Apuntes De Quimica I (3-4 ESO)

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Z9[Q\H[^]1[=_E` S5abRdceNfMgYhWVY5i NfjkKCL;M<NfYhL

CONTENIDO

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l m n o p q r p sutwvJxzy x{v | }~y 1 1v y & Jt J F zvEy 1. Definición y divisiones de la química. 1.1 Otras divisiones de la Química 2. Propiedades de la materia. 3. Estados de agregación de la materia. 4. Cambios físicos, químicos y nucleares. 4.1 Cambios de estado 5. Clasificación de la materia. 6. Métodos de separación de mezclas. 7. Ley de la conservación de la materia. 8. Energía y sus manifestaciones. 9. Ley de la conservación de la energía. 10. Ley de la interconversión de la materia y la energía.

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Memorización y comprensión por medio de cuestionarios. Ejercicios de reafirmación.

sutwvJxzy x{v;v |V F z s 1 su y(y }dvE Fy J Fvfy suy t vE Fy 1. Breve Historia del descubrimiento de la estructura atómica 2. Modelo atómico actual 3. Características de las partículas subatómicas. 4. Diferencia entre átomo e ión. 5. Teoría cuántica 6. Números cuánticos. 7. Principio de exclusión de Pauli. 8. Principio de máxima multiplicidad ó regla de Hund. 9. Principio de incertidumbre de Heisenberg 10. Principio de edificación progresiva ó principio de Auf Bau. 11. Distribución electrónica. 12. Uso del Kernel. 13. Electrón diferencial.

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Memorización y comprensión por medio de cuestionarios. Ejercicios de reafirmación.

sutwvJxzy x{v;vVv |= ; J Fvf kx vE HvJxzy x{ ,s vf}dvE 1y & Jt Ey 1 { ,s vf}CvE 1 1. Definición de elemento químico. 2. Clasificación de los elementos químicos. 3. Nombres y símbolos de los elementos.

4. Antecedentes de la tabla periódica. 5. Descripción de los grupos y períodos.

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¡ ¢ £ ¤ ¥ £ 5.1 Grupos 5.2 Periodos 6. Propiedades periódicas. 7. Propiedades aperiódicas 8. Definición de enlace químico. 8.1 Regla del octeto. (Lewis) 8.2 Estructura de Lewis. 8.3 Clasificación de los enlaces químicos.

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Cuestionarios para memorización y comprensión. Ejercicios de reafirmación.

¯u° ©J«z¦ «{© ª ± ° ² ³ ¬ ° §J´f¦ ¨ ¯ µ ¦ ¶ · ¯ ° §H© ² ° ¬1­{¸ ¯ © ³ ©E§F¦¹­ 1. Función química. 2. Funciones químicas principales. 2.1 Oxido metálico. 2.2 Peróxido. 2.3 Anhídrido. 2.4 Hidróxido o base. 2.5 Hidruros. 2.6 Ácidos. 2.7 Sales.

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Cuestionarios para memorización y comprensión. Ejercicios de reafirmación.

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UNIDAD I. “ MATERIA Y ENERGÍA”

MATERIA Y ENERGÍA

ÁAÂ Ã Ä¹Å Æ Ç9Æ È Æ ÉÊÇÌËÍÃÎÆ ÏuÆ ÐÎÆ ÑÒÇÊÄ ÐÍà ÄÔÓ Õ×ÖÙØ Ú ÛÜÆ ÈuÕ Química: Es la ciencia que investiga y explica la estructura, composición, cambios, propiedades y transformaciones de energía de la materia.

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Ý Þ ß à á â ã á La química se divide en dos grandes ramas y son: • Química orgánica • Química Inorgánica. Química Orgánica: Es la parte de la química que estudia a toda la materia que si tiene carbono. Química Inorgánica: Es la parte de la química que estudia a toda la materia que no tiene carbono. Los compuestos inorgánicos están formados por todos los elementos clasificados en la tabla periódica, es decir más de 100 excepto el carbono. Los compuestos orgánicos están formados por pocos elementos ellos son: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Azufre, Fósforo, los halógenos que son: Flúor, Cloro, Bromo, Yodo, y otros entre ellos el Arsénico. El número de compuestos del carbono es muy grande y aunque no existe una barrera entre los compuestos orgánicos e inorgánicos, los inorgánicos representan una cantidad mucho menor con relación a la totalidad de los compuestos. Son muy pocos los compuestos que contienen carbono y cuyo estudio le corresponde a la Química Inorgánica y éstos son CO (monóxido de carbono) CO2 (bióxido de carbono). Los carbonatos como Na2CO3 (carbonato de sodio), los carburos como CaC2 (carburo de calcio) y los cianuros metálicos como KCN (Cianuro de Potasio).

ä=åæädç,è é êCëÍìwí îuí ëÎí çÊïÒð ëÍì ðÔñ ê×òôóöõ ÷ í øuê Química Analítica: Rama de la Química que estudia los procedimientos para determinar la composición cualitativa y cuantitativa de las sustancias. Química Industrial: Rama de la química que se dedica al estudio y desarrollo de los diversos procesos utilizados en la extracción, síntesis etc. de las sustancias que tienen aplicaciones en la industria y en el comercio. Físico-química: Investiga las leyes que rigen los procesos químicos.

Bioquímica: Rama de la química que estudia las relaciones que hay entre las sustancias y los organismos vivos y los procesos que ocurren en ellos. Química Nuclear: Es la rama de la química que estudia estructura y composición de los núcleos atómicos.

las reacciones,

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Ú ú Ý ß ý Þ ÿ ý Materia: Es la base del universo, ocupa un espacio y tiene masa y energía. Cuerpo: Es una porción de materia. Propiedades de la materia: Se llaman propiedades a las características que distinguen a unos cuerpos de otros. Las propiedades de la materia se clasifican en: • Propiedades generales • Propiedades particulares o específicas. Las propiedades generales corresponden a todos los cuerpos; y son las siguientes: Masa: Cantidad de materia contenida en los cuerpos. Inercia: Propiedad de los cuerpos de mantener su estado de reposo ó de movimiento hasta que una fuerza externa los obligue a cambiar. Peso: Fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos por acción de la gravedad. Impenetrabilidad: Resistencia que opone un cuerpo a que otro ocupe simultåneamente su lugar. Ningún cuerpo puede ocupar al mismo tiempo el lugar de otro. Volumen: Espacio que ocupa un cuerpo. Divisibilidad: La materia se puede dividir hasta cierto límite. Este límite puede ser microscópico o macroscópico. La última división es el åtomo. (conservando sus propiedades). El åtomo se puede subdividir hasta desintegrarse, como sucede en la fisión y fusión nuclear (Así ya no conserva sus propiedades). Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar de forma cuando son afectados por una fuerza, recobrando la original cuando la fuerza ha cesado. Las propiedades particulares o específicas corresponden a determinada sustancia y sirven para identificarla y distinguirla de las demås. Estas propiedades se clasifican en: • Propiedades físicas • Propiedades químicas Propiedades Físicas: Son las propiedades que tienen que ver con el aspecto de las sustancias y con su comportamiento físico, es decir cuando no hay transformación en la estructura interna de la materia. Dentro de las propiedades físicas se incluyen las organolÊpticas que son las propiedades que se distinguen con los órganos de los sentidos, como son: color, olor, sabor, textura. Algunas propiedades físicas son las siguientes:

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!#"%$'&)(+*-,.( Densidad: Es la relación masa-volúmen de un cuerpo y se expresa con la fórmula D=m/v En donde: D= densidad

m= masa

v= volúmen

Punto de fusión: Es la temperatura en la cual los cuerpos en estado sólido pasan al estado líquido. Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido, se iguala con la presión atmosférica. Solubilidad: la solubilidad de una sustancia sólida, a una temperatura y presión determinada, es la masa en gramos que satura 100g de disolvente. Propiedades Químicas: Son aquellas propiedades que describen el comportamiento químico de las sustancias, es decir, cuando hay transformación interna de las sustancias. Para saber si una propiedad química se considera como tal, podemos hacernos las siguientes preguntas: • • • •

¿Arde en el aire? ¿Se descompone en otras sustancias cuando se deja al sol? ¿Qué ocurre cuando se coloca en un ácido? ¿Con qué otras sustancias Químicas reacciona y que sustancias se obtienen de la reacción?

Por lo tanto las propiedades químicas incluyen la tendencia a reaccionar con diversas sustancias, a enmohecerse, corroerse, explotar o actuar como veneno o carcinógeno (un agente que causa cáncer).

/ 0 132 4 265 /7598 : 1º Contestar cuestionario de conceptos para memorizar. 2º Contestar cuestionario y ejercicios de comprensión.

Instrucciones: Contesta los siguientes cuestionarios, de acuerdo a lo anteriormente estudiado. CUESTIONARIO DE CONCEPTOS PARA MEMORIZAR 1.-¿Qué estudia la química? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

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;#<%='>)?+@-A.? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.-¿Cuáles son las dos grandes divisiones de la química? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.-¿Que estudia la química Inorgánica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.-¿Qué estudia la química Orgánica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-Menciona las otras divisiones de la química. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.-Escribe la definición de materia. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.-Menciona como se clasifican las propiedades de la materia. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.-Define masa y menciona que clase de propiedad de la materia es. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9.- Define peso y menciona que clase de propiedad de la materia es. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10.- A qué clase de propiedades de la materia corresponden la inercia, impenetrabilidad, volumen, divisibilidad y elasticidad. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-¿Cómo se clasifican las propiedades particulares o específicas? __________________________________________________________________ 12.-Define propiedades físicas. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8

B#C%D'E)F+G-H.F __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13.-Define las propiedades siguientes: densidad, punto de fusión, punto de ebullición. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14.-Define propiedades químicas. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

CUESTIONARIO PREGUNTAS DE COMPRENSIÓN 1.- ¿Cuál es la diferencia entre química orgánica y química inorgánica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.- De los compuestos que contienen carbono, ¿Cuáles corresponden en su estudio a la química inorgánica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.- Escribe el nombre de tres productos inorgánicos que haya en tu hogar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.- Escribe el nombre de tres productos orgánicos que haya en tu hogar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.- Clasifica las sustancias siguientes como orgánicas o inorgánicas escribiendo en el espacio correspondiente. sal de mesa________________________________________________________ gas de la estufa_____________________________________________________ plástico____________________________________________________________ 9

I#J%K'L)M+N-O.M hierro_____________________________________________________________ manzana__________________________________________________________ agua______________________________________________________________ madera____________________________________________________________ ácido nítrico HNO3____ alcohol____________________________________________________________ carbonato de calcio CaCO3_____________________________________ bióxido de carbono CO2__________________ azúcar____________________________________________________________ azufre_____________________________________________________________ cloro______________________________________________________________ shampoo__________________________________________________________ papel aluminio______________________________________________________ acetona___________________________________________________________ algodón___________________________________________________________ cianuro de sodio Na2CN______________________________________________ Latón_____________________________________________________________ Carne_____________________________________________________________ oro_______________________________________________________________ papel_____________________________________________________________ acero_____________________________________________________________ 6.-¿Qué clase de materia posee las propiedades generales? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.-¿Cuál es la diferencia entre masa y peso? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.-¿Qué es lo que mide el volumen? Escoge: masa, peso o espacio. __________________________________________________________________ 9.-Las propiedades particulares o específicas nos ayudan a: __________________________________________________________________ 10.-Clasifica las propiedades siguientes como propiedad general, propiedad

física ó propiedad química de la materia; escribiendo en el espacio correspondiente. a)Todas las sustancias tienen masa_____________________________________ b)El azufre se desmorona con facilidad___________________________________ c)La dinamita explota_________________________________________________ d)El oro es maleable_________________________________________________ e)El ácido sulfúrico quema ____________________________________________ 10

P#Q%R'S)T+U-V.T f)El óxido de sodio reacciona con agua formando hidróxido de sodio. __________________________________________________________________ g)El agua hierve a 100oC al nivel del mar_________________________________ h)Toda la materia se puede dividir_________________________________ i)Cualquier objeto tiene peso diferente en la luna, respecto al que tiene en la tierra. __________________________________________________________________ j)El aluminio reacciona con ácidos produciendo hidrógeno gaseoso. __________________________________________________________________ k)Toda la materia tiene inercia__________________________________________ l)Los cristales de permanganato de potasio KMnO4 son de color morado. __________________________________________________________________ m)El alcohol es volátil________________________________________________ n)Los metales son buenos conductores de la corriente eléctrica. __________________________________________________________________ o)El azúcar puede fermentarse produciendo alcohol. __________________________________________________________________

W6XZY)[]\9^7_]`a[ _ Yb^ c9deY6c9^.f g hji _9Ybk ^mln^ \ Y d g ^ Materia.- Es la base del universo, ocupa un espacio y tiene masa y energía. Átomo.- Partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades físicas y químicas.

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o#p%q'r)s+t-u.s Los estados físicos o de agregación de la materia son 3: sólido, líquido y gaseoso. La materia puede existir ya sea como sólido, líquido o gas, dependiendo de la temperatura, la presión y las características específicas del tipo de materia en particular. Algunos tipos de materia existen en los tres estados físicos; otros se descomponen cuando se hace el intento de cambiar su estado. El agua existe en los tres estados. Algunos consideran el plasma como el cuarto estado de la materia y el cubo cuántico como el quinto estado de la materia. Un ejemplo claro del plasma es el fuego. El cubo cuántico consiste en colocar átomos de rubidio cerca del cero absoluto de temperatura. (-273oC) lográndose un condensado. Las causas por las que existen éstos estados de la materia, son las fuerzas de cohesión y de repulsión. Cohesión.- Es la fuerza que une a los átomos. Repulsión.- Es la fuerza que separa a los átomos. En el estado sólido predominan las fuerzas de cohesión sobre las de repulsión. Los sólidos tienen forma y volumen definido. En el estado líquido, las fuerzas de cohesión y de repulsión están equilibradas. Los líquidos tienen volumen definido y adoptan la forma del recipiente que los contiene. En el estado gaseoso predominan las fuerzas de repulsión sobre las de cohesión. Los gases no tienen ni forma ni volumen definidos y tienden a ocupar todo el espacio del recipiente que los contiene.

vxw y z.{}| ~ a } . b Z . x ~ zm{nz. 9 ) 6~ z Los cambios que la materia puede sufrir son: Cambios físicos, cambios químicos y nucleares. Los cambios físicos son aquellos que al efectuarse, no alteran la naturaleza íntima de la materia, es decir no existe cambio en la composición de la misma.

Los cambios químicos, son los cambios en los que se modifica la naturaleza interna de la materia, es decir, ocurre un cambio en la composición de una sustancia, se forman sustancias nuevas. Todas las reacciones químicas son cambios químicos. Los cambios nucleares son totalmente diferentes de los anteriormente mencionados. Son cambios que se efectúan exclusivamente en el núcleo del átomo. Las reacciones nucleares presentan éstos cambios y son:

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# % ' ) + - . Fisión nuclear.- Es el proceso de escisión es decir división de un núcleo pesado en dos partículas aproximadamente iguales. Fusión nuclear.- Proceso que consiste en fundir es decir, unir núcleos de átomos ligeros para formar otro u otros de más peso.

# . . a ¡ ¢ ¢ ]£ ¡ En nuestro medio ambiente y bajo ciertas condiciones, las sustancias se presentan en uno de los estados de agregación antes mencionados, pero pueden cambiar de un estado a otro si las condiciones cambian. Estas condiciones son presión y temperatura. El ejemplo más claro está en el agua, ordinariamente es un líquido que al llevarse a un congelador disminuye su temperatura y se solidifica. El hielo puede recibir calor del agua líquida y se funde. Si ahora ésta masa de agua líquida se calienta, la energía cinética de las partículas aumenta y el líquido se transforma en vapor. Los cambios de estado son: Fusión.- Cambio que sufren las substancias al pasar del estado sólido al líquido al incrementar el calor. Evaporación.- Cambio que se experimenta cuando un líquido pasa al estado de vapor o gas por incremento de calor. Ejemplos: eliminación de agua en una meladura para obtener un sólido cristalino; disminución de un volumen de un líquido concentrado así un sólido disuelto o llevándolo inclusive hasta el secado. Substancias como el alcohol, la acetona, la gasolina, etc., en contacto con el medio ambiente experimentan una vaporización sin que se les suministre calor, el fenómeno ocurre debido a la baja presión existente sobre ellas. Sublimación.- Es el paso del estado sólido al gaseoso o al de vapor sin pasar por el estado líquido, necesitándose calor. Ejemplos: Pocas substancias se conocen con este comportamiento y entre ellas están el yodo, el arsénico, el alcanfor, la naftalina, el bióxido de carbono (CO2) y algunas más de tipo orgánico.

