Elementos y enlaces químicos

TABLA PERIODICA-2012

Magnitud

NombreSimbolo
LongitudMetrom
MasaKilogramoKg
TiempoSegundos
Intensidad de corriente eléctricaAmpereA
TemperaturaKelvinK
Cantidad de sustanciaMolmol
CantidadesDiminesiónUnidades SINombre
VolumenEcuacionEcuacion
DensidadMasa/VolumenEcuacion
AceleraciónVelocidad/TiempoEcuacion
FuerzaMasa*AceleraciónEcuacionNewton


Cambio Físico: Cambio en la forma de la materia, generalmente hay cambio de estado. Son reversibles. No varía la composición química de la materia. Cambio Químico o Reacción Química: una o más sustancia se transforman en una o más sustancias diferentes. Varía la composición química de las sustancias iniciales. Pueden ser irreversibles.
Mezcla: Es una combinación de dos o más sustancias en la cual éstas mantienen su identidad, de esta forma se encuentra la materia en la naturaleza. Las mezclas no tienen una composición definida y los componentes se pueden separar por métodos físicos de separación.

Mezclas Homogéneas: no se distinguen los diferentes componentes.

Mezclas Heterogéneas: se distinguen los diferentes componentes.

Fase: Porción homogénea de un sistema, es factible diferenciar físicamente las distintas fases y separarlas mecánicamente.

Metodos de separación: Filtración: Consiste en retener partículas sólidad por medio de una barrera, la cual puede consistir de mallas, fibras, material poroso o un relleno solido. Extraccion con Solvente: Permite extraer desde una solución un soluto, utilizando un segundo solvente que sea mejor disolvente para el soluto y, además que sea insoluble con el primer solvente. Destilación: Este método consiste en separar los componentes de las mezclas basándose en las diferencias en los puntos de ebullición de dichos componentes.

Sustancia: Es una forma de materia pura que tiene una composición constante y definida. Los componentes no pueden separarse por métodos físicos comunes. Tiene composición definida y propiedades características. Elemento: Es una sustancia pura que no se descompone en sustancias más simples por medios químicos.

Compuesto: Es una sustancia pura formada por dos o más elementos, unidos químicamente en proporciones definidas.

Elementos de la tabla periodica: Compuestos de un solo átomo. Los elementos: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, Ti, H, P y Mn, constituyen el 99,7 % de la corteza terrestre. Los elementos se clasifican en Metales , No metales, Metaloides y Gases nobles o Inertes.

Átomo: El núcleo es muy denso (ρ=1*1014 g/mL); contiene p+ y n0 y otras particulas y su tamaño es (dnucleo=1*10-12cm=1*10-4Å).



Masa Atomica Promedio:

Ecuacion

Porcentaje de un Isótopo:

1) Para saber quien abunda mas: Restar (ma isotopo 1)-(ma elemento) y (ma isotopo 2)-(ma elemento) la menor diferencia es quien mas abunda. Asi que quien mas abunda sera (X) y quien menos abunda sera (1-X). luego remplazar en la ecuacion general y despejar X sin dividir por 100, al final cuando terminamos de despejar X eso lo multiplicamos por 100 y tendremos porcentaje del mas abundante, luego restamos 100 menos el porcentaje del mas abundante y eso nos dara % del menos abundante.

Masa de un Isótopo:

1) Reemplazar los datos en la ecuacion principal y escribir la masa faltante como X. Luego proseguir a despejarla.

Conversion de unidades.

Buscar eliminar las unidades desde las cuales queremos convertir.

Ecuacion



Numeros cuanticos

n= número que acompaña al orbital s del ultimo nivel de energia. Ejem: 5s = n=5

l= n-1

ml= -l … 0 … l

ms= +1/2 o -1/2

valores de l y orbital

l=0;orbital s

l=1;orbital p

l=2;orbital d

l=3;orbital f

Numero de electrones por orbital

S= 2 / P= 6 / D= 10 / F=14

Niveles de energia:

1s/2s 2p/3s 3p/4s 3d 4p/5s 3d 5p/6s 4f 5d 6p/7s 5f 6d 7p

 I     II       III          IV           V            VI               VII 



Familias de la tabla periodica:

Alcalinos: Grupo 1; Estado de oxidacion +1, altamente reactivos, bajo punto de fusion y baja densidad, conducteres de calor y electricidad, ductiles, maleables y blandos, forman fuertes bases solubles en agua.

Alcalino-Térreos: Grupo 2; un elemento radio activo [Ra], estado de oxidación +2.

Metales de Transición: Grupo 3 al 12, mayor t° de fusion y ebullición, mayor dureza, buenos conductores de electricidad y calor, prop. quimicas variables, varios estados de oxidación.

Familia del Boro: Grupo 13; oxidación +3, escazos naturalmente, reactivos a temperaturas moderadas, blandos y con bajo punto de fusion, Boro exepcion a las ultimas dos caracteristicas.

Familia del Carbono: Grupo 14; oxidación +4 y -4, Sn y Pb prefieren perder electrones, 4 o 14 electrones de valencia.

Familia del Nitrógeno: Grupo 15; oxidación +3 y -3, variadas prop. quimicas.

Familia del Oxigeno: Grupo 16; oxidación -2, comparten electrones, se pueden encontrar en estado natural.

Familia de Halógenos: Grupo 17, oxidación -1, ganan electrones, altamente reactivos, F es el mas reactivo.

Gases Nobles: Grupo 18, no son reactivos y no tienen estados de oxidación.



