EPET N14 GUIA DE REVISIN CONTENIDOS TERCER AO

QUIMICA AO 2011

PROF. SILVINA MOYANO

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LIC. BERENICE CRISSTOMO

AlosalumnosingresantesalaespecialidadQumicadelaEPETN14. Nos dirigimos a ustedes en calidad de Jefas del Dpto. de Qumica de la EPET N14, a fin de presentarles el siguiente cuadernillo de terico prctico de contenidos de Qumica de tercer ao perteneciente al ciclo bsico de todas las escuelastcnicasdeNeuqun. Estecuadernillotienecomoobjetivolograrquetodoslosalumnoscomiencen elprimeraodelciclosuperiorconloscontenidosmnimosnecesariosparatransitar con xito las asignaturas tericas correlativas a qumica de tercer ao: Qca. Gral y Qca.Inorgnica. Es por ello que se ha diseado el siguiente cuadernillo a fin de que puedas resolverloantesdelcomienzodelciclolectivo2011. La manera en que los docentes de las asignaturas antes mencionadas trabajarnenclasesconesteapunteserlasiguiente: Primerasemana:cuatroencuentrosdedoshorasctedrascadaunoafin de consultar sobre los contenidos del apunte y los ejercicios que resolviste.Noseprevnclasesexplicativas. Segundasemana:actividadesdeautoevaluacinafindequepuedas apreciar por tu cuenta el grado de comprensin de los contenidos revisados. Tercerasemana:evaluacinintegralescritaeindividual. Todoesteprocesocontribuiratuposteriordesempeoyseverreflejadoen tuprimernotatrimestral. Esperamos que puedan resolverlo con xito para alcanzar el objetivo propuesto. Lic.BereniceCrisstomoProf.SilvinaMoyano2

INDICE

Contenidos ParteAMateriaEstadosdelaMateriaSistemasMateriales................. EjerciciosdeaplicacinParteA.. ParteBModelosAtmicos EjerciciosdeaplicacinParteB.. ParteCTablaPeridica.. EjerciciosdeaplicacinParteC.. ParteDUnionesQumicas.. EjerciciosdeaplicacinParteD.. BIBLIOGRAFIA

Pagina4 10 13 25 29 32 36 42 45

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PARTE A MATERIA ESTADOS DE LA MATERIA SISTEMAS MATERIALES

La qumica es la ciencia que estudia la composicin de la materia, las transformaciones que a la misma le sucedenylasvariacionesdeenergaqueacompaanaestoscambios.

MATERIAENERGA Durantemuchotiemposeconsiderqueelmundoestabaformadopordosentidadesdiferentes:materiay energa. Materia:estodoaquelloqueconstituyealoscuerpos,ocupaunlugarenelespacio,tienemasa yestdotadodepeso. Energa: definida generalmente como la capacidad para realizar trabajo, se diferencia de la materiaenquenoocupalugar,nopuedeadquirirdistintasformasynoposeepeso. A partir de la dcada de los cuarenta, los cientficos comprendieron que la materia se puede convertir en energa.Lacantidaddeenergaquesepuedeobtenerapartirdeunadeterminadamuestrademateria,est determinadaporlafamosaecuacin: E=mc2

perteneciente a la Teora de la Relatividad de Albert Einstein, la que sugiere que ambas cosas son manifestacionesdeunamismarealidad,esdecir,unasepuedeconvertirenlaotra.Cuandoquemamosun trozodeleaelcalorirradiadonoesmsquelamateriaqueconstitualaleaconvertidaenenerga. ENERGAMATERIA Dospalabrasquesuelenusarsecomosinnimosonmasaypeso. Masa:eslacantidaddemateriaqueposeeuncuerpo. Peso:eslafuerzaconlaqueuncuerpoesatradoporelcentrodegravedaddelatierra Comoladistanciaqueexisteentrelosdistintospuntosdelasuperficieterrestreyelcentrodegravedadno siempreesigual,losvaloresdelafuerzadeatraccinhacialatierravaranligeramentedeunsitioaotro. Detodoestosededuceque: Masaesunamagnitudconstante,mientrasquePesoesvariable. LaunidaddemasaenelSistemaInternacionaldePesasyMedidaseselkilogramo(Kg).

Propiedadesdelamateria

Siqueremosdescribirocaracterizaralamateria,podemosrecurriradostiposdepropiedades: PropiedadesExtensivas:sonaquellasquedependendeltamaodelamuestraconsiderada. PropiedadesIntensivas:sonaquellasquenovaranconeltamaodelamuestraconsiderada.

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La masa, el volumen, el peso, el calor, la superficie, son ejemplos de propiedades extensivas. El punto de fusin,elpuntodeebullicin,ladensidad,latemperatura,elbrillo,elcolor,elolor,elsabor,etc.sonalgunos ejemplosdepropiedadesintensivas.Delosdostiposdepropiedades,lasquecaracterizanalamateriason las propiedades intensivas, ya que el valor de las mismas es independiente de la cantidad de materia considerada.

SistemasMateriales

Otrosconceptosquedebemosconocerantesdecontinuarson: Cuerpo:esunaporcinlimitadademateria. Sustancia:eslaclasedemateriaqueconstituyealoscuerpos. SistemaMaterial:PorcindelUniversoqueseaslaparasuestudio. Sus lmites pueden ser reales o imaginarios. Por ejemplo en una botella de gaseosa completamente llena, si el sistema a estudiar es el contenido de la misma, el lmite ser la pared interna del envase; pero tambin podemos estudiar un pequeo cubo imaginariodentrodelcontenidodelabotella,cuyoslmitesseanimaginarios. ClasificacindelosSistemasMateriales Los sistemas materiales pueden clasificarse en: homogneos, heterogneos e inhomogneos. Para poder realizarestaclasificacinpodemosutilizardoscriteriosdiferentes: Tener en cuenta las propiedades intensivas: son sistemas materiales homogneos aquellos en losquetodaslaspropiedadesintensivassonigualesencualquierpuntodesumasa;ysistemas materialesheterogneosaquellosenlosquealmenosunadesuspropiedadesintensivasvara. Simplementemirarlos:peronosolohayquemirarlosanivelmacroscpico(ojohumano),sino queademshayquehacerloconelmicroscopiopticoeinclusiveconelultramicroscopio.

Sistema homogneoesaquelqueentodoslospuntosdesumasaposeeigualesvaloresdecadaunadesuspropiedadesintensivas. Por ejemplo, si observamos agua o una mezcla de agua con algo de azcar disuelto o agua y alcohol; encontraremosunasolacosa,unamasauniforme,esdecirveremoscontinuidad. Sistema heterogneo esaquelqueendistintospuntosdesumasaposeediferentesvaloresde sus propiedades intensivas, debido a que esta formado por ms de una porcin homognea,

cadaunadelascualessellamafase.

Enelcasodelossistemasheterogneosobservaremosdiscontinuidad,existiendoentreunaparteylas otras,unasuperficiedeseparacindenominadanormalmente:superficiedediscontinuidadointerfase. Sonejemplodesistemasheterogneos:aceiteflotandoenagua(dosfaseslquidas:aguayaceite),trozosde hierroytrozosdecinc(dosfasesslidas). Cada una de las partes que constituyen un sistema heterogneo se denomina fases ysuelen ser definidas como: Faseescadaunodelossistemashomogneoqueconstituyenunsistemaheterogneo. Componentes:sonlassustanciasqueconstituyencadaunadelasfasesdelsistemamaterial.

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Enfuncindelovisto,lossistemashomogneosestnformadosporunasolafase(monofsicos)mientras quelossistemasheterogneospresentandosomsfases. Ejemplo: Consideremoselsistemamaterialformadopor:agualquida,hieloyvapordeagua. Qutipodesistemaes? Solucin: 1) Siobservamoselsistemavemostresfases:lquido,slidoygaseosoheterogneo(trifsico) 2) Lastresfasesmencionadasestnformadasporlamismasustancia:agua. Porlotanto,elsistemamaterialpuededescribirsecomo: heterogneotrifsicouncomponente Sistema inhomogneo es aquel en que los valores de las propiedades intensivas varan en formagradual. Unejemplodesistemainhomogneoeslaatmosfera,puestoque,lapresinvariagradualmenteconla altura.

Clasificacindesistemashomogneos Existendostiposprincipalesdesistemashomogneos: Soluciones: una solucin es un sistema homogneo, fraccionable por mtodos fsicos, constituidospordosomscomponentesydecomposicinvariable. SustanciasPuras:sonaquellossistemashomogneosformadosporunsolocomponente,yse pueden definir como: un sistema homogneo NO fraccionable, de composicin definida y propiedadesfsicasinvariables. Alusareltrminosustanciasehacereferenciaanicomaterialpuro.Porconsiguiente,unasustanciapuede sersimpleocompuesta.Entonces,paraelcromooeldibromo(Br2)endondetodossustomossoniguales, setratadesustanciassimples.Unasustanciacompuesta,comoelagua(H2O),estintegradaportomosde elementos especficos enlazados unos con otros y que presentan una porcin definida. Sea una sustancia simple o compuesta, el hecho de que se presente sola,sin ninguna otra que la acompae, determina que dichasustanciaespura. Si en el sistema material hay dos o ms sustancias (simples y/o compuestas) distribuidas mutuamente al azar,setratadeunamezcla Mezclas son aquellos sistemas materiales formados por dos o ms sustancias distintas, distribuidasalazarunaenelsenodelaotra. Mezclas Homogneas: sistemas homogneos formados por dos componentes (soluciones). Se caracterizan por estar formadas por una sola fase. Si mezclamos agua (fase liquida) con sal (fase slida)yagitamosbienlamezcla,lasalsedisuelveenlafaseliquida.Comoresultadonopodemos distinguirdndeestlasalyelagua.

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Mezclas Heterogneas: sistemas heterogneos formados por dos o ms componentes. Se caracterizan por la distincin que puede hacerse a simple vista de sus componentes, o bien con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, si se observa un trozo de queso Roquefort, se pueden distinguirvarioscomponentesporladiferenciadecolor. Loscomponentesdeunamezclaheterogneapuedensepararseengeneralpormediodefiltracin, tamizado, centrifugacin, decantacin, etc. Otros ejemplos son: aceite y agua, tierra y agua, CO2 (burbujas)enagua.

En la naturaleza lo ms frecuente es encontrar sistemas de varios componentes (algunos como sistemas homogneos y otros heterogneos). Para analizar un componente del sistema, es necesario separarlo y purificarlo para luego identificarlo. Para la separacin de las fases de un sistema heterogneo se aplican mtodosfsicos.