El “hielo seco” es bióxido de carbono sólido y al contacto con el medio ambiente pasa directamente al estado gaseoso. Una pastilla aromatizante sufre este fenómeno. El cambio contrario, de gas o vapor a sólido, también se llama sublimación o degradación. Solidificación.- Este cambio requiere de eliminar calor y ocurre cuando un líquido pasa al estado sólido.

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¤#¼%Œ'§)¨+Š-ª.¨ Ejemplos: Una vez moldeado un plåstico, fundida una pieza de acero o de alguna aleación, es necesario esperar su solidificación para obtener la pieza deseada en estado sólido. Condensación.- Es el paso del estado de vapor al estado líquido. Este cambio tambiÊn supone la eliminación del calor. Ejemplos: Al eliminar el agua o el solvente de una solución, es necesario recuperar esos líquidos, como estån en estado de vapor y a temperatura elevada, se les hace enfriar y condensar, en estado líquido se recuperan y ocupan menor volumen. Licuefacción.- Es el paso del estado gaseoso al líquido. Ademås de eliminar calor se debe aumentar la presión para conseguir el cambio. Ejemplos: La obtención de aire líquido o de alguno de sus componentes, nitrógeno y oxígeno, que son gases y se pueden tener en estado líquido. La temperatura es tan baja (por ejemplo -196ºC) que las propiedades de algunas sustancias cambian espectacularmente: las flores se solidifican y se quiebran, un pollo se endurece de tal forma que puede romperse con un martillo, el mercurio se solidifica, etcÊtera. La diferencia entre un vapor y un gas es que el vapor se condensa y el gas se licua.

ÂŤ ÂŹ ­6ÂŽ ¯¹°³² ´ ² ­ ÂŻ ­ ² ¾¡œ ¸ š ÂŽ ÂŻmÂş ÂŻ Âť š Âź ²Â‹ÂŻ La materia se clasifica en dos grandes grupos: Sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras son cuerpos homogĂŠneos porque tienen las mismas propiedades en todas sus partes y son: Elementos y Compuestos. Los elementos.- Son sustancias puras formadas por una sola clase de ĂĄtomos, Los hay metales y no metales. Ej. metales: Na, K, Fe, Au. Ej. no metales: C, Cl, H, F. Los compuestos.- Son sustancias puras formadas por 2 Ăł mĂĄs clases de ĂĄtomos, unidos quĂ­micamente entre sĂ­, tienen proporciones fijas, definidas y constantes y se pueden separar sĂłlo por mĂŠtodos quĂ­micos. Los compuestos siempre se representan por fĂłrmulas. Ej. H2O, Fe3(SO4)2 H3PO4, Mg(OH)2. Mezclas.-EstĂĄn formadas por 2 Ăł mĂĄs sustancias, elementos Ăł compuestos, no unidos quĂ­micamente entre sĂ­, unidos sĂłlo en forma aparente, sus propiedades son variables y cada sustancia conserva sus propiedades fĂ­sicas y quĂ­micas. Se pueden separar por mĂŠtodos fĂ­sicos. Las mezclas se clasifican en: Mezclas homogĂŠneas y mezclas heterogĂŠneas.

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½#¾%¿'À)Á+Â-Ã.Á Son mezclas homogéneas aquellas en las que no se distinguen las partes que las forman. Ej. Azúcar en agua, sal en agua, alcohol en agua. Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que sí se distinguen las partes que las forman. Ej. Agua y aceite, hierro y azufre, agua y arena.

Ä)Å Æ Ç È ÉËÊ ÉjÌ Ê9Í Ì9Í Î ÏÑÐ Ï Ò Ó Ô·Õ Ê ÍbÆ Í×ÖØÒ6Ù Ï Ì Para la separación de mezclas los métodos más comunes son: decantación, filtración, centrifugación, destilación, cristalización, sublimación, diferencia de solubilidad y cromatografía. A continuación se explica cada caso. Decantación. Este método es utilizado para separar un sólido, de grano grueso e insoluble, de un líquido. Consiste en verter el líquido después que se ha sedimentado el sólido. Este método también se aplica en la separación de 2 líquidos no miscibles y de diferentes densidades, utilizando un embudo de separación. Un ejemplo a escala mayor se tiene en la separación del petróleo y agua de mar. En un yacimiento, localizado en aguas marinas, se extrae agua y petróleo que son separados al decantarse; el petróleo, por se menos denso, queda en la parte superior del agua. El agua se devuelve al mar y el petróleo se almacena. Filtración. Permite separar un sólido insoluble( de grano relativamente fino ) de un líquido. Para tal separación se emplea un medio poroso de filtración o membrana que deja pasar el líquido y retiene el sólido. Los filtros más comunes son: papel filtro, fibra de asbesto, algodón, fibra de vidrio, fibras vegetales, redes metálicas y tierras especiales. Un filtro construido en acero inoxidable, de forma circular y con diámetro de unos cinco metros, se emplea para separar la parte sólida que resulta del arroz, lúpulo y malta en la elaboración de cerveza. El líquido o caldo, llamado mosto, una vez filtrado recibe tratamientos posteriores. La filtración por vacío es una operación como la anterior, sólo que ahora interviene una bomba para extraer aire de un recipiente y conseguir así un filtrado en menor tiempo. Esto es común realizarlo en un laboratorio.

Centrifugación. Método utilizado para separar un sólido ( insoluble de grano muy fino y de difícil sedimentación ) de un líquido. La operación se lleva a cabo en un aparato llamado centrífuga, en el que por medio de in movimiento de translación acelerado se aumenta la fuerza gravitacional provocando la sedimentación del sólido o de las partículas de mayor densidad. Los sólidos y el plasma de la sangre pueden separarse por medio de este método.

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Destilación. Método que permite separar mezclas de líquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullición. Este procedimiento incluye una evaporación y una condensación sucesivas. Existen diferentes tipos de destilación, entre ellos los más comunes son: destilación simple, destilación fraccionada, destilación por arrastre de vapor, destilación de vacío, etc... Por destilación fraccionada y en grandes torres se efectúa la separación de hidrocarburos del petróleo. Por destilación con arrastre de vapor se separa el solvente que extrae el aceite de las semillas ( por ejemplo, hexano que extrae el aceite de ajonjolí ), también de esta forma se extraen esencias como la de anís o la de orégano. Cristalización. Este método consiste en provocar la separación de un sólido que se encuentra disuelto en una solución; finalmente el sólido queda como cristal y el proceso involucra cambios de temperatura, agitación, eliminación de solvente, etc. Otra forma de lograr una cristalización es cuando la mezcla sólido-líquido contiene un solvente o líquido volátil. Cuando el líquido se vaporiza, el sólido se separa como cristal. La operación se lleva a cabo en cristalizador. Por este método se obtienen productos farmacéuticos, azúcar, reactivos sólidos para laboratorio ( sales ), etcétera. Evaporación. Es la operación por la cual se separa un sólido disuelto en un líquido y por incremento de temperatura hasta que el líquido hierve o ebulle y pasa al estado de vapor, quedando el sólido como residuo en forma de polvo seco. El líquido puede o no recuperarse. También se emplea este método para la concentración de sólidos en una solución, al eliminar parte del líquido o solvente. La operación se lleva a cabo en una cápsula a nivel laboratorio, y en un evaporador a nivel industrial. Sublimación. Método utilizado en la separación de sólidos, aprovechando que alguno de ellos es sublimable, pasando del estado sólido al gaseoso por incremento de la temperatura. Imantación. En este método se aprovecha la propiedad de algún material para ser atraído por un campo magnético. Los materiales ferrosos pueden ser separados de la basura por medio de un electroimán, para su tratamiento posterior.

Diferencia de solubilidad. Permite separar sólidos de líquidos o líquidos de líquidos al contacto con un solvente que selecciona uno de los componentes de la mezcla. Este componente es soluble en el solvente adecuado y es arrastrado para su separación ya sea por decantación, filtración, vaporización, destilación, etc., que habrá de dejarlo en estado puro. Ejemplos de separación por solubilidad se pueden mencionar en la preparación y análisis de productos farmacéuticos. 16

å#â%ã'ä)ü+Ì-ç.ü

CromatografĂ­a. Este mĂŠtodo consiste en separar mezclas de gases o de lĂ­quidos por el paso de ĂŠstas a travĂŠs de un medio poroso y adecuado, con la ayuda de solventes. El equipo para tal operaciĂłn puede ser tan simple como una columna rellena, un papel o una placa que contienen el medio poroso, o bien un equipo tan sofisticado como lo es un cromatĂłgrafo. Por este proceso se separan y analizan mezclas de: aire, productos extraĂ­dos de plantas, animales, etc., o bien de productos elaborados tales como tintas, lĂĄpices labiales, etc. Un ejemplo simple de este tipo de separaciĂłn se puede hacer con un gis y agua. En la parte media del gis se hace una marca con tinta (por ejemplo, de un plumĂłn) y luego se coloca el gis en agua sin que ĂŠsta llegue a la marca. El medio es el gis y el solvente el agua. DespuĂŠs de un tiempo se verĂĄn los componentes de la tinta. Como se ha observado algunos de estos mĂŠtodos son de uso cotidiano como el filtrar cafĂŠ o tĂŠ, evaporar agua de una soluciĂłn, separar aceite de agua, agua de tierra, etcĂŠtera. En la industria, los mĂŠtodos de separaciĂłn de mezclas son la base de purificaciĂłn de los productos y en conjunto reciben el nombre de operaciones unitarias.

è ĂŠ ĂŞ ͋Ï Ă­ ĂŤ ĂŞ ĂŽ ĂŻ Ă°jù¡ò ĂŤ Ăł Ă´eĂŽ ĂŻ Ăľ ĂśjĂą Ă­ ĂŤbĂŞ ÎøánĂŽ Ăš ĂŤ)Ăł6þ‹Î Dada por el quĂ­mico francĂŠs Antoine Laurent Lavoisier expresa lo siguiente: “ La materia no se crea ni se destruye, sĂłlo se transforma “ Ej.

Al(OH)3 + H2SO4 _________________

Al2 (SO4)3 + H2O

Observa cuidadosamente la reacciĂłn Âż Se cumple lo que dice la ley? sĂ­ o no. Si contestaste sĂ­, explica porquĂŠ. Si contestaste no tambiĂŠn explica porquĂŠ. Si crees que algo falta o sobra exprĂŠsalo. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Observa la reacciĂłn siguiente cuidadosamente y contesta las mismas preguntas que se hicieron para la reacciĂłn anterior.

2HCl+ Co(NO3)2 ______________________

HNO3 + COCl2

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

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Ăş#Ăť%Ăź'Ă˝)Ăž+Ăż .Ăž Haz lo mismo con la reacciĂłn siguiente: 2KClO3 _________________ 2KCl + 3O2 + C __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

! #" %$& La energĂ­a es la capacidad de la materia de efectuar trabajo. La energĂ­a se puede manifestar de varias formas. EnergĂ­a potencial.- Es la energĂ­a almacenada en un cuerpo. EnergĂ­a CinĂŠtica.- Es la energĂ­a que tiene la materia a causa de su movimiento. EnergĂ­a QuĂ­mica.- Es la energĂ­a que se manifiesta cuando las sustancias reaccionan. En todos los cambios quĂ­micos la materia absorbe Ăł desprende energĂ­a. Los cambios quĂ­micos pueden producir diferentes formas de energĂ­a. Ej. La energĂ­a tĂŠrmica y la lumĂ­nica se liberan en la combustiĂłn. La energĂ­a necesaria para nuestros procesos vitales, respiraciĂłn, contracciĂłn muscular, circulaciĂłn sanguĂ­nea etc., se produce por cambios quĂ­micos que se llevan a cabo dentro de las cĂŠlulas del cuerpo. La energĂ­a del sol la absorben las plantas verdes para el proceso de la fotosĂ­ntesis. Muchos de los cambios quĂ­micos interesan mĂĄs por la energĂ­a que producen que por la formaciĂłn de sustancias nuevas. Ej. La combustiĂłn de gas butano. encendido

2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O + energĂ­a

' )( % +*, -(. /" $& 0 212 " .3

*0 -(% 4 5 6 %

“ La energĂ­a no se crea ni se destruye, sĂłlo se transforma “ Escribe un proceso en el que expliques varias transformaciones de energĂ­a. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18

798;:=< >@? A > __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

BDCFEHG%I5J,K L M N OQPRG%NSP G.T G U0NSUVU,KWO N J,K L G%N XYK I&K L6Z [%N En 1905 Albert Einstein estableciĂł que una pĂŠrdida en masa corresponde a un desprendimiento de energĂ­a y concluyĂł que la masa es de por sĂ­ transformable en energĂ­a; establece la fĂłrmula siguiente: E = mc2 En donde: E= energĂ­a

m= masa

c= velocidad de la luz

Un valor muy pequeĂąo de “mâ€? corresponde a un valor muy grande de “Eâ€?. Ej. Un gramo de materia que se transforma totalmente en energĂ­a, mantendrĂ­a encendido un foco de 100 watts durante 40, 000 aĂąos. La energĂ­a liberada en los cambios nucleares es tan grande que resulta ser la fuerza mĂĄs potente conocida hasta ahora. Albert Einstein unifica las leyes de la conservaciĂłn de la materia y la ley de la conservaciĂłn de la energĂ­a y enuncia: “La ley de la interconversiĂłn de la materia y la energĂ­aâ€? La materia y la energĂ­a pueden transformarse una en la otra, pero la suma total de la materia y la energĂ­a del universo no puede aumentar ni disminuir, es decir, permanece constante.

N#M J!GR\ G6U N U0K ]

1Âş Contestar cuestionario de conceptos para memorizar. 2Âş Contestar cuestionario y ejercicios de comprensiĂłn.

Instrucciones: Contesta los siguientes cuestionarios, de acuerdo a lo anteriormente estudiado. CUESTIONARIO DE CONCEPTOS PARA MEMORIZAR

1.-ÂżQuĂŠ es la materia? __________________________________________________________________

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^9_;`=a b@c d b

2.-Definición de átomo. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.-Menciona los estados de agregación de la materia. __________________________________________________________________ 4.-Define estado sólido. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-Define estado líquido. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.-Define estado gaseoso. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.-Menciona los cambios que la materia puede sufrir. __________________________________________________________________ 8.-¿Qué es un cambio físico? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9.- ¿Qué es un cambio químico?. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10.-¿Cómo se clasifica la materia? (menciona únicamente) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

11.-¿Cuáles son las sustancias puras? (menciona únicamente) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12.-Define elemento. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 20

e9f;g=h i@j k i

13.- Define compuesto. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14.- Define mezcla. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15.-¿Cómo se clasifican las mezclas y en qué consiste cada una? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16.-¿Qué dice la ley de la conservación de la materia y quién es su autor? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 17.- Define energía. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18.-Define energía cinética, potencial y química. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 19.-¿Qué dice la ley de la conservación de la energía? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 20.-¿Qué dice la ley de la interconversión de la materia y la energía y quién es su autor?_____________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ CUESTIONARIO PREGUNTAS DE COMPRENSIÓN

21

l9m;n=o p@q r p 1.-¿Cuáles son las causas por las que existen los estados de agregación de la materia?___________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.-¿De qué depende para que la materia pueda existir en los tres estados de agregación?________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.-¿Qué diferencia hay entre gas y vapor? Explica. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.-¿Cuál es la diferencia entre cambio físico y cambio químico? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-¿Cuál es la diferencia entre cambio químico y cambio nuclear? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.-¿Qué diferencia hay entre sustancias puras y mezclas? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.-¿Un elemento puede tener átomos diferentes? Sí o no y ¿por qué?. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.-¿Un compuesto puede tener átomos diferentes? Sí o no y ¿por qué?. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9.-¿Una mezcla puede tener átomos diferentes? Sí o no y ¿por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

10.-¿Una mezcla puede tener compuestos diferentes? Sí o no y ¿por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-¿Los cambios de estado son cambios físicos o químicos?¿por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 22

s9t;u=v w@x y w

12.-La filtración, decantación, centrifugación, evaporación, son métodos que sirven para:______________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13.-Escribe 5 ejemplos de cambios físicos y 5 de cambios químicos. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14.-Escribe 5 ejemplos de elementos, 5 de compuestos y 5 de mezclas que haya en tu hogar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15.-En las ecuaciones siguientes, ¿se cumple la ley de la conservación de la materia? sí o no y por qué. Demuéstrala. Fe (OH)3 + 3HNO3 __________________ Fe (NO3)3 + 3H2O __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ NH4OH + H3PO4 ___________________ (NH4)3PO4 + PO + 3H2O __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

2Al(OH)3 + 3H2SO4 ________________ Al2(SO4)3 + 6H2O __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

23

z9{;|=} ~@ ~

24

 9‚;ƒ=„ Â…@† ‡ Â…

UNIDAD II. “ ESTRUCTURA ATĂ“MICA Y TEORIA CUĂ NTICAâ€? .

