ALGUNAS PROPIEDADES PERIODICAS

ALGUNAS  PROPIEDADES PERIÓDICAS

Elementos metálicos y no metálicos


Los elementos metálicos y los no metálicos tienen distinto aspecto y distintas propiedades físicas. Ahora veremos donde se encuentran situados los metales y los no-metales dentro de la tabla periódica:

¤ Dentro de un mismo período: Cuanto más a la izquierda se encuentra un elemento, más metálico es, mientras que hacia la derecha aumenta el carácter no metálico. Los metales se caracterizan por tener pocos electrones en la última capa, y los no-metales por tener muchos electrones en la última capa.
¤ Dentro de un mismo grupo: Cuanto más abajo está un elemento más metálico es, y hacia arriba aumenta el carácter no metálico.
¤ Por tanto, el los elementos más metálicos están situados abajo y a la izquierda, y los menos metálicos arriba y a la derecha.

Radio  atómico

Veamos ahora cómo varía el radio atómico:
¤ Dentro de un mismo período: A medida que avanzamos hacia la derecha los elementos están llenando la misma capa, pero al tener más electrones en la corteza y más protones en el núcleo, aumenta la fuerza de atracción eléctrica, por lo que los electrones se acercan al núcleo: el radio disminuye.

¤ Dentro de un mismo grupo: Según bajamos en un grupo, todos los elementos tienen el mismo número de electrones en la última capa, pero cada vez tienen más capas de electrones, por lo que el radio aumenta.

RADIO ATOMICO

RADIO  ATÓMICO

El Radio atómico: esta definido como mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes. Diferentes propiedades físicas, densidad, punto de fusión, punto  de ebullición, estos están relacionadas con el tamaño de los átomos.

• Los radios atómicos: se caracteriza en gran medida por la fuertemente atracción entre el núcleo sobre los electrones.
• Cuanta mayor carga nuclear efectiva, los electrones estarán más fuertemente enlazados al núcleo y menor será el radio atómico.
• Dentro del periodo, el radio atómico disminuye constantemente debido a que aumenta la carga nuclear efectiva.
• A medida que se desciende en un grupo el radio aumenta según aumenta el número atómico.

RADIO IONICO

RADIO  IONICO

  La estructura y la estabilidad de los sólidos iónicos depende de manera crucial del tamaño de los iones. Éste determina tanto la energía de red del sólido como la forma en que los iones se empacan en el sólido. Además el tamaño iónico influye en las propiedades de los iones en disolución.

Los iones positivos sencillos son siempre más pequeños que los átomos de los que derivan y, al aumentar la carga positiva, su tamaño disminuye.

Los iones sencillos cargados negativamente son siempre mayores que los átomos de los que derivan. El tamaño aumenta con la carga negativa.

ELECTRONEGATIVIDA

ELECTRONEGATIVIDA

  La electronegatividad de un elemento mide su tendencia a atraer hacia sí electrones, cuando está químicamente combinado con otro átomo. Cuanto mayor sea, mayor será su capacidad para atraerlos.

     Pauling la definió como la capacidad de un átomo en una molécula para atraer electrones hacia así. Sus valores, basados  en datos termoquímicos, han sido determinados en una escala arbitraria, denominadaescala de Pauling, cuyo valor máximo es 4 que es el valor asignado al flúor, el elemento más electronegativo. El elemento menos  electronegativo, el cesio, tiene una electronegatividad de 0,7.La electronegatividad de un átomo en una molécula está relacionada con su potencial de ionización y su electroafinidad.

ENERGIA IONIZANTE

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

La energía de ionización, potencial de ionización o E_I es la energía necesaria para separar un electrón de un átomo en su estado fundamental y en fase gaseosa. La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

Siendo  los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; , la energía de ionización y  un electrón.

Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y la fuerza electrostática atractiva que soporta este segundo electrón es mayor en el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.

El potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio, Julios o en kilo Julios por mol (kJ/mol).

1 eV = 1,6 × 10^-19 C × 1 V = 1,6 × 10^-19 J

En los elementos de una misma familia o grupo, el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico, es decir, de arriba abajo.

