tabla periodica, estudio de los elementos quimicos
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
“MINISTERIO DE EDUCACIÓN
UNIDAD DE GESTION EDUCATIVA LOCAL 05
SAN DE LURIGANCHO- EL AGUSTINO
INSTITUCIÓN EDUCATIVA N° 113 “MANUEL ALOMIA ROBLES”
DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE
QUINTO DE SECUNDARIA
Prof. José Rivera Aldave
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
“MINISTERIO DE EDUCACIÓN
UNIDAD DE GESTION EDUCATIVA LOCAL 05
SAN DE LURIGANCHO- EL AGUSTINO
INSTITUCIÓN EDUCATIVA N° 113 “MANUEL ALOMIA ROBLES”
DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE
Prof. José Rivera Aldave
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
INTRODUCCIÓN:
La idea de clasificar los elementos, es tan antigua como las mismas concepciones sobre su
existencia. Demócrito, el creador de la Filosofía Atomística de la Materia, afirmaba que: “Las
variedades de las cosas dependen de la naturaleza de sus átomos constituyentes, así el alma
está formada por átomos finos y redondeados semejantes a los del fuego y el cuerpo humano por
átomos ordinarios”.
TRIADAS DE DOBEREINER (1829): Químico alemán, agrupó de tres en tres a los elementos con
propiedades químicas muy parecidas y con pesos atómicos aproximadamente iguales, o el peso
atómico del elemento de un medio aproximadamente la media aritmética de los otros dos así por
ejemplo:
Hierro
Cobalto
Niquel
56
59
59
Cloro
Bromo
Yodo
35
60
127
Azufre
Selenio
Telurio
32
79
128
OCTAVAS DE NEWLANDS (1864): Estableció que cuando los elementos se ordenan en orden
creciente a sus pesos atómicos, reaparecen las semejanzas de propiedades físicas y químicas
después de cada intervalo de 8 elementos. A causa de cierta semejanza con la escala musical,
Newlands denominó esta la “LEY DE LAS OCTAVAS”. Su propuesta fue ridiculizada. Sin
embargo, más adelante se llegó a reconocer su importancia fundamental, siendo galardonado con la
“DAVY MEDAL AWARD” en 1887.
H Li Be B C N O
295
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
F
Cl
Na
K
Mg
Ca
Al
Cr
Si
Ti
P
..
S
..
MENDELEYEV (RUSO) Y MEYER (ALEMÁN) (1869): Como consecuencia de sus esfuerzos
independientes comienzan a evolucionar finalmente la Clasificación Periódica. Las ideas de
Mendeleyev sobre la clasificación de los elementos se basan en gran parte sobre consideraciones
de las propiedades químicas, mientras que la de Meyer, hacía más hincapié en sus
características físicas. Sin embargo ambos hicieron resaltar la Ley de la Periodicidad de
Propiedades en función a los Pesos Atómicos. Mendeleyev fue mucho más lejos que Meyer en
lo referente a claridad de exposición, significación de series e impares de los elementos,
importancia de la Ley Periódica, elementos de Transición, etc. por lo que se le reconoce mayor
aportación a este desarrollo. Los trabajos de Mendeleyev y Meyer, fueron publicados en marzo y
diciembre de 1869, respectivamente.
CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS SEGÚN MENDELEYEV: Mendeleyev ordenó su
clasificación de acuerdo a la ley siguiente; LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS SON
UNA FUNCIÓN PERIÓDICA DE SU PESO ATÓMICO. Colocó los cuerpos simples, deja líneas
horizontales llamados SERIES según el orden creciente de sus pesos atómicos y observó que los
elementos así colocados diferían de sus propiedades análogas a las anteriores. Ubicando además
estos elementos uno debajo de los otros.
Formó FAMILIAS NATURALES de propiedades semejantes, consiguió de esta manera 8
columnas verticales que denominó GRUPOS.
IMPORTANCIA DE LA CLASIFICACIÓN DE MENDELEYEV:
1. Las familias naturales están agrupadas según su valencia, tales como F, Cl, Br,.....; colocados
en una misma columna.
2. Permitió descubrir ciertas analogías no observadas, como las del boro y aluminio.
3. Consiguió determinar los pesos atómicos de ciertos elementos como el berilio.
4. Los gases nobles, posteriormente descubiertos, encontraron un lugar adecuado en dicha
clasificación (a la derecha del grupo VII ) perfeccionando la tabla.
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 5. En el cuadro se dejaron casillas vacías en las que Mendeleyev PREDIJO, serían ocupadas por
elementos desconocidos, cuyas propiedades se atrevió a determinar; predicciones que años
después fueron confirmados:
Eka-aluminio : Galio (Boisbaudran, 1875)
Eka-boro : Escandio (L. Nelson, 1879)
Eka-silicio : Germanio (C. Winkler, 1886)
INCONVENIENTES DE ESTA LEY PERIÓDICA:
1. El hidrógeno no encuentra una posición única.
2. Presenta dificultades para la ubicación de las tierras raras.
3. Algunos elementos están colocados con relación a sus pesos atómicos en posición a su
propiedad. Así por ejemplo, el cobre, la plata, y el otro se encuentran en el grupo de los metales
alcalinos.
4. Ordenando a los elementos en función a sus pesos atómicos, entran en contradicción las
parejas K-Ar, I-Te, Ni-Co, que deben invertirse para adecuarse a la tabla.
CLASIFICACIÓN ACTUAL DE LOS ELEMENTOS: En 1913, el Inglés HENRY G. MOSELEY
estableció un método de obtención de valores exactos de la carga nuclear, y en consecuencia el
número atómico de los elementos.
Con este criterio científico como BOHR, WERNER Y RYBERG, propusieron ordenar el sistema
periódico de los elementos, “en orden creciente a su número atómico”, tal modo que se
correspondan en columnas los elementos que tienen propiedades análogas. La forma actual, es
denominada también “FORMA LARGA”
PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS Y LA TABLA PERIÓDICA:
1. ELECTRONEGATIVIDAD (EN): Es la capacidad de un átomo, que comparte un enlace
molecular; de desplazar hacia si el par de electrones de enlace.
2. CARÁCTER NO METÁLICO (NM): Los no metales tienen la característica de ganar electrones.
3. CARÁCTER METÁLICO (M): Los metales tienen la característica de perder con mucha
facilidad de electrones de su último nivel.
4. RADIO ATÓMICO (R.A): Es la distancia entre núcleo y la última capa electrónica de un
elemento neutro, pero con el entorno de una nube electrónica no puede ser definido con
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
precisión, experimentalmente se calcula como la mitad de la distancia entre dos átomos iguales
unidos por determinado tipo de enlace. Esta cantidad se mantiene constante en las uniones de
átomos diferentes y permite considerar constantemente el radio atómico.
EVALUACIÓN
1.) Clasificó a los elementos en triadas______________ y en octavas___________________
a) Newlands – Dobereiner b) Meyer – Newlands c) Mendeleiev – Ryberg
d) Dobereiner – Newlands e) Werner – Mendeleiev
2.) Mendeleiev ordena a los elementos en función a____________ atómicos, en la actualidad se
ordena por su______________ atómico.
a) Pesos-número b) número-pesos c) electronegatividad-pesos
d) pesos-electronegatividad e) números-protones
3.) Los alquimistas buscaron_________________ que daba la vida eterna y_______________
que transmutaba todo metal en oro.
a) elixir de la vida-flogisto b) flogisto-piedra filosofal c) flogisto-elixir de la vida
d) piedra filosofal-elixir de la vida e) elixir de la vida-piedra filosofal
4.) Los elementos de los griegos fueron: ____________, fuego, ____________, tierra.
a) aire-éter b) éter-frío c) agua-aire d) helio-húmedo e) agua-suelo
5.) Determinó un método exacto para obtener el valor de la carga nuclear y números atómicos.
a) Ryberg b) Moseley c) Bohr d) Werner e) Meyer
6.) En la tabla moderna las familias ______________ llegan al subnivel S.
