COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL NAUCALPAN

UNIVERSIDAD NACIONALAUTÓNOMA DE MÉXICO

KARLA BARRÓN HERNÁNDEZ

INDICE Tabla Periódica

AntecedentesJ. DöbereinerJ. NewlandsMendeleiev y Meyer

Clasificación de los elementosPropiedades Periódicas

UnidadesEl tamaño de los átomos: Radio atómicoRadio covalente Radio Metálico

Periodicidad Química

Modelos AtómicosModelo Atômico De John DaltonModelo Atómico De J.J ThomsonErnest RuthenfordModelo Atômico De Borh

Estructura de LewisReglas Importantes

Enlaces QuímicosEnlace IônicoEnlace Covalente PolarEnlace Covalente No PolarEnlace Metálico

Puentes de Hidrogeno

Uso de valores de electronegatividad para determinar tipo de enlace químico

Modelo Atômico De John DaltonModelo Atómico De J.J ThomsonErnest RuthenfordModelo Atômico De Borh

J. Döbereiner (1817) • Similitudes entre conjuntos de tres

elementos (Triadas): – Ca, Sr, Ba; – Cl, Br, I;– S, Se, Te.

Antecedentes

J. Newlands (1863) • Ordenó los elementos

por su masa atómica, y observó que se repite un ciclo de propiedades comunes cada 8 elementos.

• Ley de las octavas (escala musical).

Mendeleiev y Meyer (1869) • Sugieren el mismo patrón organizando los

elementos conocidos en grupos de 8 elementos en orden de masa atómica creciente.

D. Mendeleiev L.Meyer

• 1869, Dimitri Mendeleev Lother Meyer • Cuando los elementos se organizan en orden

creciente de sus masas atómicas, algunos conjuntos de propiedades se repiten periódicamente

• A fin de asegurar que los patrones de propiedades se ajustaran a la estructura de la tabla fue necesario dejar espacios vacíos. Esos espacios corresponderían a elementos desconocidos.

Clasificación de los elementos. La ley periódica

• Radios atómicos • Energías de ionización o potenciales de

ionización • Afinidad electrónica

Unidades Picómetro: 1pm = 1·10-12m Ángstrom: 1Å =

1·10-10m El tamaño de los átomos: Radio atómico • Se supone que los átomos son esferas rígidas,

lo cual no es cierto • Concepto de radio atómico carece de sentido

estricto – La función de distribución radial disminuye

gradualmente al aumentar la distancia al núcleo.

Propiedades Periódicas

• No es posible determinar el radio atómico en átomos aislados. Se habla de radio covalente o de radio metálico

Radio covalente • Moléculas diatómicas: H2, Cl2

– Radio covalente es la mitad de la distancia internuclear.– Los datos de radios se refieren a enlaces sencillos (ni dobles ni triples) – Limitación:

• Se obtienen radios covalentes diferentes para diferentes órdenes de enlace ya que los átomos no son esferas indeformables

O2: d(O-O)=1,21Å H2O2: d(O-O)=1,47 Å

Radio metálico • • La mayor parte de los metales son sólidos cristalinos • formados por empaquetamiento, más o menos compacto, • de átomos.

– La mitad de la distancia internuclear entre dos átomos contiguos en el cristal es el radio metálico.

La periodicidad química

• Los químicos estuvieron muy ocupados en el siglo XIX principalmente en el esfuerzo para aislar y determinar las propiedades de todos los elemento químicos. Químicos de todo el mundo se dieron a la tarea, y tras trabajar con varios miles de compuestos diferentes descomponiéndolos y caracterizando los "bloques" con los que se habían construido ya para 1860 cerca de 70 elementos de los 113 conocidos hasta hoy habían sido aislados y estudiados. En los varios miles de compuestos y mezclas con propiedades físicas y químicas únicas solo pudieron encontrar 70 elementos. Pero esto representó una gran simplificación a la química al comprender (por lo menos en principio) que cualquier objeto en el universo estaba formado por un grupo relativamente pequeño de elementos.

• A medida que los elementos eran descubiertos y sus propiedades estudiadas resultaba necesario organizar los datos de una manera útil a fin de darle sentido como un todo. Uno de los mas grandes avances en conseguir esta meta fue hecho por el químico ruso Dmitri Mendeleev, él escribió los elementos y sus propiedades individualmente en un juego de tarjetas las que organizó en diferentes arreglos buscando pautas de comportamiento. El salto se obtuvo cuando las organizó en orden creciente de sus masas atómicas(partiendo de los valores de las masas atómicas conocidas para la época)

• Al arreglo se han agregado los elementos helio (He), neón (Ne) y argón (Ar) que eran completamente desconocidos por Mendeleiev y él había colocado otros elementos en esos lugares.Con los elementos arreglados de esa forma Mendeleiev se da cuenta de que las propiedades químicas se repiten siguiendo un patrón fijo, por ejemplo, si tomamos el sodio (Na) vemos que este es demasiado reactivo como para encontrarse libre en la naturaleza sin embrago los químicos se las ingeniaron para aislarlo puro de sus compuestos y determinaron que era blando, de color plateado, con baja densidad y bajo punto de fusión (para ser un metal). También demostraron que conducía la electricidad y que era altamente reactivo. Dejando caer un trozo de sodio al agua se produce una reacción violenta que produce hidrógeno inflamado y en adición el producto formado con el agua coloreaba de azul el tornasol. Luego, analizando la sustancia formada se concluyó que era NaOH, sustancia que se conocía coloreaba de azul el tornasol.

