verde - plantas

d) blanca - algas

c) Violeta - bacterias e) azul - plantas

26. Los iones K+ ayudan a la _______________ de impulsos nerviosos, fuertemente _________ es un reductor potente. a) Transmisión – básico

b) conversión – cáustico

d) propagación – abrasivo

c) transmisión – cáustico e) transmisión - ácido

27. El Potasio en estado elemental se une al _________ como fluido _____________________ en reactores nucleares. a) Sodio – termo aislante

b) Litio – termo aislante

d) Sodio – refrigerante

c) Magnesio – termo aislante e) Litio – termo refrigerante

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

28. Las formas combinadas del Potasio usadas como fertilizantes son: * ________________________

* _____________________ * ________________________

29. Los compuestos del Potasio y sus usos son: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 30. El Rubidio abunda en ______________, en basaltos, calcáreas, ______________, granitos. a) Pegmatitas – sulfatos

b) pegmatitas – arcillas

d) pegmatitas – carbonatos

c) estalactitas – arcillas e) carbonatos – arcillas

31. El Rubidio se usa como indicador del tiempo _______________, en contacto con la piel destruye ________________ a) Geológico – órganos

b) espacial – tejidos

d) Geológico – sistemas

c) Geológico – tejidos e) temporal – tejidos

32. El Cesio está en minerales de______________, siendo sus isótopos artificiales fuertemente____________________ a) Vanadio – radioactivos

b) Potasio – cáusticos

d) Potasio – radioactivos

c) Magnesio – radioactivos e) Potasio – electronegativos

33. El Cesio en ______________ se inflama, por encima de 300° C _____________ el cristal. a) Aire – corroe

b) agua – refuerza c) aire – recubre

d) tierra – refuerza

e) agua – corroe

34. El Cesio se usa en: __________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 35. De los Alcalinos es el ____________ el más metálico, muy radioactivo y presente en minerales de______________ a) Rubidio – uranio b) Litio – Thorio c) Francio – uranio d) Francio – Radón e) Cesio – uranio 36. El__________ es el más abundante del universo, en la energía solar se___________ al Helio

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) Hidrógeno – une

b) Oxígeno – transmuta

d) Hidrógeno – transmuta

c) Hidrógeno – interacciona

e) Hierro – transmuta

37. Descubrió al Hidrógeno____________ ese nombre es por ser un______________ de agua a) Cavendish – separador

b) Becquerel – engendrador

d) Cavendish – descomponedor

c) Lavoisier – engendrador

e) Cavendish – engendrador

38. El Hidrógeno es un gas_____________ inodoro e_____________ siendo____________ más liviano que el aire. a) Incoloro – insípido – 14 veces

b) Incoloro – insípido – 10 veces

c) azulado – insípido – 14 veces

d) verduzco – insípido – 12 veces

e) astringente – insípido – 14 veces 39. El Hidrógeno es ______________ en agua y es muy _______________ al atravesar cuerpos porosos o láminas calientes de _________________ a) Soluble – difusible – Paladio

b) insoluble – difusible – Paladio

c) insoluble – compacto – Paladio

d) soluble – expansible – Paladio

e) insoluble – difusible – Plomo 40. El Hidrógeno es ________________ formando en el aire con el oxígeno una mezcla ____________, al quitar el oxígeno a sustancias en un_________________ a) Combustible – explosiva – reductor

b) Comburente – explosiva – oxidante

c) Combustible – explosiva – oxidante

d) Comburente – corrosiva – reductor

e) Combustible – cáustica – reductor 41. El Hidrógeno arde con una llama _____________ se usa en la síntesis del _____________ a) Violeta – amoniaco

b) azulada – amoniaco

d) Amarilla – amoniaco

c) azulada – metano

e) azulada – cianuro

42. Se usaba al Hidrógeno en el soplete _______________ y en la ______________ del aceite de pepita de algodón. a) Oxhídrico – descomposición b) oxiacetilenito – hidrogenación c) oxhídrico – hidrogenación d) oxiacetilenito – descomposición

e) oxhídrico – reconversión

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

43. El Hidrógeno líquido mezclado con _______________ líquido se usa en ______________ de motores de cohetes. a) Oxígeno – reflectores

b) nitrógeno – propulsores

d) oxígeno – propulsores

c) oxígeno – refrigerantes

e) nitrógeno – refrigerantes

44. Los isótopos del Hidrógeno son: _______________, _____________, y _______________

Desarrollar en el cuaderno: 45. Investigar sobre los trabajos de Cavendish. 46. Investigar sobre los trabajos de Urey. 47. ¿Qué importancia tienen los isótopos del Hidrógeno? Explicar. 48. Averiguar sobre científicos que descubren algunos elementos de la familia IA.

FAMILIA IIA

ALCALINOS – TÉRREOS ns2

Tienen 2 e– en su nivel más externo. Ión bivalente positivo. Arden en el aire. Descomponen al agua desprendiendo hidrógeno. Son muy reactivos (aumenta con mayor número atómico) Se encuentran sólo como compuestos (silicatos, sulfatos y carbonatos) Con respecto a los alcalinos tienen mayor dureza, punto de fusión más alto y mayor densidad. Reaccionan directamente con halógenos, oxígeno, carbono, azufre, selenio, telurio e hidrógeno.

IIA

BERILIO. Color blanco plateado muy raro en la naturaleza: 0,0006% de la corteza terrestre. Se encuentra como mineral caso del berilo 3 BeO. Al2O3 . 6 SiO2 Silicato de aluminio y berilio, en estado puro es una piedra preciosa como

esmeralda o aguamarina. Es muy duro, ligero, punto de fusión y conductividad elevadas.

presenta enlaces iónicos sólo covalentes. Usado en la industria nuclear como moderador y encamisado de elementos combustibles.

Usado como material estructural de mísiles y

aeronáutica. Usado en trabajos con rayos láser. En metalurgia como preparación de aleaciones con níquel y cobre son duros y resistentes.

IIA

Mg 12

MAGNESIO.

Octavo en abundancia en la corteza terrestre (2,5%)

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Sus minerales más importantes son dolomita (Mg CO3. CaCO3 carbonato mixto de calcio y magnesio), magnesita MgCO3 y la Carnallita (MgCl2. KCl. 6 H2O cloruro hidratado mixto de magnesio y potasio) Asbesto CaMg3(SiO3)4 silicato doble.

Elemento esencial de los tejidos

musculares y base molecular de la clorofila. Metal ligero de dureza media, se oxida con el aire formando una capa protectora de oxido.Arde con una llama intensa de color blanco usado en fotografías “Flash”Carbonato de magnesio usado como material refractario y terapia médica (antiácido)Sulfato de magnesio MgSO4 usado en la fabricación textil y como laxante “sal de epson” Magnalium; aleación de poco peso dura y resistente con 5 a 30% de magnesio y el resto de aluminio usado en aviones. Duraluminio; aleación con aluminio, magnesio, cobre y manganeso. Hidróxido de Magnesio Mg(OH)2 por su poca solubilidad se usa con agua como “leche de magnesia” como laxante y regula la acidez estomacal. Talco; derivado del ácido metasilícico H2Mg3 (SiO3)4 usado en perfumería.

IIA

CALCIO. Metal sólido, blanco, blando y de peso específico, se oxida en el aire húmedo, pero no en el aire seco.

Ca 20

Tercero en abundancia (3,4% de la corteza terrestre) luego del aluminio y el

hierro. Se encuentra como Calcita CaCO3 (mármol), dolomita, fluorita CaF2. Es un elemento esencial para la vida, presente en los dientes como fosfato de calcio en lo huesos y como ión Ca++ en la sangre. El cuerpo humano contiene 1,5% de su peso en calcio con una ingesta de 500-800 mg diario, la baja produce hipo calcemia con hiperactividad cardiaca, alteración muscular, el exceso hiper calcemia determina reducción de excitabilidad muscular y nerviosa. Sus sales expuestas a una llama arden rojo teja usado como indicador en química analítica. En estado metálico usado para eliminar impurezas de otros metales y fabricación de aleaciones. Carbonato de calcio CaCO3 usado en la fabricación de papel, Caliza: cemento y vidrio. Óxido de calcio CaO llamado Cal viva, sólido amorfo, blanco, muy ávido en agua. Hidróxido de calcio Ca(OH)2 Cal muerta, usado como ligante en el cemento, fragua.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Sulfato de calcio dihidratado CaSO4. 2 H2O es el yeso por calentamiento da el: Sulfato de calcio semihidratado CaSO4. ½ H2O o yeso de albañiles, “fraguado de yeso” Cloruro de calcio usado como blanqueador de papel y desinfectante de agua.

IIA

ESTRONCIO. Sólo como compuestos en sulfatos SrSO

en la Celestina y como carbonato SrSO3 Estroncianita. Es el 88

menos abundante de los alcalinos térreos (0,042%)

Al calentarlo da una llama carmesí. Es maleable y dúctil, buen conductor de la electricidad. El nitrato de estroncio Sr(NO3)2 usado en la fabricación de fuegos artificiales. El Estroncio metálico se utiliza en bastantes aleaciones y colorantes de tubos de vacío

IIA

BARIO. Presente como sulfato de bario o baritina BaSO

como carbonato de bario: BaCO3.Como metal se usa para 137

absorber trazar de gas en tubos de vacío. Oxido de bario BaO

usado como aditivo en aceites lubricantes.Sulfato de bario BaSO4 usado como pigmento blanco en la industria del papel y pinturas. Componente de barras de perforaciones, carga en la industria de vidrio y plásticos, en radiología como contraste en pruebas del tubo digestivo. Usado en el sistema de encendido de automóviles.Carbonato de bario BaCO3 usado en la fusión del vidrio y esmaltes. Nitrato de bario Ba(NO3)2 usado en pirotecnia da una llama de color verde.

IIA

226

Ra 88

RADIO. Observado por Becquerel en 1896; aislado en 1898 por Pierre y Marie Curie.Metal blanco brillante fuertemente radioactivo. Presente en la naturaleza en minerales de uranio como Pechblenda o

Carnotita.Emite radiaciones alfa α, beta β y gamma γ y se transforma en RADÓN.Es altamente tóxico a los seres vivos.

EVALUACIÓN 01. Los Alcalinos térreos tienen ____________ en su último nivel siendo un catión __________ a) 3 electrones – trivalente

b) 1 electrón – monovalente

d) 3 electrones – divalente

c) 2 electrones – trivalente

e) 2 electrones – bivalente

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

02. Los elementos de esta familia (II A) _____________ en el aire, descomponen el agua desprendiendo ________________ a) Ebullicionan – hidrógeno

b) arden – oxígeno

d) arden – hidrógeno

c) Se evaporan – hidrógeno e) Se evaporan – oxígeno

03. Estos elementos (II A) se encuentran en ________________ sulfatos y _________________ a) Nitratos – carbonatos

b) silicatos – nitratos

d) silicatos – fosfatos

c) silicatos – carbonatos e) nitratos - fosfatos

04. Frente a los alcalinos tienen un punto de fusión más____________ y ___________ densidad a) Bajo – menor

b) alto – mayor

c) Alto – menor

d) Bajo - mayor

e) estable - menor

05. El Berilio se encuentra en ______________ que es un silicato de_______________ y berilio a) Berilo – aluminio b) Berilo – plomo c) Berilo – magnesio d) Burilo – aluminio e) Berilo –Zinc 06. El Berilio puro es una piedra preciosa como_______________ o ___________________ a) Diamante – aguamarina

b) esmeralda – corindón

d) Zafiro – aguamarina

c) esmeralda – aguamarina

e) esmeralda – Amatista

07. El Berilio no presenta enlaces ______________ cuenta con punto de fusión y _____________________elevados. a) Metálicos – ebullición

b) iónicos – condensación

d) covalentes – ebullición

c) Covalentes – conductividad

e) iónicos – conductividad

08. El Berilio es usado en: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 09. Los minerales más importantes del Magnesio son: a) _______________ b) _______________ c) _________________ d) ___________________ 10. El Magnesio es la base molecular de la _________________ siendo esencial de los ________________ musculares. a) Clorofila – tejidos