a) IA – IIA b) IIIA-IVA c) IVA-VA-VIA d) VIIA-VIIIA e) VIIIA-IA
7.) Los metales de transición (familia B) lo ocupa el subnivel_______ y tienen a________
elementos por nivel.
a) p – 6 b) d – 10 c) S – 2 d) f – 14 e) d – 9
8.) Los metales de transición interna pertenecen al subnivel_____ y tienen a______ elementos
por nivel.
a) p – 6 b) S – 2 c) f – 14 d) d – 10 e) f – 12
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 9.) El subnivel P pertenece a____________ y ___________ tienen a _____ elementos por nivel.
a) metales-metaloides-10 b) no metales-metaloides-6 c) gases nobles-metales-14
d) no metales-gases nobles - 6 e) metaloides-gases nobles-6
10.) Los símbolos químicos vienen de nombres en idioma___________
y____________
a) Inglés-francés b) latín-castellano c) latín-inglés d) griego-francés e) griego-latín
11.) Natrium
a) Potasio
b) Sodio
c) Nitrógeno
d) Estaño
e) Antimonio
12.) Hidrargyrum
a) Hidrógeno
b) Hierro
c) Mercurio
d) Plomo
e) Azufre
13.) Kalium
a) Tungsteno
b) Calcio
c) Astato
d) Potasio
e) Vanadio
14.) Argentum
a) Plata
b) Aluminio
c) Arsénico
d) Actinio
e) Argón
15.) Relacionar:
a) Dobereiner ( ) orden de pesos
b) Mendeleiev ( ) orden por número
c) Newlands ( ) triadas
d) Moseley ( ) establece el número
e) Ryberg ( ) octavas
a) b, c, d, a, e b) a, c, d, e, b
c) d, c, b, a, e d) e, a, c, d, b
e) d, e, a, d, c
16.) Relacionar:
a) Marie Curie ( ) oxígeno
b) Nelson ( ) germanio
c) Lavoissier ( ) polonio
d) Winkler ( ) galio
e) Boisbaudran ( ) escandio
a) c, d, a, e, b b) e, d, a, b, c
c) d, c, b, a, e d) c, a, d, e, b
e) d, c, e, a, b
17.) Relacionar:
a) Anfígenos ( ) xenón
b) Halógenos ( ) rubidio
c) Gas noble ( ) azufre
d) Metaloides ( ) yodo
e) Alcalinos ( ) galio
a) b, c, d, a, e b) d, c, b, a, e
c) c, e, a, b, d d) c, a, e, b, d
e) e, c, b, a, d
18.) Relacionar:
a) Carbonoides ( ) S2
b) Nitrógenoideos ( ) S2, P5
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Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
c) Alcalino térreos ( ) S2, P2
d) Halógenos ( ) S2, P4
e) Anfígenos ( ) S2, P4
a) b, c, d, e, a b) c, d, e, a, b
c) e, d, a, c, b d) c, d, a, e, b
e) d, c, a, b, e
19.) ALOTROPÍA:_____________________________________________
___________________________________________________________________________
________________
ANFÓTEROS:_______________________________________________________________
___________________________________________________________________________
20.) ANFÍGENOS:
_____________________________________________________________
___________________________________________________________________________
21.) HALÓGENOS:
____________________________________________________________
___________________________________________________________________________
22.) FLOGISTO:
______________________________________________________________
___________________________________________________________________________
23.) Marcar Verdadero o Falso.
a) VVFF
a) Todos los anfígenos son sólidos excepto el oxígeno que es gaseoso ( v ) ( f ) b) FVFV
b) El polonio es un anfígeno radioactivo descubierto por María Slodowska ( v ) ( f ) c) FFFV
c) Los halógenos se presentan como biatómicos, muy electronegativos ( v ) ( f ) d) VVVF
d) Los alcalinos son estables ante el agua y forman aniones ( v ) ( f ) e) FFVV
24.) Marcar Verdadero o Falso. a) FVFV
a)Los gases nobles forman enlaces simples y dobles ( v ) ( f ) b) VFVF
b)La primera familia de los no metales es la de carbonoideos ( v ) ( f ) c) FFVV
c) El carbono tiene forma alotrópica como diamante ( v ) ( f ) d) VVFF
300
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista d)La familia nitrogenoidea tiene al fósforo que es venenoso ( v ) ( f ) e) VVVF
Desarrollar (Cuaderno)
25.) Explicar la importancia del flogisto para el avance de la química.
26.) Averiguar el hallazgo de 10 elementos con sus descubridores.
27.) Escoger 5 elementos de diferentes familias y dar sus propiedades,
usos en la industria e importancia.
28.) Averiguar la biografía de 2 científicos que ayudaron a clasificar los
elementos químicos.
29.) Llenar la tabla periódica en blanco, colocando símbolos, pesos y
valencias.
IA VIIIA
Alcalinos IIA
1 1 Alcalino
térreos METALES DE TRANSICIÓN IIIA IVA VA VIA VIIA 2
2 3 4 Frágiles VIIIB Dúctiles Maleables 5 6 7 8 9 10
3 11 12
IIIB IVB VB VIB VIIBd 1 d X d X+1
IB IIB13 14 15 16 17 18
4 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
5 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
6 55 56 57La 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
7 87 88 89Ac 104 105 106 107 108 109 110
s 1 s 2 d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 p 1 p 2 p 3 p 4 p 5 p 6
301
Carb
ono
Halógenos
Anfígenos
Gases Nobles
Nitro
genoi
de
Metaloides
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
657
Lantánidos
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
789
Actínidos
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14
CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN FORMA GENERAL
1) METALES.- Cuerpo simple, buen conductor de electricidad y de calor, dúctiles y maleables.
a) METALES REPRESENTATIVOS . Los elementos representativos son aquellos cuyas
propiedades en un mismo grupo no varían sustancialmente, tienen propiedades similares. Son
considerados representativos los elementos de nivel A. ejemplo el grupo VII A tiene a los
halógenos.
Los electrones de alta energía de los metales representativos se hallan en los orbitales s, de los
no metales en orbitales p, de los gases nobles en orbitales P (excepto el helio), de los elementos
de transición en orbitales d y elementos de transición interna en orbitales F.
S1 Gases
Metales S2 No metales Nobles
Representativos Elementos de transición P1…………….…. P6
d1……………………….. d10 Metaloides
Actinidos
Lantanidos Elementos de transición interna F1……….. F14
b) METALES DE TRANSICIÓN .
Fe, Cu, Ag, Au. Fe26 Cu29, 2e-, 8e-, 14 e-, 2e-
c) METALES DE TRANSICIÓN INTERNA. Lantánidos y actínidos
302
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 2) NO METALES.- Tienen características opuestas a los metales, tiene la tendencia de
ganar e-.
ANFÍGENOS. O2, S, Se, Te, Po (VI-A). ns2, np4
El O2 es el más abundante en la tierra presente en los seres vivos, aire, agua y óxidos.
Tiene 6 electrones de valencia. El S es hallado en yacimientos mineros en estado sólido.
Algunos presentan el fenómeno de alotropía. (ejem: O2 – oxígeno O3 ozono)
Todos son sólidos excepto el oxígeno (gaseoso)
El Polonio (Po) pertenece a este grupo pero es un elemento radioactivo.
HALÓGENOS. F2, Cl2, Br2, I2 (VII-A) ns2, np5
Son engendradores de sales, derivados del cloruro de sodio (sal común), no están libres en la
naturaleza.
Sus moléculas son biatómicas F2, Cl2, Br2, I2
Son buenos oxidantes. Todos reaccionan con los metales formando haluros.
Tiene 7 electrones de valencia en su última capa.
Son muy electronegativas (el fluor es el mayor).
Forman aniones monovalentes (atraen 1 electrón del I-A.)
3) GASES NOBLES.- He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, son gases inertes.
Tiene 8 e- en su capa externa, excepto el helio que tiene sólo 2e-/ moléculas monoatómicas
Su configuración electrónica siempre termina en np6, excepto He que termina 1s2.
No interaccionan con el oxígeno para formar óxidos.
DESCRIPCIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA
Constituido por los niveles (7) y familias.