Filtracin: es un mtodo que consiste en pasar la mezcla a separar por un filtro, quedandoretenidoelslidoypasandoel lquidoatravsdelfiltro.

Tamizacin:esunmtodomuyparecidoalafiltracinperoeltamaode losporosdeltamizesmayor.Permitesepararslidosgrandesdelquidos odosslidosdediferentetamao.

Decantacin: es un mtodo que se basa en la distinta sedimentacin de las sustancias segn la densidad.Sirveparasepararmezclasdeslidosylquidosodedoslquidosdedistintadensidad.

Centrifugacin:esunadecantacinacelerada.Sirveparasepararlquidosomezclasdedensidadesmuy parecidasquetardaranmuchoenseraisladaspordecantacin.

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Imantacin:esunmtodofsicomagnticoquepermitesepararmaterial ferromagnticodeotrosmezcladosconel.

Para la separacin de los componentes de un sistema homogneo tambin se utilizan mtodos fsicos. Mtodosdefraccionamiento: Destilacin: es un mtodo que transforma un lquido de una solucin en gas, por medio del calor. Luego, ese gas es enfriado para transformarse nuevamente en lquido, el cual es recibido en otro recipiente llamado colector. Para poder usar ste mtodo es necesario que por lo menos uno de los componentes de la solucin sea evaporable. Las soluciones a separar pueden ser de un lquido y un slidodisueltoenelodedoslquidosdepuntodeebullicindiferente.

Cristalizacin:eslaobtencindeunslidoenformacristalina.

En el caso de una sustancia compuesta se pueden separar los elementos que la forman por mtodos qumicos;porejemplolaelectrlisis.Estaesladisociacindeunasustanciaporaccindelaelectricidad.

EstadosdeagregacinPropiedades

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Propiedades Slido Propia Forma Volumen Fuerzaspredominantesentrelas partculas Ordenamientodelaspartculas Comportamientodelaspartculas Propio Deatraccin

Muyjuntas Vibranen posicionesfijas Energacintica:delmovimiento Nula Compresibilidad Nula Expansibilidad Nula Fluidez Nula

EstadosdeAgregacin Lquido Gaseoso Delrecipientequela Delrecipientequela contiene contiene Propio Variable Equilibrioentrelas Derepulsin fuerzasdeatraccinyde repulsin Ligeramenteseparadas Muyseparadas Comienzanamoverse Semuevenagran velocidad Pequea Grande Pequea Grande Escasa Grande Poca(fluyelentamente) Alta(fluyerpidamente)

Cambiosdeestado

Poraccindelcalorodelfro,losdiferentesestadospuedentransformarseentreellosycadatransformacin tieneunnombreparticular

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EJERCICIOSDEAPLICACION1.

Leeconatencinlossiguientessistemasmaterialesycolocaenelparntesislaletradeladerechaque corresponde. Salmueraconcristalesdesal() Aguacontrozosdehielo()A:sistemahomogneo Aguaconnaftaenreposo()B:sistemaheterogneo Aguapura() Unlitrodesalmueralquida() Granito()

Dibujeunsistemamaterialformadopor:trozosdehielo,aguasaladayalfileres. a Endichoesquemaescribeelnombredelosdistintoscomponentes b Clasificaelsistemamaterial 3. Leecuidadosamentecadaunadelascuestionessiguienteseindica:tipodesistema,cantidaddefasesy componentes. a) Gotasdenaftasdispersasenagua____________________________________ b) Unamuestradecobrees____________________________________________ c) Aguademarfiltrada(aguasalada)____________________________________ d) Unamuestrapuradehielo__________________________________________ e) Polvodecarbndispersoenaguayalcoholforman_______________________ 4. Daunejemplodesistemasmaterialesformadospor: a)Dosfasesytrescomponentesb)Tresfasesyuncomponente 5. Expresalossignificadosdelossiguientestrminosyejemplifica:fasesustanciasolucinmezcla 6. Indicasilassiguientesafirmacionessonverdaderasofalsas: a) Lamaterianoocupaespacioypuedeserpercibidaporlossentidos. b) Cuerpoeslacalidaddelamateria. c) Sistemamaterialesunaporcindemateriaqueseaislaparaserestudiada. d) Enlassustanciaspuraslaspropiedadesintensivassonconstantes. e) Densidad, color, punto de ebullicin, calor especfico y punto de fusin son ejemplos de propiedadesintensivas. 7. Leeconatencinlassiguientesafirmacioneseindicacualessonverdaderasycualessonfalsas: a) Enlossistemashomogneosexistensuperficiesdediscontinuidad. b) Todoslossistemasheterogneossonpolifsicos. c) Existensistemasheterogneosformadosporunsolocomponente. d) Todoslossistemasheterogneostienenunafasedispersadetamaomenora0,001m. e) Los sistemas homogneos pueden ser separados generando tanto sistemas heterogneos comofasesexistanpreviamente. 8. Indicaverdaderoofalso.JTR. a) Todoslossistemashomogneossonmonofsicos. b) Lossistemashomogneospuedenestarformadosporunoovarioscomponentes. c) Lossistemashomogneossefraccionanensustanciaspuraspormtodosfsicos.2.

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d)

e) f) g) 9. Indicasistemashomogneosformadospor: a) Doscomponenteslquidos. b) Trescomponentesgaseosos. c) Uncomponenteslido. d) Doscomponentesslidos. 10. SesometeadestilacinunsistemahomogneolquidoAyserecogenvariasmuestrasdelproducto. Comosedenominaelsistemasi: a) Laspropiedadesintensivasdelsistemainicialylasmuestrassoniguales. b) Laspropiedadesdelamuestraprincipalydelosproductossondiferentes. 11. Dadaslassiguientesafirmaciones,seleccionalaincorrecta: a) Elgasnitrgenoesunasustanciapurasimple. b) Enunamezclahaydiferentesclasesdesustancias. c) Unasolucinpuedeestarcompuestaporunsolocomponenteendosestadosdeagregacin diferentes. d) Unsistemaheterogneopuedecontenermscomponentesquefases. e) Todaslassustanciaspurascompuestasestnformadaspormsdeunelemento. 12. Enrelacinaunsistemamaterialquepresentaasimplevistaunasolafase,escorrectodecirque: a) Puedecorresponderaunadispersincoloidal. b) Debeestarconstituidoporunasolasustancia. c) Puedepresentardosomsfasesvistoalmicroscopio. d) Puedecontenermsdeunelementoqumico. e) a,cydsoncorrectas. 13. Dadolossiguientessistemasmateriales: I) Oxigenomolecular II) Untrozodehielo III) Untrozodehielosuspendidoenagua IV) Clorurodesodiodisueltoenagua Indicalasdefinicionesquecorrespondanacadaunodeellos: a) Sistemahomogneofraccionable. b) Sistemaquepresentavariacionesdelaspropiedadesintensivasenalgnpuntodesumasa. c) Sistemahomogneonofraccionable. d) Sustanciaquenopuededescomponerseporningnmtodoconocido. 14. Dadaslassiguientesafirmacionesindicacualesverdaderaycualesfalsa: a) Existensistemasheterogneosformadosporunsolocomponente. b) El sistema formado por agua y sal en concentracin menor que la de saturacin es un sistemahomogneo. c) Unsistemaheterogneopuedeestarformadoporunasolafase. d) Para diferenciar un sistema homogneo de uno heterogneo, se utiliza como criterio la observacinmacroscpica.

En una sustancia pura compuesta, los elementos constituyentes no mantienen sus propiedadesyseencuentransiempreenlamismaproporcin. Loscompuestospuedendescomponerseensustanciaspurassimplespormtodosqumicos. Lossistemasheterogneosylassolucionessondecomposicinvariable. Lassustanciaspurassondecomposicinvariable.

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15. Relacionaloselementosdelastrescolumnasymarcalaopcindondeestncorrectamente

relacionadas: 1. AguapotableI:sustanciapuraA:homogneo 2. AguapuraII:solucinB:heterogneo 3. AirefiltradoIII:suspensin 4. OxgenomolecularIV:mezcla a)2IIAb)4IIBc)3IBd)1IIAe)3IIIB 16. CuandounasustanciapasadeestadolquidoaestadoslidoQusucede? a) aumentanlasfuerzasdeatraccinentresusmolculas b) aumentalavelocidadmediadelasmolculas c) aumentalaseparacinmediaentrelasmolculas d) ningunadelasopcionesanterioresescorrecta. 17. Unsistemaformadoporvapordeagua,doslitrosdeagualquidayochogramosdecarbnenpolvoest constituidopor:a) b) c) d) 3 fases y 2 componente 2 fases y 2 componentes 3 fases y 3 componentes 1 fase y 2 componentes

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PARTE B MODELOS ATOMICOS

Historiadelateoraatmica

Cientfico

Descubrimientos experimentales

Modelo atmico

Leucipo Siglo V a.C

El concepto de tomo, propuesto por los filsofos griegos, no se gener por medio de la experimentacin sino como una necesidad filosfica que explicara la realidad.

La materia no poda dividirse indefinidamente, por lo que deba existir una unidad o bloque indivisible e indestructible que al combinarse de diferentes formas creara todos los cuerpos macroscpicos que nos rodean.

Demcrito

1773

Estudi el papel del aire en las reacciones de combustin y el intercambio de los gases durante el proceso de respiracin. Antoine Laurent Lavoisier

Postul su enunciado: "La materia no se crea ni se destruye, simplemente se transforma."; demostrado ms tarde por los experimentos del qumico ingls John Dalton

1804

Durante el siglo XVIII y principios del XIX algunos cientficos haban investigado distintos aspectos de las reacciones qumicas. Midiendo la masa de los reactivos y productos de una reaccin obtuvieron las llamadas leyes clsicas de la Qumica. John Dalton

Las sustancias estn compuestas por minsculas partculas esfricas, indivisibles e inmutables, iguales entre s en cada elemento qumico, pero diferente de un elemento a otro.

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1886

Realiz por primera vez un experimento utilizando un tubo de descarga que contena hidrgeno. Observ la formacin de rayos que denomin rayos canales. Goldstein

El anlisis de dichos rayos permiti deducir que estaban constituidos por partculas con carga elctrica positiva, a las que llam protones.

1897

Junto con MiIlikan (1909), demostr que dentro de los tomos hay unas partculas diminutas, con carga elctrica negativa, a las que se llam electrones.

De este descubrimiento dedujo que el tomo deba de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. (Modelo atmico de Thomson )

J.J. Thomson

1911

Demostr que los tomos no eran macizos, como se crea, sino que estn vacos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto ncleo.