Sin embargo, el aumento no es continuo, pues en el caso del berilio y el nitrógeno se obtienen valores más altos que lo que podía esperarse por comparación con los otros elementos del mismo período. Este aumento se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s² y s² p³,respectivamente.

La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar los electrones.

AFINIDAD ELECTRONICA

AFINIDAD  ELECTRÓNICA

a afinidad electrónica (AE) o electroafinidad se define como la energía involucrada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental (de mínima energía) captura un electrón y forma un ion mononegativo:

.

Dado que se trata de energía liberada, pues normalmente al insertar un electrón en un átomo predomina la fuerza atractiva del núcleo, que tiene signo negativo. En los casos en los que la energía sea absorbida, cuando ganan las fuerzas de repulsión, tendrán signo positivo; AE se expresa comúnmente en el Sistema Internacional de Unidades, en kJmol^-1.

También podemos recurrir al proceso contrario para determinar la primera afinidad electrónica, ya que sería la energía consumida en arrancar un electrón a la especie aniónica mononegativa en estado gaseoso de un determinado elemento; evidentemente la entalpía correspondiente AE tiene signo negativo, salvo para los gases nobles y metales alcalinotérreos. Este proceso equivale al de la energía de ionización de un átomo, por lo que la AE sería por este formalismo la energía de ionización de orden cero.

¿ QUE ES LO QUE MANTIENE UNIDOS LOS ÁTOMOS?

¿ QUE ES LO QUE MANTIENE UNIDOS LOS ÁTOMOS ?

la fuerza que los mantiene unidos se llama electrostatica. se debe a los electrones y la diferencia de cargas, las cargas opuestas se atraen, dos elementos se atraen, puede ser que uno le falte un electron y al otro le sobre un electron entonces al que le sobra le dona el electron y quedan los dos con los subniveles de energia llenos, es todo un tema que se llama union quimica. hay casos donde no llenan el subnivel de energia, y eso influye en la atraccion electromagnetica, si le falta elect. son electomagneticos (paramagneticos) y si esta lleno son diamagneticos y no son atraidos por campos son magnéticos.

REGLA DEL OCTETO

REGLA DEL OCTETO

La regla del octeto, enunciada en 1917 por Gilbert Newton Lewis, dice que la tendencia de los iones de los elementos del sistema periódico es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones de tal forma que adquiere una configuración muy estable. Esta configuración es semejante a la de un gas noble,¹ los elementos ubicados al extremo derecho de la tabla periódica. Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables, ya que cumplen con la estructura de Lewis, son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos, la naturaleza de estos enlaces determinará el comportamiento y las propiedades de las moléculas. Estas propiedades dependerán por tanto del tipo de enlace, del número de enlaces por átomo, y de las fuerzas intermoleculares.

Existen diferentes tipos de enlace químico, basados todos ellos, como se ha explicado antes en la estabilidad especial de la configuración electrónica de los gases nobles, tendiendo a rodearse de ocho electrónes en su nivel más externo. Este octeto electrónico puede ser adquirido  por un átomo de diferentes maneras.

ELECTRÓNICA EN SU ULTIMA CAPA

 ELECTRÓNICA EN SU ULTIMA CAPA

Una capa electrónica, capa de electrones o cubierta de electrones puede pensarse como el conjunto de órbitas seguidas por un grupo de electrones alrededor del núcleo de un átomo. Cada capa puede contener un cierto número máximo de electrones, y está asociada con un particular rango de energía en función de su distancia al núcleo.

En un átomo estable, para que una cierta capa pueda contener electrones, es necesario que todas las interiores a ella estén completamente ocupadas. Los electrones en la capa poblada más externa, llamada capa de valencia y que es la única que puede encontrarse parcialmente vacía, determinan las propiedades químicas del átomo.

ENLACE QUIMICO

ENLACE  QUÍMICO

PROPIEDADES DE LOS ENLACES IONICOS

                           PROPIEDADES DE LOS ENLACES IONICOS

Las sustancias iónicas están constituidas por iones ordenados en el retículo cristalino; las fuerzas que mantienen esta ordenación son fuerzas de Coulomb, muy intensas. Esto hace que las sustancias iónicas sean sólidos cristalinos con puntos de fusión elevados. En efecto, para fundir un cristal iónico hay que deshacer la red cristalina, separar los iones. El aporte de energía necesario para la fusión, en forma de energía térmica, ha de igualar al de energía reticular, que es la energía desprendida

en la formación de un mol de compuesto iónico sólido a partir de los correspondientes iones en estado gaseoso. Esto hace que haya una relación entre energía reticular y punto de fusión, siendo éste tanto más elevado cuanto mayor es el valor de aquella.