FAMILIA A . Corresponde a las propiedades básicas que presentan algunos elementos
químicos, según su naturaleza de reacción al formar enlaces químicos fuertes, así como en
función a su estructura electrónica similar que corresponde al último nivel capa o piso de energía
entendidas como nivel de valencia o nivel de oxidación.
Los grupos o familias del nivel A son los siguientes:
303
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista IA. Metales Alcalinos. ns1 H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.
(Reaccionan violentamente con e agua, con el oxígeno-forman óxidos básicos)
Reaccionan con halógenos formando el cloruro, buenos conductores de electricidad.
Forman cationes monovalentes (Pierden con facilidad su electrón final)
II A. Metales Alcalinos Terreos. Ns2 (Segunda familia de los metales ligeros) Be, Mg,
Ca, Sr, Ba, Ra.
Todos los elementos tienen 2 electrones en su última capa, formando cationes divalentes.
Más densos que el agua. Muy reactivos al agua generando energía.
No se hallan libres en la naturaleza, están combinados formando compuestos del tipo iónico
excepto el Berilio que sólo forma enlaces covalentes.
III A. Familia del Boro o trivalentes del Boro. Ns2, np1 B, Al, Ga, In, Ta (1ra
familia de no metales)
El boro y el aluminio son los elementos más frecuentes están como compuestos (borax y
bauxita) mientras que el resto del grupo son escasos.
El aluminio es el más abundante, siendo el 3ro en abundancia en la naturaleza.
IV A. Familia del Carbono o Carbonoideos. Ns2, np2 (2da familia de los no metales)
C, Si, Ge, Sn, Pb.
Estos elementos presentan una variedad de formas alotrópicas y sus propiedades están de
acuerdo a cada variedad. El silicio luego del oxígeno es el más abundante en la tierra.
El carbono es la base molecular de la materia viva por su tetravalencia y auto saturación.
ALOTROPÍA. Cambio en las propiedades de un elemento sin alterar su estado.
Estos elementos poseen propiedades características de los metales y de los no metales a la vez,
caso de que a excepción del carbono, el resto tiene aspecto de metales.
V A. Familia del Nitrógeno o Nitrogenoideos. Ns2,np3(3ra familia de los no metales)
N2, P4, As, Sb, Bi.
El nitrógeno (71% en la naturaleza) es un gas incoloro, inodoro y poco soluble en agua, no
combustible.
304
7 1+
Li3
2
IA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista El fósforo se encuentra como minerales, tiene formas alotrópicas, sólido a T° ambiente, muy
venenoso combinándose con los halógenos desprendiendo gran cantidad de luz y calor.
VI A. Familia del Oxígeno o Anfígenos. Ns2,np4 (4ta familia de los no metales) O2, S,
Se, Te, Po
El O2 es un gas, incoloro, inodoro e insípido, poco soluble, soluble en soluciones orgánicas.
El S, es una sustancia sólida de color amarillo limón, inodora, quebradiza, mal conductor de calor
y electricidad.
VII A. Halógenos o Familia del Fluor. Ns2,np5 (5ta familia de los no metales) F2, Cl2,
Br2, I2
VII A. Gases nobles. ns2, ns6 He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, son gases inertes.
CGRUPO IA ALCALINOS ns1
Tienen 1 e– en su capa más externa de valencia y son monovalentes positivos.
Forman óxidos básicos al reaccionar con el oxígeno. Elementos químicamente activos.
Electropositivos. 4 M + O2 2 M2 O
Agentes reductores. 4 Li + H2 O 2 Li OH + H2
Reaccionan violentamente con agua. Reaccionan con los Halógenos dando sales haloideas.
Iónicos son buenos conductores de la corriente eléctrica.
Metales muy blandos de bajo punto de fusión.
LITIO. Metal blanco plateado, coloración roja de su llama.
No está presente en estado nativo, sólo como compuestos (silicatos)
Presente en el agua de mar y aguas minerales (propiedades diuréticas)
Es el elemento más ligero de los no gaseosos.
Se obtiene por una mezcla de cloruros de litio y potasio fundidos (electrolisis)
APLICACIONES. En cerámica como agente opacizante y aglutinante
Usado en el campo nuclear el isótopo 7Li usado en reactores nucleares de resistencia térmica.
Usado en metalurgia como degasificante, desoxidante y purificante.
305
23 1+
Na11
3
IA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En medicina como agente terapéutico en el síndrome maniaco-depresivo.
El hidróxido de Litio LiOH se usa como purificador de aire en submarinos.
El hidruro de litio es componente de cohetes y el perclorato de litio LiClO4, es usado
como comburente de propelentes de cohetes.
SODIO. Sexto elemento más abundante en la corteza terrestre
su mineral más abundante es la sal gema NaCl (cloruro de sodio)
Se encuentra en forma de carbonatos, nitratos, sulfatos y boratos.
En los mares tiene una proporción de 30 g de NaCl por litro de agua.
Da una llama amarilla. Líquido es un excelente conductor de calor (sustancia enfriante). A T°
ambiente es un sólido maleable, en estado líquido parece al mercurio.
La reacción con agua es explosiva ya que el calor desprendido quema el oxígeno que se forma.
Reacciona fácilmente con el cloro, flúor, azufre, selenio y telurio, es necesario T°
elevadas para que reaccione con nitrógeno, fósforo: arsénico y antimonio.
EMPLEO. Como aleación del plomo en la producción del tetraetil plomo y tetra metil
plomo como antidetonante de la gasolina.
CLORURO DE SODIO. Sal gema. NaCl; es un cuerpo sólido que cristaliza en cubos,
incoloro de sabor salado característico, muy soluble en agua.
Delicuescencia (absorción de humedad ambiental) que presenta se debe a la impureza con
cloruro de magnesio MgCl2 y el cloruro de calcio CaCl2.
Usado en la alimentación humana, en conservación de carnes y pescado (salazón) y como
materia prima para obtener ácido clorhídrico y carbonato de sodio.
HIDRÓXIDO DE SODIO. Cuerpo sólido blanco, muy soluble en el agua.
Es muy delicuescente donde se carbonata fácilmente en el CO2 del ambiente.
Es una base muy enérgica y corrosiva llamado soda cáustica. Con grasa dan jabones.
Usado en la industria textil, del papel, de esmaltes y barnices.
CARBONATO DE SODIO. Cristales altamente eflorescentes (en el
aire se deshidratan pasando a una forma amorfa). Es la sal de soda usado en
el lavado de ropa y en la fabricación de vidrio, depuración de aguas.
306
39 1+
K19
4
IA
85 1+
Rb37
5
IA
133 1+
Cs55
6
IA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
POTASIO. Arde con una llama violeta.
Ampliamente difundido en la corteza terrestre, constituye el
2,5% del peso, concentraciones elevadas en las plantas. Los
iones de potasio K+ desarrollan un papel importante en la transmisión de
impulsos nerviosos.Es un metal blando, uno de los reductores más potentes,
fuertemente cáustico.
USOS. En estado elemental se usa en aleación con el sodio como fluido.
Termo aislante en los reactores nucleares. Además en forma combinada se usa como fertilizante
como cloruro de potasio KCl, nitrato de potasio (salitre caro) KNO3 y sulfato de potasio K2SO4
Bromuro de potasio Kbr usado en fotografías y fármaco sedante.
Carbonato de potasio K2CO3 usado en fabricación de jabones, vidrio y esmaltes.
Clorato de potasio KClO3 oxidante energético usado como herbicida y desinfectante, también en
explosivos, fuegos artificiales y materiales inflamables.
Hidróxido de potasio KOH base muy fuerte usada en la preparación de
jabones blandos y pilas alcalinas de níquel – hierro potasa cáustica.
RUBIDIO. Abundante en las pegmatitas, también en los
basaltos, calcáreas, arcillas, granitos, agua de mar.
Su isótopo Rb87 es radiactivo. Reacciona con el fósforo, azufre, el silicio y el germanio. En
contacto con la piel provoca quemaduras con destrucción de tejidos. Usado como indicador del
tiempo geológico con la desintegración del Rubidio 87. Usado en Células fotoeléctricas.