b) Hemoglobina – tejidos

d) hemoglobina – impulsos

c) Clorofila – miotomos

e) Clorofila – compuestos

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

11. En el aire el Magnesio se ______________ formando una _________________________ a) Corroe – capa protectora

b) oxida – capa protectora

d) refuerza – capa protectora

c) oxida – capa destructora

e) protege – capa aislante

12. La llama del Magnesio es de color ____________, se usa como ___________ en fotografías a) Azul – flash b) blanco – diluyente

c) verde – flash

d) blanco – flash

e) Amarillo – flash

13. Es usado el Magnesio en aleaciones de ____________ y automovilismo por su __________ a) Aeronáutica – Dureza

b) metalurgia – ligereza

d) aeronáutica – flexibilidad

c) metalurgia – dureza

e) aeronáutica – ligereza

14. El_________________ de Magnesio es usado como antiácido y material________________ a) Carbonato – refractario

b) Sulfato – refractario

d) fosfato – refractario

c) Nitrato – refractario

e) Carbonato – refectorio

15. El _______________ de Magnesio es un laxante llamado ______________________ a) Carbonato – sal de epson

b) Nitrato – sal de epson

d) Fosfato – sal de epson

c) sulfato – sal de epson

e) sulfato – sal de soda

16. El ________________ es una aleación de_______________ y magnesio usado en aviones. a) Magnalium – aluminio

b) Magnalium – estaño

d) Magnalium – cobre

c) Magnalium – zinc

e) Magnesita – aluminio

17. El Duraluminio se consigue uniendo: ____________________, ___________________, ___________________, _________________ 18. El hidróxido de magnesio usado como laxante es la ______________________ regulando la__________________ estomacal. a) Leche de magnesia – salinidad

b) leche de magnesia – basicidad

d) leche de magnesia – acidez

c) Sal de soda - ácidez

e) Potasa Cáustica – acidez

19. El Talco es el ácido _______________________ su fórmula es________________________ 20. El Talco se oxida en el aire........................... y no en el aire...................... a) Húmedo – seco b) seco –húmedo c) húmedo – contaminado d) limpio – seco e) seco – sucio 21. En abundancia en la tierra primero está______________, luego________ y después el Calcio

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) Oxígeno – Helio b) Aluminio – hierro c) Argón – Oxígeno d) Hierro – Aluminio e) oxígeno - neón 22. El Calcio se encuentra como: _______________, _________________, ________________ 23. El Calcio en los dientes está como____________, en huesos y como________ en la sangre a) Nitrato – ión Ca++

b) Sulfato – ión Ca++

d) Fosfato – ión Ca =

c) Fosfato – ión Ca++

e) Carbonato – ión Ca++

24. Hipocalcemia: _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 25. Hipercalcemia: _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 26. Asbesto: __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 27. Yeso: _____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 28. Las sales de Calcio arden al color ________________ usado en química_______________ a) Rojo teja - inorgánica

b) violeta - analítica

d) rojo teja - analítica

c) rojo teja – orgánica

e) naranja - inorgánica

29. Los usos del Calcio como compuesto son: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 30. El Estroncio está como ___________ en la Celestina y ______________ en la Estroncianita a) Nitratos – carbonatos

b) carbonatos – sulfatos

d) sulfatos – nitratos

c) fosfatos – carbonatos

e) sulfatos – carbonatos

31. El Estroncio al fuego da un color ____________ siendo el de menor____________ de los alcalinos térreos.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) Carmesí – Resonancia

b) violeta – abundancia

d) Púrpura - resonancia

c) rojo teja – abundancia

e) carmesí – abundancia

32. El Estroncio ____________ es usado en aleaciones y ______________ de tubos de vacío. a) Líquido – colorantes

b) metálico – limpiadores

d) metálico – colorantes

c) gaseoso – colorantes

e) metálico – desinfectantes

33. El ______________ de Estroncio se usa en la fabricación de _______________ artificiales. a) Fosfato – fuegos

b) Sulfato – castillos

d) nitrato – compuestos

c) nitrato – fuegos

e) carbonatos – fuegos

34. El Bario está presente como sulfato o _________________ y como ___________________ a) Baritina – nitrato

b) Baritina – carbonato

d) Baritina – fosfato

c) Berilo – carbonato

e) Berilo – sulfato

35. El Bario ______________ se usa absorbiendo trozos de _____________ en tubos de vacío. a) Metálico – gas b) líquido – gas c) Metálico – líquido d) Metálico – líquido e) gaseoso – metal 36. Los compuestos de Bario se emplean en: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 37. El Radio fue observado por _____________ siendo aislado por los esposos _____________ a) Becquerel – Curie b) Berkley – Curie c) Roentgen – Curie d) Planck – Curie e) Bohr - Curie 38. El Radio es fuertemente ________________ en la naturaleza está en la ________________ o carnotita en minerales de ___________________ a) Radioactivo – pechblenda – Polonio

b) radioactivo – Magnesita – uranio

c) alcalino – pechblenda – Thorio

d) ácido – pechblenda – Plutonio

e) radioactivo – pechblenda – uranio 39. El Radio emite radiaciones _______________ α beta y ____________________ γ a) Alfa – sigma b) Pi – gamma

c) alfa – Pi

d) alfa – gamma

e) Sigma – delta

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

40. El Radio al emitir radiaciones se transforma en ______________ siendo altamente __________________ en los seres vivos. a) Radón – beneficioso

b) Thorio - tóxico

d) Plutonio – tóxico

c) Radón – tóxico

e) Polonio – beneficioso

Desarrollar en el cuaderno: 41. Averiguar los trabajos de Becquerel y los esposos Curie. 42. Investigar los usos de la radioactividad en medicina y la industria. 43. Investigar sobre los científicos que hallan los elementos de los alcalinos térreos. 44. Averiguar sobre enfermedades por alteración de sales de calcio.

GASES NOBLES “GRUPO O” Gases inertes: Tienen 8 e– en su capa externa excepto el Helio con 2 e– Moléculas monoatómicas. No interaccionan con otros elementos al tener su octeto lleno. Incoloros, inodoros e insípidos. Tienen estabilidad química por su nulidad de formar compuestos. Están presentes en la atmósfera a nivel de trazas, excepto el Argón.

HELIO.

Presente en gas natural hasta un 7% el segundo elemento en abundancia en el

universo luego del hidrógeno. Forma el sol.

RADÓN. Viene de la descomposición del radio-226, se halla en la naturaleza muy peligrosa sobre todo si está cerca de estratos de granito. Aunque del Argón y el Helio no se conocen compuestos (inertes) han sido preparados fluoruros de Kriptón, Radón y Xenón (también hay óxidos)

VIIIA

He 2

VIIIA

Ne 10

VIIIA

Ar 18

VIIIA

Kr 36

VIIIA

131

Xe 54

VIIIA

222

Rn 86

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

EVALUACIÓN 01. Los gases nobles son _______________ al completar su octeto excepto el______________ a) Inertes – Argón b) activos – helio c) inertes – Neón d) inertes – helio

e) activos – argón

02. Estos gases son______________ al no unirse entre sí, son___________ inodoros e insípidos a) Triatómicos – incoloros

b) Diatómicos – incoloros

d) monoatómicos – coloreados

c) monoatómicos – incoloros

e) biatómicos - coloreados

Ciencia grama de

Alcalinos: 5

28 32 35 40

HORIZONTAL 36 37

1. Mercurio 3. Yodo – Oxígeno 41 5. Dulce de abejas 7. Alma (griego) 44 8.42Elemento de familia 43 IIB 46 47 9. Hidrógeno común 11. Doctor 12. Rata (ingles)49 13. Molibdeno (inv) 14. Titanio 15. Lantano 17. Ácido metasilicico 18. Yodo – Litio 19. Ciudad Inglesa 22. Paladio (inv) 24. Platino – Osmio 25. Prefijo mayor valencia 26. Aditivo de aceites lubricantes 28. Fósforo–Oxígeno–Ytrio 27. Nuevo 30. Da la Teoría de enlaces 32. Polonio 33. Monovalentes positivos 35. Termoaislante (reactores nucleares) 38. Abundante en pegmatitas 40. Magnesio como fotografias 41. Obtuvo gas de hidrógeno 42. Osmio 43. Dentro 45. Sal laxante de magnesio 46. Grito para caballos 48. Farmaco sedante del potasio 49. Hierro (inv) 50. Sodio

34 38

VERTICAL 45 1. Engendrador de agua 2. Sal que más abunda en la tierra 48 3. Átomos con50distinta masa 4. Hidrógeno radioactivo (inv) 5. Americio (inv) 6. Usado en terapia de maniaco – depresivos 8. Tiene Fé 9. Prometio 10. Terminación de alcoholes 11. Disprosio 13. Observado por Becquerel (inv) 16. Argón 20. Potasa Caústica 21. Descubrió el deuterio 23. prasedomio 28. Base para preparar jabones 29. Fila (inv) 31. Presenta en la sal gema 32. extremo covalente con carga 34. Silicio – Estaño 35. Fósforo – Fluor 36. Arsénico 37. Fresco (inv) (inglés) 39. Oxidrilo 44. Neón 47. Renio

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

03. Tienen____________________ química por su nulidad de formar__________________. a) Inestabilidad – compuestos

b) estabilidad – átomos

d) estabilidad – sustancias

c) Inestabilidad – átomos

e) estabilidad – compuestos

04. Estos gases están en la atmósfera como ______________ excepto el _______________ a) Trazas – Argón b) Trazas – Helio c) Trazas – Kriptón d) Trazas – Xenón

e) Trazas – Radón

05. En el universo el primero en abundancia es ________________ luego viene ____________ a) Helio – hidrógeno d) Helio - oxígeno

b) Hidrógeno – oxígeno

c) hidrógeno – helio

e) Oxígeno - hidrógeno

06. Cuando el Radio se descompone da ______________ siendo peligroso si está cercano a estratos de _______________ a) Radón – granito b) Xenón – Basalto c) Radón – Basalto d) Xenón - granito e) Argón – granito

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

07. Los que no tienen compuestos son: ______________y ______________ por ser inertes. a) Kriptón - Xenón

b) argón – helio c) Argón - Radón

d) Helio – radón e) Neón - helio

08. Sobre gases nobles se han preparado: ______________ , ______________, ____________

Desarrollar en el cuaderno: 09. Investigar sobre los gases nobles, sus usos e importancia. 10. Averiguar la biografía de científicos que hallaron los gases nobles.

METALES Sus propiedades características se deben a tener e– de valencia débilmente atraídos por el núcleo. Siendo fácilmente arrancados dando iones positivos Cationes. A T° ambiente, excepto el Mercurio que es líquido, estos son sólidos cristalinos formados por iones positivos inmersos en gas de electrones originando una alteración electrostática que da el enlace metálico. La mayor parte está en forma de óxidos, hidróxidos o sales.

PROPIEDADES FÍSICAS: • Conductividad eléctrica (los mejores son de plata y cobre) • Conductividad térmica (transmiten calor rápidamente) • Brillo, plasticidad (ductibilidad y maleabilidad) Platino, plata, oro. • El Hierro es paramagnético (atraídos por imanes), otros son diamagnéticos al no ser atraídos por imanes. • Se usan aleaciones con otros metales para brindarle mayor resistencia.

FAMILIA IB DEL COBRE Son duros, pesados, situados entre los metales menos activos, existen en estado libre, denominados como metales de acuñación.

63,5

1,2

Cu 29

COBRE. Cuprum. Peso específico 8.9 Punto de fusión 1083° C.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

PROPIEDADES FÍSICAS • Único metal de color rojo. Es dúctil y maleable. • Es el mejor conductor de calor y electricidad entre los metales más baratos. • Disminuye su conductividad eléctrica a la presencia de otros metales.