Por otra parte, la aparición de fuerzas repulsivas muy intensas cuando dos iones se aproximan a distancias inferiores a la distancia reticular ( distancia en la que quedan en la red dos iones de signo contrario ), hace que los cristales iónicos sean muy poco compresibles. Hay sustancias cuyas moléculas, si bien son eléctricamente neutras, mantienen una separación de cargas. Esto se debe a que no hay coincidencia entre el centro de gravedad de las cargas positivas y el de las negativas: la molécula es un dipolo, es decir, un conjunto de dos cargas iguales en valor absoluto pero de distinto signo, separadas a una cierta distancia. 

Los dipolos se caracterizan por su momento; producto del valor absoluto de una de las cargas por la distancia que las separa. Un de estas sustancias polares es, por ejemplo el agua.

Cuando un compuesto iónico se introduce en un disolvente polar como el agua, los iones de la superficie de cristal provocan a su alrededor una orientación de las moléculas dipolares, que enfrentan hacia cada ion sus extremos con carga opuesta a la del mismo. En este proceso de orientación se libera una energía que, si supera a la energía reticular, arranca al ion de la red. Una vez arrancado, el ion se rodea de moléculas de disolvente: queda solvatado. 

Las moléculas de disolvente alrededor de los iones se comportan como capas protectoras que impiden la reagrupación de los mismos. Todo esto hace que, en general, los compuestos iónicos sean solubles en disolventes polares, aunque dependiendo siempre la solubilidad del valor de la energía reticular y del momento dipolar del disolvente. Así, un compuesto como el NaCl, es muy soluble en disolventes como el agua, y un compuesto como el sulfato de bario, con alta energía reticular, no es soluble en los disolventes de momento dipolar muy elevado.

PROPIEDADES DE LOS ENLACES COVALENTES

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS COVALENTES

En los compuestos covalentes hay dos clases de fuerzas de atracción. La primera es la fuerza que mantiene juntos  a los dos átomos en la molécula. La segunda fuerza se llama intermolecular y se ejerce entre las moléculas. Debido a que estas fuerzas intermoleculares son relativamente débiles respecto a las que mantienen a los átomos juntos en la molécula,  las moléculas que constituyen a los compuestos covalentes no están fuertemente unidas entre sí. Son entonces gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión.

 La mayoría de estos compuestos son insolubles en agua y sus disoluciones no conducen la electricidad al no haber iones.

                          NOMENCLATURA QUÍMICA

Es un método sistemático para nombrar compuestos, como recomienda la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC)

. Las reglas se conocen comúnmente como 

"El libro Rojo" . Idealmente, cualquier compuesto inorgánico debería tener un nombre del cual se pueda extraer una fórmula química

 sin ambigüedad. También existe una nomenclatura

 IUPAC para la Química orgánica. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno,

 oxígeno, nitrógeno, azufre y

 algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos. 

Estos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.

Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos 

químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo. Una función química es

 la tendencia de una sustancia a rea

ccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo,

 los compuestos ácidos 

tienen propiedades características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion hidrógeno H⁺¹; 

y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH^-1 presente en estas moléculas.

 Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales.

                 FORMULA EMPÍRICA

En química la fórmula empírica es una expresión que representa la proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un compuesto químico. Es por tanto la representación más sencilla de un compuesto. Por ello, a veces, se le llama fórmula mínima.

Puede coincidir o no con la fórmula molecular, que indica el número de átomos de cada clase presentes en la molécula.

Ejemplos en química

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En química la fórmula empírica es una expresión que representa la proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un compuesto químico. Es por tanto la representación más sencilla de un compuesto.1 Por ello, a veces, se le llama fórmula mínima.

Puede coincidir o no con la fórmula molecular, que indica el número de átomos de cada clase presentes en la molécula.

[editar]Ejemplos en química

La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, por lo que su fórmula molecular es H2O, coincidiendo con su fórmula empírica.