CESIO. Se encuentra en mínima cantidad en minerales de potasio.
Es un metal muy blando, blanco plateado.
Sus isótopos artificiales son fuertemente radiactivos formados en
reacciones de fusión nuclear. Usado en células fotoeléctricas por su alta tendencia a
liberar electrones. Reacciona con el aire, en agua se inflama y por encima de 300° C
307
223 1+
Fr87
7
IA
1 1+
H 1
1
IA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista corroe el cristal. El hidróxido de cesio CsOH se usan en baterías que funcionan con temperatura.
Limpia tubos de vació.
FRANCIO. Es el elemento más metálico, es muy radiactivo, presente en
cantidades infinitesimales en minerales de uranio.
HIDRÓGENO Y SUS COMPUESTOS OXIGENADOS
El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo (99% del sol)
La energía solar proviene de la fusión nuclear de hidrógeno que transmuta a
Helio. En la tierra se encuentra combinado con todos los compuestos
orgánicos (hidrocarburos) en el agua y de forma inorgánica como ácidos y como
hidróxidos. CAVENDISH en 1766 obtuvo hidrógeno como gas, de ahí viene su
nombre “engendrador de agua”.
Propiedades físicas: gas incoloro, inodoro e insípido. Es el gas más liviano que
existe (14 veces más liviano que el aire). Tiende a escaparse del campo gravitatorio y
dispersarse en el espacio. Insoluble en el agua, difusible: atraviesa cuerpos porosos o láminas
calientes de Paladio.
Propiedades químicas: Combustible combinándose con el oxígeno para formar agua y el
aire forma una mezcla explosiva. Reductor: Al quitar oxígeno a sustancias para formar agua.
Con los Halógenos forma ácidos hidrácidos con enlaces iónicos una vez disueltos en agua.Con
los metales activos forman Hidruros. A T° ambiente es poco reactivo por su covalencia, arde con
llama azulada y muy calórica.
Usos: Síntesis del amoniaco NH3 y en la hidrogenación del aceite de pepita de algodón para
fabricar manteca vegetal. Anteriormente se usó en el soplete oxhídrico hoy sustituido por el
oxiacetilénico. En estado líquido se usa mezclado con oxígeno líquido como propulsores de
motores para cohetes.
ISÓTOPOS. Protio; el hidrógeno ordinario; masa 1, diatómico 1H 1
308
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Deuterio: descubierto por UREY en 1931, hay 1 átomo de deuterio por cada 6 mil átomos de
protio. Masa 2, D o H2 es un gas diatómico D2 1H 2. Es importante como elemento indicador en
trabajos químicos y biológicos de investigación.
Tritio Radiactivo; masa 3, T o H3, descubierto en 1934, existe en el agua 1H 3 en la proporción
de un átomo por cada billón de átomos de protio.
EVALUACIÓN
01. Los Alcalinos tienen____________ en su último nivel siendo__________________
a) 1 electrón – divalentes b) 2 electrones – monovalentes c) 1 electrón – monovalentes
d) 2 electrones – divalentes e) 3 electrón – divalentes
02. Al unirse con el oxígeno forman ____________ básicos en el PH van desde ____________
a) óxidos – 0 al 7 b) ácidos – 7 al 14 c) hidróxidos – 0 al 7
d) anhídridos – 7 al 14 e) óxidos – 7 al 14
03. Los Alcalinos al perder su electrón es________________________ siendo un
agente______________ en una reacción química.
a) Electropositivo – reductor b) Electronegativo – reductor c) Electropositivo – oxidante
d) Electropositivo – oxidante e) Electronegativo – oxidante
04. Con el agua reaccionan_______________ y con los_________________dan sales haloideas.
a) Lentamente – Halógenos b) violentamente – Halógenos c) violentamente – anfígenos
d) rápidamente – anfígenos e) suavemente – Halógenos
05. Los Alcalinos son metales________________ con bajo punto de ___________________
a) Duros – fusión b) blandos – ebullición c) fuertes – fusión
d) blandos – fusión e) blandos – solidificación
06. La llama del Litio es ______________, sólo se halla como______________ siendo el
más______________ de los no gaseosos.
a) Azul – óxidos – ligero b) roja – compuestos – pesado c) roja – carbonatos – ligero
d) verde – compuestos – ligero e) roja – compuestos – ligero
07. El Li7 se emplea en los _________________ nucleares de resistencia ________________
a) Misiles – térmica b) reactores – calórica c) centros – térmica
309
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
d) reactores – térmica e) reactores – química
08. El hidróxido de Litio se usa como ________________ de aire en __________________
a) Purificador – aviones b) propulsor - submarinos c) purificador – submarinos
d) purificador – barcos e) propulsor – barcos
09. El ____________de Litio es componente de cohetes y el ______________ de Litio es un
comburente de ______________ de cohetes.
a) Óxido – hidróxido – propelentes b) hidruro – perclorato – propelentes
c) hidrácido – perclorato – propulsores d) hidróxido – perclorato – propelentes
e) hidruro – permanganato – propelentes
10. El Litio está presente en aguas _________________y se obtienen por _________________
a) Minerales – electrolisis b) Minerales – hidrólisis c) saladas – electrolisis
d) dulces – electrolisis e) Minerales – destilación
11. El Litio se usa en:
Medicina: ___________________________________________________________________
Cerámica: ___________________________________________________________________
Metalurgia: ___________________________________________________________________
12. El Sodio es _________ donde su mineral más abundante es ___________ o cloruro de sodio
a) Natrium – sal gema b) Kalium – sal gema c) Natrium – Carnotita
d) Natrium – Potasa e) Kalium – Potasa
13. El Sodio de una llama_______________ empleando como sustancia ______________ al ser
excelente conductor de calor.
a) Blanca – enfriante b) Amarilla – enfriante c) Amarilla – combustible
d) Naranja – enfriante e) Verde – Comburente
14. A T° ambiental el Sodio es ______________ y como líquido se parece al ______________
a) Dúctil – mercurio b) maleable – cloro c) maleable – mercurio
d) dúctil – Fluor e) maleable – yodo
15. El Sodio con agua dan una reacción ____________ al quemar el______________ por el
excesivo calor que se produce.
310
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Ligera – oxígeno b) violenta – hidrógeno c) ligera – hidrógeno
d) violenta – oxígeno e) suave - oxígeno
16. El Sodio se emplea como_____________ del Plomo como ______________de la gasolina
a) Aleación – detonante b) disolvente – antidetonante c) aleación – anti comburente
d) solvente - detonante e) aleación – antidetonante
17. Delicuescencia: ____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
18. Comburente: ______________________________________________________________
______________________________________________________________________________
19. Eflorescente: _______________________________________________________________
______________________________________________________________________________
20. Cáustico: _________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
21. El cloruro de sodio se cristaliza en ________________ muy__________________en agua.
22. La sal gema se usa en: _______________________________________________________
______________________________________________________________________________
23. El hidróxido de sodio o____________________ es una base muy____________ y corrosiva
a) Potasa cáustica – débil b) soda cáustica – energética c) Potasa cáustica – energética
d) sosa cáustica – corrosiva e) sal de soda – débil
24. El carbonato de sodio es __________________ usado en lavado de ropas y fabricación de
_____________
a) Soda cáustica – vidrio b) Potasa Cáustica – vidrio c) sal de soda – plásticos
d) sal de soda – cerámicos e) sal de soda – vidrio
25. El Potasio arde con una llama _________, está en altas concentraciones en las __________
a) Violeta – plantas b) Verde - plantas c) Violeta - bacterias
d) blanca - algas e) azul - plantas
26. Los iones K+ ayudan a la _______________ de impulsos nerviosos, fuertemente _________
es un reductor potente.
