elementos y compuestos. la tabla periódica
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ELEMENTOS Y COMPUESTOSELEMENTOS Y COMPUESTOSLA TABLA PERIÓDICALA TABLA PERIÓDICA
TEMA 5 FÍSICA Y QUÍMICA 3º ESOTEMA 5 FÍSICA Y QUÍMICA 3º ESO
ELEMENTOS
Sustancias puras formadas por un solo tipo de átomos a partir de las cuales no pueden obtenerse otras diferentes por procesos químicos.
REPRESENTACIÓN DE LOS ELEMENTOS
SÍMBOLOS
Una o dos letras que representan al elemento:1ª letra del nombre: H, B, C, N, O, F...
1ª y 2ª : Cl, Ca, Cr, Co, Ce...
1ª y 3ª : Cd, Cs...Primeras letras del nombre en latín : Na, P, S, K, Fe, Cu, etc.
El número de elementos conocidos fue creciendo:
Siglo XVII: 13 elementos
Siglo XVIII: 33 elementos
Mediados siglo XIX: 55 elementos
Se hizo necesario clasificarlos
PRIMEROS INTENTOS DE CLASIFICACIÓN
1817 Tríadas de Döbereiner
CalcioEstroncioBario
CloroBromoYodo
AzufreSelenioTeluro
PRIMEROS INTENTOS DE CLASIFICACIÓN
1864 Octavas de Newlands
HHidrógeno
LiLitio
BeBerilio
BBoro
CCarbono
NNitrógeno
OOxígeno
FFlúor
NaSodio
MgMagnesio
AlAluminio
SiSilicio
PFósforo
SAzufre
ClCloro
KPotasio
CaCalcio
PRIMEROS INTENTOS DE CLASIFICACIÓN
1869 Tabla periódica de Mendeleiev y Meyer
TABLA PERIÓDICA ACTUAL
TABLA PERIÓDICA ACTUAL
METALESMETALES
NONOMETALESMETALESSEM
IMETALES
SEMIM
ETALES
LANTÁNIDOSLANTÁNIDOS
ACTÍNIDOSACTÍNIDOS
GA
SE
S N
OB
LE
SG
AS
ES
NO
BL
ES
GRUPOSLos elementos de un mismo grupo presentan propiedades químicas similares (forman compuestos parecidos y participan en los mismos procesos químicos).
GRUPO 1GRUPO 1
LiLitio
NaSodio
KPotasio
RbRubidio
● metales blandos
● bajos puntos de fusión
● se oxidan con mucha facilidad
● muy reactivos
GRUPO 17GRUPO 17
FFlúor
ClCloro
BrBromo
IYodo
● sus puntos de fusión y ebullición aumentan al descender en el grupo
● forman sales con los metales
● muy reactivos
GRUPO 18GRUPO 18
HeHelio
NeNeón
ArArgón
Krkriptón
● gases a temperatura ambiente
● química-mente inertes
GRUPOSLos elementos de un mismo grupo tienen la misma configuración electrónica externa (en su última capa).
GRUPO 1GRUPO 1
LiLitio
NaSodio
KPotasio
RbRubidio
GRUPO 17GRUPO 17
FFlúor
ClCloro
BrBromo
IYodo
GRUPO 18GRUPO 18
HeHelio
NeNeón
ArArgón
Krkriptón
L = 1 e-
M = 1 e-
N = 1 e-
O = 1 e-
L = 7 e-
M = 7 e-
N = 7 e-
O = 7 e-
K = 2 e-
L = 8 e-
M = 8 e-
N = 8 e-
GRUPOS
La repetición de las propiedades de los elementos en cada grupo recibe el nombre de ley periódica.
LEY PERIÓDICA
COMPUESTOS
Sustancias puras formadas por varios tipos de átomos (dos o más elementos) a partir de las cuales pueden obtenerse otras diferentes por procesos químicos.
REPRESENTACIÓN DE LOS COMPUESTOS
FÓRMULAS
NH3
Los símbolos indican los elementos que forman el compuesto
Los subíndices indican el número de átomos de cada clase en el compuesto
Símbolos y subíndices que representan al compuesto
MASA MOLECULAR
Es la masa de una molécula (expresada en unidades de masa atómica).
En el caso de compuestos iónicos se habla de masa fórmula (la masa de la mínima relación de átomos a partir de cuya repetición se puede formar la red iónica).
CÁLCULO DE LA MASA MOLECULAR
Calcula la masa molecular del ácido fosfórico, de fórmula H
3PO
4.
Datos de masas atómicas: H =1 u, P = 31 u, O = 16 u.
3 átomos de hidrógeno (H): 3 x 1 = 3
1 átomo de fósforo (P): 1 x 31 = 31
4 átomos de oxígeno (O): 4 x 16 = 64 +
98
Solución: Masa molecular del H3PO
4: 98 u
EL MOL
● Es la unidad de cantidad de sustancia del Sistema Internacional.
● Un mol de cualquier sustancia equivale a una cantidad fija de partículas de ella (concretamente 6,022 · 1023 partículas, un número enorme, que representamos por N
A).
● Como, en general, las partículas de una sustancia tiene una masa diferente a las de otras sustancias un mol tiene masas diferentes según la sustancia (pero igual número de partículas).
EL MOL
● La masa de un mol de una sustancia (masa molar) se escogió de manera que coincide con una cantidad de gramos igual al número que indica la masa de una partícula de esa sustancia en unidades de masa atómica.
MASA MOLAR
EL MOL
EJEMPLO:● La masa atómica del oxígeno es 16 u.