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Enlaces quimicos

Los átomos se combinan con el fin de alcanzar una configuración electrónica más estable. La estabilidad máxima se produce cuando un átomo es isoelectrónico con un gas noble.

ENERGÍA DE ENLACE: Es la energía que se libera o se absorbe durante la formación o disociación de un enlace químico. En la formación del enlace, se libera energía (proceso exotérmico).

En la disociación del enlace, se absorbera energía (proceso endotérmico). Ambas energias son iguales.

ELECTRONEGATIVIDAD (E.N): Se define como la tendencia general de los núcleos de los átomos para atraer electrones hacia si mismo cuando forma un enlace químico. La escala de electronegatividad más conocida es la de Pauling la cuál se asigna al flúor el valor de 4,0.  METALES = BAJA (E.N.) —— NO METALES = ALTA (E.N.)

ENLACE IÓNICO: Generalmente se da entre un elemento metálico (Grupos 1 y 2) y un No metal (Grupos 16 y 17) Para compuestos binarios se cumple: ∆ E.N ≥ 1,7. Son interacciones eléctricas entre cationes y aniones. Se caracteriza por la transferencia de electrones desde el metal (pierde electrones) hacia el no metal (gana electrones).

Propiedades de comp. iónicos: A condiciones ambientales son sólidos cristalinos con una estructura definida. Poseen alta temperatura de fusión (generalmente mayores a 400°C). Son solubles en solventes polares, como el agua. En estado sólido no conducen corriente eléctrica, pero si lo hacen cuando están fundidos o disueltos en agua. Son sólidos duros y quebradizos.

ENLACE COVALENTE:

Son interacciones electromagnéticas. Se caracteriza por la compartición de electrones de valencia. Generalmente se da entre elementos no metálicos. Para compuestos binarios se cumple: ∆E.N≤1,7

Tipos de enlace covalente.

Sencillo: dos átomos unidos por un par de electrones. Múltiples: dos átomos comparten dos o más pares de electrones. Covalente Apolar: los electrones se comparten por igual entre dos átomos. Es el caso de dos átomos iguales enlazados. Covalente Polar:uno de los átomos (el más electronegativo) ejerce una atracción mayor sobre el par de electrones compartido que el otro. Covalente Dativo: ambos electrones compartidos provienen de uno solo de los átomos enlazados.

Propiedades de comp. covalentes: A condiciones ambientales pueden ser sólidos, líquidos o gases. Generalmente tienen bajo punto de fusión y ebullición. Son muchos más compuestos covalentes que iónicos. Mayormente sus soluciones no son conductores de la electricidad. Constituyen moléculas que son agregados de un número definido de átomos iguales o diferentes. La mayoría son insolubles en disolvente polares como el agua. La mayoría son solubles en solventes no polares tal como el tetracloruro de carbono y el hexano.



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Enlace Dativo: Este tipo de enlace se da cuando uno de los átomos aporta el par de electrones enlazantes.

Enlace Metálico: Para explicar las propiedades características de los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad) se ha elaborado un modelo de enlace metálico conocido como modelo de la nube o del mar de electrones: Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos.Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve.



Fuerza Intermolecular

1) Fuerza de London: Las fuerzas de London son atracciones entre moléculas debidas a dipolos temporales causados por el movimiento de los electrones. Actúan entre cualquier tipo de moléculas, polares o apolares. En el caso de las moléculas no polares, es la única fuerza que actúa entre ellas. Cuando los electrones se mueven de un lado para otro, generan un momento dipolar instantáneo, pasajero. Los electrones pueden acumularse a un lado de una molécula, dejando el núcleo parcialmente al descubierto al otro lado. Un extremo de la molécula tendrá carga negativa parcial pasajera y el otro extremo carga positiva parcial también pasajera. Las cargas parciales instantáneas de las moléculas se atraen entre si y así pueden unirse unas con otras.

2) Interacción Dipol-Dipolo: Es la que se da entre moléculas neutras polares. Las moléculas polares poseen cargas parciales permanentes, además de las cargas parciales instantáneas motivadas por las fluctuaciones de sus nubes electrónicas. Las cargas parciales de una molécula polar pueden interaccionar con las cargas parciales de una molécula vecina y originar una interacción dipolo-dipolo. La magnitud de estas interacciones depende, de las magnitudes de los dipolos que interaccionan y de la forma de la molécula. Las moléculas polares forman líquidos y sólidos en parte como resultado de las interacciones dipolo-dipolo, o sea, la atracción entre las cargas parciales de sus moléculas.

3) Enlace Hidrógeno: Es un tipo especial de atracción intermolecular que existe entre el átomo de hidrogeno de un enlace polar y un par de electrones no compartidos en un ión o átomo electronegativo cercano (generalmente F, O, N o Otra molecula). Esta fuerza intermolecular es la que da al agua sus propiedades. Su punto de ebullición es mucha mas alto que el esérado de acuerdo a su peso molecular, tiene punto de fusion, calor especifico y calor de vaporización altos. Estas propiedades indican que las fuerzas entre las moleculas de agua son anormalmente intensas. Un enlace de hidrogeno se representa con puntos (——-) para diferenciarlo de un verdadero enlace covalente que se representa mediante una línea continua.



Moles

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantos átomos como hay en exactamente 12.00 gramos de 12C.

Ecuacion

La masa molar es la masa atómica o molecular expresada en gramos.

Ecuacion
Masa átomica(uma)=Masa molar(gramos)