PROPIEDADES QUÍMICAS. En aire seco no hay acción, pero con la humedad atmosférica y el CO2 recubren al cobre con una capa de carbonato llamado Cardenillo. • El ácido clorhídrico apenas ataca al cobre. • El ácido sulfúrico concentrado y en caliente lo ataca desprendiendo SO2 • El ácido nítrico diluido o concentrado, en frío o caliente disuelve al cobre formando nitrato de cobre de color verde desprendiendo óxidos de nitrógeno.

METALURGIA. En la Oroya se encuentra la Chalcopirita Sulfuro doble de cobre y hierro CuFeS2, rico en impurezas Antimonio, arsénico, plata, oro y el Indio. En Toquepala (Tacna) se obtiene un cobre ampolloso “Cobre blister” (negro por tener sulfuro de hierro) con 98,5 a 99,5 % de cobre puro. En Cuajone (Moquegua) y Cerro Verde (Arequipa), los yacimientos de Quellaveco en Moquegua y Michiquillay en Cajamarca Chalcocita Cu2S (sulfuro de hierroII)

COMPUESTOS. Óxido cuproso Cu2O (rojo) Óxido cúprico (negro) Sulfato de Cobre II pentahidratado CuSO4. 5H2O, cristales azules para combatir plagas en la vid.

APLICACIONES. Componente de aleaciones como bronce (90% Cu + 10% de Sn), latón (70% Cu + 30% Zn), cobre-aluminio, alpaca-plata nueva (Cu + Zn + Ni) y soldadura (válvulas, rodamientos, bombas, monedas, campanas, cuerdas de instrumentos musicales) Por su conductividad eléctrica se emplea en electrotecnia.

108

Ag 47

PLATA.

Argetum: El mineral más común es el Sulfuro de plata Ag2S.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Llamado “Argentita”, acompaña en pequeñas cantidades al Cu, Zn y Pb.Dos veces más abundante que el oro. Esta Clorargirita o Luna córnea Ag Cl. • PROPIEDADES FÍSICAS . Sólido de color blanco característico y bastante blando. Es el metal más dúctil después del platino y más maleable después del oro. El mejor conductor de calor y la electricidad. Peso específico 10,5; punto de fusión 961° C. • PROPIEDADES QUÍMICAS . No se oxida en el aire, considerado “metal noble” El ácido sulfhídrico H2S ataca la plata produciendo Sulfuro de plata de color negro. Forma iones complejos solubles en amoniaco o en iones cianuro.

METALURGIA • Método de Amalgamación, a partir del Sulfuro de plata transformado en cloruro de plata, tratado con mercurio en exceso forma amalgama de plata, destilándose para evaporar el mercurio/ presente en la Galena. Sulfuro de plomo, de Zinc y de Cobre. • Método de Cianuración. El mineral pulverizado se trata con una solución de Cianuro de sodio NACN formando una sal de la que se precipita la Plata con Zinc. • Método de Copelación, para extraer plata y oro de los minerales de plomo. • USOS. Al ser muy blando debe alearse al cobre. Moneda de plata (90% de Ag) Plata de joyería es 925 partes de Ag por 1000 de aleación. Plata sterling películas fotográficas llevan una capa de bromuro de plata que sirve de soporte a una emulsión de gelatina con la sustancia sensible a la luz. Espejos el fondo con película de Ag.

ORO. Aurum. En estado nativo, mezclado con la arena de los ríos o en 197

1+,3+

Au 79

vetas de cuarzo llamado Filones.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• PROPIEDADES FÍSICAS. Único metal de color amarillo. Es el más maleable de todos los metales y muy dúctil. Muy pesado. Peso específico de 19.3, punto de fusión de 1063° C. • PROPIEDADES QUÍMICAS . Inoxidable en el aire y en el agua. No es atacado por los ácidos pero si por el agua regia (mezcla de 3 partes de HCl por 1 parte de NHO3)

Au + 3 HCl + HNO3

2 H2O +

NO ↑+

Au Cl3

COMPUESTOS. Al disolverse en agua regia de el ácido cloro aúrico HAuCl4 al calentarlo desprende Cloruro de hidrógeno quedando el Cloruro aúrico Au Cl3 rojo cristalizado. En contacto con el mercurio el oro se disuelve formando una amalgama incluso en frío.

USOS. En estado puro es demasiado blando, debe alearse con el cobre para ser usado en joyería. Su pureza se expresa en Quilates. El oro puro tiene 24 quilates la moneda de oro es de 22 quilates. Oro blanco de joyería es de 12 quilates (50% de oro). Se expresa la proporción de oro en milésimos donde el de 18 quilates tiene una ley de 750 milésimo de oro (75% de oro)

EVALUACIÓN 1. Los metales deben tener e– de valencia_________________ atraídos por el núcleo, al arrancarse fácilmente dan_________________________ a) Débilmente – aniones

b) fuertemente – cationes

d) débilmente – cationes

c) fuertemente – aniones

e) medianamente – cationes

2. Son sólidos ____________ a T° ambiental con excepción del ________ que es líquido a) Cúbicos – mercurio

b) cristalinos – mercurio

d) líquidos – mercurio

c) cristalinos – plomo

e) cristalinos - oro

3. El enlace _____________ se consigue con una alteración ____________________ por iones+ inmersos en gas de electrones.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) Metálico – electrostática

b) Covalente – electrostática c) metálico – electrónica

d) iónico – electrostática

e) iónico – electrónica

4. Los mejores conductores eléctricos son: _______________ y _______________ a) Plomo – cobre b) Oro – plata c) plata – cobre

d) Cobre - Aluminio e) oro - zinc

5. El hierro es __________________ al ser atraídos por imanes de no serlo son metales __________________________ a) Paramagnético – magnético

b) Magnético – paramagnético

c) diamagnético –magnético

d) diamagnético – paramagnético

e) paramagnético – diamagnético 6. Para darle mayor dureza formarán ________________ donde los más dúctiles y maleables son ______________plata y oro. a) Aleaciones – platino

b) Aleaciones - aluminio

d) Amalgamas - plomo

c) Amalgamas - mercurio

e) aleaciones – plomo

7. El cobre se encuentra entre los menos __________ llamados de ________________ a) Pasivos – acuñación

b) activos - acuñación

d) pasivos - amalgamación

c) activos - amalgamación

e) activos – joyería

8. El cobre es el único de color_______, el mejor conductor de _________ y electricidad a) Azul – calor

b) plomo - calor c) rojo – calor

d) rojo - ondas e) naranja – calor

9. El cobre con la presencia de CO2 y ____________ atmosférica se cubre de carbonato llamado _________________ a) Presión – cardenillo

b) humedad - calcopirita

d) humedad – cardenillo

c) presión- calcopirita

e) presión – blister

10. Con el ácido ____________ concentrado y _____________ el cobre desprende SO2 a) Clorhídrico – frío

b) nítrico - caliente

d) perclórico - caliente

c) Sulfhídrico - tibio e) sulfúrico – caliente

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

11. El cobre con el ácido _____________ diluido o_______________lo disuelve formando un nitrato de color_________ desprendiendo óxidos. a) Nitroso – concentrado - violeta

b) nítrico - concentrado - blanco

c) nítrico – concentrado – verde

d) nítroso – concentrado – verde

e) nítrico – hiper concentrado – verde 12. Relacionar: a) Toquepala

(

) Está el yacimiento de Michiquillay rico en Chalcocita

b) Cuajone

(

) Se encuentra la Chalcopirita con impurezas Sb, As, Ag, Au, In

c) Cajamarca

(

) En Moquegua junto a los yacimientos de Quellaveco

d) La Oroya

(

) En Tacna se obtiene el Cobre blister con un 98,5% de pureza

a) c, d, b, a

b) d, b, a, c

c) c, a, d, b

d) b, a, d, c

e) c, d, a ,b

13. El COBRE se aplica en: _________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

14. CHALCOPIRITA: _____________________________________________________ _______________________________________________________________________ 15. COBRE AMPOLLOSO: _________________________________________________ ________________________________________________________________________ 16. ELECTROTECNIA: __________________________________________________ ________________________________________________________________________ 17. AMALGAMA: _______________________________________________________ ________________________________________________________________________ 18. El mineral más común de la plata es_________________ llamado_______________

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) Sulfato de plata – Argentita

b) sulfito de plata – Argentita

d) hiposulfito de plata – Argentita

c) sulfuro de plata – carnotita

e) sulfuro de plata – Argentita

19. Las formas de plata como cloruro son _________________ o ________________ 20. La plata es el más dúctil luego del ______________ y maleable luego del _________ a) Cobre – oro

b) platino – oro

c) oro – platino

d) cobre – estaño

e) estaño – cobre

21. A la plata se le considera metal noble por ___________________________________ 22. El ácido ________________ ataca la plata dando un sulfuro de color __________ a) Sulfúrico - plomo

b) Sulfhídrico - gris

d) sulfhídrico – negro

c) sulfuroso – blanco

e) Hiposulfuroso - negro

23. Para extraer plata y oro de minerales de plomo se usa el método de _____________ y en el de _________________ precipita la plata y el zinc. a) Cianuración – copelación

b) copelación - amalgamación

d) amalgamación - cianuración

c) amalgamación - copelación

e) copelación – cianuración

24. Los usos de la PLATA son: ______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 25. Las vetas de cuarzo son __________ ahí hay oro también en la arena de _________ a) Filones – lagos b) filones – pantanos

26. El único ácido

c) filones – ríos d) minas – ríos e) minas - lagos

que ataca al oro es __________________ que son 3 partes de

__________ por una parte de _________________ a) Agua regia – HCl – HNO3

b) Sulfhídrico – H2SO4 – HCl c) Nítrico – HNO3 – H2SO4

d) Agua regia – H2SO4 – HCl

e) agua regia – HNO3 – H2SO4

27. La pureza del oro se expresa en ______________ para obtener dureza y ser usado en joyería se une con __________

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) Quilates – plata b) Quilates – plomo c) quilates – estaño d) quilates – cobre e) quilates - zinc

Desarrollar en el cuaderno: 28. Explicar los tipos de oro 29. Dar características generales del cobre, plata y oro 30. ¿Qué países son productores de cobre, plata y oro?

Metales: grupo de elementos químicos

que presentan todas o gran parte de las siguientes

propiedades físicas: estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido; opacidad, excepto en capas muy finas; buenos conductores eléctricos y térmicos; brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido.

Metales y no metales se encuentran

separados en el sistema periódico por una línea diagonal de elementos. Los elementos a la

izquierda de esta diagonal son los metales , y los elementos a la derecha son los no metales. Los elementos que integran esta diagonal —boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio,

teluro, polonio y astato— tienen propiedades tanto metálicas como no metálicas. Los elementos metálicos más comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto,

cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio, magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio, platino, potasio, radio, rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio, estaño, titanio, volframio, uranio, vanadio y cinc. Los elementos metálicos se pueden combinar unos con otros y también con otros elementos formando compuestos, disoluciones y mezclas. Una mezcla de dos o más metales o de un metal y ciertos no metales como el carbono se denomina aleación. Las aleaciones de mercurio con otros elementos metálicos son conocidas como amalgamas.

Propiedades Físicas: Los metales muestran un amplio margen en sus propiedades físicas. La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto es rosáceo, el cobre rojizo y el oro amarillo. En otros metales aparece más de un color, y este fenómeno se denomina pleocroísmo. El punto de fusión de los metales varía entre los -39 °C del mercurio y los 3.410 °C del volframio. El iridio, con una densidad relativa de 22,4, es el más denso de los metales. Por el contrario, el litio es el menos denso, con una densidad relativa de 0,53. La

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

mayoría de los metales cristalizan en el sistema cúbico, aunque algunos lo hacen en el hexagonal y en el tetragonal. La más baja conductividad eléctrica la tiene el bismuto, y la más alta a temperatura ordinaria la plata. (Para conductividad a baja temperatura; Superconductividad.) La conductividad en los metales se puede reducir mediante aleaciones. Todos los metales se expanden con el calor y se contraen al enfriarse. Ciertas aleaciones, como las de platino e iridio, tienen un coeficiente de dilatación extremadamente bajo. Los metales suelen ser duros y resistentes. Aunque existen ciertas variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las siguientes propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o resistencia a la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir deformación; maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo; resistencia a la fatiga o capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas, y ductilidad o posibilidad de deformarse sin sufrir roturas.

