INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CENTLA

Materia:

Química Inorgánica

Unidad: 2

periodicidad y nomenclatura de los compuestos inorgánicos

Tema : 2.1, 2.1.1, 2.1.2 y 2.1.3

Docente :

Mtro. Javier Sanlúcar Estrada

Semestre y grupo: 1B Turno: vespertino

Integrantes :

Rosa Eulalia Alejandro Sánchez

Cecilia Hipólito Salvador

Yuri Diana Jiménez Ramírez

Rosa Guadalupe De La cruz Arias

José Jesús Contreras Estefes

2. PERIODICIDAD Y NOMENCLATURA DE LOS COMPUETOS QUIMICOS

INORGANICOS

2.1 ELEMENTOS QUIMICOS SU CLASIFICASION Y PROPIEDADES PERIODICAS

ELEMENTOS QUIMICOS

El término de elemento químico es un concepto destacado dentro de la química justamente, que se usa para designar a aquella materia que se encuentra conformada por átomos que presenta igual clase.

Los elementos químicos identificados al día de hoy han sido hallados en la naturaleza misma pero también algunos son el producto de un proceso artificial. Así es que los originarios de la naturaleza integran sustancias simples o bien compuestos químicos.

Los elementos químicos más populares son, entre otros: el hidrógeno, el carbono, el helio, oxígeno, nitrógeno, sodio, aluminio, azufre, fósforo, cloro, calcio, hierro, cobre, zinc y oro.

CLASIFICACIÓN

Primeras clasificaciones periódicas Triadas de Döbereiner (1829):

Buscaba tríos de elementos en los que la masa del elemento intermedio es la media aritmética de la masa de los otros dos.Así se encontraron las siguientes triadas:

Cl, Br y I; Li, Na y K; Ca, Sr y Ba; S, Se y Te…

• Anillo de Chancourtois (1862).

Coloca los elementos en espiral de forma que los que tienen parecidas propiedades queden unos encima de otros.

• Octavas de Newlands (1864).

• Clasificación de Mendeleiev (1969).

Clasificación de Mendeleiev

• La clasificación de Mendeleiev es la mas conocida y elaborada de todas las primeras clasificaciones periódicas.

• Clasificó lo 63 elementos conocidos hasta entonces utilizando el criterio de masa atómica usado hasta entonces.

• Hasta bastantes años después no se definió el concepto de número atómico puesto que no se habían descubierto los protones.

• Dejaba espacios vacíos, que él consideró que se trataba de elementos que aún no se habían descubierto

Así, predijo las propiedades de algunos de éstos, tales como el germanio (Ge).

• En vida de Mendeleiev se descubrió el Ge que tenía las propiedades previstas

• Un inconveniente de la tabla de Mendeleiev era que algunos elementos tenía que colocarlos en desorden de masa atómica para que coincidieran las propiedades.

La primera división de los elementos fue en metales y no metales, inicialmente llamados metaloides (hoy en desuso).

Fue Lavoisier quién agrupó los elementos en:

no metálicos, formadores de ácidos metálicos formadores de bases formadores de sales

CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

Primeras clasificaciones periódicas

• Cuando a principios del siglo XIX se midieron las masas atómicas de una gran cantidad de elementos, se observó que ciertas propiedades variaban periódicamente en relación a su masa.

• De esa manera, hubo diversos intentos de agrupar los elementos, todos ellos usando la masa atómica como criterio de ordenación

PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS • el radio atómico,• la energía de ionización,• la energía de afinidad electrónica, • la electronegatividad, y el carácter metálico de los

elementos.

E L RADIO ATOMICO

El radio atómico se puede definir como la distancia desde el centro del núcleo, hasta el borde externo del orbital (que contiene el 90%de densidad electrónica) de mayor número cuántico principal, de un átomo dado.

Se define como: “la mitad de la distancia de dos átomos iguales que están enlazados entre sí”.

• Por dicha razón, se habla de radio covalente y de radio metálico según sea el tipo de enlace por el que están unidos.

• Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo de enlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina que formen los metales.

Radio iónico

• Es el radio que tiene un átomo que ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas noble más cercano.

• Los cationes son menores que

los átomos neutros por la mayor

carga nuclear efectiva (menor

apantallamiento o repulsión de e −).

• Los aniones son mayores que

los átomos neutros por la

disminución de la carga nuclear

efectiva (mayor apantallamiento

o repulsión electrónica).

Energía de Ionización: La energía de ionización es la mínima energía requerida para

quitar un electrón de un átomo gaseoso en su estado fundamental. La magnitud de la energía de ionización es una medida del esfuerzo necesario para que un átomo libere un electrón, y forme un ión positivo, o de cuan fuertemente está atraído un electrón por el núcleo en el átomo. A mayor energía de ionización, es más difícil quitar el electrón. Es posible, sin embargo, remover más de un electrón de la mayoría de los átomos

Energía de Afinidad Electrónica

Los átomos no solo pierden electrones para formar iones con carga positiva, sino que también pueden ganar electrones para formar iones con carga negativa. El cambio de energía que ocurre cuando un electrón se adiciona a un átomo gaseoso o a un ion se llama “energía de afinidad electrónica”

“Es la energía intercambiada cuando un átomo gaseoso captura un e– y forma un anión”.

• Se suele medir por métodos indirectos.

• Puede ser positiva o negativa aunque suele ser exotérmica. La 2ª AE suele ser positiva. También la 1ª de los gases nobles y metales alcalinotérreos.

• Es mayor en los halógenos (crece en valor absoluto hacia la derecha del S.P. y en un mismo grupo hacia arriba por aumentar Z* y disminuir el radio).

Electronegatividad (χ )y carácter metálico

La electronegatividad

La electronegatividades la tendencia que tienen los átomos de un elemento a atraer hacia sí los electrones de átomos de otro elemento cuando se combinan.

Por tanto es una propiedad de los átomos enlazados (Es una combinación entre los conceptos de EI y AE).

La electronegatividad aumenta hacia arriba en los grupos pues los e– son más atraídos por el núcleo a menores distancias y hacia la derecha en los periodos ya que hay mayor “Zef” y una menor distancia. (Pauling estableció una escala de electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F).)

Aunque la Tabla Periódica se clasifica tradicionalmente en metales, no-metales y gases nobles, no existe una barrera clara entre las dos primeras clases, existiendo unos elementos llamados semimetales con características intermedias ya que la mayor o menor tendencia a perder o capturar electrones es gradual a lo largo de la tabla.

Carácter metálico

Un elemento se considera metal desde un punto de vista electrónico cuando cede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos; es decir, los metales son muy poco electronegativos.

Un no-metal es todo elemento que difícilmente cede electrones y sí tiene tendencia a ganarlos; es muy electronegativo.

Los gases nobles no tienen ni carácter metálico ni no metálico.

La línea quebrada que empieza en el boro(B) y termina en el astato (At) marca la separación entre los metales, que se encuentran por debajo de ella, y los no metales, que se sitúan en la parte superior (ver tabla periódica en páginas anteriores).

Los semimetales son los elementos que no tienen muy definido su carácter metálico o no metálico y se sitúan bordeando esta línea divisoria.

2.1.1 CLASIFICACION GENERAL DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS SEGÚN LA TABLA PERIODICA

De acuerdo con la Tabla del Sistema Periódico los elementos químicos se clasifican de la siguiente forma según sus propiedades físicas:

Metales

Metales de transición.

Metaloides

No metales

Gases Nobles

Lactínidos y Actínidos

Tabla Periódica

El ruso Dimitri Mendeleev y el alemán Julio Lotear Meyer trabajando por separado, llegaron a ordenar los elementos químicos, basándose en sus propiedades físicas y químicas.

La tabla periódica larga fue propuesta por Alfred Warner y Henry Moseley fue quien propuso que para la orden de los elementos fuera el número atómico y no el peso atómico.