ESTRUCTURA ATĂ“MICA Y ESTRUCTURA CUĂ NTICA ˆŠ‰R‹ ÂŒFÂ? ÂŽÂ?Â?‘Â?“’R”!• –&ÂŒ Â’%—™˜,Â?6š›˜,Â? ”Â?Âœ žÂ&#x;‹ ÂŒ Â’%¥¢Â’%Â? £¤Â• –

˜,Â?¼š.—

Â? ”Â?• ÂŒÂ?ž Âœ • ÂžÂŚÂŒ2—§Â˜0Â? šŠ¨#• –5¥ª– DEMOCRITO.-s.v.a.c. FuĂŠ el primero que usĂł la palabra ĂĄtomo, palabra griega que quiere decir sin divisiĂłn. MĂĄs de 2, 000 aĂąos despuĂŠs:

25

«9¬;­=® ¯@° ± ¯ DALTON, químico inglés en 1808, establece que los átomos son indivisibles y expresa su teoría atómica como sigue: 1º Los elementos se componen de partículas diminutas e indivisibles que se llaman átomos. ( actualmente se sabe que si se pueden dividir). 2º Los átomos del mismo elemento son iguales en masa y tamaño. (Actualmente sabemos que existen los isótopos). Los isótopos son átomos del mismo elemento pero con diferente número de neutrones, por lo tanto tienen diferente masa. Ejemplos de isótopos:

3º Los átomos de elementos diferentes tienen masas y tamaños diferentes. 4º Los compuestos químicos se forman por combinación de 2 o más átomos de diferentes elementos. 5º Los átomos se combinan para formar compuestos en relaciones numéricas sencillas como uno a uno, dos a uno, dos a tres, etc. 6º Los átomos de diferentes elementos pueden combinarse en diferentes relaciones formando más de un compuesto. William Crookes, en 1879 utilizando un tubo de vidrio inventado por él, que consta de dos placas metálicas en los extremos con los dos polos de la corriente eléctrica conectados a una fuente de alto voltaje y una salida a una bomba de vacío, descubrió un resplandor que viajaba del cátodo al ánodo al que llamó rayo catódico.(electrones) Goldstein, físico alemán en 1889 observa los protones haciendo experimentos con el tubo inventado por Crookes pero modificado, con un cátodo hecho de un disco metálico lleno de perforaciones, consiguió observar no sólo la corriente de

electrones que emitía el cátodo, sino además rayos positivos llamados rayos de canal, en la región posterior del cátodo. Ahora se sabe que estas cargas positivas se forman cuando los rayos catódicos hacen que se desprendan electrones de los átomos gaseosos neutros. El gas que uso Goldstein en su experimento fue gas hidrógeno. J.J. Thomson, Científico británico en 1897 demostró que los rayos catódicos son haces de partículas con carga negativa es decir electrones y calculó la relación entre su carga y su masa. Marie Curie y Pierre Curie (Marie polaca y Pierre francés), en 1898 descubrieron el polonio y el radio que aislaron en la pechblenda un mineral de 26

²9³;´=µ ¶@· ¸ ¶ uranio y a su vez la radiactividad que consiste en la emisión de partículas alfa, beta y gama por parte del átomo. Este fenómeno aportó ideas sobre la divisibilidad del átomo. Max Planck, científico alemán en 1900 propuso una teoría cuántica que explica que un átomo excitado emite luz en unidades discretas llamadas cuantos o fotones. J.J Thomson, a principios del, s.xx propuso un modelo atómico llamado budín con pasas en el que los electrones de carga negativa, estaban incrustados en una esfera sólida la cual contenía igual número de cargas positivas afirmando así la naturaleza eléctrica de la materia y además que los átomos son eléctricamente neutros. Robert Millikan, (principios del siglo xx, estadounidense) estableció la carga del electrón 1.60x10-19 coulombs. Lord Rutherford,(neozelandés principios del siglo xx) bombardeó una laminilla de oro con partículas alfa de una fuente de radio, y encontró que la masa del átomo, se encuentra casi toda en su diminuto núcleo que tiene carga positiva, basándose en ésta observación ,Rutherford llegó a la conclusión de que gran parte del átomo es espacio vacío. También propone un modelo atómico en el cual el núcleo se encuentra en el centro del átomo y en el se concentra casi toda la masa y la carga positiva. Dijo que los electrones se encuentran colocados alrededor del núcleo como satélites describiendo diferentes trayectorias pero sin definirlas. Henry Moseley, científico inglés en 1913 descubrió que cada elemento tiene un espectro característico que depende del número de electrones presentes en cada átomo. Niels Bohr, físico danés en 1913 modificó el modelo atómico de Rutherford y propuso un modelo que consistió en imaginar al átomo como un sistema solar en

miniatura formado por un núcleo donde está concentrada la masa y la carga positiva y girando a su alrededor a relativas grandes distancias los electrones describiendo órbitas circulares con gran velocidad. Las órbitas se llamaron capas o niveles energéticos simbolizados por las letras K, L, M, N, O, P, Q. Obtuvo el premio Nobel de física en 1922. El modelo de Bohr tuvo limitaciones ya que sólo funcionó con el átomo de hidrógeno. James Chadwick, científico británico en 1932 descubrió los neutrones. Hubo otros modelos atómicos como el de Sommerfeld, de Broglie, Schroedinger, Heisenberg,Dirac Jordan, todos ellos contribuyeron al modelo actual del átomo que todavía se considera incompleto. 27

š9º;=Ÿ ½@ž ¿ ½

Ă€ Ă ĂƒĂ‚ÂŞĂ„Ă†Ă…,Ç Ăˆ.Ă„

É#ĂŠ Ă‹ ĂŒ É#Ăˆ

El modelo actual se describe como sigue: Consta de nĂşcleo en el cual se encuentran los protones y neutrones que dan la carga positiva y la masa al ĂĄtomo y los electrones que giran alrededor de ĂŠl en una atmĂłsfera electrĂłnica. Esta atmĂłsfera se compone de niveles y subniveles de energĂ­a. Los niveles y subniveles de energĂ­a tambiĂŠn reciben el nombre de reempe. reempe: regiĂłn espacio energĂŠtica de manifestaciĂłn probabilĂ­stica electrĂłnica Nota.- Svante Arrhenius, sueco ( 1859-1927 ) determinĂł que el diĂĄmetro de un ĂĄtomo va de 0.1 a 0.5 nanĂłmetros. 1nm=1x10-9m

Ă?6Ă )ĂŠ ɓÎ É ĂŠ Ă‹,Ç ĂŽ Ă?RĂ?!Ă‹!Ă‘Ă’ĂŠ ɓĂ?VĂ…0Ç-Ăˆ%É Ă?Ă”Ă“ĂƒĂ‰ ĂŽ Ă‹Ă•Ă?.ĂŠ ĂŒ Ăˆ%É Ă?YĂ?,ĂŒĂ—Ă– É Ă‹ Ă˜&Ă‚ŠĂ‘.ĂŠ É Ă? NĂşmero atĂłmico.- Es el nĂşmero de protones que tiene un ĂĄtomo y a su vez es igual al nĂşmero de electrones, se representa con la letra Z y se ubica en el lado izquierdo ,parte inferior del sĂ­mbolo del elemento. NĂşmero de masa.- Se llama asĂ­ a la suma de protones y neutrones que contiene el nĂşcleo de un ĂĄtomo, se representa con la letra A y se escribe en la parte superior izquierda del sĂ­mbolo del elemento. Ejemplos:

NĂşmero de neutrones.- Se obtiene al restarle al nĂşmero de masa el nĂşmero atĂłmico. A-Z= nĂşmero de neutrones.

Masa atĂłmica.- Es el promedio proporcional de las masas de los isĂłtopos de un mismo elemento. La masa atĂłmica siempre es un nĂşmero entero con decimales y se mide en u.m.a.

28

Ă™9Ăš;Ă›=Ăœ Ă?@Ăž Ă&#x; Ă? Ă Â?ĂĄ â!ĂŁ ä ĂĽ ĂŚFĂĽ çÊè ĂŁ%ĂŞ4ĂĽ çÊÍ0ĂŚFĂĽ-ĂŹ#ĂŤ Ă­&ĂŽÂŞĂ­

ü¼ã%ï&ç

El ĂĄtomo es elĂŠctricamente neutro al combinarse tiene la facultad de perder o ganar electrones y entonces se convierte en una partĂ­cula cargada. Los ĂĄtomos que ganan o pierden electrones se convierten en iones. Con carga positiva es decir, cuando pierden electrones se llaman cationes. Con carga negativa es decir cuando ganan electrones se llaman aniones. Ejemplo:

Ă° ĂąĂƒò,Ăł Ă´&Ăľ Ăś%áVø ڌú“Ý5òÕßÒø á El modelo actual del ĂĄtomo estĂĄ basado en la mecĂĄnica cuĂĄntica ondulatoria. Schrodinger, fĂ­sico austriaco en 1926 dedujo la ecuaciĂłn matemĂĄtica en la cual el electrĂłn es tratado en funciĂłn de su comportamiento ondulatorio. Los nĂşmeros cuĂĄnticos son el resultado de la ecuaciĂłn de Schrodinger. Los valores de ellos nos indican la zona dĂłnde es probable encontrar un electrĂłn. Por este trabajo ganĂł el premio Nobel de fĂ­sica en 1933.

Ă˝ Ăą ÝÿÞ Â›Ăł Ăľ Ă´ ø Ăš#ú“ÝÊò!Ăź.ø Ă´ Un electrĂłn de un ĂĄtomo puede describirse mediante 4 nĂşmeros y son: n, l, m y s. Fueron aportados teĂłrica y experimentalmente por: n= Bohr l= Sommerfeld m= Zeeman s= Stern-Gerlach

NĂşmero cuĂĄntico principal ( n ) Ăł tambiĂŠn llamado nĂşmero cuĂĄntico espacio energĂŠtico fundamental. Nos dĂĄ una idea de la distancia media del electrĂłn al nĂşcleo y corresponde a los niveles principales de energĂ­a. Existen 7 niveles principales de energĂ­a; por tanto “nâ€? adquiere 7 valores que son: n=1, n=2, n=3, n=4, n=5, n=6, n=7. El nĂşmero de electrones que es posible encontrar en cada nivel es igual a 2n2 por lo tanto sustituyendo el valor de “nâ€? tenemos:

29

n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7

2 ( 1 )2= 2e2 ( 2 )2 = 8e2 ( 3 )2= 18e2 ( 4 )2= 32e2 ( 5 )2=50e2 ( 6 )2=72e2 ( 7 )2=98e-

NĂşmero cuĂĄntico secundario ( l ) Ăł tambiĂŠn llamado nĂşmero cuĂĄntico por forma. Representa el subnivel de energĂ­a ocupado por el electrĂłn. Los subniveles se representan con las letras: s,p, d, f. Determina la forma de la nube electrĂłnica y el nĂşmero de subniveles de cada nivel. La forma de los subniveles es: subnivel “s

esfĂŠrica

subnivel “p�

ochos o cacahuate

subnivel “d�

trĂŠbol de 4 hojas o roseta de maiz

subnivel “f�

no se define su forma

El nĂşmero de subniveles de cada nivel es igual al nĂşmero de nivel: n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7

hay un subnivel “s� hay dos subniveles “s,p� hay tres subniveles “s p, d� hay cuatro subniveles “s p, d, f� hay cinco subniveles “ s,p,d ,f,g� hay seis subniveles “ s , p ,d,f,g ,h,� hay siete subniveles “s,p,d,f,g,h,i�

Nota: Los subniveles g,h, i, no aparecen en los elementos conocidos ya que la cantidad de electrones que poseen no tienen la energĂ­a para estar en ellos.

El valor es l= n-1 y asĂ­ tenemos: n=1 l= 1-1=0 representa subnivel “s n=2 l= 2-1=1 representa el subnivel “pâ€? n=3 l= 3-1=2 representa el subnivel “dâ€? n=4 l= 4-1=3 representa el subnivel “f “

30

NĂşmero cuĂĄntico magnĂŠtico ( m ) Ăł tambiĂŠn llamado nĂşmero cuĂĄntico por orientaciĂłn. Define la orientaciĂłn en el espacio de los orbitales. Los valores que adquiere son de +la -l pasando por cero y tenemos que: n=1 l=0 m=0 este valor indica un orbital de “sâ€?ya que cada valor obtenido, indica el nĂşmero de orbitales de cada subnivel. Por lo tanto: n=2 l =1 m= +1, 0, -1 ĂŠstos 3 valores indican 3 orbitales de “pâ€? que se expresan: px, py, pz n=3 l=2 m=+2, +1, 0, -1, -2 ĂŠstos cinco valores indican 5 orbitales de “dâ€? que se expresan: dxy, dxz, dz2, dyz, dx2-y2 n=4 l=3 m= +3,+2,+1, 0, -1, -2, - 3 ĂŠstos siete valores indican 7 orbitales de “f “ Cada orbital puede aceptar sĂłlo un mĂĄximo de 2e-, entonces: subnivel s p d f

orbitales 1 3 5 7

Por lo tanto: Nivel

subniveles

orbitales

s s, p s, p, d s, p, d, f

1 1, 3 1, 3, 5 1, 3, 5, 7

n=1 n=2 n=3 n=4

electrones 2 6 10 14

electrones 2 8 18 32

31

NĂşmero cuĂĄntico del spin ( s ) Ăł tambiĂŠn llamado nĂşmero cuĂĄntico por giro Define el giro del electrĂłn sobre su propio eje. SĂłlo puede tener dos direcciones una en sentido de las manecillas del reloj y la otra en sentido contrario. SĂłlo tiene dos posibles valores +1/2 y -1/2. SĂłlo un mĂĄximo de 2e- puede ocupar un mismo orbital y tienen spin opuesto.

+1/2

-1/2

!#"%$'&)(+*-,.(/$0(/1 24353.67,98;: <=(?> * 243@$BA7:C8'( ( FĂ­sico austriaco Wolfgang Pauli ) Dos electrones de un mismo ĂĄtomo no pueden tener iguales sus 4 nĂşmeros cuĂĄnticos, es decir, no pueden estar en el mismo estado de energĂ­a.

Ej. He2 e- a e- b

n 1 1

l 0 0

m 0 0

s +1/2 -1/2

D "E$B&F(+*G,.(/$0(?1 2H3JILK46M(/INAOI@:C8/P (/$%8'(/,.(92HAQ2R> &S3UTH8?AV2435WX: *Y2 Este principio indica cĂłmo distribuir a los e- en los orbitales p. d. f ( tienen la misma energĂ­a ). 1Âş Los electrones tienden hasta donde sea posible a ocupar el mĂĄximo nĂşmero de orbitales vacĂ­os, de uno en uno y con spin del mismo signo. 2Âş Cuando los electrones han ocupado los orbitales vacĂ­os de uno en uno, entonces completan pares, y lo hacen con spin de signo opuesto.

Z "E$B&F(+*-,.([$0(?1 243L(+*-, 3F& P\(924:]IJ^9&S3_2435WQ39(+<H3F*`^)3)&)T

Es imposible conocer en un momento determinado la exacta posiciĂłn y velocidad del electrĂłn de un ĂĄtomo.