Propiedades Químicas:

Es característico de los metales tener valencias

positivas en la mayoría de sus compuestos. Esto significa que tienden a ceder electrones a los átomos con los que se enlazan. También tienden a formar óxidos básicos. Por el contrario, elementos no metálicos como el nitrógeno, azufre y cloro tienen valencias negativas en la mayoría de sus compuestos, y tienden a adquirir electrones y a formar óxidos ácidos. Los metales tienen energía de ionización baja: reaccionan con facilidad perdiendo electrones para formar iones positivos o cationes. De este modo, los metales forman sales como cloruros, sulfuros y carbonatos, actuando como agentes reductores (donantes de electrones).

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA:

En sus primeros esfuerzos para explicar la estructura

electrónica de los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de su buena conductividad térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los metales se componen de átomos ionizados, cuyos electrones libres forman un “mar” homogéneo de carga negativa. La atracción electrostática entre los iones positivos del metal y los electrones libres, se consideró la responsable del enlace entre los átomos del metal. Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la causa de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal objeción a esta teoría es que en tal caso

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

los

metales

debían

tener

calor

específico

superior

que

realmente

tienen.

En 1928, el físico alemán Arnold Sommerfeld sugirió que los electrones en los metales se encuentran en una disposición cuántica en la que los niveles de baja energía disponibles para los electrones se hallan casi completamente ocupados. En el mismo año, el físico estadounidense de origen suizo Felix Bloch, y más tarde el físico francés Louis Brillouin, aplicaron esta idea en la hoy

aceptada

“teoría

bandas”

para

los

enlaces

los

sólidos

metálicos.

De acuerdo con dicha teoría, todo átomo de metal tiene únicamente un número limitado de electrones de valencia con los que unirse a los átomos vecinos. Por ello se requiere un amplio reparto de electrones entre los átomos individuales. El reparto de electrones se consigue por la superposición de orbitales atómicos de energía equivalente con los átomos adyacentes. Esta superposición va recorriendo todo el metal, formando amplios orbitales que se extienden por todo el sólido, en vez de pertenecer a átomos concretos. Cada uno de estos orbitales tiene un nivel de energía distinto debido a que los orbitales atómicos de los que proceden, tenían a su vez diferentes niveles de energía. Los orbitales, cuyo número es el mismo que el de los orbitales atómicos, tienen dos electrones cada uno y se van llenando en orden de menor a mayor energía hasta agotar el número de electrones disponibles. En esta teoría se dice que los grupos de electrones residen en bandas, que constituyen conjuntos de orbitales. Cada banda tiene un margen de valores de energía, valores que deberían poseer los electrones para poder ser parte de esa banda. En algunos metales se dan interrupciones de energía entre las bandas, pues los electrones no poseen ciertas energías. La banda con mayor energía en un metal no está llena de electrones, dado que una característica de los metales es que no poseen suficientes electrones para llenarla. La elevada conductividad eléctrica y térmica de los metales se explica así por el paso de electrones a estas bandas con defecto de electrones, provocado por la absorción de energía térmica.

Aleación, sustancia compuesta

por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los

metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por los que están formadas. Las sustancias que contienen un metal y ciertos no metales, particularmente las que contienen carbono, también se llaman

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

aleaciones. La más importante entre estas últimas es el acero. El acero de carbono simple contiene aproximadamente un 0,5% de manganeso, hasta un 0,8% de carbono, y el resto de hierro.

VARIEDADES Una aleación puede ser un compuesto intermetálico, una disolución sólida, una mezcla íntima de cristales diminutos de los elementos metálicos constituyentes o cualquier combinación de disoluciones o mezclas de los mismos. Los compuestos intermetálicos como NaAu2, CuSn y CuAl 2, no siguen las reglas ordinarias de valencia y son por lo general duros y frágiles, aunque las últimas investigaciones han aumentado la importancia de estos compuestos. Las aleaciones tienen normalmente puntos de fusión más bajos que los componentes puros. Una mezcla con un punto de fusión inferior al de otra mezcla cualquiera de los mismos componentes se llama mezcla eutéctica. El eutectoide, o fase sólida análoga del eutéctico, suele tener mejores características físicas que las aleaciones de proporciones diferentes.

PROPIEDADES

Con frecuencia las propiedades de las aleaciones son muy distintas de las

de sus elementos constituyentes, y algunas de ellas, como la fuerza y la resistencia a la corrosión, pueden ser considerablemente mayores en una aleación que en los metales por separado. Por esta razón, se suelen utilizar más las aleaciones que los metales puros. El acero es más resistente y más duro que el hierro forjado, que es prácticamente hierro puro, y se usa en cantidades mucho mayores. Los aceros aleados, que son mezclas de acero con metales como cromo, manganeso, molibdeno, níquel, volframio y vanadio, son más resistentes y duros que el acero en sí, y muchos de ellos son también más resistentes a la corrosión que el hierro o el acero. Las aleaciones pueden fabricarse con el fin de que cumplan un grupo determinado de características. Un caso importante en el que son necesarias unas características particulares es el diseño de cohetes y naves espaciales y supersónicas. Los materiales usados en estos vehículos y en sus motores deben pesar poco y ser muy resistentes y capaces de soportar temperaturas muy elevadas. Para soportar esas temperaturas y reducir el peso total, se han desarrollado aleaciones ligeras y de gran resistencia hechas de aluminio, berilio y titanio. Para resistir el calor generado al entrar en la atmósfera de la Tierra, en los vehículos espaciales se

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

están utilizando aleaciones que contienen metales como el tántalo, niobio, volframio, cobalto y níquel. En los reactores nucleares se utiliza una amplia gama de aleaciones especiales hechas con metales como berilio, boro, niobio, hafnio y circonio, que absorben los neutrones de una forma determinada. Las aleaciones de niobio-estaño se utilizan como superconductores a temperaturas extremamente bajas. En las plantas de desalinización se utilizan aleaciones especiales de cobre, níquel y titanio, diseñadas para resistir los efectos corrosivos del agua salina hirviendo.

PREPARACIÓN

Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los

materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis. La plata fina, el oro de 14 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de cañón, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con otros metales se llaman amalgamas.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Metales alcalinos: serie de seis elementos químicos en el grupo 1 (o IA) del sistema periódico. Comparados con otros metales son blandos, tienen puntos de fusión bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la naturaleza si no es combinado con otro elemento. Son poderosos agentes reductores, o sea, pierden fácilmente un electrón, y reaccionan violentamente con agua para formar hidrógeno gas e hidróxidos del metal, que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de número atómico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Del francio existen solamente isótopos radiactivos.

Metales alcalinotérreos:

Metales alcalinotérreos, serie de seis

elementos químicos que se encuentran en el grupo 2 (o IIA) del sistema periódico. Son poderosos agentes reductores, es decir, se desprenden fácilmente de los electrones. Son menos reactivos que los metales alcalinos, pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza. Aunque son bastante frágiles, los metales alcalinotérreos son maleables y dúctiles. Conducen bien la electricidad y cuando se calientan arden fácilmente en el aire. Los metales alcalinotérreos son, por orden de número atómico creciente: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Sus óxidos se llaman tierras alcalinas.

METALURGIA:

Es el conjunto de operaciones y procesos

cuyo objetivo es extraer los metales a partir de sus minerales. metal del mineral es la mena y el residuo es la ganga. Las

partes

los

elementos

son

metálicos

encontrándose varios dentro de los minerales.

CARACTERÍSTICAS DE UN METAL • La mayoría sólidos con excepción del mercurio (líquido) • Presentan brillo metálico. • Buenos conductores de la electricidad, al tener e– sueltos.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Densidades variables Rb(baja); Au(Alta: 19,3)

UN MINERAL :

Sólidos naturales inorgánicos, pudiendo ser

elementos o compuestos químicos, cuyas partículas se disponen ordenadamente dentro de una estructura cristalina. Ejem: diamante (carbono); grafito (carbono)

Minerales como compuestos Calcita (bicarbonato de calcio)

CaCO3

Talco (Silicato de magnesio) Mg3Si4

Yeso (Sulfato de calcio)

CaSO4 . 2 H2O

Pirita (Sulfuro de hierro)

FeS

• Las propiedades de los minerales dependen de su composición química y estructura interna. Ejem: la pirita tiene la forma de un clodecaedrico pentagonal. • Sus propiedades físicas como el color, el brillo, la dureza y la densidad son muy variadas y sirven para identificar al mineral.

PROPIEDADES QUÍMICAS Depende del grupo aniónico presente. CaCO3

Bicarbonato De calcio

2 HCl

CaCl2

Ácido

Cloruro

Anhídrido

de calcio

carbónico

clorhídrico

CO2

H2O Agua

METALURGIA DEL HIERRO Los minerales que contienen hierro, más comunes son: Hematita

Fe2O3 Trióxido de hierro

Siderita

Fe O3

Magnetita Pinta

Fe3O4 Fe O2

En el caso del hierro la metalurgia se le conoce como siderurgia.

Método de extracción • Se usa un horno eléctrico • El agente reductor es el carbón • El fundente (sustancia que permite disminuir la temperatura de fusión) es el carbonato de calcio Las reacciones son las siguientes:

C + O2

2 CO

Fe2O3 (s) + 3 CO

2 Fe + 3 CO2 (g)

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

El coque arde en oxígeno produciendo el monóxido de carbono (CO) que va a reducir al hierro obteniéndose suelto.

APLICACIONES. Lo fundamental está en la fabricación del acero (hierro con un contenido de carbono del 0,5 – 1,5%) en proporción, resistentes a la oxidación.

METALURGIA DEL COBRE. Se encuentran en los siguientes minerales. Calcopirita

bisulfuro de hierro y cobre

FeCuS2

Calcocita

sulfuro de cobre

Cu2S

Cuprita

óxido de cobre

Cu2O

Malaquita

hidroxi carbonato de cobre

CuCO3 (OH)2

Tetraedrita – Tenantita sal de hierro, cobre – antimonio, arsenio y azufre3 (CuFe)2 (Sb-As)4 S3 En el Perú la mayor producción de cobre es a partir de la calcopirita. El proceso comprende las siguientes etapas: 1° Etapa TOSTACIÓN: El mineral sólido se transforma en los óxidos respectivos tanto de hierro como de azufre.

FeCuS2 (s)

+O2

2 FeO(s) + 2 CuS(s)

2° Etapa SEPARACIÓN DEL HIERRO: Se separa el hierro con calcita y con cuarzo. 3° Etapa. El sulfuro de cobre pasa a ser sulfuro de cobre a una T° de 1100° C 4° Etapa. El sulfuro de cobre se convierte en cobre a través de una oxidación El cobre obtenido es impuro, debiendo emplear la refinación electrolítica para conseguir un cobre con una pureza del 99,9% APLICACIÓN * Es un conductor eléctrico

* En la formación de aleaciones

* En la fabricación de calderas

PLOMO Galena

Sulfuro de plomo

PbS

Ceresita

Carbonato de plomo

PbCO3

Anglisita

Sulfato de plomo

PbSO4

PROCESO 1° TOSTACIÓN de la Galena 2 Pb S +

7/2 O2 (g)

PbO(s) +

PbSO4 (s) +

SO2 ↑

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Esa mezcla de óxidos se calienta para obtener un plomo líquido, el cual sale impuro, empleando la refinación electrolítica para su purificación.