311
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Transmisión – básico b) conversión – cáustico c) transmisión – cáustico
d) propagación – abrasivo e) transmisión - ácido
27. El Potasio en estado elemental se une al _________ como fluido _____________________
en reactores nucleares.
a) Sodio – termo aislante b) Litio – termo aislante c) Magnesio – termo aislante
d) Sodio – refrigerante e) Litio – termo refrigerante
28. Las formas combinadas del Potasio usadas como fertilizantes son:
* ________________________ * _____________________ * ________________________
29. Los compuestos del Potasio y sus usos son:
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
30. El Rubidio abunda en ______________, en basaltos, calcáreas, ______________, granitos.
a) Pegmatitas – sulfatos b) pegmatitas – arcillas c) estalactitas – arcillas
d) pegmatitas – carbonatos e) carbonatos – arcillas
31. El Rubidio se usa como indicador del tiempo _______________, en contacto con la piel
destruye ________________
a) Geológico – órganos b) espacial – tejidos c) Geológico – tejidos
d) Geológico – sistemas e) temporal – tejidos
32. El Cesio está en minerales de______________, siendo sus isótopos artificiales
fuertemente____________________
a) Vanadio – radioactivos b) Potasio – cáusticos c) Magnesio – radioactivos
d) Potasio – radioactivos e) Potasio – electronegativos
33. El Cesio en ______________ se inflama, por encima de 300° C _____________ el cristal.
a) Aire – corroe b) agua – refuerza c) aire – recubre d) tierra – refuerza e) agua – corroe
34. El Cesio se usa en: __________________________________________________________
______________________________________________________________________________
312
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista ______________________________________________________________________________
35. De los Alcalinos es el ____________ el más metálico, muy radioactivo y presente en
minerales de______________
a) Rubidio – uranio b) Litio – Thorio c) Francio – uranio d) Francio – Radón e) Cesio – uranio
36. El__________ es el más abundante del universo, en la energía solar se___________ al Helio
a) Hidrógeno – une b) Oxígeno – transmuta c) Hidrógeno – interacciona
d) Hidrógeno – transmuta e) Hierro – transmuta
37. Descubrió al Hidrógeno____________ ese nombre es por ser un______________ de agua
a) Cavendish – separador b) Becquerel – engendrador c) Lavoisier – engendrador
d) Cavendish – descomponedor e) Cavendish – engendrador
38. El Hidrógeno es un gas_____________ inodoro e_____________ siendo____________
más liviano que el aire.
a) Incoloro – insípido – 14 veces b) Incoloro – insípido – 10 veces
c) azulado – insípido – 14 veces d) verduzco – insípido – 12 veces
e) astringente – insípido – 14 veces
39. El Hidrógeno es ______________ en agua y es muy _______________ al atravesar
cuerpos porosos o láminas calientes de _________________
a) Soluble – difusible – Paladio b) insoluble – difusible – Paladio
c) insoluble – compacto – Paladio d) soluble – expansible – Paladio
e) insoluble – difusible – Plomo
40. El Hidrógeno es ________________ formando en el aire con el oxígeno una mezcla
____________, al quitar el oxígeno a sustancias en un_________________
a) Combustible – explosiva – reductor b) Comburente – explosiva – oxidante
c) Combustible – explosiva – oxidante d) Comburente – corrosiva – reductor
e) Combustible – cáustica – reductor
41. El Hidrógeno arde con una llama _____________ se usa en la síntesis del _____________
a) Violeta – amoniaco b) azulada – amoniaco c) azulada – metano
d) Amarilla – amoniaco e) azulada – cianuro
313
9 2+
Be4
2IIA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 42. Se usaba al Hidrógeno en el soplete _______________ y en la ______________ del aceite
de pepita de algodón.
a) Oxhídrico – descomposición b) oxiacetilenito – hidrogenación c) oxhídrico – hidrogenación
d) oxiacetilenito – descomposición e) oxhídrico – reconversión
43. El Hidrógeno líquido mezclado con _______________ líquido se usa en ______________
de motores de cohetes.
a) Oxígeno – reflectores b) nitrógeno – propulsores c) oxígeno – refrigerantes
d) oxígeno – propulsores e) nitrógeno – refrigerantes
44. Los isótopos del Hidrógeno son: _______________, _____________, y _______________
Desarrollar en el cuaderno:
45. Investigar sobre los trabajos de Cavendish.
46. Investigar sobre los trabajos de Urey.
47. ¿Qué importancia tienen los isótopos del Hidrógeno? Explicar.
48. Averiguar sobre científicos que descubren algunos elementos de la familia IA.
FAMILIA IIA ALCALINOS – TÉRREOS ns2
Tienen 2 e– en su nivel más externo. Ión bivalente positivo.
Arden en el aire. Descomponen al agua desprendiendo hidrógeno.
Son muy reactivos (aumenta con mayor número atómico)
Se encuentran sólo como compuestos (silicatos, sulfatos y carbonatos)
Con respecto a los alcalinos tienen mayor dureza, punto de fusión más alto y mayor densidad.
Reaccionan directamente con halógenos, oxígeno, carbono, azufre, selenio, telurio e hidrógeno.
BERILIO. Color blanco plateado muy raro en la naturaleza: 0,0006% de la
corteza terrestre. Se encuentra como mineral caso del berilo 3 BeO. Al2O3 . 6
SiO2 Silicato de aluminio y berilio, en estado puro es una piedra preciosa como
esmeralda o aguamarina. Es muy duro, ligero, punto de fusión y conductividad elevadas. No
presenta enlaces iónicos sólo covalentes. Usado en la industria nuclear como moderador y
314
24 2+
Mg12
3IIA
40 2+
Ca20
4IIA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista encamisado de elementos combustibles. Usado como material estructural de mísiles y
aeronáutica. Usado en trabajos con rayos láser.
En metalurgia como preparación de aleaciones con níquel y cobre son duros y resistentes.
MAGNESIO. Octavo en abundancia en la corteza terrestre (2,5%)
Sus minerales más importantes son dolomita (Mg CO3. CaCO3 carbonato mixto
de calcio y magnesio), magnesita MgCO3 y la Carnallita (MgCl2. KCl. 6 H2O
cloruro hidratado mixto de magnesio y potasio) Asbesto CaMg3(SiO3)4 silicato doble. Elemento
esencial de los tejidos musculares y base molecular de la clorofila.
Metal ligero de dureza media, se oxida con el aire formando una capa protectora de oxido.Arde
con una llama intensa de color blanco usado en fotografías “Flash”Carbonato de magnesio
usado como material refractario y terapia médica (antiácido)Sulfato de magnesio MgSO4 usado
en la fabricación textil y como laxante “sal de epson”
Magnalium; aleación de poco peso dura y resistente con 5 a 30% de
magnesio y el resto de aluminio usado en aviones.
Duraluminio; aleación con aluminio, magnesio, cobre y manganeso.
Hidróxido de Magnesio Mg(OH)2 por su poca solubilidad se usa con agua
como “leche de magnesia” como laxante y regula la acidez estomacal.
Talco; derivado del ácido metasilícico H2Mg3 (SiO3)4 usado en perfumería.
CALCIO. Metal sólido, blanco, blando y de peso específico, se oxida en el
aire húmedo, pero no en el aire seco.
Tercero en abundancia (3,4% de la corteza terrestre) luego del aluminio y el
hierro. Se encuentra como Calcita CaCO3 (mármol), dolomita, fluorita CaF2.
Es un elemento esencial para la vida, presente en los dientes como fosfato de calcio en lo huesos
y como ión Ca++ en la sangre.
El cuerpo humano contiene 1,5% de su peso en calcio con una ingesta de 500-800 mg diario, la
baja produce hipo calcemia con hiperactividad cardiaca, alteración muscular, el exceso hiper
calcemia determina reducción de excitabilidad muscular y nerviosa.
Sus sales expuestas a una llama arden rojo teja usado como indicador en química analítica.
315
88 2+
Sr38
5IIA
137 2+
Ba56
6IIA
226 2+
Ra88
7IIA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En estado metálico usado para eliminar impurezas de otros metales y fabricación de aleaciones.
Carbonato de calcio CaCO3 usado en la fabricación de papel, Caliza: cemento y vidrio.
Óxido de calcio CaO llamado Cal viva, sólido amorfo, blanco, muy ávido en agua.