32

a b c d e f g e hjiSkElBm)n+oGp.n/lqn?r sHtut#s=n.v/n/pFw]p.n?x o lBm rXyCmSt{z n;|}wOx lEmFn+o-p.n[l%n/r s4t w ~ v5€Uw ~ Debido a que los niveles dentro del ĂĄtomo difieren en energĂ­a los electrones en los ĂĄtomos polielectrĂłnicos se distribuyen de acuerdo a la energĂ­a de cada orbital. De tal manera que los e- ocupen primero los orbitales de menor energĂ­a. Estas energĂ­as de los orbitales llevan la siguiente secuencia: 4f 3d 4d 2p 3p 4p 1s 2s 3s 4s

5f 5d 6d 5p 6p 7p 5s 6s 7s

h h‚k?s\n;z\ƒ„mFn9€F~Cp.n?x o t)Â…+t9p9ƒHm{x oXn/p)wO†#l'w7z‡r zˆw‰zHtUy]~Cn?mJŠ 1Âş El nĂşmero atĂłmico de un elemento indica el nĂşmero de electrones. 2Âş Debe tomarse en cuenta el nĂşmero de electrones que acepta como mĂĄximo cada nivel de energĂ­a y cada subnivel y recodar que por orbital se acepta como mĂĄximo 2e-. 3Âş Para indicar el lugar de localizaciĂłn de los electrones se utiliza la siguiente nomenclatura. Ej.

nĂşmero de nivel

1s2

nĂşmero de e-

subnivel 4Âş Para la distribuciĂłn se sigue el principio de Auf Bau. 5Âş Debe tomarse en cuenta el principio de exclusiĂłn de Pauli. 6Âş Se considera la regla de Hund. 7Âş La distribuciĂłn electrĂłnica puede realizarse en:

a)Estado basal b)Estado excitado

h ‹9k[~Mz‡r s4t)Â…@ÂŒ+tFm}o t9Â… El Kernel es una abreviaciĂłn de las configuraciones electrĂłnicas. El Kernel que se utiliza en la configuraciĂłn electrĂłnica es cualquier gas noble y se representa de la siguiente manera:

33

� Ž � � ‘ ’ “ ‘ 2

He

10

Ne

18

Ar

36 Kr

54

Xe

86

Rn

La configuraciĂłn electrĂłnica con que termina cada uno de los gases nobles es la siguiente: = 1s2 6 10Ne = 2p 6 18Ar = 3p 6 36Kr = 4p 6 54Xe = 5p 6 86Rn = 6p 2He

”‚•)–'—)˜+—9™)šH›{Âœ Â? ž\Â&#x;. U— ›{— Â?G™.Â&#x;+ÂĄ]˜ Se llama asĂ­ al Ăşltimo electrĂłn que entra a un ĂĄtomo de acuerdo con lar reglas de ocupaciĂłn de orbitales, es decir, lo que distingue a un ĂĄtomo de un elemento del que le precede en la clasificaciĂłn periĂłdica. Se puede dar el valor de los 4 nĂşmeros cuĂĄnticos al e- diferencial de la siguiente manera, Ej.-

Fe26 =

18

Ar

4s2

3d6 -2 -1 0+1 +2

e- diferencial

n=3

l=2

m=-2

s=-1/2

ÂĄ]™)š\Â&#x;;¢FÂ&#x;9ž„¥XžH—{ÂŁ 1° Contestar el cuestionario siguiente en el cual se incluyen conceptos para memorizar, y preguntas de comprensiĂłn acerca de la estructura atĂłmica y la teorĂ­a cuĂĄntica. Instrucciones: Contesta los siguientes cuestionarios, de acuerdo a lo anteriormente estudiado.

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¤ ¼ Œ § ¨ Š ª ¨ CUESTIONARIO DE CONCEPTOS PARA MEMORIZAR

1.-DefiniciĂłn de ĂĄtomo.__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.-William Crookes en su experimento observa a los rayos catĂłdicos, ÂżQuĂŠ partĂ­culas son esos rayos y que carga tienen? __________________________________________________________________ 3.-Goldstein modifica el experimento de Crookes y observa a los rayos canales, ÂżQuĂŠ partĂ­culas son esos rayos y que carga tienen? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.-ÂżQuĂŠ ideas aportĂł el fenĂłmeno de la radiactividad descubierta por los esposos Curie? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-De la teorĂ­a atĂłmica de Dalton contesta: ÂżLos ĂĄtomos de un mismo elemento son iguales en tamaĂąo y en masa? SĂ­ o no y Âżpor quĂŠ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.-En el modelo atĂłmico de J.J. Thompson ÂżCuĂĄles partĂ­culas son en mayor nĂşmero?___________________________________________________________ ÂżCĂłmo se encuentran los electrones en el modelo atĂłmico de Thomson? __________________________________________________________________ ÂżQuĂŠ carga dice Thompson que tienen los ĂĄtomos? __________________________________________________________________

ÂżCĂłmo se llamĂł su modelo atĂłmico? __________________________________________________________________ 7.- En el modelo atĂłmico de Rutherford ÂżquĂŠ partĂ­culas hay en el nĂşcleo_______________y por lo tanto quĂŠ carga tiene el mismo?_____________ ÂżDĂłnde se encuentran los electrones?___________________________________ ÂżLa distancia entre el nĂşcleo y los electrones es poca?______________________ ÂżQuĂŠ hay en el espacio entre el nĂşcleo y los electrones?____________________ __________________________________________________________________

35

  ­ Ž ¯ ° ¹ ¯ 8.-En el modelo atómico de BÜhr ¿QuÊ partículas hay en el núcleo?____________ ¿QuÊ carga tiene el núcleo?___________________________________________ ¿Dónde se encuentran los electrones? __________________________________________________________________ ¿Por quÊ Êste modelo atómico funcionó sólo con el hidrógeno? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9.-¿QuÊ descubre Henry Moseley en 1913? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10.-James Chadwick en 1932 descubre otras partículas en los åtomos, ¿Cuåles son?______________________________________________________________ ¿En quÊ parte del åtomo se encuentran? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-En el modelo atómico actual, ¿QuÊ partículas hay en el núcleo?___________________________________________________________ ¿QuÊ carga tiene el núcleo?___________________________________________ ¿Dónde se encuentran los electrones? __________________________________________________________________ ¿Es correcto llamar al lugar donde se encuentran los electrones órbitas? Sí o no y ¿por quÊ?__________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12.-¿QuÊ significa la palabra reempe? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13.- Define número atómico. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

14.-ÂżEl nĂşmero de electrones de un ĂĄtomo es igual al nĂşmero de protones? sĂ­ o no_________________________________Âży entonces quĂŠ carga tiene el ĂĄtomo? __________________________________________________________________ 15.-ÂżLos ĂĄtomos del mismo elemento tienen el mismo nĂşmero atĂłmico? SĂ­ o no y Âżpor quĂŠ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

36

² ³ ´ ¾ œ ¡ ¸ œ 16.-Define número de masa. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 17.-¿Los åtomos del mismo elemento tienen el mismo número de masa? Sí o no y ¿por quÊ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18.- Define isótopo __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 19.-Define masa atómica. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 20.-¿Por quÊ el número de masa no es lo mismo que la masa atómica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 21.-¿Cómo son los åtomos en su totalidad respecto a su carga elÊctrica? __________________________________________________________________ 22.-Cuando los åtomos pierden electrones se convierten en iones y tienen carga _____________y se dirigen hacia el________________y por eso se llaman__________________. 23.-Cuando los åtomos ganan electrones se convierten en iones y tienen carga _____________y se dirigen hacia el________________y por eso se llaman_________________. 24.-¿QuÊ partículas del åtomo intervienen en la formación de Iones?

__________________________________________________________________

25.-ÂżLos protones aumentan o disminuyen durante la formaciĂłn de iones? SĂ­ o no y Âżpor quĂŠ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

26.-ObtĂŠn el nĂşmero de neutrones de los ĂĄtomos siguientes: (consultar el nĂşmero atĂłmico y la masa atĂłmica en la tabla periĂłdica.) 37

š Âş Âť Âź ½ ž Âż ½ Au______________ U_______________ Cl_______________ Re______________ Fe_______________ As_______________ 27.-ÂżQuĂŠ nos indican los valores de los 4 nĂşmeros cuĂĄnticos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 28.-Menciona los 4 nĂşmeros cuĂĄnticos indicando sĂ­mbolo y nombre. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 29.-Expresa los 3 aspectos bĂĄsicos que indica el nĂşmero cuĂĄntico (n) principal.___ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 30.-El nĂşmero cuĂĄntico secundario representa el subnivel de energĂ­a ocupado por el electrĂłn. ÂżCuĂĄntos subniveles puede haber?____________________________ ÂżQuĂŠ letras los representan?__________________________________________ ÂżQuĂŠ formas tienen?_________________________________________________ ÂżCuĂĄntos subniveles puede haber en cada nivel? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ÂżQuĂŠ valor de “lâ€? representa a cada subnivel? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 31.-ÂżCuĂĄl es el nĂşmero cuĂĄntico que indica la orientaciĂłn en el espacio de los orbitales? (escribe sĂ­mbolo y nombre)

_________________________________________________________________ ÂżCuĂĄntos orbitales tiene “sâ€??___________________________________________ ÂżCuĂĄntos orbitales “pâ€??_______________________________________________ ÂżCuĂĄntos orbitales “dâ€??_______________________________________________ ÂżCuĂĄntos orbitales “fâ€??_______________________________________________ 32.-ÂżCuĂĄntos electrones puede aceptar como mĂĄximo cada orbital? __________________________________________________________________ 33.-Completa el cuadro siguiente en orden: 38

Ă€ Ă Ă‚ Ăƒ Ă„ Ă… Æ Ă„

Subnivel

Orbitales

NÂş de electrones

34.-Completa el cuadro siguiente en orden: Nivel

Subniveles

NÂş Orbitales

NÂş Electrones

35.- Define nĂşmero cuĂĄntico del spin ( s ), todo: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

36.- Escribe el principio de Auf Bau.

37.-ÂżQuĂŠ es el electrĂłn diferencial? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

38.-De acuerdo a lo que expresa el principio de exclusiĂłn de Pauli encierra en un cĂ­rculo en que ejemplo se cumple y enseguida expresa por quĂŠ. 2s2

3d7

39

Ç Ăˆ É ĂŠ Ă‹ ĂŒ Ă? Ă‹ ÂżPor quĂŠ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

39.-De acuerdo a lo que expresa la regla de Hund encierra en un cĂ­rculo en que ejemplo se cumple y enseguida expresa por quĂŠ. 3px2 3py1 3pz1

4d6

ÂżPor quĂŠ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 40.-Utilizando todas las reglas y principios conocidos efectĂşa la configuraciĂłn electrĂłnica de los elementos siguientes ( sin Kernel ).(Consulta el nĂşmero atĂłmico en la tabla periĂłdica)

Zn = As= N= Ag= Gd= 41.- Utilizando el Kernel correspondiente efectĂşa configuraciĂłn electrĂłnica y determina los valores de los 4 nĂşmeros cuĂĄnticos del electrĂłn diferencial; de los elementos siguientes: (Consulta el nĂşmero atĂłmico en la tabla periĂłdica)

Cs =

Pb =

Eu =

Si = 40

Î Ï Ð Ñ Ò Ó Ô Ò

Ga =

41

Ă• Ă– Ă— Ă˜ Ă™ Ăš Ă› Ă™

UNIDAD III. “ PERIODICIDAD QUIMICA Y ENLACES QUĂ?MICOSâ€? .

PERIODICIDAD QUĂ?MICA Y ENLACES QUĂ?MICOS

ĂœÂ‚Ă?'Ăž)Ă&#x;+Ăž)Ă ĂĄĂž â-ã„äÌü5ç4è?Ă ĂŞĂŠ[ĂŤ)ä Sustancia pura formada de una sola clase de ĂĄtomos.

ĂŹ Ă?%ĂŤ9Ă&#x;?Ă­7ĂŽ\ĂŠUĂŻ+ĂŠ[ĂŤFĂ­ ĂŤ.ĂŠ/ä â Ă°HĂž@Ă&#x;/ä ÎùÞ9Ă&#x;+ĂžFĂ LĂž âGã„ä Îòü5çCè/à óÊ/ĂŤ)ä ĂŽ Los elementos se clasifican en 2 grandes grupos: • Metales • No metales.

42

ô þ Ü á ø Ú ú ø La línea en forma de escalera los divide, a la izquierda son metales y a la derecha son no metales. Los elementos que se encuentran exactamente en la escalera se conocen como metaloides por comportarse a veces como metales y a veces como no metales y son: Al = aluminio Si = silicio Ga = galio Ge = germanio As = arsÊnico In = indio Sn = estaùo Sb = antimonio Te = telurio Tl = talio Pb = plomo Bi = bismuto Po = polonio La mayoría de los elementos son sólidos a temperatura ambiente, pero los hay tambiÊn líquidos y gases. Los elementos en estado líquido a temperatura ambiente son: Cs = cesio Fr = francio Ga = galio Hg = mercurio Br = bromo En forma gaseosa a temperatura ambiente existen los siguientes: H = hidrógeno He = helio Ne = neón Ar = argón Kr = kriptón Xe = xenón Rn = radón O = oxígeno N= nitrógeno F = flúor Cl = cloro Los hay tambiÊn radiactivos como el Ra = radio y sintÊticos como todos los que se encuentran despuÊs del U = uranio.

Ý9ß'ýÿÞ

.Þ /Þ /Þ ý „Þ

Para ahorrar espacio en la escritura de los nombres de los elementos, a cada elemento se le ha asignado un sĂ­mbolo que consiste en una letra mayĂşscula Ăł una mayĂşscula y una minĂşscula. Algunos vienen del latĂ­n como: Fe = ferrum, fierro Pb = plumbum, plomo Au = aurum, oro Na = natrium, sodio Cu = cuprum, cobre,

43

"!$#&%(')# otros tomaron el nombre se los cientĂ­ficos que los descubrieron Ăł en honor a ellos y otros de los lugares dĂłnde fueron descubiertos. Ejemplo: Es = einstenio Md = mendelevio Eu = europio Cf = californio

*,+.-0/ 1 2 3$2,4 25/ 1 2$67482 9:-718-<;=9 -7>?2 @5A BC4DA:3 En 1869 Mendeleiev y Meyer casi simultĂĄneamente acomodaron a los 63 elementos conocidos en su tiempo, tomando en cuenta su masa atĂłmica y la repeticiĂłn de ciertas propiedades entre los mismos. Henry Moseley fuĂŠ quien propuso ordenar los elementos en base de su nĂşmero atĂłmico y como resultado se enunciĂł la ley periĂłdica que dice: “ Las propiedades de los elementos y sus compuestos son funciones periĂłdicas de su nĂşmero atĂłmico “. Toda la materia que se conoce se compone aproximadamente de 100 elementos. Se estima que en el universo el 90% es hidrĂłgeno, el 9% helio y el 1% el resto de los elementos. En la Tierra los elementos mĂĄs abundantes son: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, H y Ti.

E + 4 2 6D35@5A:>F3GA BH/ 4 2 9:I 6KJ @MLN>OI 6QPR>.25@5S:IT4UI 6 E +WVXJ @MLN>OI 6 Son conjuntos de elementos que corresponden a las lĂ­neas verticales de la tabla periĂłdica . Todos los elementos de un mismo grupo tienen en comĂşn que terminan su configuraciĂłn electrĂłnica con el mismo nĂşmero de electrones, es decir, tienen configuraciĂłn electrĂłnica externa semejante. Los grupos se clasifican en 8 grupos A que reciben el nombre de elementos representativos y 8 grupos B que reciben el nombre de elementos de transiciĂłn. El grupo III B estĂĄ formado por tres hileras. Ejemplo de elementos de los grupos A:

44

Y Z ["\$]&^(_)] Grupo I A.- H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, todos ellos terminan su configuraciĂłn en el subnivel “ sâ€? y con un electrĂłn es decir en s1. Demuestra que los elementos del grupo I A terminan en s1 efectuando la configuraciĂłn de cada uno de ellos. Puedes usar Kernel. ______________________________________________________________________________________________ 1H= ______________________________________________________________________________________________ 3Li= ____________________________________________________________________________________________ 11Na= _____________________________________________________________________________________________ 19K= ____________________________________________________________________________________________ 37Rb= ______________________________________________________________________________________________ 55Cs _____________________________________________________________________________________________ 87Fr=

Los grupos I A y II A terminan su configuraciĂłn electrĂłnica en s1 y s2 respectivamente. Los grupos III A, IV A, V A, VI A, VII A y VIII A terminan su configuraciĂłn electrĂłnica en “pâ€? de la siguiente manera: III A

IV A

px1

py1

VA pz1

VI A

VII A

VIII A

px2

py2

pz2

Todos los grupos A se encuentran en los extremos de la tabla periĂłdica. Los grupos B son todos los grupos que se encuentran en medio de la tabla periĂłdica y terminan su configuraciĂłn electrĂłnica en el subnivel “ d “.