APLICACIÓN • Cañerías de agua y gas • Aleaciones como antidetonante de la gasolina • Muchos derivados se usan en la fabricación de pinturas

ZINC Falerita o Blenda

(sulfuro de zinc + sulfuro de hierro) (ZnFe) S

Smith Sonita

carbonato de zinc

ZnCO3

PROCESOS: 1° TOSTACIÓN de la Blenda

ZnS + O2

dando un óxido de zinc

2 ZnS + SO2 (g)

SO2 + Zn O

Zn O + H2SO4

ZnSO4 (aq) + H2O

ZnSO4

Electrólisis

Zno (puro)

APLICACIÓN: Usado como revestimiento de piezas metálicas (Galvanizado)

PLATA • Cerargirita

AgCl

• Argentita

Ag2S Sulfuro de plata

METALURGIA:

La mayor parte de la plata metálica se obtiene de residuos anoicos de la

cloruro de plata

refinación del cobre y el plomo. La extracción es similar a la del oro, siendo los métodos más usados: Amalgamación (mercurio) y posterior destilación Cianuración (empleando soluciones de cianuro de sodio y potasio)

ALEACIONES Mezcla de 2 ó más metales efectuados por medio de la fusión formando soluciones sólidas.

Principales aleaciones:

BRONCE

95%

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

LATÓN

67%

33%

INOXIDABLE

18%

Acero 74%

ORO 18K

75%

12,5%

50%

70%

30%

ACERO

12,5%

SOLDADURA COMÚN AMALGAMA DENTISTA

Ciencia grama de

METALES: 5

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

HORIZONTAL

VERTICAL

1. Erbio 3. Platino (inv) 3. Renio – Actinio (inv) 9. Lutecio – Manganeso – Radón 10. Tercero en abundancia en la tierra 13. Cerio – Yodo – Oxígeno 14. Nequie – Mercurio – Rutherfodio 16. Presente en la celestina 19. Me pertenece (fem) 20. Metal fragil familia VI B 22. Aleación por pulvimetalurgia 24. Entrega 25. 70 % Cu + 30 % Zn 26. Octavo en abundancia 28. Disprosio 30. Sulfuro de plomo 33. Felino con orejas punteadas 35. Oxígeno – Renio – Calcio 36. Metal precioso 41. Bismuto – Iridio 42. Fabricar monedas 43. Porción de curva 44. Non 45. Antimonio (inv)

1. Berilio en estado puro 2. Metal frágil familia VII A 3. Metaloide familia III A (Silicato de magnesio) 4. Mineral del Uranio 5. metal en hilos 6. Aleación de cobre, estaño y zinc 7. Perro 8. Dirige algo 11. Metaloide negro. Familia III A 12. Neón 15. Francio 17. Samario 18. Cromo 21. Relativo al imán 23. Molibdeno 26. Metal del mineral 27. El YO 29. Presente en la blenda 31. Sodio – Cobre – Plomo 32. Argón – Iridio 33. Litio 34. Único metal de color rojo 36. Rezar 37. Enroque corto 38. Me pertenece 40. Lamina cornéa situadas en falanges

FAMILIA III A Propiedades Punto de fusión °C Dureza Densidad Masa Config. Electrónica

Boro B

Aluminio Al Galio Ga

Indio In

Talio Tl

2300 9,3 2,4 11 [He] 2S2, 2p1

660 2,9 2,7 27 [Ne], 3s2, 3p1

156 1,2 7,29 115 [Kr] 5s2, 4d10, 5p1

4,49 -11,85 204 [Xe] 6s2, 4f14, 5d10, 6p1

29,8 1,5 5,93 70 [Ar] 4s2, 3d10, 4p1

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

•

El Boro está en forma de borax: Na2B4O7 .10 H2 en un 3 x 10–4 %

•

El Aluminio se encuentra como bauxita: Al2O3 .2H2O, criolita Na3AlC6 en un 8,13%

•

El Galio, el Indio y el Talio están acompañados de otros minerales como blenda ZnS

III A BORO

11 + 3 5

• Existe en forma cristalina, la más usual es la romboédrica donde los átomos de boro se sitúan en los vértices de un icosaedro, dando una estructura compacta. • Su propiedad o metálica es consecuencia de su tamaño pequeño. • Color negro, no se encuentra libre n la naturaleza. Se combina con la mayor parte de elementos. • Se utiliza como componente de aleaciones de elevada dureza. • El borano se utiliza para la fabricación de vidrios especiales. El perborato de sodio como blanqueador de detergentes y el ácido bórico, como desinfectante.

ALUMINIO

3 •

III A 27 + 3

Sólo se encuentra como compuesto en bauxita y por electrólisis en criolita. Fundida se obtiene.

•

Es un metal dúctil y maleable.

•

Son livianos, buenos conductores de calor. Color blanco planteado.

•

Tercer elemento en orden de abundancia en la tierra (8%)

•

Se combina rápidamente con el oxígeno, formando una capa superficial de óxido (pasivación) que lo protege, por lo cual se usa en ventanas por su resistencia a la corrosión .

•

Empleado en la construcción de medios de transporte (barcos, trenes, aviones, autos) en la construcción de cables y condensadores, en sierras, taladros, utensilios domésticos, en la construcción de fundiciones. En pinturas para evitar la corrosión.

Corindón

Al2O3

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Sustancia más dura después del diamante, insoluble en agua, ácidos y bases. Forma el Rubí α Al2O3 ; el Zafiro que contiene Fe2+ ; Fe3+ y Ti4+ Esmerilo usado como abrasivo.

Bauxita

Al2O2 . 2H2O

A partir de este compuesto se produce aluminio a nivel industrial por el proceso Hall – Here oult

III A GALIO

70 3 +

• Metal blanco plateado. Asociado a la blenda (ZnS) y la bauxita. • Es un metal duro y frágil con bajo punto de fusión (30,15° C) • Se mantiene líquido hasta los 2000° C, usado en termómetros a altas temperaturas. • Usado como semiconductor en forma de arseniuro de galio (Ga As) • Usado en células fotovoltaicas y diodos de emisión luminosa. • Usado en la producción de imanes, en combinación con gadolinio, hierro, itrio, litio y magnesio.

III A

INDIO

115 3 +

•

Metal plateado, dúctil y maleable. Asociado a la blenda.

•

Muy fundido en la naturaleza en pequeñas concentraciones.

•

Usado en la fabricación de cojinetes antifricción confiriéndoles dureza, mayor poder lubricante y elevada resistencia mecánica.

•

Usado en la fabricación de semiconductores, construcción de espejos resistentes.

III A TALIO

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

204

+1,3

•Abundante en la naturaleza en bajas concentraciones. •Presente en las rocas ígneas, en meteoritos, plantas, agua de manantial. •Metal blanco grisáceo de elevada densidad y alta maleabilidad. •Forma aleaciones con muchos metales para uso concreto. •El sulfato de talio se usa como raticida. •Se usa en electrónica. Se asemeja al plomo en algunas propiedades.

EVALUACIÓN 01. .............................. es el 3er elemento en abundancia en la tierra pero sólo se encuentra en un compuesto............................ obteniéndose por electrólisis en........................ fundida a) aluminio – bauxita – criolita

b) aluminio – borax – criolita

d) galio – blenda – criolita

c) boro – bauxita – borax

e) aluminio – criolita – bauxita

02. …………………….. utilizado en la fabricación de vidrios especiales y es un derivado del........................ que es de color negro, usado en aleaciones de..................... dureza. a) Galio – corindón – poca

b) borano – boro – elevada

d) bauxita – aluminio – elevada

c) corindón – aluminio – baja

e) perborato de sodio – boro – alta

03. El aluminio compuesto......................... luego del diamante es lo más duro forma...................... α Al2O3 y..................... con Fe2+, Fe3+ y T4+ a) bauxita – zafiro – rubi

b) corindón – rubi – esmeralda

d) criolita – perla – rubi

c) corindón – rubi – zafiro

e) borax – esmeralda – zafiro

4. ........................... su sulfato se usa como raticida, tiene elevada............................. y alta................................... formando láminas. a) indio – densidad – ductibilidad

b) galio – densidad – ductibilidad

c) boro – dureza – maleabilidad

d) talio – densidad – maleabilidad

e) aluminio – punto de fusión – maleabilidad 5. Relacionar: a) Galio

(

) se combina con el oxígeno dando una capa superficial evitando la corrosión.

a) b,c,d,a,e

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista b) Indio ( ) presente en forma cristalina, de color negro, no está libre en la naturaleza.

b) d,a,b,c,e

c) Talio

) metal duro y frágil usado en células fotovoltaicas y diodos luminosos.

c) c,b,d,e,a

) presente en rocas ígneas, meteoritos, agua de manantial.

d) b,d,a,c,e

(

d) Aluminio ( e) Boro

(

) usado en la construcción de espejos resistentes y semiconductores.

e) d,e,a,c,b

6. CORINDÓN: _________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ 7. ZAFIRO: ____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ 8. BAUXITA: ___________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ 9. Dar 06 propiedades de: (investigar su uso y origen – cuaderno) Dibujar sus derivados. a)

BORO: * __________________________________

* __________________________________

ALUMINIO: * __________________________________

* __________________________________

GALIO: * __________________________________

* __________________________________

INDIO: * __________________________________

* __________________________________

TALIO: * __________________________________

* __________________________________

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Desarrollar en el cuaderno: 10. Averiguar la importancia de los elementos de la familia III A y su empleo en la vida diaria

GRUPO IV

Carbono C Potencial

Silicio Si

Germanio Ge

Estaño Sn

Plomo Pb

de 1°

11,26

8,15

7,88

7,33

7,42

2°

24,38

16,34

15,93

14,63

15,03

3°

47,84

33,46

34,24

30,6

32,0

ionización

Conf.

4° 64,48 45,13 45,7 [He], 2s2, 2p2 [Ne], 3s2, 3p2 [Ar], 4s2,

Electrónica Carga/valencia +2, +4 Peso atómico 12 Abundancia en 320

4 28 277,200

39,6 3d10, [Kr], 5s2,

4p2 + 4 73 2

5p2 + 2, +4 119 3

42,3 4d10, [Xe], 6s2… 6p2 +

2, +4 207 15

la corteza gr/Tn

PROPIEDADES *

Presentan una variedad de formas alotrópicas y sus propiedades están de

acuerdo a cada variedad. • El carácter no metálico es acentuado en el carbono hasta el estaño cristaliza con estructura de tipo diamante. • El plano posee estructura en aglomeración compacta con propiedades metálicas acentuadas. • El silicio es después del oxígeno el más abundante en la corteza, mientras que el Germanio, el Estaño y el Plomo son relativamente escasos. • De acuerdo a su configuración todos forman fácilmente derivados tetravalentes que serán tetraédricos, no obstante los más pesados forman compuestos estables con valencia –2. • El silicio y el Germanio son semiconductores, mientras que el plomo, el estaño y el carbono (grafito) son excelentes conductores de la electricidad. • El carbono y el silicio tienen características no metálicas. • El estaño y el plomo tienen características metálicas. • El germanio es un metaloide (metal o no metal) • El germanio, el estaño y el plomo no reaccionan con soluciones básicas.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Elemento

Forma Alotrópica Diamante

Propiedad d = 351 g/cc

Distancia de Inicio a Inicio

Grafito

d = 2,22 g/cc

Grafito blanco Diamante

d = 2,8 g/cc d = 2,32 g/cc

(Si – Si) = 2,34 A°

Diamante

d = 5,38 g/cc

(Ge – Ge) = 2,44 A°

α Estaño gris

d = 5,75 g/cc

β Estaño blanco

d = 7,31 g/cc

δ Estaño Empaquetamiento

d = 6,55 g/cc

(dist G – c) = 1,54 A°

Carbono

(dist c – c) = 1,541 A°

Silicio Germanio Estaño

Plomo

(Sn – Sn) = 2,81 A°

d = 11,48 g/cc

(Pb – Pb) = 3,50 A°

cúbico compacto

CARBONO IV A

12 +2 , 4 6

* Es la base atómica de la materia viva (50%)

• Es tetravalente (4 enlaces) por hibridación del tipo Sp3 (1 enlace), Sp2 (doble enlace) y Sp (triple enlace) • Tiene hibridación Sp3

C12 = 1s2, 2s2, 2sp2

x x x

↑↓

• Tiene hibridación

↑↓ S

• Tiene hibridación

↑↓ S

↑

Px Py Pz

Sp3

↑

–C– |

Sp3 Sp3 Sp3

Sp2

↑

↑ ↑↓

Px Py Pz

Sp2

Sp2 Sp2

– C =

C–H

Eteno

↑

↑↓

↑

Px Py Pz

Sp Sp

– C ≡ Etino

– H

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Tiene auto saturación con el hidrógeno formando hidrocarburos. • Se divide en 2 formas alotrópicas: DIAMANTE. Se emplea orbitales Sp3 para un enlace sigma σ. • Resiste a acciones mecánicas o térmicas por su alta energía de enlace C – C que forman la red cristalina, posee por eso alta dureza (10 en la escala de Mohs) • Alto punto de fusión (3 500° C aprox.). Bajo coeficiente de dilatación térmica. • Químicamente inerte, es insoluble. • A T° mayor de 800° C arde lentamente: C diamante + O2

GRAFITO.