Hidróxido de calcio Ca(OH)2 Cal muerta, usado como ligante en el cemento, fragua.
Sulfato de calcio dihidratado CaSO4. 2 H2O es el yeso por calentamiento da el:
Sulfato de calcio semihidratado CaSO4. ½ H2O o yeso de albañiles, “fraguado de yeso”
Cloruro de calcio usado como blanqueador de papel y desinfectante de agua.
ESTRONCIO. Sólo como compuestos en sulfatos SrSO4
en la Celestina y como carbonato SrSO3 Estroncianita. Es el
menos abundante de los alcalinos térreos (0,042%)
Al calentarlo da una llama carmesí.
Es maleable y dúctil, buen conductor de la electricidad.
El nitrato de estroncio Sr(NO3)2 usado en la fabricación de fuegos artificiales. El Estroncio
metálico se utiliza en bastantes aleaciones y colorantes de tubos de vacío
BARIO. Presente como sulfato de bario o baritina BaSO4 y
como carbonato de bario: BaCO3.Como metal se usa para
absorber trazar de gas en tubos de vacío. Oxido de bario BaO
usado como aditivo en aceites lubricantes.Sulfato de bario BaSO4 usado como pigmento blanco
en la industria del papel y pinturas. Componente de barras de perforaciones, carga en la industria
de vidrio y plásticos, en radiología como contraste en pruebas del tubo digestivo. Usado en el
sistema de encendido de automóviles.Carbonato de bario BaCO3 usado en la fusión del vidrio y
esmaltes. Nitrato de bario Ba(NO3)2 usado en pirotecnia da una llama de color verde.
RADIO. Observado por Becquerel en 1896; aislado en 1898 por Pierre y
Marie Curie.Metal blanco brillante fuertemente radioactivo.
Presente en la naturaleza en minerales de uranio como Pechblenda o
Carnotita.Emite radiaciones alfa , beta y gamma y se transforma en RADÓN.Es altamente
tóxico a los seres vivos.
EVALUACIÓN
316
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 01. Los Alcalinos térreos tienen ____________ en su último nivel siendo un catión __________
a) 3 electrones – trivalente b) 1 electrón – monovalente c) 2 electrones – trivalente
d) 3 electrones – divalente e) 2 electrones – bivalente
02. Los elementos de esta familia (II A) _____________ en el aire, descomponen el agua
desprendiendo ________________
a) Ebullicionan – hidrógeno b) arden – oxígeno c) Se evaporan – hidrógeno
d) arden – hidrógeno e) Se evaporan – oxígeno
03. Estos elementos (II A) se encuentran en ________________ sulfatos y _________________
a) Nitratos – carbonatos b) silicatos – nitratos c) silicatos – carbonatos
d) silicatos – fosfatos e) nitratos - fosfatos
04. Frente a los alcalinos tienen un punto de fusión más____________ y ___________ densidad
a) Bajo – menor b) alto – mayor c) Alto – menor d) Bajo - mayor e) estable - menor
05. El Berilio se encuentra en ______________ que es un silicato de_______________ y berilio
a) Berilo – aluminio b) Berilo – plomo c) Berilo – magnesio d) Burilo – aluminio e) Berilo –Zinc
06. El Berilio puro es una piedra preciosa como_______________ o ___________________
a) Diamante – aguamarina b) esmeralda – corindón c) esmeralda – aguamarina
d) Zafiro – aguamarina e) esmeralda – Amatista
07. El Berilio no presenta enlaces ______________ cuenta con punto de fusión y
_____________________elevados.
a) Metálicos – ebullición b) iónicos – condensación c) Covalentes – conductividad
d) covalentes – ebullición e) iónicos – conductividad
08. El Berilio es usado en:
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
09. Los minerales más importantes del Magnesio son:
a) _______________ b) _______________ c) _________________ d) ___________________
317
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 10. El Magnesio es la base molecular de la _________________ siendo esencial de los
________________ musculares.
a) Clorofila – tejidos b) Hemoglobina – tejidos c) Clorofila – miotomos
d) hemoglobina – impulsos e) Clorofila – compuestos
11. En el aire el Magnesio se ______________ formando una _________________________
a) Corroe – capa protectora b) oxida – capa protectora c) oxida – capa destructora
d) refuerza – capa protectora e) protege – capa aislante
12. La llama del Magnesio es de color ____________, se usa como ___________ en fotografías
a) Azul – flash b) blanco – diluyente c) verde – flash d) blanco – flash e) Amarillo – flash
13. Es usado el Magnesio en aleaciones de ____________ y automovilismo por su __________
a) Aeronáutica – Dureza b) metalurgia – ligereza c) metalurgia – dureza
d) aeronáutica – flexibilidad e) aeronáutica – ligereza
14. El_________________ de Magnesio es usado como antiácido y material________________
a) Carbonato – refractario b) Sulfato – refractario c) Nitrato – refractario
d) fosfato – refractario e) Carbonato – refectorio
15. El _______________ de Magnesio es un laxante llamado ______________________
a) Carbonato – sal de epson b) Nitrato – sal de epson c) sulfato – sal de epson
d) Fosfato – sal de epson e) sulfato – sal de soda
16. El ________________ es una aleación de_______________ y magnesio usado en aviones.
a) Magnalium – aluminio b) Magnalium – estaño c) Magnalium – zinc
d) Magnalium – cobre e) Magnesita – aluminio
17. El Duraluminio se consigue uniendo:
____________________, ___________________, ___________________, _________________
18. El hidróxido de magnesio usado como laxante es la ______________________ regulando
la__________________ estomacal.
a) Leche de magnesia – salinidad b) leche de magnesia – basicidad c) Sal de soda - ácidez
d) leche de magnesia – acidez e) Potasa Cáustica – acidez
318
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 19. El Talco es el ácido _______________________ su fórmula es________________________
20. El Talco se oxida en el aire........................... y no en el aire......................
a) Húmedo – seco b) seco –húmedo c) húmedo – contaminado d) limpio – seco e) seco – sucio
21. En abundancia en la tierra primero está______________, luego________ y después el Calcio
a) Oxígeno – Helio b) Aluminio – hierro c) Argón – Oxígeno d) Hierro – Aluminio e) oxígeno - neón
22. El Calcio se encuentra como: _______________, _________________, ________________
23. El Calcio en los dientes está como____________, en huesos y como________ en la sangre
a) Nitrato – ión Ca++ b) Sulfato – ión Ca++ c) Fosfato – ión Ca++
d) Fosfato – ión Ca = e) Carbonato – ión Ca++
24. Hipocalcemia: _____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
25. Hipercalcemia: _____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
26. Asbesto: __________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
27. Yeso: _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
28. Las sales de Calcio arden al color ________________ usado en química_______________
a) Rojo teja - inorgánica b) violeta - analítica c) rojo teja – orgánica
d) rojo teja - analítica e) naranja - inorgánica
29. Los usos del Calcio como compuesto son:
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
30. El Estroncio está como ___________ en la Celestina y ______________ en la Estroncianita
a) Nitratos – carbonatos b) carbonatos – sulfatos c) fosfatos – carbonatos
319
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista d) sulfatos – nitratos e) sulfatos – carbonatos
31. El Estroncio al fuego da un color ____________ siendo el de menor____________ de los
alcalinos térreos.