Dentro de los grupos B tambiĂŠn se encuentran los dos renglones salidos de la tabla que reciben el nombre de LantĂĄnidos y ActĂ­nidos y terminan su configuraciĂłn electrĂłnica en “ f “. Ejemplo de los elementos de los grupos B. Grupo I B. Cu, Ag, Au, efectĂşa configuraciĂłn electrĂłnica de cada uno de ellos y observa que tienen en comĂşn. Puedes usar Kernel. ___________________________________________________________________________________________ 29Cu= ___________________________________________________________________________________________ 47Ag= 79Au=_________________________________________________________

ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica estos tres elementos y con cuĂĄntos electrones?

45

` a b"c$d&e(f)d __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ÂżLos niveles y subniveles de energĂ­a estĂĄn completos Ăł incompletos? __________________________________________________________________ ÂżQuĂŠ diferencia notas en la configuraciĂłn electrĂłnica de elementos de los grupos A y de elementos de los grupos B? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ÂżCĂłmo identificas con la configuraciĂłn electrĂłnica a un elemento de grupo A y cĂłmo a uno de grupo B? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Ejercicio Identifica los elementos siguientes segĂşn su configuraciĂłn electrĂłnica escribiendo en el espacio si corresponden a grupos A o grupos B. (Encierra entre corchetes los kernel que haya) 2s2 25Mn= 18 Ar 2 2 9F = 1s 2s 2 2 10Ne= 1s 2s 46Pd = 36 Kr 12Mg= 1s

2

2px2 2py2 2pz2 3s2________________________________________________________ 4s2 3d5_______________________________________________________________________ 2px2 2py2 2pz1_____________________________________________________________ 2px2 2py2 2pz2_____________________________________________________________ 5s2 4d8_______________________________________________________________________

El grupo lo determina el total de electrones del Ăşltimo nivel de energĂ­a del ĂĄtomo, de manera que si el elemento tiene sĂłlo un electrĂłn en el Ăşltimo nivel pertenecerĂĄ al grupo IA, si tiene 2e- en el Ăşltimo nivel pertenecerĂĄ al grupo II A, si tiene 5epertenecerĂĄ al grupo V A etc. En los grupos B no es igual de exacto debido a que los elementos de transiciĂłn tienen varios niveles incompletos. Para determinar el nĂşmero de grupo en los elementos de los grupos A y B se efectĂşan los pasos siguientes: 1Âş Efectuar configuraciĂłn electrĂłnica. 2Âş Contar el total de e- del Ăşltimo nivel de energĂ­a.(para grupos A) Ejemplo: electrones Ăşltimo nivel

6C

= 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 ultimo nivel de energĂ­a

total de electrones de Ăşltimo nivel = 4 grupo al que pertenece IV A 46

g h i"j$k&l(m)k 3Âş Sumar los electrones de s y d (para los grupos B) la suma de 8,9 y 10 se integrarĂĄn a grupo VIII B. Para la suma de 11y 12 se restarĂĄn 10 electrones. Ejercicio: EfectĂşa la configuraciĂłn electrĂłnica de los elementos siguientes, usa kernel y determina el nĂşmero de grupo B al que pertenecen. Consulta el nĂşmero atĂłmico en la tabla periĂłdica. Zr= ______________________________________________________Grupo_______ V= ______________________________________________________Grupo_______ Os= ______________________________________________________Grupo_______ Hg= ______________________________________________________Grupo_______ Co= ______________________________________________________Grupo_______ Los nombres de los grupos A son los siguientes: 1A IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA

Metales alcalinos Metales alcalinotĂŠrreos Metales tĂŠrreos Familia del carbono Familia del nitrĂłgeno. Familia del oxĂ­geno o de los calcĂłgenos Familia de los halĂłgenos ( formadores de sales ) Familia de los gases nobles ( raros e inertes )

n5oqpsr?t5u5v wCxUw y Los perĂ­odos son conjuntos de elementos acomodados en las lĂ­neas horizontales de la tabla periĂłdica. Todos los elementos de un mismo perĂ­odo tienen en comĂşn que terminan su configuraciĂłn electrĂłnica en el mismo nivel principal de energĂ­a. Se tienen 7 perĂ­odos. Cada perĂ­odo comienza con un metal activo y termina con un gas noble. Ejemplo: Elementos del perĂ­odo 2 Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Demostrar con su configuraciĂłn electrĂłnica el por quĂŠ pertenecen al perĂ­odo 2

47

z { |"}$~& (€)~ 3Li

=____________________________________________________________________________________________

=___________________________________________________________________________________________ 4Be =_____________________________________________________________________________________________ 5B =_____________________________________________________________________________________________ 6C =_____________________________________________________________________________________________ 7N =_____________________________________________________________________________________________ 8O =______________________________________________________________________________________________ 9F =____________________________________________________________________________________________ 10Ne

Para determinar el perĂ­odo: a)Se efectĂşa la configuraciĂłn electrĂłnica del elemento. b)Se observa cuĂĄl es el Ăşltimo nivel de energĂ­a ocupado por electrones. Ejemplo: 33As

=

18Ar

4s2

3d10

4px1 4py1 4pz1

Los perĂ­odos estĂĄn constituidos de la forma siguiente: 1er PerĂ­odo corto 2do PerĂ­odo corto 3er PerĂ­odo corto 4to PerĂ­odo intermedio 5to PerĂ­odo intermedio 6to PerĂ­odo largo 7o PerĂ­odo incompleto

2 elementos 8 elementos 8 elementos 18 elementos 18 elementos 32 elementos 23 elementos

Electrones de valencia. Se llama asĂ­ a los electrones del Ăşltimo nivel de energĂ­a de cada elemento.(Ejemplos dados por el profesor.)

 Â‚Fƒ.„$Â… ƒ‡†=ˆ,‰‹Š<‰ ˆ ÂŒÂ?ƒ.ˆ5„ † ÂŽT‰D†?Â? ŠÂ?ÂŒ Las propiedades periĂłdicas son las que dependen del nĂşmero de electrones que tiene un ĂĄtomo. Las propiedades periĂłdicas son: a) CarĂĄcter metĂĄlico b) Afinidad electrĂłnica

48

‘ ’ “"”$•&–(—)• c) Potencial ó energía de ionización d) Electronegatividad e) Radio atómico

CarĂĄcter metĂĄlico. Es la facilidad que tienen los ĂĄtomos de perder sus electrones mĂĄs externos. Son metĂĄlicos los ĂĄtomos que pierden electrones. Son no metĂĄlicos los que ganan electrones. El carĂĄcter metĂĄlico en la tabla periĂłdica aumenta de arriba hacia abajo en un grupo y aumenta de derecha a izquierda en un perĂ­odo. ÂżCuĂĄl es el elemento mĂĄs metĂĄlico? El carĂĄcter no metĂĄlico aumenta de abajo hacia arriba en un grupo y de izquierda a derecha en un perĂ­odo. ÂżCuĂĄl es el elemento mĂĄs no metĂĄlico?

Afinidad electrĂłnica. Es la energĂ­a liberada por un ĂĄtomo neutro cuando un electrĂłn se adiciona a su nivel externo. Los no metales tiene mayor afinidad electrĂłnica y los metales tienen baja afinidad electrĂłnica.

Potencial Ăł energĂ­a de ionizaciĂłn. Es la cantidad de energĂ­a que se requiere para extraer Ăł quitar un electrĂłn externo de un ĂĄtomo neutro. Los metales alcalinos son los de menor energĂ­a de ionizaciĂłn. Los gases nobles son los de mayor energĂ­a de ionizaciĂłn.

Electronegatividad. Es la medida relativa del poder de atracciĂłn de electrones que tiene un ĂĄtomo, cuando forma parte de un enlace quĂ­mico. La escala para medir la electronegatividad es una escala arbitraria dada por Linus Pauling. El elemento mĂĄs electronegativo es el F = flĂşor y tiene electronegatividad = 4. Le sigue el O= oxĂ­geno con electronegatividad = 3.5, luego el Cl = cloro con electronegatividad = a 3, etc.

Radio atĂłmico. El tamaĂąo de los ĂĄtomos se refiere a su radio atĂłmico, es decir depende de la distancia que hay entre el nĂşcleo y el Ăşltimo nivel de energĂ­a que tenga el ĂĄtomo asĂ­ como de la cantidad de electrones del mismo. 49

˜ ™ š"›$Âœ&Â?(ž)Âœ El radio atĂłmico aumenta de arriba hacia abajo en un grupo y de derecha a izquierda en un perĂ­odo. Hay excepciones.

Â&#x;M O¥£¢ ¤ ÂĄFÂĽ ÂŚ,§U¨<§ ÂŚ$Šª¨NÂĄ?ÂŚ ¢5ÂĽ ÂŤC§DÂĽ:ÂŹ5¨Â?Š Son las que dependen del nĂşcleo del ĂĄtomo y son: a)NĂşmero de masa b)Masa atĂłmica c)IsĂłtopos d)Radiactividad

DefiniciĂłn de valencia.- Es la capacidad de combinaciĂłn que tiene el ĂĄtomo de cada elemento y consiste en el nĂşmero de electrones que puede ganar, perder Ăł compartir en su Ăşltimo nivel de energĂ­a.

­  ?Œ$Ž°¯ ¨X$Œ ŠR¹ ²8³ ´¾¼: ¤ Š ENLACE QU�MICO Son las diferentes uniones que se pueden realizar entre los åtomos para dar lugar a la formación de molÊculas. 8.1 REGLA DEL OCTETO Lewis expresa que los åtomos tienen la tendencia a ganar ó perder electrones y adquirir la configuración electrónica de gas noble ó bien la formación de un octeto electrónico.

Ej. 12Mg

= 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2

-2e- = Mg2+

octeto electrĂłnico

8O

pierde 2 electrones para formar su octeto

= 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1

6e- + 2e- = 8eO2-

gana 2 electrones para formar su octeto

8.2 ESTRUCTURA DE LEWIS

50

œ ¡ ¸"š$º&(Ÿ)º Consiste en representar al símbolo de un åtomo como un Kernel y en su alrededor en forma de puntos ó cruces los electrones mås externos. Ej. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 estructura Lewis = Kx 19K = 1s 2s 2px 2py 2pz 3s 3px 3py 3pz 4s Kernel

Ăşltimo nivel tiene un electrĂłn externo

17Cl

= 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz1 = Kernel

Cl

estructura de Lewis

Ăşltimo nivel tiene 7 electrones

El Kernel es igual al nĂşcleo y los electrones internos y los puntos Ăł cruces indican los electrones externos es decir los electrones de valencia. La teorĂ­a del octeto de Lewis fue de gran utilidad pero en algunos compuestos no se puede aplicar.

Debe quitarse la idea de que los ĂĄtomos tienden a adoptar la estructura de gas noble. La actividad quĂ­mica de los elementos se encuentra relacionada con la formaciĂłn de pares de electrones en las distintas reempes u orbitales.

Ej. Pentacloruro de antimonio

Cl

Cl

otros compuestos:

Cl

hexafluoruro de azufre pentafluoruro de fĂłsforo pentacloruro de fĂłsforo

Sb Cl Cl

51

½ ž Âż"Ă€$Ă &Ă‚(Ăƒ)Ă Ă„5Ă…WĂ†ĂˆĂ‡ É ĂŠÂ?Ă‹DĂŒĂŽĂ? ĂŒ?Ç5ĂŠ)ÇGĂŒ:Ă? Ă? Ă‘8Ă’ É:Ă“ ËÔÒ5Ă? É ĂŠXÇ$Ă’$Ă‹Ă–Ă• Ă— Ă˜ Ă™ĂšĂŒ:Ç Ă“ Ă‹ a) Enlace iĂłnico b) Enlace metĂĄlico c) Enlace por puente de hidrĂłgeno d) Enlaces covalentes: Los enlaces covalentes son: • Enlace covalente puro • Enlace covalente polar • Enlace covalente coordinado • Enlaces covalentes simples, dobles y triples. Enlace iĂłnico TambiĂŠn recibe el nombre de salino o electrovalente. Este tipo de enlace se efectĂşa entre metales y no metales por transferencia de electrones del ĂĄtomo metĂĄlico al no metĂĄlico. En ĂŠsta transferencia se forman iones que despuĂŠs se atraen fuertemente por diferencia de cargas elĂŠctricas. Ej. Na +

Cl

-------------------

Na

Cl

cloruro de sodio

Mg +

O

--------------------

Mg

O

Ăłxido de magnesio

-----------------------

F

Ca

O -----------------------

K

F Ca +

F

fluoruro de calcio

F

K +

O

K

Ăłxido de potasio

K

Enlaces covalentes Se efectĂşan entre elementos no metĂĄlicos que comparten sus electrones. Los enlaces covalentes son los siguientes: Enlace covalente puro u homopolar Se efectĂşa entre ĂĄtomos no metĂĄlicos del mismo elemento que comparten sus electrones formando molĂŠculas verdaderas y cuya diferencia de electronegatividad es igual a cero. Ej.

52

Ă› Ăœ Ă?"Ăž$Ă&#x;&Ă (ĂĄ)Ă&#x; F

F

H H

O

O

N

N

Enlace covalente polar o heteropolar Se efectĂşa entre elementos no metĂĄlicos de diferentes electronegatividades, deformĂĄndose la nube electrĂłnica y quedando la molĂŠcula con dos polos uno parcialmente positivo y otro parcialmente negativo. Ej. (+)

H

F

(-)

(-)

O (+)

H

H

(+)

Enlace covalente coordinado Se efectĂşa entre elementos no metĂĄlicos en los cuales uno de ellos comparte un pas de electrones acomodĂĄndolos en orbitales vacĂ­os de otro ĂĄtomo; de manera que uno de los ĂĄtomos comparte un par de electrones y el otro no da nada. Ej.

O H

O

N O

E. covalente coordinado

E. covalente coordinado

O H

O

S O

O

H E. covalente coordinado

E. covalente coordinado

Enlaces covalentes simples, dobles y triples. Se efectĂşan entre ĂĄtomos de elementos no metĂĄlicos de la siguiente manera: Enlace covalente simple Se efectĂşa cuando dos ĂĄtomos comparten entre sĂ­ un par de electrones ( uno cada uno ). Enlace covalente doble Se efectĂşa cuando dos ĂĄtomos comparten entre sĂ­ dos pares de electrones ( dos cada uno ). Enlace covalente triple Se efectĂşa cuando dos ĂĄtomos comparten entre sĂ­ tres pares de electrones ( tres cada uno ).

53

â ã ä"ü$Ì&ç(è)Ì Ej. H H

C

H H

H

C

H C

H

H

C

C

H

H

Enlace metĂĄlico Se efectĂşa entre dos Ăł mĂĄs ĂĄtomos de elementos metĂĄlicos, que ceden sus electrones externos formando iones positivos y quedando asĂ­ inmersos en un mar de electrones. Ej. - - - + + + + + + electrones - + + + + + iones positivos - - - - - + + + + + + + - - - - - - -

Enlace por puente de hidrĂłgeno Este tipo de enlace se efectĂşa entre molĂŠculas que tienen un ĂĄtomo de alta densisdad electrĂłnica ejerciendo una fuerza de atracciĂłn sobre el hidrĂłgeno de otra molĂŠcula estableciendo un puente. El agua posee este tipo de enlace y al acomodo que se forma se le llama red Ăł empaque. Ej. O H H O H

O H

H

H

ĂŠXĂŞ ĂŤDĂŹ=Ă­5ĂŹ ĂŽUĂŠĂŻĂŽ8Ă° Ăą 1Âş Contestar cuestionario de conceptos para memorizar. 2Âş Contestar cuestionario de comprensiĂłn. 3Âş Ejercicios de reafirmaciĂłn. Instrucciones: Contesta los siguientes cuestionarios, de acuerdo a lo anteriormente estudiado. CUESTIONARIO DE CONCEPTOS PARA MEMORIZAR 1.- Define elemento __________________________________________________________________

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ò ó ô"þ$Ü&á(ø)Ü __________________________________________________________________ 2.-¿Cómo se clasifican los elementos? __________________________________________________________________ 3.-¿Cómo se llaman los elementos que se comportan a veces como metales y a veces como no metales? Escribe símbolo y nombre de cinco de ellos. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.-Escribe el símbolo y nombre de los elementos en estado líquido. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-Escribe el símbolo y nombre de los elementos en estado gaseoso. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.-¿QuiÊnes acomodaron 63 elementos conocidos en su tiempo y en quÊ se basaron para ese acomodo? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.-¿En que se basa el acomodo de los elementos en la tabla periódica actual y quiÊn es el autor? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.-¿QuÊ dice la ley periódica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

9.-Describe quĂŠ son los grupos de la tabla periĂłdica. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10.-ÂżCĂłmo se clasifican los grupos y quĂŠ nombre reciben? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-ÂżQuĂŠ es lo que determina el grupo al que pertenece un elemento? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 55

Ăš Ăş Ăť"Ăź$Ă˝&Ăž(Ăż)Ă˝ 12.- ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica los elementos de los grupos A?________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13.- ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica los elementos de los grupos IA y IIA? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14.- -ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica los elementos de los grupos III A a VIIIA? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15.-ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica los elementos de los grupos B? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16.- ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica los elementos de los grupos IIIB y IB? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 17.- ÂżEn quĂŠ terminan su configuraciĂłn electrĂłnica los dos renglones salidos de la tabla? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18.- ÂżCĂłmo se llaman los elementos que se encuentran en los dos renglones salidos de la tabla? __________________________________________________________________

19.- Escribe los nombres de los grupos A de la tabla periĂłdica. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 20.-Describe quĂŠ son los perĂ­odos de la tabla periĂłdica. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 21.-ÂżQuĂŠ es lo que determina el perĂ­odo al que pertenece un elemento?