Dedujo que el tomo deba estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un ncleo central cargado positivamente. (Modelo atmico de Rutherford.)

E. Rutherford Espectros atmicos discontinuos Propuso un nuevo modelo atmico, originados por la radiacin emitida segn el cual los electrones giran por los tomos excitados de los alrededor del ncleo en unos niveles bien definidos. elementos en estado gaseoso. (Modelo atmico de Bohr.) Niels Bohr

1913

ModeloatmicodeThomsonThomsonexpusoloqueseconsideraelprimermodeloatmico. Eltomoesunaesferaslidacargadauniformementedeelectricidadpositiva,dentro de la cual estn incrustados los electrones negativos. El tomo es elctricamente neutro porque las cargas negativas de los electrones equivalen a las positivas de la esfera. ElmodelodeThomsonesestticoporqueenlnohabaningunapartculaen movimiento.

ExperienciadeRutherford:DispersindepartculasAlrededordelao1910H.GeigeryE.Mardsen,porindicacindeRutherford,llevaronacabouninteresante experimento. Bombardearon una lmina muy delgada de oro con partculas (partculas cargadas positivamenteprovenientesdeunmaterialradiactivo).Lamayoradelaspartculasatravesabanladelgada lminadeorosindesviarse,peroalgunaserandesviadasdesutrayectoriarecta.Aquellasquesedesviaban, lohacanenngulosaunmuygrandesyalgunasdeellasinclusoeranrechazadashaciasupuntodeorigen.

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PodramosexplicarestoshechosmedianteelmodeloatmicodeThomson?

Losresultadosobtenidosdeestaexperienciaysuinterpretacinfueronlossiguientes: 1) Lamayoradelaspartculasatravesaronlalminasinsufrirdesviacinalguna. Esto permiti deducir que los tomos tienen granes espacios vacos, por lo cual las partculas alfa no encuentranningnobstculoensutrayectoria. 2) Algunaspartculassufrieronpequeasdesviaciones,demenosde90. Estasdesviacioneshicieronsuponerqueeneltomohayunapequeazonaconcargaelctricapositiva querepelealaspartculasalfatambinpositivas.

3) Muyescasaspartculasalfarebotaronsobrelalminadeoro. EstehechollevoaRutherfordasugerirquelamasadeltomoestaconcentradaenelcentrodelmismo. As, surgi la idea de que el tomo cuenta con un ncleo central, donde estn agrupadas las cargas positivasylamayorpartedelamasa. La experiencia de Rutherford hizo descartar el modelo de Thomson y permiti deducir como estn distribuidaslascargaselctricasylamasadeltomo.

ModeloatmicodeRutherford El tomo est formado por un ncleo central, con carga elctrica positiva, rodeado por electrones negativos. Elncleoesmuypequeoconrelacinaldimetrototaldeltomo,perocontienelamayorpartedela masaatmica.Estoindicaqueeltomotienegrandesespaciosvacos,sinpartculasmateriales. Los electrones giran alrededor del ncleo sin chocar con l, a distancias variables pero sin exceder un ciertodimetro. Elnmerodeelectroneseselsuficienteparacompensarlacargapositivadelncleo,demaneratalque eltomo,enconjunto,resultaneutro. Loselectronestienenunamasadespreciableconrelacinalamasatotaldeltomo.

Estemodelosesuelecompararconelsistemasolar,demodoqueelncleorepresentaalSolyloselectrones alosplanetas. CulessonlosproblemasquepresentaelmodeloRutherford? Ladeduccindequeeltomoposeeunncleopositivoyqueasualrededorestn loselectrones,planteaunproblema:siloselectronesestuvieranenreposo,serian atrados por el ncleo por tener cargas opuestas y caeran en l. Por esto, Rutherford supuso que los electrones giraban alrededor del ncleo para contrarrestar la atraccin nuclear. Esta suposicin presenta una nueva dificultad: toda carga elctrica en movimiento irradia energa en forma de ondas electromagnticas. Esta prdida de energa producira una reduccin en la velocidaddelelectrn,locuallerestaracapacidadpararesistiralaatraccindel ncleo.Deestaformaelelectrnseacercaraalncleohastacaerenl,alcabode ciertotiempo.

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Espectrosatmicos

En el siglo XVII, Isaac Newton demostr que la luz blanca visible procedente del sol puede descomponerse en sus diferentes colores mediante un prisma. El espectro que se obtiene es continuo; contiene todas las longitudes de onda desde el rojo al violeta, es decir, entre unos 400 y 700 nm (1 nm nanmetro=109m). En cambio la luz emitida por un gas incandescente no es blanca sino coloreada y el espectro que se obtienealhacerlapasaratravsdeunprismaesbastantediferente.Esunespectrodiscontinuoqueconsta delneasorayasemitidasalongitudesdeondaespecficas.Cadaelemento(esdecircadatipodetomos) poseeunespectrocaractersticoquepuedeutilizarseparaidentificarlo.Porejemplo,eneldelsodio,haydos lneasintensasenlareginamarillaa589nmy589,6nm. Uno de los espectros atmicos ms sencillos, y que ms importancia tuvo desde un punto de vista terico, es el del hidrgeno. Cuando los tomos de gas hidrgeno absorben energa por medio de una descargadealtovoltaje,emitenradiacionesquedanlugara5lneasenlareginvisibledelespectro:

El modelo atmico de Rutherford no poda explicar estas emisiones discretas de radiacin por los tomos.Adems,comosemencionanteriormente,presentabaelinconvenientedeserinestable:Segnla fsica clsica una carga en movimiento emite continuamente energa por lo que los electrones radiaran energacontinuamentehasta"caer"enelncleo,conloqueeltomosedestruira.

Interpretacindelosnivelesespectroscpicos:ModeloatmicodeBohr En 1913 el fsico dans Niels Bohr propuso un modelo atmico que pudiera explicar los espectros discontinuosdealgunoselementos,basndoseenlateoracuntica.EstateorafuedadaaconocerporMax Planck en 1900, y sostiene que la energa se transmite en forma discontinua, en unidades discretas o paquetesllamadoscuantosdeenerga. El modelo de Bohr interpreta el modelo discontinuo del hidrgeno. En l se admite que los electrones pueden girar alrededor del ncleo sin modificar su energa, la cual se absorbe o emite por medio de cuantos. Loselectronesnoposeencualquiercantidaddeenergasinovaloresdeterminados(cuantos). Loselectronesslopuedengiraralrededordelncleoendeterminadasorbitascirculares,denominadas nivelesoestadosdeenerga Mientras los electrones se encuentran en dichos niveles no emiten energa, por lo cual se denominan nivelesoestadosestacionarios. Cuandoelelectrngiraenlaorbitamsprximaalncleoseencuentraensuestadomsestable. Cuando un electrn salta de un nivel a otro inferior pierde un cuanto de energa, emitiendo una radiacinluminosacaracterstica.Porelcontrario,cuandosaltaaunnivelsuperiorabsorbeuncuantode energaquerecibedelexterior(calor,luz,electricidad).

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Loselectronesslopuedenvariardeenergapasandodeunnivelaotroenformabruscaeinstantneay noporunatransicingradual,porqueellosedebealaemisinoabsorcindeuncuantodeenerga Los niveles de energa se identifican con nmeros naturales, denominados nmeros cunticos principales (n). Al nivel de menor energa (el ms prximo al ncleo) se le asigna el nmero de 1, siguiendoconel2paraelsiguienteyassucesivamentehastael7. Elnmerodeelectronesparacadacapanopuedesersuperiora2xn2.Asparaelprimernivelresulta comomximo2electrones,paraelsegundonivel,8electrones,etc. Ladiferenciadeenergaentrelosnivelesvasiendocadavezmenoramedidaquesealejadelncleo. Por,lotantolosnivelesestnmsprximosentresamedidaqueaumentaelvalorden.

Eldescubrimientodelneutrn En 1920, Rutherford supuso que en el ncleo atmico, adems de protones,existaotrapartculasincargaelctricaqueporestacausaera difcildedescubrir. Esto fue confirmando por James Chadwick, en 1932, al comprobar la existencia de la partcula elctricamente neutra y con una masa aproximadamenteigualaladelprotn,quefuedenominadaneutrn.

Modeloatmicomoderno Actualmente, para explicar el comportamiento de los electrones de los tomos, se utiliza la mecnica ondulatoria. En 1924, De Broglie sostuvo que las partculas muy pequeas, que se desplazan a alta velocidad tienen la propiedad de comportarse en ocasiones como corpsculos materiales y en ocasiones como ondas. Este comportamientoseconocecomodualidadondapartcula.

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PrincipiodeincertidumbredeHeisenbergParalocalizarseunelectrndebeutilizarseluzdelongituddeondasimilaralalongituddeondaasociadaal electrn, lo que producir una perturbacin que modificar el momento del electrn en una cantidad desconocida.Laimposibilidaddedeterminarsimultneamentelaposicinyelmomentodeunapartculase conocecomoprincipiodeincertidumbre. Entonces,comoresultaimposibledeterminarlatrayectoriadelelectrndentrodeltomo,esmejorbuscar laprobabilidaddequeelelectrnseencuentreenunadeterminadazonadetomo. Para tener una imagen fsica del movimiento electrnico suele representarse una regin del espacio cuya superficie externa presenta un valor de probabilidad constante. En el volumen determinado por esta superficie,laprobabilidaddeencontraralelectrnenmovimientoesdel99%. Esconvenienteaclararqueenlaactualidadsehabladelelectrn,notantocomopartculasinocomouna nubedecarganegativaqueocupaunespacioalrededordelncleo. A partir de esta interpretacin se estableci el concepto de orbital atmico como la zona alrededor del ncleodondeexistelamayorprobabilidaddeencontraralelectrn. Unorbitalatmicoeselespacioalrededordelncleoenelquehaymayorprobabilidaddeencontrar alelectrn. Esdecir,sesabequehayunaaltaprobabilidaddeencontraralelectrndentrodelorbital,aunquenose conocesuexactalocalizacin. Elcalculoparadeterminarlaprobabilidaddeestablecerlaposicindelelectrnesunproblemamatemtico muy complejo, que se resuelve aplicando los principios de la mecnica ondulatoria y en vista de lo propuestoporDeBroglieyHeisenberg,Schrdingerformulunaecuacindenominadaecuacindeonda deSchrdingerparadescribirmatemticamentelaecuacindeondadelelectrn. Paradescribiraproximadamentehayquetenerencuentacuatrodatos:loscuatronmeroscunticos,que sedescribenacontinuacin. El nmero cuntico principal n, describe el nivel de energa principal que el electrn ocupa. Los distintosnivelesseindicanconnmerosenteros:1,2,3,4,5...Elvalorn=1representaalniveldemenor energa y es el que ms cerca del ncleo se encuentra. En el pasado, estos niveles de energa se consideraban como capas electrnicas y se designaban como capa K, L, M, N, O, P, Q. La correspondenciaentreambasnotacioneses: n1,2,3,4,5,6,7 CapaK,L,M,N,O,P,Q Los niveles de energa sucesivos se encuentran a distancias cada vez mayores del ncleo, por ejemplo la capa L o nivel n:2 tiene un radio mayorquelacapaKoniveln:1.