• Como la mayoría de los químicos de la época, Mendeleiev conocía todo esto del sodio y por tanto nada era sorpresa. Pero cuando examina el arreglo de sus tarjetas buscando elementos con cualidades como las del sodio nota algo interesante; el octavo elemento a la derecha del sodio y también el octavo a la izquierda tenían propiedades físicas y químicas parecidas a las del sodio. A 8 espacios a la derecha estaba el potasio (K) y a 8 a la izquierda el litio (Li).

• Ambos elementos reaccionan con el oxígeno para formar óxidos (Li2O y K2O) y estos tienen fórmulas muy similares a los óxidos del sodio (Na2O). Ambos reaccionan con el agua para formar hidróxidos (LiOH y KOH) como lo hace el sodio (NaOH). Todos son metales de color plateado y son muy reactivos para estar libres en la naturaleza. Los tres conducen la electricidad y reaccionan violentamente con el agua liberando hidrógeno inflamado y las soluciones resultantes de las reacciones colorean de azul el tornasol.Podía parecer a primera vista una coincidencia, ¡pero no lo era! Mendeleiev observó este mismo patrón en otros elementos de su arreglo por lo que el caso no era único (vea la figura 2). El magnesio (Mg) reacciona con el oxígeno para formar el óxido en proporción atómica 1:1 (MgO) y 8 elementos a la derecha y a la izquierda hay dos que tienen el mismo comportamiento con el oxígeno, el calcio (Ca) y el Berilio (Be) cuyos óxidos son CaO y BeO respectivamente.

• Ahora que conocemos los gases nobles podemos notar que el neón (Ne) que se niega a reaccionar con el oxigeno tiene a ambos lados separados por 8 espacios otros dos gases que tampoco reaccionan con el oxígeno. Aparentemente algo mágico rodea el número 8 y por tal motivo es común que este patrón se conozca como la regla de los octavos.

• Cuando Mendeleiev reorganizó sus tarjetas formando columnas con los elemento de propiedades similares obtuvo 8 columnas (figura 3). No quedaba lugar a dudas, hay algo especial alrededor del número 8. Aunque los elementos mostrados en la columna 8 de la figura 3 no se conocían para la época de Mendeleiev su tabla la hizo con 8 columnas.El comportamiento repetitivo de las propiedades químicas de los elementos se conocen como periodicidad química o comportamiento periódico (de ahí en nombre de tabla periódica) y en reconocimiento a sus méritos también se conoce como ley de Mendeleiev o tabla de Mendeleiev.La ley de Mendeleiev se puede enunciar como:

Las propiedades de los elementos son recurrentes (periódicas) en ciclos regulares cuando estos se arreglan en orden creciente de sus masa atómicas. 

• Mendeleiev fue un hombre genial y su tabla periódica funcionó tal y como él la elaboró, pero en las tablas periódicas modernas los elementos están arreglados en orden creciente de los números atómicos y no de sus masas atómicas y este cambio casi no produjo modificaciones a la tabla original de Mendeleiev, solo unos pocos elementos cambiaron de lugar, como por ejemplo el cobalto (Co) y el níquel (Ni) los que en la tabla moderna están intercambiados de posición con respecto a la de Mendeleiev.

• Mas adelante se descubrió que el 8 no es el único número mágico con respecto al comportamiento de los elementos químicos. En partes de la tabla periódica las propiedades se repiten cada 18 o 32 elementos.Cuando Mendeleiev comenzó su tabla solo se conocían unos 70 elementos y cuando los acomodó en forma de columnas, con aquellos de propiedades químicas similares, se dio cuenta que faltaban elementos sin descubrir, y, genialmente, dejó los espacios vacíos en la tabla, incluso nombró y predijo sus posibles propiedades químicas y físicas. Esto fue un paso de avance importante que permitió a los químicos de la época buscar y descubrir los elementos hasta entonces desconocidos partiendo de bases mucho mas sólidas que "trabajar a prueba y error".

• Uno de estos "huecos" que dejó en su tabla correspondía al posteriormente descubierto germanio (Ge), que asumió muy brillantemente debía estar en la columna del carbono entre los elementos silicio (Si) y estaño (Sn). Lo llamó ekasilio y determinó sus propiedades físicas como muy cercanas al promedio calculado utilizando los elementos por encima y por debajo del "futuro huésped" de la casilla vacía. 