a) Carmesí – Resonancia b) violeta – abundancia c) rojo teja – abundancia
d) Púrpura - resonancia e) carmesí – abundancia
32. El Estroncio ____________ es usado en aleaciones y ______________ de tubos de vacío.
a) Líquido – colorantes b) metálico – limpiadores c) gaseoso – colorantes
d) metálico – colorantes e) metálico – desinfectantes
33. El ______________ de Estroncio se usa en la fabricación de _______________ artificiales.
a) Fosfato – fuegos b) Sulfato – castillos c) nitrato – fuegos
d) nitrato – compuestos e) carbonatos – fuegos
34. El Bario está presente como sulfato o _________________ y como ___________________
a) Baritina – nitrato b) Baritina – carbonato c) Berilo – carbonato
d) Baritina – fosfato e) Berilo – sulfato
35. El Bario ______________ se usa absorbiendo trozos de _____________ en tubos de vacío.
a) Metálico – gas b) líquido – gas c) Metálico – líquido d) Metálico – líquido e) gaseoso – metal
36. Los compuestos de Bario se emplean en:
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
37. El Radio fue observado por _____________ siendo aislado por los esposos _____________
a) Becquerel – Curie b) Berkley – Curie c) Roentgen – Curie d) Planck – Curie e) Bohr - Curie
38. El Radio es fuertemente ________________ en la naturaleza está en la ________________
o carnotita en minerales de ___________________
a) Radioactivo – pechblenda – Polonio b) radioactivo – Magnesita – uranio
c) alcalino – pechblenda – Thorio d) ácido – pechblenda – Plutonio
320
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista e) radioactivo – pechblenda – uranio
39. El Radio emite radiaciones _______________ beta y ____________________
a) Alfa – sigma b) Pi – gamma c) alfa – Pi d) alfa – gamma e) Sigma – delta
40. El Radio al emitir radiaciones se transforma en ______________ siendo altamente
__________________ en los seres vivos.
a) Radón – beneficioso b) Thorio - tóxico c) Radón – tóxico
d) Plutonio – tóxico e) Polonio – beneficioso
Desarrollar en el cuaderno:
41. Averiguar los trabajos de Becquerel y los esposos Curie.
42. Investigar los usos de la radioactividad en medicina y la industria.
43. Investigar sobre los científicos que hallan los elementos de los alcalinos térreos.
44. Averiguar sobre enfermedades por alteración de sales de calcio.
GASES NOBLES “GRUPO O”
Gases inertes: Tienen 8 e– en su capa externa excepto el Helio con 2 e–
Moléculas monoatómicas. No interaccionan con otros elementos al tener
su octeto lleno. Incoloros, inodoros e insípidos.
Tienen estabilidad química por su nulidad de formar compuestos.
Están presentes en la atmósfera a nivel de trazas, excepto el Argón.
HELIO. Presente en gas natural hasta un 7% el segundo elemento en abundancia en el
universo luego del hidrógeno. Forma el sol.
RADÓN. Viene de la descomposición del radio-226, se halla en la naturaleza muy peligrosa
sobre todo si está cerca de estratos de granito.
Aunque del Argón y el Helio no se conocen compuestos (inertes) han sido preparados fluoruros
de Kriptón, Radón y Xenón (también hay óxidos)
321
4 0
He2
1
VIIIA
20 0
Ne10
2
VIIIA
40 0
Ar18
3
VIIIA
84 0
Kr36
4
VIIIA
131 0
Xe54
5
VIIIA
222 0
Rn86
7
VIIIA
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
EVALUACIÓN
01. Los gases nobles son _______________ al completar su octeto excepto el______________
a) Inertes – Argón b) activos – helio c) inertes – Neón d) inertes – helio e) activos – argón
02. Estos gases son______________ al no unirse entre sí, son___________ inodoros e insípidos
a) Triatómicos – incoloros b) Diatómicos – incoloros c) monoatómicos – incoloros
d) monoatómicos – coloreados e) biatómicos - coloreados
1 2 Ciencia grama de
Alcalinos:
3 4
5 6 7
8 9 10
11 12 13 14 15 16
17 18 19 20
21 22 23 24
25 26
322
HORIZONTAL1. Mercurio 3. Yodo – Oxígeno 5. Dulce de abejas 7. Alma (griego)8. Elemento de familia IIB9. Hidrógeno común 11. Doctor12. Rata (ingles) 13. Molibdeno (inv)14. Titanio 15. Lantano17. Ácido metasilicico 18. Yodo – Litio 19. Ciudad Inglesa 22. Paladio (inv)24. Platino – Osmio 25. Prefijo mayor valencia26. Aditivo de aceites lubricantes28. Fósforo–Oxígeno–Ytrio 27. Nuevo30. Da la Teoría de enlaces 32. Polonio33. Monovalentes positivos35. Termoaislante (reactores nucleares)38. Abundante en pegmatitas40. Magnesio como fotografias41. Obtuvo gas de hidrógeno42. Osmio 43. Dentro45. Sal laxante de magnesio46. Grito para caballos48. Farmaco sedante del potasio49. Hierro (inv) 50. Sodio
VERTICAL1. Engendrador de agua2. Sal que más abunda en la tierra3. Átomos con distinta masa4. Hidrógeno radioactivo (inv)5. Americio (inv)6. Usado en terapia de maniaco – depresivos 8. Tiene Fé 9. Prometio10. Terminación de alcoholes11. Disprosio13. Observado por Becquerel (inv)16. Argón 20. Potasa Caústica21. Descubrió el deuterio23. prasedomio28. Base para preparar jabones29. Fila (inv)31. Presenta en la sal gema32. extremo covalente con carga34. Silicio – Estaño 35. Fósforo – Fluor 36. Arsénico 37. Fresco (inv) (inglés)39. Oxidrilo 44. Neón 47. Renio
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
27
28 29 30 31
32 33 34
35 36 37 38 39
40 41
42 43 44 45
46 47 48
49 50
323
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
03. Tienen____________________ química por su nulidad de formar__________________.
a) Inestabilidad – compuestos b) estabilidad – átomos c) Inestabilidad – átomos
d) estabilidad – sustancias e) estabilidad – compuestos
04. Estos gases están en la atmósfera como ______________ excepto el _______________
a) Trazas – Argón b) Trazas – Helio c) Trazas – Kriptón d) Trazas – Xenón e) Trazas – Radón
05. En el universo el primero en abundancia es ________________ luego viene ____________
a) Helio – hidrógeno b) Hidrógeno – oxígeno c) hidrógeno – helio
d) Helio - oxígeno e) Oxígeno - hidrógeno
06. Cuando el Radio se descompone da ______________ siendo peligroso si está cercano a
estratos de _______________
a) Radón – granito b) Xenón – Basalto c) Radón – Basalto d) Xenón - granito e) Argón – granito
07. Los que no tienen compuestos son: ______________y ______________ por ser inertes.
a) Kriptón - Xenón b) argón – helio c) Argón - Radón d) Helio – radón e) Neón - helio
08. Sobre gases nobles se han preparado: ______________ , ______________, ____________
Desarrollar en el cuaderno:
09. Investigar sobre los gases nobles, sus usos e importancia.
324
63,5 1,2
Cu29
4
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 10. Averiguar la biografía de científicos que hallaron los gases nobles.
METALES
Sus propiedades características se deben a tener e– de valencia débilmente
atraídos por el núcleo. Siendo fácilmente arrancados dando iones positivos
Cationes. A T° ambiente, excepto el Mercurio que es líquido, estos son
sólidos cristalinos formados por iones positivos inmersos en gas de
electrones originando una alteración electrostática que da el enlace
metálico. La mayor parte está en forma de óxidos, hidróxidos o sales.
PROPIEDADES FÍSICAS:
Conductividad eléctrica (los mejores son de plata y cobre)
Conductividad térmica (transmiten calor rápidamente)
Brillo, plasticidad (ductibilidad y maleabilidad) Platino, plata, oro.
El Hierro es paramagnético (atraídos por imanes), otros son
diamagnéticos al no ser atraídos por imanes.
Se usan aleaciones con otros metales para brindarle mayor resistencia.
FAMILIA IB DEL COBRE
Son duros, pesados, situados entre los metales menos activos,
existen en estado libre, denominados como metales de acuñación.
COBRE. Cuprum. Peso específico 8.9 Punto de fusión 1083° C.
PROPIEDADES FÍSICAS
Único metal de color rojo. Es dúctil y maleable.
Es el mejor conductor de calor y electricidad entre los metales más baratos.
Disminuye su conductividad eléctrica a la presencia de otros metales.
325
108 1+
Ag47
5
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista PROPIEDADES QUÍMICAS. En aire seco no hay acción, pero con la humedad
atmosférica y el CO2 recubren al cobre con una capa de carbonato llamado Cardenillo.