Lacantidaddeelectronesquepuedealojarcadaniveldeenergasecalculacomo2n Dondeneselnmerocunticoprincipaldelacapacorrespondiente. Paran=12.12=2electrones2 Paran=22.2 =8electrones

2

Paran=32.32=18electrones

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Cadanivelprincipalestformadoporunoovariossubniveles,cadaunodeloscualesestindicadopor elnmerocunticosecundariol.Paranombrarcadaunodelossubnivelesseutilizantantonmeros comoletras: l:0,1,2,3 subnivel:s,p,d,f Elnmerodesubnivelesencualquiernivelesigualasunmerocunticoprincipal n 1 2 3 4 l 0 0,1 0,1,2 0,1,2,3 nombredelsubnivel 1s 2s2p 3s3p3d 4s4p4d4f

Elnmerocunticolindicatambinlaformadelorbitalqueocupaelelectrn.Astodoslosorbitaless sonesfricos,todoslosorbitalespsonbilobulados.Lasformasdelosorbitalesdyfescapanalalcance deestecurso. Paratodoslossubnivelesshayunsoloorbitalcuyaformaesesfrica.

Paratodoslossubnivelesphaytresorbitalesbilobuladosorientadosenlostresejesdel espacio(px,py,pz).

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Paratodoslossubnivelesdhaycincoorbitales.

Paratodoslossubnivelesfhaysieteorbitales.

Encadaunodelossubnivelesexisteunadeterminadacantidaddeorbitales, cuyaorientacinespacial seindicaatravsdelnmerocunticomagnticom. Elnmerocunticomagnticoadoptavaloresde1. Finalmente,encadaorbitalpuedenalojarsecomomximodoselectrones El nmero cuntico de giro o spin s indica el sentido de rotacin del electrn sobre su mismo eje. Puedetenervaloresde1/2. Dos electrones que giran en el mismo sentido, generan campos magnticos del mismo signo, por lo tantoserepelen,esdecir: Paraquedoselectronesseencuentrenenelmismoorbitaldebentenerspinesopuestos Resumiendo: Acadaelectrndeltomoselepuedeadjudicarcuatronmeroscunticos: n,l,mys.Tresdeellos(n,lym)definenelorbitalenelqueseencuentray elcuarto(s),indicaelsentidodegirodelelectrn. Sinembargo,hayunalimitacinconrespectoalosvaloresquesepuedenasignaraestosnmeroscunticos. EstosemanifiestaenelPrincipiodeexclusindePauli,queestableceque: Enuntomonopuedenexistirdoselectronesconloscuatronmeroscunticosiguales. En el siguiente cuadro se resume lo mencionado en relacin con la distribucin electrnica y el nmero mximodeelectronesposiblespornivelysubnivel.

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Nivel Principal n=1 n=2 n=3

Valoresde l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3

Subnivel s s p s p d s p d f

Nde orbitales uno uno tres uno tres cinco uno tres cinco siete

Ndeepor subnivel 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14

Ndeepor nivel 2

8 18 32

n=4

Configuracinelectrnicadeloselementos Los electrones de un tomo no se distribuyen al azar alrededor del ncleo. El llenado de los orbitales e cumple a partir de los niveles y subniveles en orden de energas crecientes, de acuerdo a diversas reglas precisas: Loselectronesvanocupandolosnivelesdemenoramayorvalorenergtico,esdecir,siemprequeles seaposible,estarnenelnivelyenelsubnivelmscercanoalncleo. PrincipiodeexclusindePauli. RegladeHund:cuandounsubniveltienevariosorbitales(p,d,f),loselectronesnoseapareanhasta queporlomenosnohayaunoencadaunodeellos. Unmtodoqueseempleamuyamenudo,consisteensimbolizarcadaorbitalconunrecuadro (casillacuntica)ycadaelectrnconunaflecha().Loselectronesconspinesopuestosserepresentancon flechasdesentidocontrario. La configuracin electrnica de cada elemento se representa abreviadamente indicando los subniveles ocupadosporsuselectronesycomosuprandicesecolocaelnmerodeelectronesencadanivel. electrones 1 1s nivel subnivel Ejemplo: Hidrogeno:1s1 Losexponentessealanelnmerodeelectronesenelsubnivel. Helio:1s2 2 1 La suma de todos los exponentes indica la cantidad total de Litio:1s 2s 2 2 6 2 electrones. Nitrgeno:1s 2s 2p 3s 2 2 6 2 6 Magnesio:1s 2s 2p 3s 3p

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A medida que n aumenta, los espacios entre los niveles sucesivos se hacen ms pequeos. Como consecuenciasecomienzaaobservaruntraslapeentrelossubniveles. Debemossealarqueelsubnivel4s correspondeaunestadodeenerga menorqueel3d;lomismosucedeconel5sconrespectoal4d.Como losorbitalessellenandeacuerdoconestadosdeenergacreciente,estasalteracionesdebensertenidasen cuentaparaescribircorrectamentelaconfiguracinelectrnica.

Si tomamos como ejemplo el tomo de boro B 510 1s2 2s2 2p1

su configuracin electrnica es:

Qu informacin obtenemos con esta notacin

DiagramadenivelesdeenergaOrdendedistribucindeloselectronesenuntomo

Porlotantolaconfiguracinelectrnicadelpotasioes1s12s22p63s23p64s1enlugarde1s12s22p63s23p63d1.

NmeroatmicoNmeromsico

Paraqueeltomoseaelctricamenteneutro,elnmerodeprotonesydeelectrones,tienenqueseriguales. Nmero atmico (Z): es el nmero de protones del tomo. Este nmero coincide con el nmero de electronesdeltomoneutro. natmico(Z)=ndeprotones Comoelncleonoestformadosoloporprotonessinotambinporneutrones,podemosdefinir: Nmeromsico(A):eslasumadelnmerodeprotonesydeneutronesdelncleo. nmsico(A)=natmico(Z)+ndeneutrones(N) Estos dos nmeros se indican como subndice y suprandice respectivamente a la izquierda del smbolo qumicodelelemento.

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Istopos: son tomos de un mismo elemento que presentan el mismo nmero atmico pero distintonmeromsico;porlotanto,sediferencianenelnmerodeneutrones.

Iones:Cuandounatomose combinaconotrospuede,enciertascircunstancias,ganaropederunooms electrones frente a los otros tomos, con lo cual deja de ser elctricamente neutro y se convierte en una partculacargada,denominadaion.

Formacindeuncatin

Tomamos como ejemplo un tomo de litio neutro, el cual posee 3 electrones y 3 protones. Cuando este tomo cede un electrn sigue teniendo 3 protones, es decir, sigue perteneciendo al elemento litio, pero ahora posee 2 electrones, debido a ello adquiere una carga 1+ y se convierte en un ion positivo o catin. TantoeltomodeLicomoelionLi+serepresentanacontinuacindemanarasimplificadayesquemtica. Elsmboloquerepresentaalionformadoeselmismodelelementocorrespondienteyseagrega,enlaparte superior derecha, un signo +, 2+ o 3+ segn se trate de catin con una, dos o tres cargas positivas, respectivamente.e

Li

Li+

Algunoscationesdeotroselementospuedenpresentarseconcargasmayoresa1+,porejemplo:Ca+2,Al+3, dondeseindicanqueposeendosotreselectronesmenosqueelcorrespondientetomoneutro.

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Formacindeunanin

Cuandountomoneutro,porejemploelfluor,(9protones,9electrones),recibeunelectrn,quedacon9 protonesy10electrones;adquiereporlotantounacarga1yseconvierteenunionnegativooanin. Laformuladelaninseescribedeformasimilaraladelcatin,peroindicandolascargasnegativas.Tantoel tomodeF,comoelaninFserepresentanacontinuacindemanerasimplificadayesquemtica.

e

F

F

Losanionesdeciertoselementospuedenpresentarseconcargasmayoresa1,porejemploO2yN3,donde seindicaqueposeendosotreselectronesdemsrespectodelcorrespondientetomoneutro. Esconvenienteaclararquenosoloexistenionesmonoatmicossinoquetambinexistenionespositivose ionesnegativosconstituidospormsdeuntomo,denominadospoliatmicos(poli=muchos).Entreellos estnporejemplo,elcatinamoniodeformulaNH4+yelanincarbonato,deformulaCO32

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EJERCICIOSDEAPLICACIN

1. EncuantoalaexperienciadeRutherford: a) Quehubierasignificadoelhechodequelamayoradelaspartculasalfanohubiesenatravesadola lminadeoro?.......................................................................................................................................... b) Porqusesuponequeelncleoespequeoyconcargapositiva?...................................................... ................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................. 2. EncuantoalmodelodeRutherford: a) Cualessonlasdiferenciasfundamentalesquepresentaconrelacinalmodelode Thomson?................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. b) Quinconvenientepresentarespectoaloselectrones?....................................................................... 3. Completelasiguientetabla,teniendoencuentaquesiuntomoexhibecargaspositivas(Catin)sedebe aquehaperdidoelectronesysiexhibecargasnegativasesporquehaganadoelectrones(Anin): Tipodepartcula Elemento Z N A Ndeelectrones (tomoAninCatin) Li 3 4 Ca 20 40 6 12 Pb 207 82 17 18 18 4 6 2 F 9 19 He+ 4 U 92 238 92 235 20 18 Ag 47 61 Fe+2 26 30 +2 Mg 12 24 10 Br 45 80 Cl 18 17 4. Culessonlasprincipalescaractersticasdelos: a) electrones?:............................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................. b) protones?:................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................