La clasificación más fundamental de los elementos químicos es en metales y no metales.

Los metales se caracterizan por su apariencia brillante, capacidad para cambiar de forma sin romperse (maleables) y una excelente conductividad del calor y la electricidad.

Los no metales se caracterizan por carecer de estas propiedades físicas aunque hay algunas excepciones (por ejemplo, el yodo sólido es brillante; el grafito, es un excelente conductor de la electricidad; y el diamante, es un excelente conductor del calor).

Las características químicas son: los metales tienden a perder electrones para formar iones positivos y los no metales tienden a ganar electrones para formar iones negativos. Cuando un metal reacciona con un no metal, suele producirse transferencia de uno o más electrones del primero al segundo.

Propiedad de los metales

Poseen bajo potencial de ionización y alto peso específico

Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 1 a 3 electrones.

Son sólidos a excepción del mercurio (Hg), galio (Ga), cesio (Cs) y francio (Fr), que son líquidos

Presentan aspecto y brillo metálicos

Son buenos conductores del calor y la electricidad

Son dúctiles y maleables, algunos son tenaces, otros blandos

Se oxidan por pérdida de electrones

Su molécula está formada por un solo átomo, su estructura cristalina al unirse con el oxígeno forma óxidos y éstos al reaccionar con el agua forman hidróxidos

Los elementos alcalinos son los más activos

Propiedades generales de los no-metales Tienen tendencia a ganar electrones

Poseen alto potencial de ionización y bajo peso específico

Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 4 a 7 electrones

Se presentan en los tres estados físicos de agregación

No poseen aspecto ni brillo metálico

Son malos conductores de calor y la electricidad

No son dúctiles, ni maleables, ni tenaces

Se reducen por ganancia de electrones

Sus moléculas están formadas por dos o más átomos

Al unirse con el oxígeno forman anhídridos y éstos al reaccionar con el agua, forman oxiácidos

Los halógenos y el oxígeno son los más activos

Varios no-metales presentan alotropía

Metaloides: Son elementos que poseen, generalmen te, cuatro electrones en su última órbita, por lo que poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Esos elementos conducen la electricidad solamente en un sentido, no permitiendo hacerlo en sentido contrario como ocurre en los metales. El silicio (Si), por ejemplo, es un metaloide ampliamente utilizado en la fabricación de elementos semiconductores para la industria electrónica, como rectificadores diodos, transistores, circuitos integrados, microprocesadores, etc.

No metales: Poseen, generalmente, entre cinco y siete electrones en su última órbita. Debido a esa propiedad, en lugar de ceder electrones su tendencia es ganarlos para poder completar ocho en su última órbita. Los no metales son malos conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y, en estado sólido, son frágiles.

Gases nobles: Son elementos químicos inertes, es decir, no reaccionan frente a otros elementos, pues en su última órbita contienen el máximo de electrones posibles para ese nivel de energía (ocho en total). El argón (Ar), por ejemplo, es un gas noble ampliamente utilizado en el interior de las lámparas incandescentes y fluorescentes.

Los lantánidos y actínidos: son 15 elementos químicos que comparten características comunes, por las cuales son clasificados en una categoría especial en la parte baja de la Tabla periódica.

2.1.2 VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS

Los elementos en su configuración electrónica muestran una variación periódica al aumentar el número atómico. Entonces también presentan variaciones en sus propiedades físicas y químicas

Las propiedades periódicas de los elementos químicos, son características propias de dichos elementos que varían de acuerdo a su posición en la tabla periódica, o dependiendo de su numero atómico.

Radio atómico

Un átomo no tiene tamaño definido, porque la distribución de electrones no termina de forma abrupta sino que va disminuyendo poco a poco cuando la distancia desde el núcleo aumenta.Por esto el radio debe definirse de forma arbitraria, por lo que existen varios medidas de esta propiedad.