56

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 22.-¿A qué se le llama electrones de valencia? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 23.-Menciona las propiedades periódicas. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 24.-Define cada una de las propiedades periódicas. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

25.-Definición de valencia __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 26.-¿Qué es un enlace químico? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 27.-¿Qué dice la regla del octeto de Lewis?

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__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 28.-ÂżCon quĂŠ se encuentra relacionada la actividad quĂ­mica de los elementos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 29.-Escribe la clasificaciĂłn de los enlaces quĂ­micos. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 30.-Define enlace iĂłnico __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 31.-ÂżQuĂŠ caracterĂ­sticas importantes tienen todos los enlaces covalentes? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 32.-Define enlace covalente puro u homopolar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 33.-Define enlace covalente polar Ăł heteropolar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

34.-Define enlace covalente coordinado. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 35.-Define enlaces covalentes simples, dobles y triples. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

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__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 36.-Define enlace metĂĄlico. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 37.-Define enlace por puente de hidrĂłgeno. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ CUESTIONARIO PREGUNTAS DE COMPRENSIĂ“N 1.-ÂżEn quĂŠ se basa el acomodo de los elementos en la tabla periĂłdica actual? __________________________________________________________________ ÂżPor quĂŠ no funcionĂł el acomodarlos por la masa? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.-ÂżCĂłmo funcionan los metales y como los no metales? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.-ÂżCĂłmo se comportan los metaloides? __________________________________________________________________ 4.-ÂżQuĂŠ tienen en comĂşn todos los elementos de un mismo grupo? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-ÂżQuĂŠ tienen en comĂşn los elementos de un mismo perĂ­odo? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.- ÂżCĂłmo distingues con la configuraciĂłn electrĂłnica a un elemento de grupos A y a un elemento de grupos B? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.- ÂżCĂłmo distingues a un elemento de grupos B por su configuraciĂłn electrĂłnica? y cĂłmo si es LantĂĄnido o actĂ­nido?

59

! " __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.- A qué grupo A pertenecen los elementos que terminan en s2, py1,pz1? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9.- ¿En qué terminan su configuración electrónica los elementos del grupo III A, VI A, IIA y VIIIA? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 10.-¿Qué elementos son más activos químicamente , los del grupo IA o los del grupo VIIIA y por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-¿Qué elementos ceden electrones y cuáles ganan, los del grupo II A ó los del VI A y por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12.-¿Los elementos del grupo IV A ganan o pierden electrones?¿por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13.-¿Cuál es el elemento más metálico? __________________________________________________________________ 14.-¿Cuál es el elemento más no metálico? __________________________________________________________________ 15.-¿Cómo se llama a la energía que se libera por un átomo neutro cuando un electrón se adiciona a su nivel externo? __________________________________________________________________

16.-¿Cómo se llama a la energía que se requiere para extraer o quitar un electrón externo de un átomo neutro? __________________________________________________________________ 17.-¿Qué poder es el que expresa la electronegatividad? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

60

# $ % & ' ( ) ' 18.-¿Cuál es el elemento más electronegativo?¿y cuál es el menos electronegativo? (Escribe símbolo y nombre) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 19.-¿Qué significa el número y el signo de valencia? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 20.-¿Cuáles son los electrones de valencia? __________________________________________________________________ 21.-Analiza los enunciados siguientes y dí de qué clase de enlace se trata: a)Estos enlaces se efectúan sólo entre no metales. _________________________________________________________________ b)Se efectúa éste enlace sólo entre metales. _________________________________________________________________ c)Este enlace se efectúa entre metal y no metal. __________________________________________________________________ d)Este enlace se efectúa entre moléculas que tiene un átomo de alta densidad electrónica que atrae al hidrógeno de otras moléculas iguales __________________________________________________________________ e)En este tipo de enlace se unen compartiendo electrones átomos idénticos. __________________________________________________________________ f)En este tipo de enlace un átomo aporta un par de electrones y el otro no da nada. __________________________________________________________________ g)En este tipo de enlace se unen iones positivos que se rodean de electrones __________________________________________________________________ h)En este tipo de enlace se unen iones positivos y negativos. __________________________________________________________________ i)En este tipo de enlace se unen no metales de diferentes electronegatividades. __________________________________________________________________ j)En este tipo de enlace se deforma la nube electrónica, quedando una parte parcialmente positiva y otra parcialmente negativa. __________________________________________________________________

61

* + , - . / 0 . k)En este tipo de enlace entre no metales se comparte sólo un par de electrones. __________________________________________________________________ l)En este tipo de enlace entre no metales se comparten dos pares de electrones __________________________________________________________________ m)En este tipo de enlace se comparten 3 pares de electrones __________________________________________________________________ 22.-Determina grupo y período de los elementos siguientes: Puedes usar Kernel. a)35Br__________________________________________ G________P_______ b)16S__________________________________________ G________P_______ c)78Pt__________________________________________ G________P_______ d)20Ca_________________________________________ G________P_______ e)42Mo_________________________________________ G________P_______ f)48Cd_________________________________________

G________P_______

g)31Ga_________________________________________ G________P_______ 23.- Determina estructura de Lewis para los elementos siguientes: Puedes usar Kernel. a) 11Na______________________________________________E. de L.________ b) 14Si_______________________________________________E. de L.________ c) 12Mg______________________________________________E. de L.________ d) 7N_______________________________________________E. de L.________ e) 8O_______________________________________________E. de L.________ f) 6C________________________________________________E. de L.________ 24.-¿Cuál es la verdadera base de la actividad química de los elementos? __________________________________________________________________

62

1 2 3 4 5 6 7 5 25.-Identifica tipo de enlace en las estructuras siguientes escribiendo en el espacio: (Ejemplos que el profesor escribirá en el pizarrón)

UNIDAD IV. “ NOMENCLATURA Y FUNCIONES QUÍMICAS”

63

8 9 : ; < = > <

NOMENCLATURA Y FUNCIONES QUÍMICAS

?A@CBED FHGJICKLFNMODQPCRSITGVU Es la propiedad que tienen las sustancias de comportarse de manera semejante cuando reaccionan con otra sustancia en particular.

W @CBEDXFYGJICZ[FL\^]_MOD`PTRSITGVUa]cbedVIfFHGJITbeUXgf\^] a)Oxido metálico. b)Peróxido. c)Anhídrido d)Hidróxido e)Hidruro f)Acido g)sal

hJikjmlEnXoYpJqCr[o rtsuqEvxw y{z}| ~ g q p}w Resulta de la combinación de un metal con el oxígeno. Metal + Oxígeno____________

óxido metálico

2Mg + O2 __________________ 2MgO Son compuestos binarios por tener en su molécula 2 elementos diferentes. Los óxidos metálicos tienen enlace iónico ya que el metal cede sus electrones y el oxígeno los gana.

64

El Au, Hg y Pt no se oxidan directamente con el oxígeno, sólo por métodos indirectos.

Cuadro de valencias iónicas positivas. ( metales ) 1+ Li Na K Rb Cs Fr Ag

2+ Be Mg Ca Sr Ba Ra Cd Zn

3+ Al Bi

1+

2+ Cu Hg

1+

3+ Au

2+

3+ Cr Fe Co Ni Mn

2+

4+ Pt Sn Pb

H E C ` a Antigua.- Autor Ewens Basett. Se dice la palabra óxido seguida del nombre del metal indicando la terminación “oso” para la valencia menor e “ico” para la mayor. Moderna.- Autor Stock. Se dice la palabra óxido seguida del nombre del metal y se indica con un número romano el número de valencia del metal. Si el elemento tiene una sola valencia no lleva ningún número. Actualmente se usa más la nomenclatura moderna y es la que practicaremos en los ejercicios siguientes: Ejemplo: Recordando que el átomo que cede electrones se convierte en una ión con carga positiva, que recibe el nombre de catión y el átomo que gana electrones se convierte en un ión con carga negativa que recibe el nombre de anión, tenemos: Catión

anión

Fórmula

Nombre

Función química

Li1+

O2-

Li2 O

óxido de litio

K1+

O2-

K2 O

óxido de potasio

“

Ca2+

O2-

Ca2O2 Ca O

óxido de calcio

“

Sr2+

O2-

Sr2O2

Sr O

óxido de estroncio

“

Al3+

O2-

Al2 O3

óxido de aluminio

“

óxido metálico

65

Como podrás observar en el nombre de los óxidos de metales que tienen una sola valencia, no se pone número en el nombre. También habrás observado que los que tienen número de valencia par, al pasar al lugar de subíndices deben simplificarse, pues de lo contrario, son fórmulas de compuestos que no existen.(Hay excepciones) Ejemplos con elementos metálicos de valencia variable. Catión

Anión

Fórmula

Nombre

Cu1+ Cu2+ Fe2+

O2O2O2-

Cu2 O Cu O Fe O

óxido de cobre I óxido de cobre II óxido de fierro II

Fe3+ Sn2+ Sn4+

O2O2O2-

Fe2 O3 Sn O Sn O2

óxido de fierro III óxido de estaño II óxido de estaño IV

Función Química óxido metálico “ “

“ “ “

Observa cuidadosamente que los compuestos formados con metal de valencia variable sí llevan número en el nombre y éste número corresponde al número de valencia del metal. Nuevamente en los ejercicios anteriores se han simplificado después de cruzarse, los números de valencia pares. Efectúa los ejercicios siguientes completando lo que se pida. a) Catión Na1+ Co2+ Co3+ Cd2+ Pt2+ Pt4+ Bi3+

b) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

Función química

O2- ___________________________________________________ O2- ___________________________________________________ O2- ___________________________________________________ O2- ___________________________________________________ O2- ___________________________________________________ O2- ___________________________________________________ O2- ___________________________________________________

Anión

Fórmula

Nombre

Función química

________________________PbO______________________________________ _________________________________óxido de berilio_____________________ Fr _________O____________________________________________________ ________________________________óxido de mercurio I__________________ 66

¡ ¢ £ ¤ ¢ ________________________________óxido de mercurio II__________________ Ag1+______________________________________________________________ Zn________________________________________________________________ _________________________________óxido de potasio____________________ Cr2+______________________________________________________________ Cr3+______________________________________________________________ _________________________SrO______________________________________

¥J¦§¥©¨ ªV«^¬H­u®J¯x°²± Son compuestos que por su composición pertenecen a la clase de los óxidos, pero por su estructura y propiedades son sales. Los peróxidos resultan de la adición de un átomo de oxígeno a un óxido metálico.(Son las sales del peróxido de hidrógeno.)

La característica importante de éstos compuestos es que en ellos se encuentran dos átomos de oxígeno enlazados químicamente entre sí Ej: Na21+O21molécula)

(el profesor escribirá en el pizarrón el ejemplo de la estructura de la

Por ésta razón el oxígeno en los peróxidos funciona con valencia 1En éstas fórmulas los subíndices pares no se simplifican.

³ ° ´ ª ³HµE¶C· ¸`¹ « · ± Para nombrarlos se antepone la palabra peróxido al nombre del elemento metálico, si el elemento tiene dos valencias se pondrá el número de valencia en el nom bre.Ej Ca2+O21-

Peróxido de calcio

Ejercicio: Escribe las fórmulas de los peróxidos siguientes: a) Peróxido de potasio___________________________ b) Peróxido de bario_____________________________ c) Peróxido de berilio_____________________________ d) Peróxido de litio_______________________________ e) Peróxido de cobre I____________________________ f) Peróxido de cobre II____________________________ Contesta el ejercicio siguiente:

67

º » ¼ ½ ¾ ¿ À ¾ Oxido metálico Na2O SrO Hg2O HgO

+ oxígeno O O O O

Fórmula

Nombre

F. Química

ÁJÂkÃÅÄ}ÆXÇHÈJÉCÊLÇ ËaÇLÌuÍEÎxÏ}ÉEÎxÐ Resulta de la combinación de un no metal y el oxígeno.

No metal + oxígeno___________ Anhídrido ( óxido no metálico ) 2S + 3O2 ____________________ 2 SO3 Son compuestos binarios de enlace covalente por estar formados de 2 no metales. Por la diferencia de electronegatividades recordando que el oxígeno, es más electronegativo que los otros no metales, a excepción del flúor, cuando éstos se combinan con el oxígeno llevan valencia positiva y el oxígeno negativa; sin embargo, en el cuadro de valencias, no se pondrá signo, ya que los no metales con los metales tienen valencia negativa, es decir, su valencia puede ser positiva o negativa según se trate. Reciben el nombre de anhídridos por considerarse ácidos sin agua. Los anhídridos también se llaman óxidos no metálicos. Cuadro de valencias covalentes de los no metales. 1,3,5,7 Cl Br I At

1,3,5

2,4,6

2,4

4

3

2-

1-

N P As Sb

S Se Te

C

Si

B

O

F

El flúor no forma anhídrido, forma el fluoruro de oxígeno sin carácter de anhídrido. Todos los anhídridos al combinarse con agua forman ácidos. ¿Por qué el fluoruro de oxígeno no tiene carácter de anhídrido? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

68

Ñ Ò Ó Ô Õ Ö × Õ Ø Ù Ú Û ØHÜEÝCÞ ß`à á Þaâ También existe nomenclatura antigua y moderna. Antigua.- Ewens Basett. Se dice la palabra anhídrido y según valencias del no metal se dirá el prefijo “hipo”, el nombre del no metal y la terminación “oso” para la valencia menor, terminación “oso”, para la que sigue, “ico”, para la que sigue y prefijo “per” y terminación “ico”, para la mayor y última de todas, en caso de tener 4 valencias. Se recomienda seguir el cuadro siguiente. Hipo-------------------------------oso -------------------------------oso -------------------------------ico per--------------------------------ico

ANHIDRIDO

Ø Ù Ú Û ØHÜEÝCÞ ß`à á ÞãÚäÙæåQÛVá^Ø[Þ

Autor Stock. En esta nomenclatura se indica el número de átomos de oxígeno y el número de átomos del no metal. Para el estudio de los anhídridos se clasifican en 3 conjuntos. 1º Anhídridos de los elementos Cl, Br, I valencias 1,3,5 y 7 y de los elementos N, P, As, Sb valencias 1, 3 y 5. Empezaremos con ejemplos de los elementos de valencias 1,3,5 y 7. Catión

Anión

Fórmula

Cl1+ Cl3+ Cl5+ Cl7+

O2O2O2O2-

Cl2 O Cl2 O3 Cl2 O5 Cl2 O7

Nombre

Función química

monóxido de dicloro trióxido de dicloro pentaóxido de dicloro heptaóxido de dicloro

Anhídrido Anhídrido Anhídrido Anhídrido

Ejemplo de elementos de valencia 1, 3 y 5 Catión N1+ N3+ N5+

anión O2O2O2-

Fórmula N2 O N2 O3 N2 O5

Nombre monóxido de dinitrógeno trióxido de dinitrógeno pentaóxido de dinitrógeno

Función química Anhídrido Anhídrido Anhídrido

Ejercicio.- Completa según se indique.

a)Catión Br Br

Anión

Fórmula

Nombre

Función química

O_________________________________________________________ O_________________________________________________________

69

ç è é ê ë ì í ë Br Br b)Catión

O_________________________________________________________ O_________________________________________________________ Anión

Fórmula

Nombre

Función química

As1+ O2-_____________________________________________________ 3+ Sb O2-_____________________________________________________ P5+ O2-_____________________________________________________ _________________________________trióxido de diarsénico________________ _______________________Sb2 O5_____________________________________ _________________________________monóxido de difósforo_______________ _______________________As2O5______________________________________ _________________________________trióxido de diantimonio_______________ _______________________P2O3_______________________________________ 2º Anhídridos de los elementos S, Se, Te valencias 2,4,6 Catión S2+ S4+ S6+

Anión

Fórmula

O2- S2 O2 O2- S2 O4 O2- S2 O6

SO SO2 SO3

Nombre monóxido de azufre dióxido de azufre trióxido de azufre

Función química Anhídrido Anhídrido Anhídrido

Nótese que en éstos elementos las valencias son pares y al cruzarse y pasar al lugar de subíndices deben simplificarse. Escribe las fórmulas de los anhídridos siguientes: a) dióxido de selenio___________________________ b) trióxido de telurio___________________________ c) monóxido de telurio_________________________ d) monóxido de selenio_________________________ e) trióxido de selenio___________________________ f) dióxido de telurio____________________________

3º Anhídridos de los elementos B ( boro ) valencia 3, Si ( silicio ) valencia 4 y C ( carbono ) valencias 2 y 4. Los elementos anteriores forman un sólo anhídrido cada uno incluso el carbono, ya que con la valencia 2 forma un óxido, pero no tiene carácter de anhídrido. Ejemplo: Catión B3+ Si4+ C2+

Anión O2O2O2-

Fórmula

Si2 O4 C2 O2

B 2 O3 Si O2 CO

Nombre trióxido de diboro dióxido de silicio monóxido de carbono

Función química anhídrido anhídrido óxido no metálico 70

Î ï ð ù ò ó ô ò C4+

O2-

C2 O4

CO2

diĂłxido de carbono

anhĂ­drido

El monĂłxido de carbono no tiene carĂĄcter de anhĂ­drido porque no forma ĂĄcido al reaccionar con agua, aunque en algunos casos sĂ­ lo puede realizar de acuerdo a las condiciones imperantes. El diĂłxido de carbono sĂ­ es anhĂ­drido porque si forma ĂĄcido al reaccionar con agua.