CO2

Constituido por láminas plantas de átomos de carbono donde cada átomo esta

unido a otros 3 a distancias de 1,42 A°. • Hay enlaces del tipo Sp2, unidos por fuerzas de Vander Walls. • Hay 2 modificaciones la hexagonal y romboide. • Absorben radiaciones visibles por eso es su color negro y opaco, también las emite. • Es resistente al ataque químico pero puede formar compuestos en algunos casos.

PRINCIPALES COMPUESTOS 1. Dióxido de Carbono. Gas más denso que el aire, incoloro, olor penetrante. • Retiene calor de la superficie (efecto invernadero), en gaseosas, hielo seco.

2. Monóxido de Carbono. * Gas incoloro, inodoro.

* Punto de fusión –207° C, ebullición a –90° C

* Poco soluble el agua

* Muy tóxico, se combina con la hemoglobina.

* Arde en el aire dando CO2

* Puede reaccionar con halógenos dando carbonilos.

3. Ácido Fórmico HCOOH • Líquido incoloro de olor penetrante, funde a 8,43° C. Muy soluble. • Propiedades reductoras. Presente en el cuerpo de las hormigas. • Ebullición a 100,6° C.

4. Ácido Oxálico. Se obtiene de formiatos por calentamiento.

VARIEDADES AMORFAS

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

NATURALES

* Antacita (90-96% de carbono)

• Lignita (55 – 75% de carbón) • Hulla (75 – 92% de carbono – carbón de piedra – mineral) • Turba (45 – 55% carbón de fuentes vegetales)

ARTIFICIALES • Carbón de leña (destilación seca de la madera) • Carbón de retorta (carbón que queda en las paredes de la retorta en la destilación de la hulla) • Carbón animal (carbón combinado en productos de división de cuerpos de animales) • Coque (residuo de destilación de la hulla) • Negro de humo (deriva de la combustión incompleta de numerosos compuestos orgánicos)

IV A

SILICIO

28 14

+ 2,+4 Si

•6to en abundancia en el universo y 2° en la tierra. •El sílice es componente principal de los cristales. •Se encuentra aproximadamente en un 26% en la corteza terrestre, bajo la forma de compuestos oxigenados, el más importante es el dióxido de silicio SiO2, semiconductor. •El SiO2 es estable frente al agua y todos los ácidos excepto el ácido fluorhídrico. SiO2 + 4 HF

F4 Si + 2 H2O Tetrafluoruro de silicio

•Es atacado por las bases. SiO2 + 2 NaOH

Na2 SiO3 + H2O Silicato de sodio

GERMANIO

73 + 4

Ge 32 •

* Metal muy frágil de superficie brillante y color gris Raro en la naturaleza.

Es atacado por los ácidos oxidantes formando el dióxido de germanio.

GeO2 + 2 C

Ge + 2 CO

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

•

Usado como semiconductor. Presente como sulfuro asociado al Zinc (Blenda)

•

Es destinado a la preparación de elementos ópticos para dispositivos espectroscópicos de luz infrarroja.

IV A ESTAÑO 119

(Stannum)

+ 2,+4

Sn α: polvo gris con propiedad de semiconductor. Sn β: blanca plateada

• Presente en la hojalata como protector del hierro y láminas de acero (banda estañada) • Se encuentra en el dióxido de estaño (casiterita) y de ahí por reducción se obtiene estaño metálico.

SnO2 + 2 C

Sn + CO

• Se disuelve en varios ácidos y soluciones acuosas de álcalis. El SnS2 usado en el dorado de madera. • Presente en numerosas aleaciones como el bronce, soldaduras. • El dióxido de estaño es un agente oscurecedor de esmaltes vítreos usado como abrasivo en el pulido de granito.

PLOMO

207 Pb 82

+ 2,+4

Plumbum

* Metal muy blando y dilatable, funde a 327° C, hierve a 1750° C. • Color gris ate, blanco azulado brillante. Uno de los principales contaminantes atmosféricos. • Usado como conductor en las tuberías, en fabricación de electrodos para acumuladores eléctricos

• Se encuentra en la naturaleza como sulfuros, el principal mineral es la Galena (PbS), Cerusita (PbCO3) y la Anglesita (PbSO4) • La absorción de plomo causa intoxicaciones peligrosas (saturnismo) desactivando enzimas que sintetizan la hemoglobina.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Se oxida fácilmente en la superficie (PbO)

• Usado en la construcción de aparatos químicos, en la fabricación de peltre y como material protector de las radiaciones. Un derivado orgánico suyo el tetraetilo de plomo, es utilizado como aditivo antidetonante como la gasolina.

EVALUACIÓN 1)

_______________ es el 2do en abundancia en la corteza terrestre y junto al ____________ son semiconductores.

a) Germanio – carbono b) carbono – silicio

Por

configuración

todos

c) silicio – germanio d) silicio – estaño e) plomo – silicio

son..........................

formar

fácilmente

derivados.......................... a) poliédricos – trivalentes

b) tetraédricos – pentavalentes

d) tetraédricos – polivalentes 3)

c) pentaedricos – tetravalentes

e) tetraédricos – tetravalentes

El carbono como _____________ junto al estaño y el ________________ son excelentes conductores de la electricidad.

a) grafito – plomo b) diamante – silício c) grafito – germânio d) diamante – plomo e) grafito – silicio

El carbono y _____________ son no metálicos mientras el plomo y el __________ tienen características metálicas.

a) germanio – estaño b) silicio – estaño c) estaño – germanio d) estaño – silicio e) germanio – silicio

_____________es metaloide y junto al estaño y _______________ no reaccionan con soluciones básicas.

a) carbono – plomo b) plomo – germânio c) germanio – silício d) germanio – plomo e) plomo – carbono

DIAMANTE:________________________________________________________________

______________________________________________________________________________ 7) HULLA:____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 8) GRAFITO:__________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 9) ANFÓTERO:________________________________________________________________

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

______________________________________________________________________________ 10) Dar 06 características fundamentales del Carbono: * _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

Dar 06 características del Silicio: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

Dar 06 características del Germanio: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

Dar 06 características del Estaño: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

10) Dar 06 características del Plomo: (origen y usos con dibujos – cuaderno) * _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

11) Marcar verdadero o falso: a)

El carbono es un bioelemento que al ser tetravalente da estabilidad al ser vivo

(V)

(F)

El carbono se auto satura al llenar sus 4 enlaces con hidrógenos

(V)

(F)

El carbono tiene 3 hibridaciones Sp3 (simple), Sp2 (doble), Sp(triple)

(V)

(F)

El dióxido de carbono retiene calor de la superficie dando “efecto invernadero”

(V)

(F)

a) VVVV

b) VFVV

c) VVVF

d) FVVV

e) FFVV

12) Marcar verdadero o falso: a)

La forma alotrópica del silicio es el grafito blanco

(V)

(F)

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

El silicio es el 3° en abundancia en la corteza terrestre (26%)

(V)

(F)

El silicio es atacado por las bases, siendo estable en el agua

(V)

(F)

El silicio es inestable frente al ácido fluorhídrico HF

(V)

(F)

a) FFFV

b) VFVF

c) FFVV

d) VFFV

e) VVFF

13) Marcar verdadero o falso: a)

El germanio es un metal frágil, brillante, presente en la blenda

(V)

(F)

El germanio es destinado en la preparación de elementos ópticos

(V)

(F)

El estaño tiene un empaquetamiento cúbico compacto

(V)

(F)

El estaño se presenta en aleaciones como el bronce y soldadoras

(V)

(F)

a) VFVF

b) VVFF

c) FVVF

d) VVVF

e) VVFV

14) Marcar verdadero o falso: a)

El plomo es un metal muy duro y tiene 3 formas alotrópicas (α, β, δ)

(V)

(F)

El plomo se presenta en la hojalata como protector del hierro

(V)

(F)

La absorción del plomo no es dañina activando enzimas

(V)

(F)

El plomo es un agente oscurecedor de esmaltes vítreos

(V)

(F)

a) FVFV

b) FFFF

c) FFFV

d) VFFV

e) FFVF

Desarrollar en el cuaderno: 15. Averiguar la importancia de los elementos de la familia IV A y su empleo en la vida diaria

GRUPO V A

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

Nitrógeno N 7

Propiedades N° atómico Conf. Electrónica

[He], 2S2, 2P3

Fósforo P

Arsénico As Antimonio Sb

15 33 2 2 3 [Ar] 4s , 3d10,4p3 [Ne], 3S , 3p

51 [Kr] 5s2, 4d10,

Bismuto Bi 83 [Xe] 6s2 …6p3

4p3 Fórmula molecular

Densidad g/cc Punto fusión °C Punto ebullición °C

Estado de oxidación Estado natural

N2 0,8792 -210 -195,8 ± 3,2,4,5 (±

P2 As4 As2 Sb4 Sb2 Bi2 5,7 (metálico) 6,58 (metálico) 9,8 44,1 814,5 630,5 271 280,5 610 1380 1450 +3,5 +3,5 ± 3,2,4,5 ± 3,4,5

1,8232(blanco)

1,2) Son todos relativamente comunes bajo forma de sales, nitratos y nitritos, en el

caso del nitrógeno. • El nitrógeno en la naturaleza se encuentra en un 71%. • El fósforo se encuentra bajo la forma de minerales siendo el más común la fosforita o fosfato tricalcico Ca3 (PO4)2 • El arsénico y bismuto se encuentran en minerales acompañados con la plata. • El bismuto se puede encontrar al estado natural en pequeñas cantidades, también en minerales siendo los más comunes la* bismutita la bisnita.en tres estados: en el sólido a baja Se puedeypresentar Temperatura presenta forma cúbica y hexagonal.

VA NITRÓGENO

14 +3, 5 7

N N

x __x

π π σ

N N

x________x

• Es un gas relativamente inerte a la mayoría de reactivos en condiciones normales. • Gas incoloro, inodoro, muy poco soluble en agua. • Es químicamente inactivo a temperatura ordinaria. • No es comburente ni combustible. • No es venenoso, es una molécula diatómica. • Estable por la presencia de un triple enlace.

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

COMPUESTOS:

AMONIACO

H x

N2 + 3 H2

2 NH3

H x x

Gas incoloro, de olor penetrante, produce lágrimas, soluble en agua, punto de fusión es –77°C, punto de ebullición –33.4°C.

H +

•

Reacciona con todos los ácidos para dar sales de amonio: NH3 + HCl (aq)

NH4Cl

Cloruro de amonio

NH3 + HNO3

NH4NO3

Nitrato de amonio

NH3 + H2SO4

(NH4)2 SO4

Sulfato de amonio

FÓSFORO

31+ 3, 5 15

NH3 + H+

NH4

* Elemento no metálico.