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5. Observaelsiguientecuadroyresponde:JUSTIFICAR a) AyBsonistoposentres? b) AyDsonistoposentres? c) CuleselnumeromsicodeAyB? d) CuleselnmeroatmicodeCyD? Nmerodeprotones Nmerodeneutrones Nmerodeelectrones

tomoA tomoB 10 11 10 11 10 11

tomoC 11 11 11

tomoD 10 10 10

............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... 6. Indicarlaafirmacincorrecta: a) Todosloselectronesdeuntomoposeenigualenerga. b) Todosloselectronesdeuntomotienenigualspin. c) Elnmerodeprotonesydeneutronesdeuntomodeterminasupesoatmico. d) Entodoslostomoselnmerodeprotonesesigualaldeneutrones. e) Elnmerodeneutronesdeuntomosiemprecorrespondeasunmeroatmico. 7. DeacuerdoalmodelodeBohr,indiquelaafirmacincorrecta: a) Elnivelfundamentaleseldemayorenerga b) Cuandoelelectrnsemueveenunarbita,emiteenerga. c) Parapasardelniveln=1aln=2,laenergadebeduplicarse. d) Parapasarden=3an=2,laenergaaumenta. e) Existeunaseriedenivelesdeenergapermitidosyorbitascirculares. 8. Sealelaafirmacincorrecta: a) Lamasadeunneutrnesde1840vecesmenorqueladelelectrn. b) Losneutronessedesvanalsersometidosauncampoelctrico. c) Todoslostomosdeunmismoelementotienenigualnmerodeprotonesydeelectrones. d) Losneutronestienencargaigualaladelosprotones. e) Todassoncorrectas. 9. Elspinnosindica: a) Orientacinespacialdelorbital. b) Movimientosrotativosdelelectrnalrededordelncleo. c) Laformadelorbitalenelquesealojaelelectrn. d) Elmovimientorotatoriodelelectrnsobresimismo. e) Elsubnivelenergticoaqueperteneceelelectrn. 10. DelospostuladosenunciadosporBohr,sigueconsiderndosecorrectoque: a) Existennivelesdeenergacuantizadoseneltomoyquelossaltosdeenergasepuedenefectuar soloentredosdestosniveles. b) Elelectrnsepuedemoverenciertasrbitasenlasquesuenergaestcuantizada. c) Elelectrnseencuentraaunadistanciafijadelncleoatmico.

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13.

14.

15.

d) Elelectrnirradiaenergaluminosasiemprequesemueve. Indiquelaopcinincorrecta: a) Electronescongirosopuestosseconsideranapareados. b) Losorbitales2pxy2pytienenlamismaenerga. c) Eltercernivelenergticopuedealojar18electrones. d) Elorbital4stienemenosenergaquelosorbitales3d. e) Elspindeunelectrnestasociadoalavelocidaddegirodelmismo. Sealelaopcincorrecta: a) Segnelprincipiodeincertidumbre,noesposibleconocersimultneamentelavelocidadyla posicindelelectrn. b) Seconocencomonivelesexcitados,aquellosenlosqueexisten8electrones. c) Elnivelrelajadoofundamentaleseldemayorenerga. d) Orbitaeslazonadondeseencuentraunelectrn. e) Ningunaescorrecta. Elnmerocunticonindica: a) Elsubniveldondeseencuentraelelectrn. b) Sumovimientodetraslacin. c) Elniveldeenerga. d) Laformadelorbital. e) Ningunaescorrecta. Elnmeromximodeelectronesquepuedeencontrarseenlossubniveless,p,dyfesrespectivamente: a) 1357 b) 24810 c) 24812 d) 2579 e) 261014 Lacantidaddeorbitalescorrespondientesan=3es: a) 4 b) 16 c) 18 d) 32 e) 9

16. Unelectrnsaltadelnivel5alnivel2: a) Indicasiemitiroabsorberenerga. b) Siserepiteestesaltodelnivel6alnivel3,elintercambiodeenergaserelmismo? 17. Un tomo neutro de A: 22, tiene 10 electrones. Por lo tanto, el nmero de neutrones, protones y electronesser: a) 222222 b) 121010 c) 102212 d) 221210 e) 122210 18. Indicalaopcincorrecta: a) SiuntomotieneZ=8,lasumadeprotonesmselectroneses15. b) UntomoconA=15yZ=6,tiene9protonesy6neutrones. c) Untomocon12neutronesy5electronestieneZ=7yA=15. d) Enelnivelenergticon=3,sepuedenalojar9electrones.

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e) Ningunaescorrecta. 19. Convertirenverdaderaslasafirmacionesqueconsideresfalsas: a) EltomodeK(Z=19)tiene10orbitalescompletos. b) EltomodeNa(Z=11)posee3subniveless. c) Doselectronesconelmismon,elmismol,elmismos,perodistintom,sonisoenergticos. d) Unaconfiguracinelectrnicaconn=2,completo,perteneceauntomodeZ=10. e) Electronesconspinesapareadostienenelmismosentidoderotacin. 20. ParaelCl(cloro),cuyonmeromsicoes35ynmeroatmicoes17,lacantidaddeelectronesenorden crecientedeenergaes: a) 2285 b) 2852 c) 2627 d) 22625 e) 287

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PARTE C: TABLA PERIODICA

Amediados delsigloXIX laspropiedadesfsicas yqumicasdeloselementosconocidoshastaentonces, constituan un cmulo de datos sin mayor correlacin entre si. A pesar de que fueron muchos los intentos realizados a fin de clasificar los elementos de acuerdo con dichas propiedades, los resultados fueron desalentadores. Recin en 1869 se logr una clasificacin exitosa, gracias a la labor de dos investigadores, quienes, trabajando independientemente, llegaron a resultadosanlogos.EllosfueronMendeleievenRusiay Meyer en Alemania. La tabla de clasificacin de los elementos elaborada por el primero es muy similar a la utilizada actualmente. Los elementos, fueron ordenadosdeacuerdoasuspesosatmicoscrecientes.Formabanunlistadoenelcualaparecan,concierta regularidad, elementos con propiedades fsicas y qumicas semejantes (perodos). Si estos PERIODOS son ubicados uno debajo del otro, todos los elementos con propiedades similares quedan agrupados en columnasoFAMILIAS,quesedenominantambinGRUPOS Mendeleiev lleg a sacrificar el orden de acuerdo al peso atmico, cuando la similitud en las propiedadeslorequera.Porejemplo,el 271Iyel 128Te,deacuerdoasuspesosatmicosdebanfiguraren eseorden.Sinembargo,colocanteselTe,puesporsuspropiedadeslecorrespondalasextacolumnayalI, por el mismo motivo, la sptima. Con gran intuicin, Mendeleiev fue encolumnando los elementos con propiedadessimilaresenunmismogrupo,dejandolugaresvacosensuclasificacin,conlaconviccinde queesoslugarescorrespondanaelementosannodescubiertos. En base a su ordenamiento predijo las propiedades de los elementos faltantes. Estas predicciones fueron sorprendentemente correctas. Cuando se descubrieron esos elementos, se comprob que sus propiedadesnodiferansignificativamentedelasquehabaanticipado,locualconfirmlavalidezyutilidad desuclasificacin. Eldescubrimientodelosgasesnoblesagregunnuevogrupo,noprevistoporMendeleiev.Losgasesnobles constituyenelgrupo0,ubicadoenelextremoderechodelaTabla. Conposterioridad,parafacilitarlaubicacindeundeterminadoelemento,selediounnmerode orden,comenzandoporeldemenorpesoatmico,elhidrgeno,alcualcorrespondeelnmerouno.Aestos nmerosselosdenominNMEROSATOMICOquealprincipionoselesasignmayorimportancia.Cuando Rutherford propuso que las cargas positivas (protones) existentes en los tomos se encontraban concentradasenunncleopequeo,secomprobquesumasarepresentabaaproximadamentelamitaddel pesoatmicodeltomoyquesunmeroeraigualaldeelectrones. Seobservqueelnmerodecargaspositivascoincidaenlamayoradeloscasosconelnmeroatmico asignadoenlaTablaPeridica.Elordenamientodeloselementosporsusnmerosatmicosescasiidntico alqueresultaradeubicarlossegnsuspesosatmicoscrecientes,conunaspocasexcepciones(AryK,Coy Ni,TeyI,ThyPa,PuyAm)

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En1913Moseleyenuncilaleyperidica: Laspropiedadesdeloselementossonfuncionesperidicasdesusnmerosatmicos. Llegamosasalaconclusindeaquelloselementosquepertenecenaunmismogrupopresentan propiedadesqumicassemejantesporqueposeenconfiguracioneselectrnicasexternassimilares. LaactualTablaPeridica,denominadalarga,posee18columnasogruposidentificadosconnmero romanosyletrasAyB. LoselementosquevandelgrupoIAaVIIAyelgrupo0sedenominanREPRESENTATIVOS. LoselementosdelosgruposIBaVIIByVIII(formadoporunatrada)sedenominandeTRANSICION. DebajodelaTablaexistendosfilasdeelementos,llamadosdeTRANSICIONINTERNAubicadosallpor un problema de espacio, ya que la primera fila, del cerio (Ce) al lutecio (Lu) debera ubicarse a continuacin del lantano (La) y por ello se denominan LANTANIDOS o tierras raras. La segunda fila, desde el torio (Th) hasta el laurencio (Lw) debera ir a continuacin del actinio (Ac) y por ello se denominanACTINIDOS. Lashilerashorizontalesoperodosseenumeranconnmerosarbigos.ElHyelHeconstituyenel primerperodo;desdeellitio(Li)alnen(Ne),elsegundoyassucesivamente. Existe una perfecta correlacin entre la ley peridica y la estructura electrnica de los tomos. Si tomamosloselementosdecualquiergrupo(columnasverticales),porejemploelIAogrupodelosmetales alcalinos,vemosquesuestructuraelectrnicaenelltimonivelespara: elLi=2s1 elRb=5s1 1 elNa=3s elCs=6s1 1 elK=4s elFr=7s1 EnelgrupoVIIAodeloshalgenos,elltimonivelespara: elF=2s22p5 elI=5s25p5 2 5 elCI=3s 3p elAt=6s26p5 elBr=4s24p5 Esdecir,todosloselementosdeunmismogrupoposeenlamismaconfiguracinelectrnicaensu ltimoniveldeenerga.Podemosdecirque:lacantidaddeelectronesqueposeeuntomoensultimo niveldeenergacoincideconelgrupoqueocupaelelementocorrespondienteenlatablaperidica.(Esto secumplemuybienparaloselementosrepresentativos). Todos los elementos pertenecientes a un determinado perodo (filas horizontales) poseen igual nmerodenivelesdeenergaydichonmeroesigualaldelperodo.Podemosdecirque:elltimonivel deenergacoincideconelperodoenelqueseubicaelelementoenlatablaperidica. Porejemplo:loselementosdelprimerperodo(HyHe)poseenunsoloniveldeenerga;loselementosdel tercerperiodo,delNaalAr,poseentresnivelesdeenerga. Latablaperidicaposeeentotal:SIETEPERIODOS. Latablaperidicapuedeserdivididaenbloquesdeacuerdoalosorbitalesquesevanllenando(s,p, d,f).Loselementosdelosbloquessypsonlosquellamamosrepresentativos.Losdelbloquedsonlosde transicinylosdelbloquefsonlosdetransicininterna.