þJÜøáúÚ}ÝXßHýJÞCÿLß uÞ ^ÿ Þ ÿ Los hidróxidos ó bases resultan de la combinación de un óxido metålico mås agua.

Ăłxido metĂĄlico + agua_______________ hidrĂłxido Ăł base. Fe2O3 + 3H2O ________________ 2Fe(OH)3 Son compuestos inorgĂĄnicos que se caracterizan por tener en su molĂŠcula uno Ăł varios grupos OH. El grupo OH recibe el nombre de radical hidroxilo u oxhidrilo y trabaja como si fuera un sĂłlo elemento. El radical OH tiene valencia 1-. Los hidrĂłxidos Ăł bases por lo tanto, estĂĄn formados de 3 elementos diferentes que son: metal, oxĂ­geno e hidrĂłgeno, por lo que se consideran ternarios.

Ăź ĂźHĂ˝ `Ăť

Antigua.- autor Ewens Basett Se dice la palabra hidrĂłxido seguida del nombre del metal y la terminaciĂłn “osoâ€? para la valencia menor e “icoâ€? para la valencia mayor, en los hidrĂłxidos con metales de valencia variable. Si la valencia es fija, no lleva ninguna terminaciĂłn. Moderna.- autor Stock. Se dice la palabra hidrĂłxido seguida del nombre del metal y se indica con un nĂşmero romano el nĂşmero de valencia del metal, si es variable. Si el metal tiene sĂłlo una valencia, no lleva ningĂşn nĂşmero en el nombre. Ejemplos. a)CatiĂłn Cs1+ Ag1+

AniĂłn OH1OH1-

FĂłrmula Cs OH Ag OH

Nombre hidrĂłxido de cesio hidrĂłxido de plata

FunciĂłn quĂ­mica hidrĂłxido Ăł base hidrĂłxido Ăł base

Recuerde que si el metal tiene sĂłlo una valencia, no lleva nĂşmero en el nombre. b)CatiĂłn

AniĂłn

FĂłrmula

Nombre

FunciĂłn quĂ­mica

71

"!$# Mg2+ Cd2+

OH1OH1-

Mg( OH )2 hidrรณxido de magnesio Cd( OH )2 hidrรณxido de cadmio

hidrรณxido รณ base hidrรณxido รณ base

Observa que al pasar el nรบmero de valencia al lugar de subรญndice es necesario usar parรฉntesis ya que รฉste ( el subรญndice ) afecta al OH completo y no sรณlo al hidrรณgeno. Ej. Ca( OH )2 ----correcto c)Catiรณn Cr2+ Cr3+

Aniรณn OH1OH1-

Fรณrmula Cr( OH )2 Cr( OH )3

CaOH2----incorrecto Nombre

hidrรณxido de cromo II hidrรณxido de cromo III

Funciรณn quรญmica hidrรณxido รณ base hidrรณxido รณ base.

Recuerda que si la valencia del metal es variable, sรญ debe ponerse nรบmero romano en el nombre como se observa en el ejemplo. Ejercicios.- Contesta segรบn se requiera. a) Catiรณn Na1+ Ca2+ Zn2+ Al3+

Fรณrmula

Nombre

Funciรณn quรญmica

OH1-____________________________________________________ OH1-____________________________________________________ OH1-____________________________________________________ OH1-____________________________________________________

b) Catiรณn Co2 Co3+ Cu1+ Cu2+

Aniรณn

Aniรณn

Fรณrmula

Nombre

Funciรณn quรญmica

OH1-_______________________________________________________ OH1-_______________________________________________________ OH1-_______________________________________________________ OH1-_______________________________________________________

c) Catiรณn

Aniรณn

Fรณrmula

Nombre

Funciรณn quรญmica

Hg___________________Hg(OH)2______________________________________ ___________________________ hidrรณxido de plomo II____________________ Pb________________________________________________________________ __________________ Ba( OH )2_____________________________________

% &('*),+ - .0/1.3254

72

6 7 8 9 :";$< : Son compuestos formados por metal e hidrĂłgeno y se consideran sales por sus caracterĂ­sticas fĂ­sicas. Los Ăşnicos metales que forman hidruros son los alcalinos(Grupo IA) y alcalinotĂŠrreos (Grupo IIA) Los hidruros son los Ăşnicos compuestos en los que el hidrĂłgeno trabaja con valencia 1- debido a que los metales de los grupos IA y IIA son menos electronegativos que el hidrĂłgeno.

= > ? @ =BA C D EGF H D Para nombrarlos se dice la palabra hidruro y luego el nombre del metal. Ejemplo:

NaH

hidruro de sodio

Ejercicio.- Contesta lo que se indica. CatiĂłn

AniĂłn

Li 1+ Sr2+ Ca2+ K1+ Rb1+ Ba2+

H1H1H1H1H1H1-

FĂłrmula

Nombre

FunciĂłn QuĂ­mica

I JLKNM F1=BA O P5= Q A O R > A C D STO M UO AVD1A O P5= RW@XCU>5SYQ1A O R >ZS Los ĂĄcidos se clasifican segĂşn su origen en: a) Acidos hidrĂĄcidos ( no tienen oxĂ­geno en su molĂŠcula ) b) Acidos oxĂłacidos ( si contienen oxĂ­geno en su molĂŠcula )

a) Acidos hidrĂĄcidos: Resultan de la combinaciĂłn de no metal + hidrĂłgeno. No metal + hidrĂłgeno-------------- Acido hidrĂĄcido. F2 + H2 ____________________ 2HF_________ Por lo tanto son compuestos binarios por estar formados de 2 elementos diferentes que son: no metal y forzosamente hidrĂłgeno, ya que no puede haber un ĂĄcido sin hidrĂłgeno.

73

[ \ ] ^ _"`$a _

Algunos aniones para formar ĂĄcidos hidrĂĄcidos son: F1Cl1Br1I1S2CN1-

fluoruro cloruro bromuro yoduro sulfuro cianuro

para el ĂĄcido “ “ “ “ “ “ “ “ “ “

fluorhĂ­drico clorhĂ­drico bromhĂ­drico yodhĂ­drico sulfhĂ­drico cianhĂ­drico

b c d e bBf g h iGj k h Se dice la palabra ĂĄcido seguida del nombre del aniĂłn y despuĂŠs la terminaciĂłn hĂ­drico. Ejemplos.

CatiĂłn AniĂłn H1+ H1+ H1+ H1+ H1+ H1+

F1Cl1Br1I1S2CN1-

FĂłrmula HF HCl HBr HI H2S HCN

Nombre Acido fluorhĂ­drico Acido clorhĂ­drico Acido bromhĂ­drico Acido yodhĂ­drico Acido sulfhĂ­drico Acido cianhĂ­drico

FunciĂłn quĂ­mica Acido hidrĂĄcido Acido hidrĂĄcido Acido hidrĂĄcido Acido hidrĂĄcido Acido hidrĂĄcido Acido hidrĂĄcido

b) Acidos oxoĂĄcidos: Son ĂĄcidos que sĂ­ tienen oxĂ­geno en su molĂŠcula, ya que resultan de la combinaciĂłn de anhĂ­drido que contiene no metal y oxĂ­geno y ademĂĄs agua que contiene H y O. Por esto resultan los ĂĄcidos oxoĂĄcidos que son compuestos ternarios por tener 3 elementos diferentes en su molĂŠcula. AnhĂ­drido + agua_____________ Acido oxoĂĄcido Cl2 O + H2 O_________________ 2HClO Para nombrar a los oxoĂĄcidos se usa la nomenclatura antigua que dice: Se dice la palabra ĂĄcido y enseguida el nombre del anhĂ­drido de acuerdo al cuadro siguiente: Hipo......................oso ......................oso Acido ......................ico

74

l m n o p"q$r p per......................ico Ejemplo: Anhídrido + agua-------------Cl2 O + H2 O-------------Cl2 O3 + H2 O-------------Cl2 O5 + H2 O-------------Cl2 O7 + H2 O--------------

Fórmula

Nombre

H2 Cl2 O2 ------------HClO H2 Cl2 O4 ------------HClO2 H2 Cl2 O6 ------------HClO3 H2 Cl2 O8 ------------HClO4

F. Química

Ac. hipocloroso Ac. cloroso Ac. clórico Ac. perclórico

oxoácido oxoácido oxoácido oxoácido

Nota.- todos los oxoácidos de los elementos de valencias 1,3,5,7 tendrán las mismas fórmulas y los mismos nombres.

Ejercicio.Escribe lo que se pide: a) Anhídrido + agua

Fórmula

Nombre

F.Q

Br2 O + H2 O_______________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

b) Siguiendo el ejercicio anterior escribe las fórmulas y nombres de los ácidos de yodo. Anhídrido + agua----------------

Fórmula

Nombre

F.Q.

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Escribe las fórmulas de los ácidos de N,P,As y Sb valencias 1,3,5, Anhídrido + agua-------------Fórmula Nombre F.Q. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 75

s t u v w"x$y w __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Oxoácidos de S. Se, Te valencias 2,4,6 Ej. Anhídrido + agua--------------- Fórmula Nombre F.Q. SO + H2O--------------- H2 SO2 Ac. hiposulfuroso Ac. oxoácido __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Ejercicio.Escribe las fórmulas de los oxoácidos de Se y Te a) Anhídrido + agua----------- Fórmula Nombre F.Q. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________

z {}| ~ 1 ~ Las sales resultan de la neutralización de un ácido más una base. Acido + base_____________ sal + agua. 3H2SO4 + 2Al(OH)3 _________ Al2(SO4)3 + 6H2O Las sales se clasifican en: a) Sales haloideas o haluros.- Formadas de metal y no metal. Son compuestos binarios por estar formados de dos elementos diferentes y tiene enlace iónico. b) Oxisales.- Son sales que contienen oxígeno en su molécula y a su vez se clasifican en: • Oxisales ácidas ( Además de oxígeno tienen hidrógeno en su molécula ) • Oxisales neutras ( NO tienen hidrógeno en su molécula ).

76

„ … † ‡ ˆ"‰$Š ˆ

‹ ÂŒ Â? ÂŽ3‹Â?Â?‘Œ1Â?U’”“ •WÂŽ ÂŒ ‹—– Â? ÂŒ Â?ƒ˜ ™ Â’Z‹ Aniones para sales haloideas Ăł haluros: F1fluoruro 1Cl cloruro Br1- bromuro I1yoduro 2S sulfuro N3nitruro CN1- cianuro

š Â’ › ÂŽ šBÂœ Â? ÂŒ Â?G˜ ™ ÂŒ ‹Â&#x;ž ÂŒ ™3ÂŒÂĄÂ‹¢ÂŒ1Â?ƒŽ3‹Â?Â?ÂŁÂŒ1Â?UÂ’ “ •WÂŽ ÂŒ ‹Y– Â?ÂŁÂŒ Â?ƒ˜ ™3Â’Z‹ Antigua.- Se dice el nombre del aniĂłn y enseguida el nombre del metal con la terminaciĂłn “osoâ€? para la valencia menor e “icoâ€? para la mayor. Si tiene sĂłlo una valencia no lleva ni “osoâ€? ni “icoâ€? en el nombre. Nomenclatura moderna.- Se dice el nombre del aniĂłn y enseguida el nombre del metal y se indica con un nĂşmero romano el nĂşmero de valencia del metal si es de valencia variable, si tiene solo una valencia no lleva nĂşmero en el nombre. Ej. CatiĂłn Na1+ Sr2+ Al3+

AniĂłn F1Cl1Br1-

FĂłrmula Na F Sr Cl2 Al Br3

Nombre

fluoruro de sodio cloruro de estroncio bromuro de aluminio

F.Q. sal haloidea sal haloidea sal haloidea

Observa que en los ejemplos anteriores los cationes tienen una sola valencia y por eso el nombre no lleva ningĂşn nĂşmero. CatiĂłn Cu1+ Cu2+ Ni2+ Ni3+

AniĂłn I1S2N3F1-

FĂłrmula Cu I Cu2 S2 Cu S Ni3 N2 Ni F3

Nombre Yoduro de cobre I Sulfuro de cobre II Nitruro de nĂ­quel II Fluoruro de NĂ­quel III

F.Q. sal haloidea sal haloidea sal haloidea sal haloidea

En los ejemplos anteriores sĂ­ lleva nĂşmero el nombre ya que la valencia del metal (catiĂłn) es variable. Ejercicios.- Contesta segĂşn se pida.

77

¤ ¥ ¦ § ¨"©$ª ¨ a) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

F.Química

Li1+ F1-______________________________________________________ 2+ __Mg ___N3_______________________________________________________ Cd2+___Cl1-______________________________________________________ Zn2+ Br1-______________________________________________________ 1+ Ag ___S2-_______________________________________________________ Al3+____N3-______________________________________________________ Ca2+___I1-_______________________________________________________ K1+____F1-______________________________________________________ Rb1+ Cl1______________________________________________________ Na1+___F1-______________________________________________________ __Be2+ _I1-________________________________________________________ b) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

F.Química

Hg1+________N3-___________________________________________________ Hg2+_______Cl1-___________________________________________________ Pt2+ Br1-___________________________________________________ 4+ Pt S2-___________________________________________________ Fe2+ I2-____________________________________________________ 3+ Fe F2-___________________________________________________ Sn2+ N3-___________________________________________________ 4+ Sn Cl1-___________________________________________________ 2+ Cr S2-____________________________________________________ Cr3+ Br1-____________________________________________________ c) Completa lo que haga falta. Catión Anión Fórmula Nombre F. Química ______________________CaCl2_______________________________________ ________________________________nitruro_de_magnesio_________________ ________________________Fe2S3_____________________________________ _________________________________sulfuro de fierro II___________________ _____Na+______Cl-_________________________________________________ ________________________________fluoruro_de_calcio___________________ ________________________________yoduro de cobre II___________________ _____Cu1+_______________________bromuro de cobre I___________________

«B¬,­¯® °1± ² ® Las oxisales como ya se dijo en la clasificación, son sales que sí contienen oxígeno en su molécula.