DA CLIC AQUÍ PARA UN PEQUEÑO CRUCIGRAMA SOBRE LOS ANTECEDENTES DE LA TABLA PERIODICA

http://uk3.hotpotatoes.net/ex/93454/QLQEGRRB.php

Modelos Atómicos

• Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.

Modelos Atómicos

MODELO ATOMICO DE JOHN DALTON

• Descubrimiento Durante el siglo XVIII y principios del XIX algunos científicos habían investigado distintos aspectos de las reacciones químicas, obteniendo las llamadas leyes clásicas de la Química.

• Modelo Atómico De DaltonLa imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre si en cada elemento químico.

MODELO ATOMICO DE J.J THOMSON

• DescubrimientoDemostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones. 

• Modelo Atómico De Thomson

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

MODELO ATOMICO DE ERNEST RUTHENFORD

• DescubrimientoDemostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo.

• Modelo Atómico De RuthenfordDedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. (Modelo atómico de Rutherford.)

NIELS BORH

• DescubrimientoEspectros atómicos discontinuos originados por la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en estado gaseoso

Modelo Atómico De Borh• Propuso un nuevo modelo atómico,

según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.(Modelo atómico de Bohr.)

Video de Modelos Atómicos

Da clic en la Imagen

Estructura de Lewis

• La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir.

• Esta representación se usa para saber la cantidad de electrones de valencia de un elemento que interactúan con otros o entre su misma especie, formando enlaces ya sea simples, dobles, o triples y estos se encuentran íntimamente en relación con los enlaces químicos entre las moléculas y su geometría molecular, y la distancia que hay entre cada enlace formado.

• Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenece.

• Este modelo fue propuesto por Gilbert N. Lewis quien lo introdujo por primera vez en 1916 en su artículo La molécula y el átomo.

Reglas Importantes

Este par de estructuras ilustran algunas reglas importantes: • El hidrógeno nunca completa 8 electrones, tan solo se rodea de 2. • Si la interacción entre dos átomos es principalmente covalente

entonces un guión o línea (—) que une a los símbolos representa al par de electrones involucrados en el enlace.

• Los pares de electrones no compartidos suelen representarse empleando dos puntos (••) aunque también pueden representarse con una raya (—).

• Cuando la interacción entre dos especies es predominantemente iónica no se dibuja un guión entre ellos. Tomando en cuenta estas dos reglas la representación de NaCl puede ser:

Enlaces Químicos

Generalidades de los enlaces químicos

• Los enlaces químicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos.

• Cuando los átomos se enlazan entre si, ceden, aceptan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de que forma se unirá un átomo con otro y las características del enlace.

• Regla del octeto.EL ultimo grupo de la tabla periódica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos mas estables de la tabla periódica. Esto se deben a que tienen 8 electrones en su capa mas externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que también se considera como una configuración estable.

Enlace iónico

Características:

• Esta formado por metal + no metal• No forma moléculas verdaderas, existe como un

agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).

• Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.

Los compuestos formados por enlaces iónicos tienen las siguientes características:

• Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un liquido o un gas.

• Son buenos conductores del calor y la electricidad.

• Tienen altos puntos de fusión y ebullición.• Son solubles en solventes polares como el agua

Formación De Enlaces Iónicos

• Ejm: NaF

• Na: metal del grupo IA Enlace • F: no metal del grupo VIIA 

Iónico

• Enlace covalente

• Características:• Esta basado en la compartición de electrones. Los

átomos no ganan ni pierden electrones, COMPARTEN.

• Esta formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no metales.

• Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos que se unen.

Enlace covalente polar• Cuando un mismo átomo aporta el

par de electrones, se dice que el enlace covalente es polarizado. Aunque las propiedades de enlace covalente polarizado son parecidas a las de un enlace covalente normal (dado que todos los electrones son iguales, sin importar su origen), la distinción es útil para hacer un seguimiento de los electrones de valencia y asignar cargas formales. Una base dispone de un par electrónico para compartir y un ácido acepta compartir el par electrónico para formar un enlace covalente coordinado.

• Características del enlace covalente polar• Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la

capa de valencia.• Enlace doble: se comparten cuatro electrones, en

dos pares, de la capa de valencia.• Enlace triple: se comparten 6 electrones de la

capa de valencia en 3 pares.• Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones de

la capa de valencia en 4 pares .• Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones de

la capa de valencia en 5 pares.• En general cuando un átomo comparte los dos

electrones para uno solo se llama enlace covalente dativo y se suele representar con una flecha (→).

• Características del enlace covalente polar• Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la capa de

valencia.• Enlace doble: se comparten cuatro electrones, en dos pares,

de la capa de valencia.• Enlace triple: se comparten 6 electrones de la capa de

valencia en 3 pares.• Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones de la capa de

valencia en 4 pares .• Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones de la capa de

valencia en 5 pares.• En general cuando un átomo comparte los dos electrones

para uno solo se llama enlace covalente dativo y se suele representar con una flecha (→).