Para el etano, sin embargo, no ocurre lo mismo, ya que está formado por dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, por lo que su fórmula molecular será C2H6 y su fórmula empírica CH3.

Algunos compuestos, como el cloruro de sodio o sal común, carecen de entidades moleculares, pues están compuestos por redes de iones, y por ello, sólo es posible hablar de fórmula empírica. Ejemplo: NaCl es la fórmula del cloruro de sodio, e indica que por cada ion sodio, existe un ion cloro.La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, por lo que su fórmula molecular es H₂O, coincidiendo con su fórmula empírica.

Para el etano, sin embargo, no ocurre lo mismo, ya que está formado por dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, por lo que su fórmula molecular será C₂H₆ y su fórmula empírica CH₃.

Algunos compuestos, como el cloruro de sodio o sal común, carecen de entidades moleculares, pues están compuestos por redes de iones, y por ello, sólo es posible hablar de fórmula empírica. Ejemplo: NaCl es la fórmula del cloruro de sodio, e indica que por cada ion sodio, existe un ion cloro.

LA FORMULA ESTRUCTURAL

La fórmula estructural

 De un compuesto químico es una representación gráfica de la estructura molecular, que muestra cómo se ordenan o distribuyen espacialmente los átomos. Se muestran los enlaces químicos dentro de la molécula, ya sea explícitamente o implícitamente. Por tanto, aporta más información que la fórmula molecular o la fórmula desarrollada. Hay tres representaciones que se usan habitualmente en las publicaciones: fórmulas semidesarrolladas, diagramas de Lewis y en formato línea-ángulo. Otros diversos formatos son también usados en las bases de datos químicas, como SMILES, InChI y CML.

A diferencia de las fórmulas químicas o los nombres químicos, las fórmulas estructurales suministran una representación de la estructura molecular . Los químicos casi siempre describen una reacción química o síntesis química usando formulas estructurales en vez de nombres químicos, porque las fórmulas estructurales permiten al químico visualizar las moléculas y los cambios que ocurren.

Muchos compuestos químicos existen en diferentes formas isoméricas, que tienen diferentes estructuras pero la misma fórmula química global. Una fórmula estructural indica la ordenación de los átomos en el espacio mientras que una fórmula química no lo hace.

LA FORMULA ELECTRÓNICA 

Indica los electrones de cada átomo y la unión o enlace que se representa

                      *  *

ejemplo :     H * O*  H

                      *  *

LA FORMULA MOLECULAR

                                                           La fórmula molecular

 es una representación convencional de los elementos que forman una molecula o compuesto quimico. Una fórmula molecular se compone de símbolos y subíndices numéricos; los símbolos se corresponden con los el elementos que forman el compuesto quimico representado y los subíndices, con la cantidad de átomos presentes de cada elemento en el compuesto. Así, por ejemplo, una molécula descrita por la fórmula  posee dos átomos de hidrógeno, un átomo de azufre y 4 átomos de oxígeno. El término se usa para diferenciar otras formas de representación de estructuras químicas.

¿ 

                                               

  FUNCIÓN HIDRÓXIDO

Son compuestos ternarios que se caracterizan porque poseen el ion hidróxido o hidroxilo (OH)^-1 unido mediante enlace iónico al catión metálico. El ión (OH)^-1 queda libre cuando el hidróxido se disuelve en agua. En casos en que el hidróxido es insoluble, el ión hidróxido no queda libre.

Los hidróxidos poseen propiedades básicas, por ello se les llama también bases. Aunque el término base es mucho mas amplia para referirse a un conjunto de sustancias de propiedades características (opuestos a los ácidos), como por ejemplo:

enrojecen la fenolftaleína

azulean el papel de tornasol

neutralizan ácidos

desnaturalizan proteínas

al tacto son resbalosas o jabonosas

poseen sabor caústico o amargo

A los hidróxidos de los metales alcalinos (Li , Na , K , Rb , Cs) se les llama álcalis. Son muy solubles en el agua, tóxicos y venenosos

Formulación General:

donde X : valencia del metal M

Obtención General:

Generalmente se produce por reacción química del agua con los óxidos básicos o por la reacción directa de un metal alcalino o alcalino terreo con el agua.