• A menos de 700° C es P4, si es mayor de 700° C es P2 • Está combinado • Cuando llega a 1700° C es P monoatómico. • Al condensarse el vapor de fósforo se presenta como un sólido blanco tetraatómico. • Es alotrópico, el más común es el blanco de consistencia ceria (cera) y se vuelve amarillo cuando se pone a la acción de la luz. • Tiene 2 formas cristalinas el alfa y el beta. • Funde a los 44° C, pero se inflama los 60° C (se debe conservar en agua) • Se oxida con el vapor del agua dando luminosidad azulada (fosforescente), siendo muy venenoso, produciendo quemaduras en la piel, combinándose con los halógenos dando gran cantidad de luz y calor.

100

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• El fósforo violeta es intermedio entre el blanco y el rojo P4 blanco 240–P. Violeta

400– P. Rojo

260°C

500°C

• El fósforo rojo es más estable y no es venenoso.

ÓXIDO FOSFÓRICO

P4 + 5 O2

• Sólido de color blanco, formado al arder el fósforo con exceso de oxígeno. • Su propiedad más importante es la capacidad de reaccionar con agua dando ácidos: P2O5

H2O

H2P2O6

Metafosfórico

P2O5

2 H2O

H4P2O7

Pirofosfórico

P2O5

3 H2O

H6P2O8

Ortofosfórico

VA ARSÉNICO

75+ 3, 5 33

* Semimetálico. En la naturaleza está en estado elemental.

• En minerales con sulfuros: arsenopirita (FeAsS), orpimento (As2 S3) • Gas muy venenoso de olor amargo [Realgar (As4S4), cobaltina (CoAs S)] • Hay 3 formas alotrópicas: As gris: estable, con brillo metálico; As amarillo: transparente, blando como la cera, y el As amorfo de color negro. • Usado en semiconductores, aleaciones con plomo y antimonio, preparación de insecticidas y fármacos (Salvarsan = sífilis), se acumula en el hígado, riñones y piel. Cancerígeno a elevada concentración.

VA ANTIMONIO

122+3, 5 51

* Poco abundante en la naturaleza.

• Bajo la forma de estibina Sb2S3, forma aleaciones con los metales.

101

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• El óxido de antimonio Sb2O3 se emplea en la decoloración del vidrio, componente de cerámicos y en galvanotecnia. El Sb(SO4)3 en explosivos y auxiliar textil. • El SbF3 para esmaltes, el SbS3 en pirotecnia, fabricación de cerillas y pigmentos.

VA BISMUTO

209 +3, 5 83

* Metal de color blanco osado, reluciente, duro y frágil. Usado en

aleaciones con estaño y cadmio para sensores de temperatura; en alarmas de incendio y catalizadores en producción de resinas acrílicas. • Usado en medicina como antiséptico y gastroprotector. Líquido usado en reactores nucleares.

EVALUACIÓN 1) Marcar verdadero o falso a) El nitrógeno es un gas por eso es diatómico para su estabilidad

(V)

(F)

b) El nitrógeno tiene 2 enlaces π y 1 enlace σ siendo estable

(V)

(F)

c) El nitrógeno sólido presenta forma cúbica y hexagonal

(V)

(F)

d) El nitrógeno es comburente (permite arder) y combustible

(V)

(F)

a) VVFF

b) VFVF

c) FVVF

d) VFFV

e) VVVF

2) Marcar verdadero o falso a) El fósforo es metálico y se encuentra en estado libre

(V)

(F)

b) El fósforo presenta alotropía de color blanco, violeta y rojo

(V)

(F)

c) Cuando el fósforo se oxida dando luminosidad es muy venenoso

(V)

(F)

d) El fósforo rojo es inestable y muy venenoso dando gran calor

(V)

(F)

a) FVVF

b) VFFV

c) FVFV

d) VFVF

e) VVFF

3) Marcar verdadero o falso a) El arsénico es un gas venenoso muy amargo.

(V)

(F)

b) El arsénico gris es transparente, blanco como la cera.

(V)

(F)

102

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

c) El arsénico es usado en aleaciones con plomo y antimonio.

(V)

(F)

d) En bajas concentraciones el arsénico es cancerígeno.

(V)

(F)

a) VFFF 4)

b) VFVF

ESTIBINA

c) FVFV 5)

d) FFVV

ORPIMENTO

e) VVVF

6) BISMUTO : ANTISÉPTICO

a) Arsénico

a) Nitrógeno

a) Arsénico : insecticidas

b) Bismuto

b) Fósforo

b) Nitrógeno : medicina

c) Fósforo

c) Arsénico

c) Fósforo

d) Antimonio

d) Antimonio : fármacos

e) Nitrógeno

e) Bismuto

: gastroprotector

: explosivos

7) El nitrógeno sólo a baja temperatura presenta forma_____________ y_________________ a) Cúbica –pentagonal

b) cúbica – hexagonal

d) pentagonal – poliédrica

c) poliédrica – octogonal

e) cúbica – poliédrica

8) El nitrógeno es estable por la presencia de_________ enlace, siendo un gas___________ a la mayoría de reactivos. a) Doble – activo

b) triple – activo c) triple – inerte

d) doble – inerte e) simple – activo

9) El fósforo a menos de 700° C es_______________ y si es mayor es___________________ a) Triatómico – diatómico

b) tetraatómico – triatómico c) diatómico – triatómico

d) tetraatómico – diatómico

e) monoatómico diatómico

10) El fósforo más común es el______________ que se pone____________ a la acción de la luz a) Blanco – amarillo

b) violeta – blanco

c) rojo – amarillo

d) blanco – violeta e) amarillo – blanco

11) El arsénico________ es amorfo, el_________es estable y el_____________ es transparente a) Gris, amarillo, negro

b) negro, gris, amarillo

d) gris, negro, amarillo

c) amarillo, negro, gris

e) amarillo, gris, negro

12) El bismuto es usado en aleaciones con___________________ y _____________________ a) antimonio – plomo

b) estaño – calcio

c) plomo – hierro

d) cadmio – cobre e) estaño – cadmio

13) COMBURENTE:______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

103

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

14) COMBUSTIBLE: _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 15) ALOTROPÍA: _______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 16) Dar 06 características del nitrógeno: * _______________________________

* __________________________________

* ______________________________

* __________________________________

* ______________________________

* __________________________________

17) Dar 06 características del fósforo: * ______________________________

* __________________________________

* ______________________________

* __________________________________

* ______________________________

* __________________________________

18) Investigar sobre el uso que actualmente se le da a: (origen, dibujos de sus derivados y usos) Arsénico

Antimonio

Bismuto

ANFÍGENOS

Fósforo

Nitrógeno

GRUPO VI A

PROPIEDADES

Oxígeno

Azufre

Selenio

Telurio

Polonio

Conf. Electrónica

[He], 2s2,

[Ne], 3s2, 3p4

[Ar], 4s2, 3d10,

[Kr], 5s2, 4d10,

[Xe] 6s2, 4f14,

Electronegatividad Isótopos estables

2p4 3,5 16,17,18

2,6 32,33,34,36

4p4 2,5 74,76,77

5p4 2,1 120,122,123,124

5d10, 6p4 1,76

54,8 90,2 1,4 14

388,2 717,2 2,8 15,4

78,80,82 494 958 4,8 16,5

125,126,128,130 722,7 1261,2 6,24 20,45

Punto de fusión Punto de ebullición

Densidad Volumen

II.

527 1235 9,2 22,8

ESTADO NATURAL

• Oxígeno: Elemento con mayor difusión en la superficie terrestre. Se diferencia en propiedades químicas por su electronegatividad.

104

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Gas incoloro, inodoro e insípido, poco soluble en agua y muy soluble en soluciones orgánicas; oxidante del resto de elementos (menos de los gases nobles)

• Es estable como monoatómico (mata microbios), buscando su estabilidad como O2 y su forma alotrópica O3 (ozono), O4 ozozono.

OBTENCIÓN: • A nivel industrial se obtiene por destilación fraccionada de aire líquido a –200° C • Se saca del agua por electrólisis 2 H2O

E.C

2 H2 + O2

• En laboratorio con el clorato de potasio 2 KClO3

∆

(5)

MnO2

2 KCl + 3 O2 ↑ KCl + KClO4 + O2

↓ Catalizador

Cloruro

perclorato

• Gas comburente: permite que ara el fuego, a elevada temperatura es peligroso.

• Azufre: En estado libre se halla en los yacimientos cercanos a los volcanes. • En forma combinada está como sulfuro en los minerales como: Disulfuro de hierro

FeS2 (pirita), Sulfuro de cobre

CuS; (calcopirita)

Sulfuro de plomo

PbS (Galena), Sulfuro de Zinc

ZnC (blenda)

• En su estado natural es sólido al ser extraído de yacimientos mineros por el método FRESH, en agua sobrecalentada. • Color amarillo limón, inodoro, quebradizo, mal conductor del calor y la electricidad. Na2S2O3 + HCl

S0 ↓ + SO2 + NaCl + H2

H2S + I2

S0 ↓ + HI

• Selenio,

(9)

Telurio y Polonio.

Relativamente

raros,

les

encuentra

frecuentemente acompañando a los minerales de sulfuro bajo la forma de seleniuros y telururos. El polonio es un elemento radiactivo y se halla en minerales de uranio.

PRINCIPALES COMPUESTOS DEL AZUFRE

105

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

SULFURO DE HIDRÓGENO: H2S Soluble en agua y la solución resultante tiene carácter ácido (sulfhídrico) • punto de fusión

-85,6° C

• punto de ebullición

-60,75° C

* Gas de olor nauseabundo y tóxico

Propiedades químicas: • Es un agente reductor como gas H2S

(9)

2 HI-1 + S ↓

+ I02

-El yodo se reduce gracias al H2S -El azufre precipita por ser coloidal • Puede reaccionar con el HNO3

3 H2S + 2 HNO3

3 S + 2 NO + 4 H2O

• Con el O2 arde para dar azufre y agua. 2 H2S + O2

+ 2 H2OCombustión incompleta (deficiencia de O2)

2 H2S + 3 O2

2 SO2 + 2 H2OCombustión completa (buena cantidad de O2)

Compuestos Oxigenados. Tendrán azufre y oxígeno. Son compuestos inestables. SO

Monóxido de azufre (1 milésimo de segundo)

S2O

Inestable

S2O3

Inestable

SO2 ; SO3 ; S2O7

Inestable

DIÓXIDO DE AZUFRE: SO2 • Gas incoloro SO2

-Densidad: 1,46 g/ml; -Ebullición –10°C;

-Fusión –75,46° C

18 e–

• Presenta el fenómeno de resonancia (diferente forma de pones una estructura sin poder identificar la verdadera)

106

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Soluble en agua

SO2 + H2O

H+ + HSO3

H2SO3 + H2O

H+ + SO3

H2 SO3 (ácido sulfuroso)

El ácido sulfuroso no tiene existencia real existiendo en iones.

TRIÓXIDO DE AZUFRE:

SO3

•

En estado gaseoso existe como sustancia monomera.

•

Presenta estructura resonante.

•

En agua reacciona vigorosamente dando ácido sulfúrico SO3 + H2O

•

Transforma a muchos óxidos en sulfatos CaO + SO3

•

Agente

Oxidante

deja

muchos

halógenos

H2SO4

CaSO4 libres

(excepto

los

correspondientes)

2 NaCl + SO3

Cl2 + Na2SO3

ÁCIDO SULFÚRICO: H2SO4 • El de mayor importancia y mayor número de aplicaciones. • Cuando es puro, es un líquido de aspecto aceitoso, incoloro e inodoro, ávido de agua. • Densidad: 1,84 g/ml • Soluble en agua con gran elevación de temperatura (exotérmica)

haluros

107

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

• Ácido muy energético, cáustico y corrosivo, carboniza las sustancias orgánicas debido a su poder deshidratante. • Ataca a la mayoría de los metales liberando H2 si es diluido y concentrado libera SO2 • Ebullición a 338° C actuando sobre sales que vienen de ácidos fuertes.

Estructura: Aplicación: •

H =1x2=2e

–

Empleando en la preparación de grasas y aceites comestibles. En la refinación de los derivados del petróleo. En la preparación de gases industriales. En la industria de los explosivos, de los abonos químicos, de la curtidumbre y colorantes. En la obtención de ácidos minerales.