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PROPIEDADES PERIODICAS Como has observado, las configuraciones electrnicas de los elementos muestran una variacin peridica al aumentar el nmero atmico. En consecuencia, los elementos tambin presentan variaciones peridicas en cuanto a su comportamiento tanto fsico como qumico. Recordaremos algunas de esas propiedadesquesondeimportanciaparacomprenderelcomportamientoqumicodeloselementos.

ENERGIA DE IONIZACIN: Estaserefierealaenerganecesariaparaquitarunelectrndeuntomo neutro,gaseosoyensuestadofundamental.Eltomoseconvierteenunionmonopositivo(esdecirconunasola carga). Na(g)Na+(g)+1eEI=495,4kJ Enlatablaperidicaestaenergaaumentadeizquierda(grupo1)aderecha(grupo17),ydisminuye dearribahaciaabajo.Estosignificaqueesmsfcilarrancarunelectrnaunelementodelgrupo1odel2 queaunodelgrupo16o17afindeconvertirlosenionesdecargapositiva(oCATIONES).

AFINIDAD ELECTRONICA: Es la energa que se libera cuando un tomo neutro, gaseoso y en su estado fundamental, capta un electrn para transformarse en anin, o convertirse en un ion mononegativo. Cl(g)+1eCl(g)AE=349,8kJ En la tabla peridica esta energa aumenta tambin (en valor absoluto) de izquierda a derecha, lo queesrazonablepuessiunelementotieneenergadeionizacingrande(hayqueagregarmuchaenerga paraconvertirloencatin)esporquetienegranafinidadelectrnica(oseaqueliberamuchaenergacuando captaunelectrnparatransformarseenanin). Electronegatividad y clasificacin peridica Laelectronegatividaddeloselementosesunapropiedadqueresultadelaestructuradesustomos. Permiteexplicarporquseformanycmoseformanlasdistintassustancias. Podemos decir, en forma elemental, que la electronegatividad de un elemento es una medida de la tendenciaquetienenlostomosdedichoelementoparaatraerelectrones. Elsiguientecuadromuestralosvaloresquepresentaestapropiedadparalosdistintoselementosqumicos

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Deacuerdoconlosvaloresqueobservasendichocuadro,loselementospuedenclasificarseen: I: Gases nobles o inertes: son los que ocupan el grupo 18 u VIIIA de la tabla. Poseen una estructura electrnica estable. Por esta razn no tienden a atraer electrones, por lo tanto en la tabla anterior no se indicaelvalordeelectronegatividad. La estructura electrnica de los gases nobles es estable pues, exceptuando al helio, todos poseen ocho electronesensultimoniveldeenerga.Elhelioalcanzaesaestructuraestableconslodoselectronesen su ltimo nivel. Decimos que son qumicamente estables o inertes pues no se combinan fcilmente con tomosdeotroselementos;estoes,noganannipierdenelectronesconfacilidad. II:Losnometales:llamadostambinelementoselectronegativos.Selosdenominaasporquesustomos tiendenaganarelectronesalcombinarseconotroselementos.Losnometalesseencuentranaladerecha delatablayhaciaarriba,separadosdelosmetalesporunalneaenescaleraquecomienzaconelboroy terminaenelastato.Correspondeincluirentrelosnometalesalhidrgeno,sibienseencuentraenelgrupo IAportenerunsoloelectrn. III:Losmetales:tambinpuedenllamarseelementoselectropositivos(o,mejor,pocoelectronegativos).Se caracterizanporquealconstituirlasdiversassustanciassustomostiendenaperderelectrones. Los metales tienen, en general, propiedades muy caractersticas: brillo metlico, conductividad trmica y elctrica,maleabilidad,ductilidadetc.)

EJERCICIOSDEAPLICACIN

1) Dadoslossiguienteselementosqumicosrealizalasactividadesqueseplanteanacontinuacin: Li(Z=3);Sc(Z=21);Pd(Z=46);P(Z=15);Ne(Z=10);Ce(Z=58);Sb(Z=51);F(Z=9);Cs(Z=55)yCa(Z=20). 1:1)escribelaconfiguracinelectrnica. 1:2) indica si son representativos, de transicin o de transicin interna (esto es lo mismo que decir si pertenecenalbloques,p,dof). 2) Seleccionaloselementosrepresentativosdelejercicioanterioryluego: 2:1)Indicaalconfiguracinelectrnicacorrespondientealltimoniveldeenerga(Configuracinelectrnica externaoC.E.E) 2:2) Sinmirarenlatablaperidicaindicaaqugrupoyperiodopertenecen.Ubcalosenelesquemadela tablaqueestdebajodelejercicion3. 2:3)Clasifcalosenmetales,nometalesygasesnobles. 2:4)Usandolatabladevaloresdeelectronegatividadindicaculdetodosloselementosdeestepuntoesel mselectronegativoyculeselmselectropositivo.Qusignificadotieneestapropiedad?

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3) DandoelsiguienteesquemadelaTablaPeridicaenformagenrica,enlaquelasletrasnorepresentan lossmbolosdeloselementos,encuadrelaletraVsilaproposicinesverdaderaylaFsiesfalsa: 1 2 A 3 D 4 E 5 F 6 G 7 U a)AyBsonelementosnometlicos bNyEsonelementosrepresentativos c)Zpertenecealquintoperodo d)LaelectronegatividaddeLesmenorqueladeN e)Cesunelementodelgrupo13 f)LoselementosA,D,E,FyGpertenecenalprimerperodo g)LostomosdelelementoLtienenmenorafinidadelectrnicaquelosdeA. h)ElP.I.deFesmenorqueeldeB VF VF VF VF VF VF VF VF 1 B Z 2 3 4 5 6 P X 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 C T H I J K L Q

M R N S

W Y

4) Utilizando el mismo esquema de tabla peridica del ejercicio anterior lea cada una de las siguientes afirmaciones.SisonverdaderasencuadrelaletraV.SisonfalsasencuadrelaFycoloqueenelespacioen blancolaolaspalabrasquetransformaranenverdaderalaproposicinfalsamodificandosolamenteelolos trminossubrayados: a)Loselementos,L,MyNsongasesnoblesVF b)LaelectronegatividaddeZesmayorqueladeMVF c)LoselectronesdelnivelmsexternodeCsondosVF d)JesunmetalVF e)CposeetreselectronesenelltimonivelocupadoVF g)WnoconducelacorrienteelctricaenestadoslidoVF h)LaelectronegatividaddeLesmayorqueladeKVF j)HeIsonnometalesVF

5)Marcaconunacruzlarespuestacorrectaparacadaoracin 5:1)Enlatablaperidica,loselementosdeunmismoperodosecaracterizanporqueposeen: a) lamismamasaatmica;

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b) unmismonmerodeniveles; c) igualcantidaddeistopos; d) elmismonmerodeelectrones. 5:2)Loselementosdeungrupodelatablaperidicatienenpropiedadesqumicasyfsicassimilaresyaque tienen: a) igualcantidaddeelectronesenelltimoniveldeenerga; b) elmismonmerodeniveles; c) lamismacantidaddeprotones; d) lamismamasaatmica. 5:3)Unelementoubicadoenelsegundogrupoytercerperodotendr: a) treselectronesfinalesydonniveles b) doselectronesfinalesydosniveles c) doselectronesfinalesytresniveles d) treselectronesfinalesytresniveles. 5:4)Unelementocuyaconfiguracinelectrnicaexternaes3s23p4seubicaen: a) eltercergrupoytercerperododelatabla; b) eltercergrupoysextoperododelatabla; c) elcuartoperodoydecimosextogrupodelatabla; d) eldecimosextogrupoytercerperododelatabla; 5:5)Loselementosdetransicinsonaquelloscuyaconfiguracinelectrnicaterminaenelsubnivel: a) s b) syp c) d d) f 5:6)UnelementoubicadoenelgrupoIyenelperodo4tieneunaconfiguracinelectrnicaexterna: a) 4s1 b) 4s24p1 c) 4d1 d) 1s4 5:7)Enlatablaperidicaactual: a) Semuestraclaramenteladependenciaentrelaspropiedadesqumicasylamasadelelemento. b) Loselementosdeunmismogrupoposeenpropiedadesfsicasyqumicasidnticas. c) Existentantosgruposcomonivelesenergticosseconocen. d) Loselementosseencuentranordenadosporordencrecientedenmeroatmico. e) Ningunaescorrecta. 5:8)Loselementoscuyoltimoelectrnhaingresadoenunorbitaldcorrespondena: a) Elementosrepresentativos. b) Elementosdetransicin. c) Halgenos. d) Elementosdetransicininterna. e) Gasesnobles.

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5:9)Elelementodemenorpotencialdeionizacindelosdadosacontinuacines: a) Na b) K c) S d) Be e) Mg 5:10)UnelementoconZ=15perteneceenlatablaperidicaa: a) Grupo13,perodo3. b) Grupo16,perodo3. c) Grupo3,perodo5. d) Grupo15,perodo3. e) Ningunaescorrecta. 5:11)Silaconfiguracinelectrnicadeuntomoneutroes1s22s22p63s2podemosafirmarque: a) Pertenecealperodo2delatabla. b) Ensultimonivelenergticoposeeunelectrndesapareado. c) Esunmetalalcalino. d) Poseealtaafinidadelectrnica. e) Ningunaescorrecta. 5:12)UnelementoTtienesuscuatroltimoselectronesenelsubnivel5p;podemosafirmarentonces: a) Pertenecealperodo4. b) Pertenecealperodo5,grupo14. c) Pertenecealperodo5,grupo16. d) Pertenecealperodo4,grupo14 e) Ningunadelasopcionesanterioresescorrecta. 5:13)Siladistribucinelectrnicadeunelementoes1s22s22p63s2,podemosafirmarque: a) Pertenecealperodo2delatablaperidica. b) Ensultimonivelenergticoposeeunorbitaldesapareado. c) Esunbuenconductordelaelectricidad. d) Poseealtaafinidadelectrnica. e) Ningunaescorrecta. 5:14)LaconfiguracinelectrnicadeunelementoAterminaen2p5,podemosafirmarque: a) Pertenecealperodo5delatablaperidica. b) Lostresorbitalesdelsubnivelptienen2electronesapareadosyunelectrnsinaparear. c) LaespecieA++posee11electrones. d) LaespecieA++posee13protones. e) Pertenecealgrupo5delatablaperidica. 5:15)Enrelacinconloselementosdelperodo1delatablaperidicasealelaopcincorrecta: a) Estnordenados(izquierdaaderecha)enordencrecientedenmerodeelectrones. b) Loselementosubicadosaladerechasonlosmselectropositivos c) Sonmetalesalcalinos. d) Ensuconfiguracinelectrnicaelltimoorbitaless. e) Todaslasafirmacionessoncorrectas.