Variación del radio atómico en un grupo

En un grupo, el radio aumenta al

aumentar el periodo, pues existen más

capas de electrones.

Variación del radio atómico en un periodo.

En un mismo periodo disminuye al

aumentar la carga nuclear efectiva

(hacia la derecha).

• Es debido a que los electrones de la

última capa estarán más fuertemente

atraídos.

Energía de ionización (I)

Es la energía que debe absorber un átomo en estado gaseoso para poder arrancarle un electrón. Este electrón es el que está unido más débilmente al núcleo.

Las energías de ionización disminuyen mediante aumenta el radio atómico, entonces podemos decir que mediante crece el número de familia las energías de ionización aumentan; osea que la familia IA tendrá menores valores de I que los de la familia VIIA que tienen valores mucho más grandes

Afinidad electrónica (AE)

La energía de ionización se refiere a la pérdida de electrones. La afinidad electrónica es una medida de la variación de energía que hay cuando un átomo en estado gaseoso gana un electrón. El valor de esta energía siempre será negativo.Es más difícil generalizar sobre las afinidades electrónicas que con la energía de ionización, la medida más general que no se cumple en todos los elementos, pero que es más notoria es que la AE disminuye al bajar por los elementos de una familia.

2.1.3 Uso e impacto económico y ambiental de los elementos

ALGUNOS ELEMENTOS QUE CAUSAN CONTAMINACIÓN En la naturaleza existen algunos elementos que debido a su estructura o en combinación con otros en

forma de compuestos, son perjudiciales al hombre, ya que son agentes contaminadores del medio ambiente; en especial del aire, agua y suelo, o bien, porque ocasionan daños irreversibles al ser humano, como la muerte.

Algunos de estos elementos son: Antimonio (Sb) y textiles.- Se emplea en aleaciones, metal de imprenta, baterías, cerámica. El

principal daño que provoca es el envenenamiento por ingestión o inhalación de vapores, principalmente por un gas llamado estibina SbH3.

Arsénico (As) medicamentos y vidrio. Se emplea en venenos para hormigas, insecticidas, pinturas, Es uno de los elementos más venenosos que hay, así como todos los compuestos.

Azufre (S) Principalmente son óxidos SO2 y SO3 contaminan el aire y con agua producen la lluvia ácida. Sustancias tales como derivados clorados de azufre, sulfatos y ácidos son corrosivos. El gas H2S es sumamente tóxico y contamina el aire. El azufre es empleado en algunos medicamentos para la piel.

Bromo (Br) Sus vapores contaminan el aire, además sus compuestos derivados son lacrimógenos y venenosos.

Cadmio (Cd) Metal tóxico que se origina en la refinación del zinc; también proviene de operaciones de electrodeposición y por tanto contamina el aire y el agua. Contenido en algunos fertilizantes contamina el suelo.

Cloro (Cl) Sus valores contaminan el aire y son corrosivos. Se le emplea en forma de cloratos para blanquear la ropa, para lavados bucales y fabricación de cerillos. Los cloratos son solubles en agua y la contaminan, además de formar mezclas explosivas con compuestos orgánicos.

Por ejemplo:

las playas contaminadas por petróleo causan serios problemas económicos a los habitantes de las costas porque pierden ingresos por la actividad pesquera y la turística, y además requieren de al menos un año para su recuperación, cuando tienen corrientes y olas fuertes, pero las playas que no tienen estas características tardan varios años en recuperarse.

Referencias bibliograficas

http://es.wikipedia.org/wiki/Calcio#Caracter.C3.ADsticas_principales

http://www.geocities.com/Colosseum/Loge/3802/LaClasificacionDeLosPElementos.html

http://www.micromegas.com.mx/examenes/guias/leccion2-clasificacion.doc

Química de Raymond chan

http://quimicaohsi.blogspot.com

 http://www.unicamp.br/fea/ortega/eco/esp/esp-25.htm

http://www.ejemplode.com/38-quimica/4000-caracteristicas_de_los_actinidos.html