••

•

S = 6 x 1 = 6 e– ••

•• •

O • = 6 x 4 = 24 e– ••

32 e–

VI A H

SELENIO

80 +2 , 4 , 6 35

Es un semi metal. Se encuentra en estado nativo, con azufre nativo

y telurio. Es un semiconductor. Se presenta en cinco formas alotrópicas: tres cristalinas (una gris y dos rojas), una amorfa (roja) y una vidriosa (negra). • Sus compuestos son muy tóxicos si se ingieren. • Se concentra en los riñones, en el bazo y en el hígado. • Se usa en la industria electrónica (fotocélulas), como inhibidos de aceites lubricantes, en la industria de vidrio, en la cerámica y en los barnices.

108

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

TELURIO

* Semimetálico, se encuentran ocho isótopos estables y

Te 128

veinticinco radioactivos. Semiconductor. • Se encuentra como teluros asociado al oro, la plata, el cobre y níquel. • Sólido de color blanco grisáceo, frágil, puede pulverizarse. • Usado como aditivo de acero en la fundición. Sus derivados se usan como agentes vulcanizados para el caucho. Color azul y marrón al vidrio.

POLONIO

210

2,4,6

* Metal blanco plateado, brillante.

• Extremadamente raro. Similar al telurio. • Radioactividad mil veces superior al radio. • Obtenido en transmutaciones de núcleos en reactores nucleares. • Su isótopo Po-210 es usado como fuente de calor para baterías eléctricas para los satélites.

EVALUACIÓN 1) ANFÍGENOS: ________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 2) BLENDA:____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3) GALENA: ___________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 4) RESONANCIA:________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________

5) Marcar verdadero o falso a) El oxígeno tiene mayor difusión en la superficie terrestre

a) FFVV (V)

(F)

b) VFVF

109

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

b) El oxígeno monoatómico permite la formación del ozono

(V)

(F)

c) VVFF

c) El oxígeno es muy soluble en soluciones orgánicas

(V)

(F)

d) VFFV

d) El oxígeno oxida a los gases nobles produciendo energía

(V)

(F)

e) FVVF

a) El azufre en estado libre se ubica en yacimientos cercanos a volcanes

(V)

(F)

b) El azufre se extrae con agua caliente por el método fresh

(V)

(F)

c) El azufre es mal conductor de calor y la electricidad

(V)

(F)

d) El ácido sulfúrico es muy usado en la industria y es corrosivo

(V)

(F)

6) Marcar verdadero o falso

a) VVVF

b) VFVV

c) VFFV

7) OXÍGENO

d) VVVV

e) FVVV

9) POLONIO

a) mayor difusión en la tierra

a) muy radioactivo

b) soluble en soluciones orgánicas

b) gaseoso

c) diatómico – estable

c) forma vidrios

d) monoatómico – desinfectante

d) usado en el acero

e) todas anteriores

e) sin brillo

8) AZUFRE

10)TELURIO

a) conduce calor

a) batería de satélite

b) anaranjado

b) 8 isótopos estables

c) presente en blenda

c) concentrado en el bazo

d) resistente

d) método fresh

e) conduce electricidad

e) electrólisis

11) SELENIO

12) Relacionar

a) 5 alotrópicos

a) Polonio

(

) 5 formas alotrópicas, muy tóxico al ingerirse

b) en fotocélulas

b) Telurio

(

)amarillo limón, inodoro y quebradizo

c) en barnices

c) Oxígeno (

)obtenido en transmutación nucleares

d) es semimetal

d) Selenio

(

)difiere de la familia por su electronegatividad

e) todas anteriores

(

)8 isótopos estables y 25 radioactivos

Azufre

110

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

a) b, c, d, e, a

b) e, d, c, a, b

d) d, e, a, c, b

c) c, b, d, a, c

e) e, d, a, c, b

13) El._______________ es el O3 y el_________________ es el O4 a) ozozono – ozono

b) ozono – ozozono

d) ozono – oxígeno

c) oxígeno – ozono

e) ozozono – oxígeno

14) El_______________ es un gas comburente permitiendo que ardan los________________ a) Selenio – combustible

b) oxígeno – metales

d) polonio – semimetales 15)

c) oxígeno – combustibles e) telurio – radioactivos

El polonio es mil veces más radioactivo que el____________ donde su____________Po-

210 se usa como pilas de satélites. a) uranio – isótono

b) radio – isóbaro

d) radio – isótopo

c) plutonio – isótopo e) uranio - isóbaro

16) Relacionar (

) FeS2

17) Relacionar:

g) Galena

(

) H2S

a) SO2

(

) diluido libera H2 y concentrado SO2

h) Blenda

(

) PbS

b) H2S

(

) transforma óxidos en sulfatos

Sulfhídrico(

) ZnS

c) SO3

(

) gas nauseabundo y tóxico

Pirita

a) b, c, d, a

b) c, a, b, d

d) a, d, b, c

c) d, c, b, a

e) b, a, d, c

d) H2SO4 ( a) c, d, b, a

) presenta resonancia, incoloro b) d, c, a, b

d) c, a, b, d

c) b, d, c, a

e) d, c, b, a

18) Dar 06 características del oxígeno: * _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

19) Dar 06 propiedades del ácido sulfúrico: * _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

* _________________________________

* __________________________________

En el cuaderno:

111

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

20) Investigar el uso de los derivados del azufre (importancia en la industria) 21) Investigar sobre la importancia del oxígeno para la vida. 22) Investigar algo sobre el telurio, selenio y polonio. 23) Averiguar algo sobre los que descubren estos elementos. 24) ¿Cómo ayuda el ozono al medio Ambiente?

LOS HALÓGENOS GRUPO VII A I.

ESTADO NATURAL Y OCURRENCIATodos se encuentran en la naturaleza bajo la forma de compuestos. Su abundancia en la corteza terrestre es la siguiente: FLUOR CLORO 0,06% – 0.0907% 0.031% – 0.05% CaF2 – fluorita Cloruros NaCl,

BROMO 0.001% KBr, MgBr2

YODO 0.001% NaIO3 – NaIO4

ASTATO Isótopos con vida corta

KCl II. PROPIEDADES

Características

[He], 2s2,

[Ne], 3s2,

[Ar], 3d10, 4s2,

[Kr], 5s2, 4d10,

[Xe], 6s2, 5d10,

2p5 14,62 1,3

3p5 18,66 1,9

4p5 23,51 3,4

5p5 25,74 4,93

6p5

1,1 sólido 223 (g) -187,1 Amarillo

1,57 (l) 102,4 (g) -34,6 Amarillo

7,3 (l) 58,8 Naranja (rojo

113,7 (g) 18,3 Violeta

X–

ligero 1,36

1,81

parduzco) 1,95

2,16

(A°) Electronegatividad Energía de

4,0 37,8

3,0 58

2,8 53,4

2,5 51

Configuración Electrónica Volumen Densidad Punto de fusión °C P. de ebullición Color del gas Radio

iónico

2,2 27,7

disociación

III. OBTENCIÓN El Fluor.

Se obtiene solo a nivel industrial, a partir del hidrofluoruro de potasio por vía

electrolítica, con electrodos de acero o de cobre. No se puede obtener en el laboratorio por ser el más oxidante atacando a los materiales de vidrio.

112

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

El Cloro. Se obtiene a nivel industrial por electrólisis a partir de la salmuera.

2 NaOH + Cl2↑ + H2↑

2 NaCl + 2 H2O En un laboratorio

Cl2Mn + 2 H2O + Cl2↑

4 HCl + MnO2

El Bromo.

Industrialmente a partir de aguas marinas con una corriente de cloro a un pH 3,5

separando luego por una corriente de aire. Br – + Cl2 (g)

2 Cl + Br2

NaBr + Cl2

NaCl + Br2

El Yodo. Se obtiene a partir de yodatos 2 KI + MnO2 + 2 H2SO4

I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2 H2O

PROPIEDADES QUÍMICAS •Son oxidantes y reaccionan con casi todos los metales y muchos no metales. •En estado sólido son monoatómicos, pero en gas son diatómicos. •Los más reactivos reaccionan con varias clases de compuestos: -Desplazan al hidrógeno de los hidrocarburos. •En presencia del carbono desplazan al oxígeno de los óxidos metálicos. •Todos los halógenos son solubles en agua en mayor o menor grado.

PRINCIPALES COMPUESTOS Con el Hidrógeno: Todos reaccionan dando el haluro o ácido hidrácido respectivo. • Fluor:

F2 + H2

 2 HF

Fluoruro de hidrógeno

La reacción es violenta y en cadena. Ácido débil.

• Cloro:

Cl2 + H2  2 HCl

Cloruro de hidrógeno

La reacción es lenta y da lugar a una reacción en cadena. Ácido fuerte. HCl (aq) ácido clorhídrico -Incoloro, olor picante, sabor agrio.

113

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

HCl (g) cloruro de hidrógeno

• Bromo:

Br2 + H2  2 HBr

• Iodo:I2 + H2  2 HI

-Extremadamente soluble en agua.

Es controlable a 300° C la reacción. Reacción lenta llegando al equilibrio

Con el Oxígeno: Todos forman compuestos binarios con el oxígeno, dando óxidos, menos el fluor que son fluoruros por ser inestable y de mayor electronegatividad.

Fluor:

HF(ac) + H2O

E.C

2 H2O + OF2 Difluoruro de oxígeno

Cloro:

2 Cl + 2 HgO

Cl2O + Cl2Hg . OHg↓

•

Cl2O

Monóxido de cloro; gas oxidante, de color amarillo naranja.

•

ClO2

Dióxido de cloro, gas amarillo

verdoso, libre es inestable

capaz de

descomponerse con explosión. En la luz sus soluciones se descomponen. Presente en la lejía para desinfectar.

EVALUACIÓN 1) Los halógenos en gas son_______________ y en sólidos son___________________ a) Triatómicos-monoatómicos

b) diatómicos-monoatómicos c) monoatómicos-diatómicos

d) monoatómicos-triatómicos

e) diatómicos-triatómicos

2) Los halógenos son________________ y reaccionan con casi todos los______________ a) reductores-metales

b) oxidantes-gases

d) oxidantes-metales

c) reductores-no metales

e) reductores-gases

3) Los halógenos son_______ en agua y en presencia del carbono desplazan al____del óxidos a) solubles-oxígeno

b) insolubles-hidrógeno

d) insoluble-oxígeno

c) solubles-O2

e) disueltos-nitrógeno

4) El único que no se une al oxígeno dando óxidos es______ por ser de mayor_____________ a) Cloro-electronegatividad

b) Fluor-estabilidad

d) yodo-estabilidad 5) Relacionar: a) Bromo (

) se obtiene de la salmuera

c) bromo-inestabilidad

e) Fluor- electronegatividad b) Yodo (

) ataca materiales de vidrio

c) Fluor (

) sirve como desinfectante

114

Qu ímica 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

d) Cloro (

) se obtiene de las aguas

a) Cloro

Marinas a) b, d, a, c

b) c, b, d, a

d) c, a, d, b

b) Bromo c) d, c, b, a

c) Yodo

e) d, a, c, b

d) Fluor e) Astato

6) El más oxidante 7) Marcar verdadero o falso: a) El astato tiene isótopos con corta vida

(V) (F)

b) El cloro industrialmente se obtiene por hidrólisis

(V) (F)

c) Con el hidrógeno el Fluor genera un ácido muy fuerte

(V) (F)

d) Cuando la reacción del bromo con hidrógeno llega a 300°C es incontrolable

(V) (F)

a) VVFF

b) FVFV

c) VFVF

d) FFVV

e) VFFV

8) Electronegatividad: _________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Salmuera:_____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ En el cuaderno: Hallar los conceptos de cada uno de los elementos de los halógenos. • Ubicando sus protones, electrones, neutrones, nivel y gráfico. • Señalando sus usos en la industria, en la medicina y en la alimentación. • Indicando el descubrimiento de alguno de ellos.