● Una molécula de oxígeno (O2) pesará:
● 16 x 2 = 32 u (masa molecular del O2)
● 32 g de oxígeno (O2) son 1 mol de O
2 (masa
molar).
● Contienen 6,022 · 10 23 moléculas de O2.
EJEMPLO:● La masa atómica del hidrógeno es 1 u.
● Una molécula de hidrógeno (H2) pesará:
● 1 x 2 = 2 u (masa molecular del H2)
● 2 g de hidrógeno (H2) son 1 mol de H
2 (masa
molar).
● Contienen 6,022 · 10 23 moléculas de H2.
EL MOL
En 32 g de O2 hay igual número de moléculas
de oxígeno que moléculas de hidrógeno hay en 2 g de H
2, porque en esas cantidades
seguimos conservando la relación en masas que hay entre una molécula individual de O
2
(32 u) y una de H2 (2 u).
EL MOL
EL MOLSi no lo has entendido con átomos y moléculas vamos a probar con algo más cotidiano: tornillos y tuercas.
Imagina unas tuercas de 5 gramos cada una:
Imagina los tornillos que encajan en ellas, de 12 gramos cada uno:
Si cogemos un montón de tuercas y un montón de tornillos que guarden la misma relación en peso que una sola tuerca y un solo tornillo (5/12) ambos montones contendrán igual número de piezas.
POR EJEMPLO:
50 g de tuercas → 5 x 10 → 10 tuercas120 g de tornillos → 12 x 10 → 10 tornillos
50 5120 12
=
500 g de tuercas → 5 x 100 → 100 tuercas1200 g de tornillos → 12 x 100 → 100 tornillos
500 51200 12
=
EL MOL
De igual modo 5 kg de tuercas y 12 kg de tornillos contendrán ambos igual número de piezas (concretamente 1000) porque seguimos conservando la relación en masa de las piezas individuales (5/12).
Esto es lo que hicieron los químicos, para su unidad de cantidad de sustancia tomaron la cantidad en gramos numéricamente igual al peso de una sola partícula, en unidades de masa atómica, esta es la masa molar de la sustancia.
EL MOL
SI AUN NO HAS ENTENDIDO QUÉ ES EL MOL PRUEBA AQUÍ
NA = Número de Avogadro (6.022 · 10 23)
N = número de partículasn = número de moles
n =
NN
A
N = n · NA
EL MOL
RELACIÓN ENTRE EL NÚMERO DE PARTÍCULAS Y EL NÚMERO DE MOLES
M = masa molarm = masa de sustancian = número de moles
n =
mM
m = n · M
EL MOL
RELACIÓN ENTRE LA MASA Y EL NÚMERO DE MOLES
CÁLCULOS CON EL MOL
¿Cuántas moléculas de agua contendrá un recipiente con 0,5 moles de agua?
Multiplicamos el número de moles por las partículas que hay en un mol:
N = n x NA = 0,5 mol x 6,022 · 1023 moléculas
1 mol
= 3,011 · 1023 moléculas
CÁLCULOS CON EL MOL
¿Cuántos moles serán 18,066 · 1024 moléculas de agua?
Dividimos el número de moléculas entre el número de moléculas hay en un mol:
n =
NN
A
18,066 · 1024 moléculas
6,022 · 1023 moléculas/mol= = 30 mol
CÁLCULOS CON EL MOL
¿Cuántos moles serán 92 gramos de etanol, cuya fórmula es C
2H
6O? (Datos: masas
atómicas: C = 12 u, H = 1 u, O = 16 u)
1º Calculamos la masa molar del etanol (C2H
6O):
2 átomos de carbono = 2 x 12 = 246 átomos de hidrógeno = 6 x 1 = 61 átomo de oxígeno = 1 x 16 = 16 +
46
2º Calculamos el número de moles
n =
mM
92 g de etanol
46 g de etanol/mol= = 2 mol
CÁLCULOS CON EL MOL
¿Cuánto pesarán 0,7 moles de metano (de fórmula CH
4)? (Datos: masas atómicas: C = 12
u, H = 1 u)
1º Calculamos la masa molar del metano (CH4):
1 átomo de carbono = 1 x 12 = 124 átomos de hidrógeno = 4 x 1 = 4
16
+
2º Calculamos la masa
m = n · M = 0,7 mol x 16 g/mol = 11,2 g
COMPOSICIÓN CENTESIMAL DE UN COMPUESTO
Tanto por ciento en masa de cada uno de lo elementos que forman el compuesto Se puede calcular fácilmente a partir de la fórmula del compuesto y las masas atómicas.
COMPOSICIÓN CENTESIMAL DE UN COMPUESTO
CÁLCULO
Calcula la composición centesimal del nitrato de potasio, cuya fórmula es KNO
3.
1 átomo de K = 1 x 39,1 = 39,11 átomo de nitrógeno = 1 x 14 = 143 átomos de oxígeno = 3 x 16 = 48 +
101,1
% de K = x 100 = 38,68 % 39,1101,1
% de N = x 100 = 13,84 % 14101,1
% de K = x 100 = 47,48 % 48101,1
Rafael Ruiz GuerreroDepartamento de Ciencias de la Naturaleza
IES Ricardo Delgado VizcaínoPozoblanco (Córdoba)
Más recursos en www.fqrdv.blogspot.com
CRÉDITOS IMÁGENES:- Diapositiva 2: Azufre cristalino, de Tator1982;oro de Striving a goal;diamante de cliff1066TM; grafito de mediateca educamadrid; magnesio de kalipedia. - Diapositiva 13: Chemistry de hans s.
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