78

³ ´ µ ¶ ·"¸$¹ · Para poder estudiar las fórmulas y nombres de oxisales es necesario conocer la disociación de los ácidos, ya que de ésta disociación resultan los aniones que forman a las oxisales y éstos aniones reciben el nombre de radicales. Disociación de los ácidos.- Cuando un ácido se disuelve en agua libera cationes H+ quedando el resto de la molécula como anión; ya que ésta parte de la misma es la que gana el electrón de cada hidrógeno que se libera. Ej. HClO4 ___________ H+ + ClO1-4

CATION HIDROGENO

RADICAL PERCLORATO ( ANION )

H2 SO4____________ 2H+ + SO2-4 H3 PO4___________ 3H+ + PO3-4 A veces no se disocian todos los cationes H+ Ej. H2 SO4____________ H+ + HSO1-4 H2 S__________ H+ + HS1Cuando se separan ó disocian todos los H+ se forma un radical neutro. Cuando no se separan ó disocian todos los H+ del ácido se forma un radical ácido. El radical neutro formará una oxisal neutra, y el radical ácido formará una oxisal ácida. Por lo tanto de la disociación de los ácidos resultan los radicales. Definición de radical.- Partícula química incompleta que funciona con determinada valencia y cuyo comportamiento eléctrico y químico es uniforme. Cuadro de radicales más comúnes. ( Radicales para oxisales neutras) Radical Valencia 1Nombre cuando forma sales 1NO2 nitrito NO31nitrato 1ClO hipoclorito ClO21clorito ClO31clorato ClO41perclorato BrO1hipobromito BrO21bromito BrO31bromato 1BrO4 perbromato IO1hipoyodito 1IO2 yodito 79

Âş Âť Âź ½ ž"Âż$Ă€ ž IO31IO41MnO41Radical SO22SO32SO42CO32SiO32CrO42Cr2 O72MnO32-

Radical PO33PO43AsO33AsO43BO33-

yodato peryodato permanganato Valencia 2Nombre cuando forma oxisales neutras. hiposulfito sulfito sulfato carbonato silicato cromato dicromato manganito

Valencia 3Nombre cuando forma oxisales neutras. fosfito fosfato arsenito arseniato borato

Radicales para oxisales ĂĄcidas. Radical HSO31HSO41HCO31HPO42H2 PO41-

Nombre cuando forma oxisales ĂĄcidas. bisulfito Ăł hidrĂłgeno sulfito bisulfato Ăł hidrĂłgeno sulfato bicarbonato Ăł hidrĂłgeno carbonato bifosfato Ăł hidrĂłgeno fosfato NO ES BI es dihidrĂłgeno fosfato

Nota.- Utilizaremos tambiĂŠn el radical amonio con valencia positiva, por lo tanto funciona como catiĂłn. NH4 valencia 1+ que recibe el nombre de radical amonio.

Ă Ă‚ Ăƒ Ă„ Ă BĂ… Æ Ç ĂˆGÉ ĂŠ Ă‡ĂŒĂ‹ Ă‡ ĂŠ3ÇĂ?Ă‚BĂŽ,Ă?ƒĂ?¢Ă‡ Æ Ă„3Ă? Antigua.- Se dice el nombre del radical y enseguida el nombre del metal, con la terminaciĂłn “osoâ€? para la valencia menor e “icoâ€? para la mayor, si es de valencia variable. Si tiene el metal sĂłlo una valencia, no lleva ni “osoâ€? ni “icoâ€? en el nombre.

80

Ñ Ò Ó Ô Õ"Ö$× Õ Moderna.- Se dice el nombre del radical y enseguida el nombre del metal, si tiene valencia variable. Si tiene sólo una valencia, no lleva ningún número en el nombre. Ej. con metales de valencia fija. Catión Li1+ K1+ Ca2+ Be2+ Al3+

anión NO21SO42CO32NO31SO32-

fórmula LiNO2 K2 SO4 CaCO3 Be ( NO3)2 Al2 ( SO3)3

Nombre

función química

nitrito de litio oxisal neutra sulfato de potasio oxisal neutra carbonato de calcio oxisal neutra nitrato de berilio oxisal neutra sulfito de aluminio oxisal neutra

Ej. con metales de valencia variable Catión anión fórmula

Nombre

Cu1+ Cu2+ Co2+

ClO1ClO21ClO31-

CuClO Cu ( ClO2)2 Co ( ClO3)2

hipoclorito de cobre I clorito de cobre II clorato de cobalto II

Co3+ Pb2+ Pb4+

ClO41PO43CrO42-

Co ( ClO4)3 Pb3 ( PO4)2 Pb ( CrO4)2

perclorato de cobalto III fosfato de plomo II cromato de plomo IV

Ej. con radicales ácidos. Catión anión Na1+ K1+ Mg2+ Al3+ Ni2+ Ni3+

HCO31HSO31H2 PO41HPO42HSO41HSO31-

fórmula

Nombre

función química oxisal neutra oxisal neutra oxisal neutra oxisal neutra oxisal neutra oxisal neutra

función química

NaHCO3 bicarbonato de sodio oxisal ácida KHSO3 bisulfito de potasio oxisal ácida Mg ( H2 PO4)2 dihidrógeno fosfato de magnesio oxisal ácida Al2( HPO4)3 bifosfato de alum oxisal ácida Ni( HSO4)2 bisulfato de níquel II oxisal ácida Ni( HSO3)3 bisulfito de níquel III oxisal ácida

Ejercicios.

Contesta según se pida. a) Catión anión fórmula

Nombre

F.Q.

Ag1+ NO31__________________________________________________________________ Zn2+ SO42__________________________________________________________________ 81

Ø Ù Ú Û Ü"Ý$Þ Ü Fe2+ NO21__________________________________________________________________ Fe3+ IO21__________________________________________________________________ Pt2+ BrO31__________________________________________________________________ Pt4+ SO42__________________________________________________________________ K1+ MnO41__________________________________________________________________ Na1+ BO33__________________________________________________________________ Ca2+ AsO33__________________________________________________________________ Li1+ SiO32__________________________________________________________________ Mg2+ CO32__________________________________________________________________ b) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

Función Química

_________________CaNO3)2__________________________________________ _________________Li2HPO4__________________________________________ __________________KClO3___________________________________________ __________________Cu2SO4_________________________________________ __________________CuSO4__________________________________________ __________________Na2SiO3_________________________________________ __________________K2Cr2O7_________________________________________ _________________Mg3AsO4)2________________________________________ c) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

Función Química

________________________________bromito de sodio____________________ ________ fosfato de calcio_____________________ _______silicato de magnesio__________________ nitrato de cobre II____________________ sulfato de fierro III____________________ bisulfito de sodio_____________________ nitrato de fierro II_____________________ dicromato de zinc____________________ fosfito de sodio______________________ bicarbonato de magnesio______________

82

ß à á â ã"ä$å ã æ1çéèëê¯ìVê í æ í î3ï 1º Contestar cuestionario de conceptos para memorizar. 2º Contestar cuestionario de comprensión. 3º Ejercicios de reafirmación.

Cuestionario de conceptos para memorizar 1.-Definición de función química __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.-Menciona las funciones químicas principales __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.-¿De qué reacción química resultan los óxidos metálicos? __________________________________________________________________ 4.-Define óxido metálico. (todo) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.-Qué son los peróxidos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6.-¿De qué reacción química resultan los anhídridos? __________________________________________________________________ 7.-Define anhídrido. (todo) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.-¿De qué reacción química resultan los hidróxidos ó bases? __________________________________________________________________ 9.-Define hidróxido ó base. (todo) __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

83

ð ñ ò ó ô"õ$ö ô 10.-¿Qué son los hidruros y cuáles elementos los forman? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-¿Cómo se clasifican los ácidos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12.-¿De qué reacción química resultan los ácidos hidrácidos? __________________________________________________________________ 13.-¿De qué reacción química resultan los ácidos oxoácidos? __________________________________________________________________ 14.-¿De qué reacción química resultan las sales? __________________________________________________________________

15.-¿Cómo se clasifican las sales? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16.-Definición de radical __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 17.-De las funciones químicas ¿Cuáles llevan metal en su molécula? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18.-De las funciones químicas ¿Cuáles llevan sólo no metales? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

CUESTIONARIO PREGUNTAS DE COMPRENSIÓN 1.-¿De cuántos elementos diferentes está formado un óxido metálico? y qué elementos son? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 84

÷ ø ù ú û"ü$ý û 2.-¿Cuál elemento es el que se convierte en catión en los óxidos metálicos y por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.-¿Cuál elemento es el que se convierte en anión en los óxidos metálicos y por qué? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.-¿Qué tipo de enlace tienen los óxidos metálicos? __________________________________________________________________ 5.-¿Cuáles metales no se oxidan directamente con el oxígeno? __________________________________________________________________ 6.-¿Cuál es la característica importante de los peróxidos y con que valencia

funciona el oxígeno en los mismos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.-¿Cuántos elementos diferentes tiene un anhídrido y cuáles con? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8.-¿Qué tipo de enlace tienen los anhídridos? _________________________________________________________________ 9.-¿Los no metales con el oxígeno tienen valencia: ( indica la carga )___________ y con los metales tienen valencia: ( indica la carga )_________________________ 10.-¿Por qué el fluoruro de oxígeno no tiene carácter de anhídrido? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11.-¿Cuántos elementos diferentes tiene un hidróxido ó base y cuáles son? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12.-¿Qué valencia tiene el OH? ¿Por qué? 85

þ ÿ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13.-¿Con qué valencia trabaja el hidrógeno en los hidruros y a qué se debe? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14.-¿Cuántos elementos diferentes tiene un ácido hidrácido y cuáles son? __________________________________________________________________ 15.-¿Qué elemento de los ácidos es el que se convierte en catión? ¿Con qué valencia? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16.-Escribe los símbolos y valencia de los aniones más comunes para hidrácido __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 17.-¿Cuántos elementos diferentes tiene un oxoácido y ¿Cuáles son? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18.-¿Cuántos y cuáles elementos diferentes tiene una sal haloidea? __________________________________________________________________ 19.-¿Qué tipo de enlace tienen las sales haloideas? __________________________________________________________________ 20.-Escribe el símbolo, valencia y nombre de los aniones para sales haloideas. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 21.-¿Qué diferencia hay entre sales haloideas y oxisales? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 22.-¿Qué diferencia hay entre oxisales neutras y oxisales ácidas? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 23.-¿Cuántos y cuáles elementos diferentes tienen las oxisales?

86

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 24.-ยฟCuรกndo se forma un radical neutro? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 25.-ยฟCuรกndo se forma un radical รกcido? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 26.-ยฟDe quรฉ depende la valencia de los radicales? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

30.-Ejercicios. Resuelve los ejercicios siguientes segรบn se indique.

a) Catiรณn __K1+ Ca2+ Cu1+ Cu2+ Co2+ Co3+

Aniรณn

Fรณrmula

Nombre

Funciรณn Quรญmica

_ O2-___________________________________________________ O2-___________________________________________________ O2-___________________________________________________ O2-___________________________________________________ O2-___________________________________________________ O2-___________________________________________________

b) Escribe las fรณrmulas de los perรณxidos siguientes: Perรณxido de mercurio I _____________________________________________________ Perรณxido de plomo II _______________________________________________________ Perรณxido de estaรฑo II _______________________________________________________ Perรณxido de sodio __________________________________________________________ Perรณxido de berilio __________________________________________________________ c) Catiรณn

Aniรณn

Fรณrmula

Nombre

Funciรณn Quรญmica

87

I1+ O2__________________________________________________________________ I3+ O2__________________________________________________________________ I5+ O2__________________________________________________________________ I7+ O2_________________________________________________________________ S2+ O2________________________________________________________________ S4+ O2__________________________________________________________________ S6+ O2__________________________________________________________________ d) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

Función Química

__ Na1+ Mg2+ Hg1+

OH1-___________________________________________________ OH1-____________________________________________________ OH1-___________________________________________________

Hg2+ Sn2+ Sn4+

OH1-___________________________________________________ OH1-___________________________________________________ OH1-___________________________________________________

e) Catión Anión Na1+ H1Mg2+ H1Fr1+ H12+ Be H1Rb1+ H12+ Ra H1Cs1+ H1-

d) Catión __H1+ H1+ H1+ H1+

Fórmula

Anión

Nombre

Fórmula

Nombre

Función Química

Función Química

S2-______________________________________________________ CN1-____________________________________________________ Cl1-_____________________________________________________ F1-______________________________________________________

88

f) Anhรญdrido + agua------

fรณrmula

Nombre

Funciรณn Quรญmica

Cl2 O + H2 O---------__________________________________________________________________ Cl2 O3 + H2 O---------__________________________________________________________________ Cl2 O5 + H2 O---------__________________________________________________________________ Cl2 O7 + H2 O---------__________________________________________________________________ SeO + H2O---------__________________________________________________________________ SeO2 + H2O---------__________________________________________________________________ SeO3 + H2O---------__________________________________________________________________ g) Catiรณn Aniรณn Na1+ Fr1+ Ba2+ Al3+ Sr2+ Fe2+ Fe3+ Pt2+ Pt4+

h) Catiรณn

fรณrmula

Nombre

Funciรณn Quรญmica

Cl1-______________________________________________________ F1-______________________________________________________ S2-______________________________________________________ N3-______________________________________________________ Br1-______________________________________________________ S2-______________________________________________________ I1-______________________________________________________ Cl1-_____________________________________________________ N3-______________________________________________________

Aniรณn

Fรณrmula

Nombre

Funciรณn Quรญmica

Li1+ ClO1__________________________________________________________________ Ca1+ ClO21__________________________________________________________________ Zn2+ ClO31__________________________________________________________________ K1+ ClO41__________________________________________________________________ Ni2+ NO31__________________________________________________________________ Ni3+ SO42__________________________________________________________________ Cu1+ IO31__________________________________________________________________ Cu2+ AsO3389

! " # $ % & ' % __________________________________________________________________ Pb2+ PO43__________________________________________________________________ Pb4+ BO33__________________________________________________________________ i) Catión

Anión

Fórmula

Nombre

Función Química

Al3+ H2 PO41__________________________________________________________________ Be2+ HSO31__________________________________________________________________ Zn2+ HSO41__________________________________________________________________ Ca2+ HCO31__________________________________________________________________ Li1+ HPO42__________________________________________________________________ K1+ HSO31__________________________________________________________________

j) Con los aniones y cationes siguientes escribe las fórmulas de los compuestos que se piden y su función química. Pt2+ OH1Na1+ N5+ Cl1- H1Fórmula

S2H1+ Li1+ O2Cr O42- Ca2+ Fe2+ 2+ 11Fe HCO3 O SO4 Mg2+ Cu2+

Al3+ PO43Cr2 O7 K1+

Función Química

óxido de platino II __________________________________________________________________ peróxido de litio __________________________________________________________________ hidróxido de aluminio __________________________________________________________________ ácido sulfhídrico __________________________________________________________________ sulfuro de fierro III __________________________________________________________________ bicarbonato de sodio __________________________________________________________________ fosfato de magnesio __________________________________________________________________ pentaóxido de dinitrógeno __________________________________________________________________ 90

( ) * + , - . , sulfato de cobre II __________________________________________________________________ dicromato de potasio __________________________________________________________________ cloruro de fierro II __________________________________________________________________ cromato de sodio __________________________________________________________________ hidruro de calcio __________________________________________________________________ k) Identifica que funci贸n qu铆mica tienen las sustancias siguientes: Funci贸n Qu铆mica Cu2 O __________________________________________________________________ I2 O7 __________________________________________________________________

HClO3 __________________________________________________________________ HNO3 __________________________________________________________________ Na2O2 _______________

Ca (OH)2 __________________________________________________________________ Hg F2 __________________________________________________________________ HBr __________________________________________________________________ (NH4)2HPO4 __________________________________________________________________ Ag NO3 __________________________________________________________________ CsH 91

/ 0 1 2 3 4 5 3 __________________________________________________________________ ZnO __________________________________________________________________ As2 O3 __________________________________________________________________

Q.F.B. Lucía Hernández Moreno

BIBLIOGRAFÍA Fundamentos de química 1 G.A.Ocampo F.Fabila y otros. Publicaciones cultural.

Química conceptos y problemas. Ing. Salvador Mosqueira Limusa Noriega Editores.

Química. William S. Seese/G. William Daub Prentice Hall

Fundamentos de química. Ralph A. Burns. Prentice Hall.

Química, conceptos y aplicaciones.

92

6 7 8 9 : ; < : Phillips, Strozak, Wistrom Mc. Graw Hill.

Química de hoy. Consuelo Alcántara. Mc. Graw Hill.

Iniciación al lenguaje químico inorgánico. José Luis Negro. Ed. Alhambra.

Funciones químicas inorgánicas y su nomenclatura. Raymundo Escutia García. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

93

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