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PARTE D: UNIONES QUMICASU

Queselenlaceouninqumica? Elenlacequmicoeselprocesoporelcualseunentomosdelmismoo distintoelementoqumicoparaformarmolculasdesustancias simples Porquseenlazanlostomos? Lostomosseenlazanparabuscarelestadomsestableposible Cmoeselestadomsestabledelostomos? Cuandoseformaunenlacequmico,lostomosreciben,cedenocompartenelectronesde talforma,queelniveldeenergamsexterno(ltimonivel)contengaochoelectrones.De esta forma adquiere la estructura electrnica del gas inerte ms cercano en la tabla peridica.Aestoselodenominaregladelocteto. Esta regla no es general. Existen muchas excepciones, pero se cumple bastante bien en la mayora de los elementosrepresentativos. Para representar las uniones qumicas es frecuente representar los tomos de los elementos representativosatravsdesuestructuradeLewis.Estaconsisteendestacar,utilizandopuntosocruces,los electronesdelltimoniveldeuntomocolocndoselosalrededordelsmbolodelelemento. EstasimbologadebecumplirtambinlaregladeHund,yporlotantoloselectronesseagruparandeapares siseencuentranenunmismoorbital,yseescribirnseparadamentesiestnendistintosorbitales. ElsiguienteejemploteayudaracomprendermejorlasestructurasdeLewis,sinotuvisteoportunidadde aprenderladuranteelcursadodequmica: Ejemplo: Sodio(Na)C.E.E=3s1oporlotantosuestructuradeLewises:Na Nitrgeno(N)C.E.E=2s22p3oporlotantosue.deLewises:N Clasesdeunionesqumicas: Losdistintostiposdeunionesoenlacesqumicosqueanalizaremosacontinuacinpermitenexplicar porquycmoseunenlostomosparaoriginarlasdistintassustancias. Existentrestiposfundamentalesdeunionesqumicas: a) Unin inica: se forma cuando se unen un metal con un no metal, es decir cuando los tomos pertenecenaelementosconbastantediferenciaensuselectronegatividades. b) Unin covalente: se produce cuando se unen dos tomos de un mismo o de distintos elementos no metlicos, es decir elementos con electronegatividades elevadas. Existe una variante particular de la unincovalente,llamadaunincovalentecoordinadaodativa,queserdescriptaporseparado. c) Uninmetlica:explicacmoestnunidosentreslostomosdeunmismoodistintometale.

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Porejemplo: Unclavodehierroountrozodebronce(aleacindecobreyestao)presentaunindetipometlica. Elcompuestoconstituidoporcloroysodio(clorurodesodio)estformadomedianteunininica. Los dos tomos de hidrgeno que forman la molcula de H2 y los tomos de azufre e hidrgeno que constituyenencompuestollamadosulfurodehidrgenoestnunidosporunionescovalentes. UNIONIONICA Yasehadichoque,launininicaesaquellacaractersticaentremetalesynometales. Consideraremosalcompuestoconstituidoporsodioycloro.Setratadeunadelassustanciasmscomunes: lallamadasaldecocinaoclorurodesodio. Laconfiguracinelectrnicadelsodioes:1s22s22p63s1 Laconfiguracinelectrnicadelcloroes:1s22s22p63s23p5 Elgasnoblemsprximoalsodioenlaclasificacinperidicaeselnen.Laestructuraelectrnicadesus tomoses1s22s22p6(porniveles2.8) Para el cloro el gas noble ms prximo es el Argn cuya configuracin electrnica es La estructura electrnicadesustomoses:1s22s22p63s23p6 Esevidentequeambostomospuedanadquirirsimultneamentelaestructuraelectrnicaestable, caractersticadelosgasesnobles,sieltomodesodiocedeunelectrnaltomodecloro. Na:1s22s22p63s1Cl:1s22s22p63s23p5 Porniveles:281287 lecedeunelectrn Peroeltomodesodio,alperderunelectrn,yanoesuntomoneutrosinoquesetransformaen un ion. Este ion est cargado positivamente pues su ncleo sigue teniendo 11 protones, pero en su nube electrnicaexistenahorasolamente10electrones. 11protones:+++++++++++ 10electrones: Queda,porlotanto,unacargapositivanocompensada.Poresodecimosquesehaformadounion Na+(ionsodio).ComolosionespositivossonIlamadoscationes,tambinpodemosdecirqueseha formadouncatinsodio(catinNa+). Eltomodecloro,alcaptarunelectrn,setransformaenunionconunacarga negativa (ion Cl ). Efectivamente, el ion formado tiene ahora 18 electrones pero su ncleo no ha sido afectadoycontinacon17protones.Elionformado(Cl )sedenominaionclorurooanincloruro,yaque losionesnegativosseIlamananiones.

Lasustanciaresultante,clorurodesodio,estconstituidaporanionescloruroycationessodiodispuestos alternadamenteformandounaredcristalina.

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La atraccin entre iones de carga contraria es la que hace posible la existencia de los cristales de clorurodesodioyaqueloscuerposcargadosconcargasdeigualsignoserepelen,loscargadosconcargasde distintosignoseatraen. La unin inica se produce, decimos, por atraccin electrosttica entre aniones y cationes. Cmoserepresentanlassustanciascuyosenlacessoninicos? 1) FormuladeLewisofrmulaelectrnica:

En esta frmula el smbolo Na representa al ncleo del tomo de sodio y a los niveles de energa internosycompletos,(1s22s22p6).Elsignopositivocorrespondealacargapositivanocompensadaquele haquedadoaltomodesodio. Delmismomodo,elsmboloClrepresentaalncleoyalosnivelesdeenergacompletosquetieneel tomo de cloro. El ion Cl posee, adems, los siete electrones del ltimo nivel del tomo de cloro y el electrn adicional que le fue cedido por el tomo de sodio. Slo por conveniencia para diferenciarlo, representamosaesteelectrnenformadiferente.Enrealidadnodifiereenabsolutodelosrestantes.

2) La frmula emprica llamada tambin frmula global o frmula mnima de la sustancia es NaCI. En ella indicamos primeroaltomodelelementomselectropositivo(elNa)deacuerdoconlasreglasactualesde nomenclatura.Enestetipodesustanciasexistenionesynomolculas.UnionNa+noestunidoaunnico ionCl.Peroenuncristalcualquieradeclorurodesodio(salcomn)enpromedioporcadaionNa+existeun ionCl.EstoesloquerepresentamosconlafrmulamnimaNaCI. Poresodecimosquelassustanciasinicasserepresentanporfrmulasmnimas. Encambioparalassustanciasconstituidaspormolculas(comoelagua,porejemplo),hablamosde frmulasmoleculares.En amboscasospodemosreferirnosaellascomofrmulasempricasoglobales. Es frecuentellamarlastambinfrmulasbrutas. La frmula mnima simboliza la composicin del cloruro de sodio de acuerdo con la proporcin de tomosdecloroydesodioexistentesenella,conlosmenoressubndicesposibles.Enestecasoexisteun tomodesodioporcadatomodecloro.DeberamosescribirNa1Cl1,sinembargocuandoelsubndicees unonoseloindicaenlafrmulayporesoescribimosNaCl.

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UNIONCOVALENTE La unin covalente se produce habitualmente entre dos tomos de un mismo o de distintos no metales.ComencemosanalizandolamolculadeCl2.Setratadeunamolculadiatmica,osea,formadapor dostomos. Comoelcloroesunnometal,sustomosnopierdenfcilmenteelectrones.Ambostomosdeclorotienden a captarlos. Cada tomo de cloro tiene siete electrones en su ltimo nivel de energa. Por lo tanto su estructuradeLewises: Si dichos tomos se aproximan hasta que sus nubes electrnicas (orbitales) se superpongan, se tiene una molculadecloro(odicloro): ClCl As se forma la unin covalente. Observa que en este caso no hay transferencia de electrones. Los dos tomoscompartenelpardeelectrones. Porlotanto: Launincovalenteseproducecuandodostomoscompartenunoovariospares de electrones En el caso que estamos considerando ahora, cada uno de los electrones que constituyen el par compartido proviene de un tomo distinto, esto es, cada tomo de cloro aporta un electrn al para de electronescompartido. Lafrmulaempricaoglobaldeestasustanciacloroes:Cl2.Enestecasotambinsufrmulamolecular,ya querepresentaaunamolculadedichasustancia. Frmula desarrollada: para las sustancias constituidas por uniones covalentes es usual escribir tambin la frmuladesarrolladaqueconsisteenrepresentarcadaunincovalenteopardeelectronescompartidospor unsegmentooguin: Ejemplo:paraCl2sera:ClCl Enlaces dobles y triples:Enelejemploanteriorelenlacescovalenteestconstituidoporunsoloparde electronescompartidos.Aesolellamamosenlacesencilloosimple. Existentambinunionesdoblesytriplesdondedostomospuedencompartirdosotresparesdeelectrones respectivamente. La molcula de oxgeno gaseoso O2 es un ejemplo del doble enlaces pues ambos tomos comparten dos paresdeelectrones: LamolculadenitrgenogaseosoN2esuntpicoejemplodeenlacetriplepuesambostomosdenitrgeno compartentresparesdeelectronesparacompletarsuocteto h ttp://www.k alipedia.com/k aliped iamedia/cienciasnaturales/media/200709/24/fisicay qui mica/20070924k lpcnafy q_55.Ges.SCO.png

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Unioncovalentepolarynopolar En los ejemplos citados, el enlace covalente se establece entre tomos iguales, de idntica electronegatividad. Los electrones compartidos son igualmente atrados por ambos tomos, razn por la cualsemuevenenzonasequidistantesdeambosncleos.Esdecir,loselectronessonatradosconlamisma fuerza.Sisedeterminaelpuntodelamolculaquecorrespondealaresultantedelascargasnegativasde todos los electrones, o si se determina el centro de gravedad de las cargas negativas de la molcula, se compruebaquestecoincideconelcentrodegravedadoresultantedelascargaspositivascontenidasen los ncleos. La molcula en conjunto, no presenta polos elctricos separados, ya que los que podramos considerar polos positivo y negativo coinciden en un mismo punto. A ste tipo de enlace lo llamaremos enlacecovalentepuro,nopolaroapolar.Esdecir,loselectronesenestetipodeenlacenoestncercade ningunodelosdospolosdelamolcula.Conclusin: Enunenlacecovalentenopolar,ladensidadelectrnicaessimtricaconrespectoalosdosncleos Sielenlaceserealizaentredostomosdistintoscuyaselectronegatividadesnodifierenlosuficiente comoparaestablecerunaunindetipoinico,seproduceunaunincovalentedecaractersticasespeciales, yaqueloselectronesnosonigualmentecompartidosporlosdostomos.Elparelectrnicoesmsatrado hacia el ncleo del elemento de mayor electronegatividad y eso determina la aparicin de un dipolo. Es decir, los centros de las cargas negativas y positivas no coinciden y habr una regin de la molcula que resultar negativa con respecto a otra. Este tipo de enlace se denomina covalente polar o electrocovalente. Ejemplo: en la unin del cloro e hidrgeno para formar cloruro de hidrgeno, el par de electrones que determinaelenlacecovalenteestdesplazadohaciaelncleodelcloroqueesmselectronegativoqueel hidrgeno. Ello produce un polo positivo que se encuentra alrededor del hidrgeno y un polo negativo prximoalncleodelcloro.Estoseindicaas:

Lamolculadeaguaesotroejemplodeenlacecovalentepolar: Lasunionescovalentes,constituidasporparesdeelectronescompartidos,implicanunaciertapenetracin delasnubeselectrnicasdelostomoscorrespondientes. Estaideaestarepresentadaporlosmodelosmolecularesqueilustralasiguientefigura.

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Es evidente que en compuestos entre no metales pueden existir dudas acerca de que elemento debe escribirse primero en la frmula emprica. Hemos sealado que en general es el elemento menos electronegativo(omselectropositivo). Unincovalentedativaocoordinada: Estauninseproduceporunpardeelectronescompartidoy,enesteaspecto,nohaydiferenciacon una unin covalente comn. Pero los electrones compartidos provienen, en este caso, de uno solo de los tomos.Tomemoscomoejemploeldixidodeazufre:dosdeloselectronesdelazufreseunenauntomo deoxgenopormediodeunenlacecovalentedoble,conlocualelazufrealcanzaelocteto.Paraunirseconel otro tomo de oxgeno, el azufre presta ambos electrones para que el oxgeno pueda alcanzar el octeto tambin.Poresoeltomodeazufreesllamadotomodador,mientrasqueeltomodeoxigenorecibeel nombredeaceptororeceptor.

Podemosdecir,porconsiguiente,quelaunincoordinadaodativaesaqullaenlacualdostomos comparten un par de electrones que proviene de uno solo de ellos. Como ya hemos visto, es un caso particulardeunincovalente.

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EJERCICIOSDEAPLICACIN 1) Representa usando la estructura de Lewis los dos primeros elementos de cada grupo de elementos representativosQuconclusinsacasdeestarepresentacin? 2) DadaslasconfiguracioneselectrnicasdelostomosdeloselementosA,B,CyD A:1s22s22p6 B:1s22s22p63s23p5 C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p63s2 Indiquen si las siguientes oraciones relativas a dichas configuraciones electrnicas son verdaderas o falsasyjustifiquentodassusrespuestas: a) LoselementosAyBnopuedenformarningunauninentreellos. b) ElelementoAesungasinerte. c) EntreCyDseproduceunenlaceinico:DcedeunelectrnyClorecibe. d) ElelementoCpuedeconvertirseenaninaladquirirlaconfiguracinelectrnicadeA. e) EntreByCpuedeformarseuncompuestoinicodefrmulamnimaCB. f) ElelementoDesmselectronegativoqueelelementoB. 3) Indica la frmula emprica (o global) y la frmula electrnica o de Lewis de los siguientes compuestos inicos: a) sodioconoxgeno(xidodesodio) b) estroncioconazufre(sulfurodeestroncio) c) litioconoxgeno(xidodelitio) d) potasioconoxgeno(xidodepotasio) e) barioconcloro(clorurodebario) f) berilioconbromo(bromurodeberilio) g) potasioconbromo(bromurodepotasio) h) aluminioconfluor(fluorurodealumnio) 4) Representalasestructuraselectrnicasydesarrolladasparalossiguientescompuestoscovalentes: a) Triclorurodefsforo:PCl3 b) Tetrabromurodecarbono:CBr4 c) Amonaco:NH3 d) BromoBr2 e) Fluorurodehidrgeno:HF f) Sulfurodehidrgeno:H2S g) MetanoCH4 h) Iodurodehidrgeno:HI i) dixidodecarbono(CO2) j) trixidodedinitrgeno(N2O3) k) trixidodedifsforo(P2O3) l) oxgenogaseoso(O2)

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5) Teniendoencuentalaunincovalentecoordinadaodativarepresentalasfrmulaselectrnicasy desarrolladasparalossiguientescompuestos: a) Pentxidodedifsforo:(P2O5) b) Trixidodediodo:(I2O3) c) Pentxidodedinitrgeno((N2O5) d) Heptxidodedicloro(Cl2O7) e) Trixidodedibromo(Br2O3) 6) Marcalaopcincorrectaencadacaso. 6:1)Laregladeloctetoafirmaquelamayoradelostomostienenlatendenciaa: a) ganar8electrones b) perder8electrones c) formar8enlaces d) completar8electronesensultimoniveldeenerga 6:2) El nen es un gas que posee 8 electrones en ltimo nivel de energa. Por lo tanto si se mezcla con oxgeno,lomsprobableesque: a) reaccioneformandounxido b) noreaccione c) seunaconenlaceinico d) lecedaseiselectrones. 6.3) ElcalciopertenecealgrupoIIdelatablaperidica.Enconsecuencialomsprobablecuandoseenlace esque: a) ganedoselectrones b) compartadoselectrones c) pierdadoselectrones d) ganeseiselectrones. 6.4) LamolculadeCl2estformadaporunenlace: a) inico b) covalentedoble c) covalentedativo d) covalentesencillo. 6:5)LoselementosA,ByCposeencomonmerosatmicos,Z,Z+1,Z+2respectivamente.SielelementoB esungasinerteyAconCformanuncompuesto,sepuedeasegurarqueelenlacededichocompuestoes: a) metlico b) covalente c) covalentecoordinado d) inico 6:6)Siuntomodelitio(Z=3)pierdeunelectrn,suconfiguracinelectrnicaqueda: a) 1s1 b) 1s2 c) 1s22s2 d) 1s12s2 6:7)Laconfiguracin1s22s22p63s23p6correspondea: Datos:Z(Cl:17,K:19,Ca:20)

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Ca Ca++ Cl+ K++ bycsoncorrectas 6:8)Todaslassiguientesseriesdeespeciesqumicas: I. Na,Mg++,Al+++,Si II. N,O=,F,Na III. F,Ne,Na,Mg Indiquelaopcinquesealalasseriesordenadasporordencrecientedenmerosdeprotones: a) SoloIyIII. b) SoloIII c) I,IIyIII. d) SoloI. e) Ninguna. 6:9)Laconfiguracinelectrnica1s22s22p6puededescribira: a) ElelementoNe. b) LosionesFyNa+ c) ElinCa+2 d) Lasespeciessealadasenayb. e) Ningunaescorrecta. 6:10)Indicalaopcincorrecta: a) Unenlacecovalentedobleocurreentredostomosquecompartendoselectrones. b) Unenlaceinicoseformaportransferenciadeelectronesdeuntomoaotro. c) Unenlacecovalenteapolarsepresentaenaquellasmolculasconunadistribucinasimtricade cargas. d) Todoslostomosserodeande8electronescuandoparticipanenunenlacequmico. e) Ningunaescorrecta. 6:11)Delassiguientesespecies,todassonisoelectrnicasmenosuna.Indicacuales: a) Anindivalenteoxgeno. b) Aninmonovalenteflor. c) tomodenen. d) tomodesodio. e) Catintrivalentealuminio 6:12)Conrespectoaloscompuestosinicosindicalaopcinincorrecta: a) Tienenpuntosdefusinmedianosaelevados. b) Nosonconductorescuandoseencuentranslidos. c) Lasunionesseformanalcompartirelectrones. d) Conducenlacorrienteelctricacuandoselosfunde. e) Lamayoradelassalespertenecenastegrupo. 6:13)Conrespectoalosdiversosenlacesinteratmicos,indicalaopcincorrecta: a) Launininicaseformacuandodostomoscompartenelectrones. b) Launincovalentepuedesermltiple. c) Launininicaseproduceentredoselementosdealtaelectronegatividad. d) Lasunionesinicasseproducenalunirsedosmetalesentres. e) Unaunincovalentepolarseobtienecuandoseunendostomosdelmismoelemento.

a) b) c) d) e)

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6:14)Indicalaopcincorrectaconrespectoalosenlacescovalentesdativos: a) Sedenominantambinenlaceselectrocovalentes. b) Existenentodaslasmolculaspolares. c) Losdoselectronesdelenlacesonaportadosporelmismotomo. d) Tienenmayorfuerzaqueenunenlacecovalente. e) Ningunaescorrecta. 6:15)Paraqueentredostomosseestablezcaunenlacecovalentenopolar,escondicinqueambos tomos: a) Poseandiferentespotencialesdeionizacin. b) Poseanigualelectronegatividad. c) Pertenezcanadiferentesperodosdelatablaperidica. d) Tengandiferentesnmerosdeelectronesdevalencia. e) Pertenezcanadiferentesgruposdelatablaperidica.

BIBLIOGRAFA - QumicaAulaTaller.JosM.Mautino.2008.EditorialStella. - Qumicaestructura,comportamientoytransformacionesdelamateria.AlegraM,etal.2207. EditorialSantillana. - TemasdeQumicaGeneral.AngeliniM.,etal.1998.EditorialEudeba. - QumicaGeneraleInorgnica.G.A.deBiasoli,C.S.deWeitz,D.O.T.deChandas.Seriearquetipo. EditorialKapelusz.1995 - QuQumica.Botto,JBulwik,M,yotros.TintaFresca - QumicaActivaPolimodal.PuertodePalos - QumicaIyIIPolimodal.Santillana - QumicaGeneralWhitten,Gailey,Davis.Mc.GrawHill - QumicaRaymondChang.McGrawHill.

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