El ácido clorhídrico apenas ataca al cobre.
El ácido sulfúrico concentrado y en caliente lo ataca desprendiendo SO2
El ácido nítrico diluido o concentrado, en frío o caliente disuelve al cobre formando
nitrato de cobre de color verde desprendiendo óxidos de nitrógeno.
METALURGIA. En la Oroya se encuentra la Chalcopirita Sulfuro doble de cobre y
hierro CuFeS2, rico en impurezas Antimonio, arsénico, plata, oro y el Indio.
En Toquepala (Tacna) se obtiene un cobre ampolloso “Cobre blister” (negro por tener
sulfuro de hierro) con 98,5 a 99,5 % de cobre puro.
En Cuajone (Moquegua) y Cerro Verde (Arequipa), los yacimientos de Quellaveco en
Moquegua y Michiquillay en Cajamarca Chalcocita Cu2S (sulfuro de hierroII)
COMPUESTOS. Óxido cuproso Cu2O (rojo) Óxido cúprico (negro)
Sulfato de Cobre II pentahidratado CuSO4. 5H2O, cristales azules para combatir plagas
en la vid.
APLICACIONES. Componente de aleaciones como bronce (90% Cu + 10% de Sn),
latón (70% Cu + 30% Zn), cobre-aluminio, alpaca-plata nueva (Cu + Zn + Ni) y
soldadura (válvulas, rodamientos, bombas, monedas, campanas, cuerdas de instrumentos
musicales) Por su conductividad eléctrica se emplea en electrotecnia.
PLATA. Argetum: El mineral más común es el Sulfuro de plata Ag2S.
Llamado “Argentita”, acompaña en
pequeñas cantidades al Cu, Zn y Pb.Dos veces más abundante que
el oro. Esta Clorargirita o Luna córnea Ag Cl.
326
197 1+,3+
Au79
6
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista PROPIEDADES FÍSICAS. Sólido de color blanco característico y bastante blando.
Es el metal más dúctil después del platino y más maleable después del oro. El mejor
conductor de calor y la electricidad. Peso específico 10,5; punto de fusión 961° C.
PROPIEDADES QUÍMICAS. No se oxida en el aire, considerado “metal noble” El
ácido sulfhídrico H2S ataca la plata produciendo Sulfuro de plata de color negro. Forma
iones complejos solubles en amoniaco o en iones cianuro.
METALURGIA
Método de Amalgamación, a partir del Sulfuro de plata transformado en cloruro
de plata, tratado con mercurio en exceso forma amalgama de plata, destilándose para
evaporar el mercurio/ presente en la Galena. Sulfuro de plomo, de Zinc y de Cobre.
Método de Cianuración. El mineral pulverizado se trata con una solución de
Cianuro de sodio NACN formando una sal de la que se precipita la Plata con Zinc.
Método de Copelación, para extraer plata y oro de los minerales de plomo.
USOS. Al ser muy blando debe alearse al cobre. Moneda de plata (90% de Ag)
Plata de joyería es 925 partes de Ag por 1000 de aleación. Plata sterling películas
fotográficas llevan una capa de bromuro de plata que sirve de soporte a una emulsión
de gelatina con la sustancia sensible a la luz. Espejos el fondo con película de Ag.
ORO. Aurum. En estado nativo, mezclado con la arena de los ríos o en
vetas de cuarzo llamado Filones.
PROPIEDADES FÍSICAS. Único metal de color amarillo. Es el más
maleable de todos los metales y muy dúctil. Muy pesado. Peso específico
de 19.3, punto de fusión de 1063° C.
PROPIEDADES QUÍMICAS. Inoxidable en el aire y en el agua. No es atacado por
los ácidos pero si por el agua regia (mezcla de 3 partes de HCl por 1 parte de NHO3)
327
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Au + 3 HCl + HNO3 2 H2O + NO + Au Cl3
COMPUESTOS. Al disolverse en agua regia de el ácido cloro aúrico
HAuCl4 al calentarlo desprende Cloruro de hidrógeno quedando el Cloruro
aúrico Au Cl3 rojo cristalizado. En contacto con el mercurio el oro se
disuelve formando una amalgama incluso en frío.
USOS. En estado puro es demasiado blando, debe alearse con el cobre para ser usado
en joyería. Su pureza se expresa en Quilates. El oro puro tiene 24 quilates la moneda
de oro es de 22 quilates. Oro blanco de joyería es de 12 quilates (50% de oro). Se
expresa la proporción de oro en milésimos donde el de 18 quilates tiene una ley de 750
milésimo de oro (75% de oro)
EVALUACIÓN
01. Los metales deben tener e– de valencia_________________ atraídos por el núcleo, al
arrancarse fácilmente dan_________________________
a) Débilmente – aniones b) fuertemente – cationes c) fuertemente – aniones
d) débilmente – cationes e) medianamente – cationes
02. Son sólidos ____________ a T° ambiental con excepción del ________ que es líquido
a) Cúbicos – mercurio b) cristalinos – mercurio c) cristalinos – plomo
d) líquidos – mercurio e) cristalinos - oro
03. El enlace _____________ se consigue con una alteración ____________________
por iones+ inmersos en gas de electrones.
a) Metálico – electrostática b) Covalente – electrostática c) metálico – electrónica
d) iónico – electrostática e) iónico – electrónica
04. Los mejores conductores eléctricos son: _______________ y _______________
a) Plomo – cobre b) Oro – plata c) plata – cobre d) Cobre - Aluminio e) oro - zinc
05. El hierro es __________________ al ser atraídos por imanes de no serlo son metales
__________________________
328
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Paramagnético – magnético b) Magnético – paramagnético
c) diamagnético –magnético d) diamagnético – paramagnético
e) paramagnético – diamagnético
06. Para darle mayor dureza formarán ________________ donde los más dúctiles y
maleables son ______________plata y oro.
a) Aleaciones – platino b) Aleaciones - aluminio c) Amalgamas - mercurio
d) Amalgamas - plomo e) aleaciones – plomo
07. El cobre se encuentra entre los menos __________ llamados de ________________
a) Pasivos – acuñación b) activos - acuñación c) activos - amalgamación
d) pasivos - amalgamación e) activos – joyería
08. El cobre es el único de color_______, el mejor conductor de _________ y electricidad
a) Azul – calor b) plomo - calor c) rojo – calor d) rojo - ondas e) naranja – calor
09. El cobre con la presencia de CO2 y ____________ atmosférica se cubre de carbonato
llamado _________________
a) Presión – cardenillo b) humedad - calcopirita c) presión- calcopirita
d) humedad – cardenillo e) presión – blister
10. Con el ácido ____________ concentrado y _____________ el cobre desprende SO2
a) Clorhídrico – frío b) nítrico - caliente c) Sulfhídrico - tibio
d) perclórico - caliente e) sulfúrico – caliente
11. El cobre con el ácido _____________ diluido o_______________lo disuelve
formando un nitrato de color_________ desprendiendo óxidos.
a) Nitroso – concentrado - violeta b) nítrico - concentrado - blanco
c) nítrico – concentrado – verde d) nítroso – concentrado – verde
e) nítrico – hiper concentrado – verde
12. Relacionar:
a) Toquepala ( ) Está el yacimiento de Michiquillay rico en Chalcocita
329
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
b) Cuajone ( ) Se encuentra la Chalcopirita con impurezas Sb, As, Ag, Au, In
c) Cajamarca ( ) En Moquegua junto a los yacimientos de Quellaveco
d) La Oroya ( ) En Tacna se obtiene el Cobre blister con un 98,5% de pureza
a) c, d, b, a b) d, b, a, c c) c, a, d, b d) b, a, d, c e) c, d, a ,b
13. El COBRE se aplica en: _________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
14. CHALCOPIRITA: _____________________________________________________
_______________________________________________________________________
15. COBRE AMPOLLOSO: _________________________________________________
________________________________________________________________________
16. ELECTROTECNIA: __________________________________________________
________________________________________________________________________
17. AMALGAMA: _______________________________________________________
________________________________________________________________________
18. El mineral más común de la plata es_________________ llamado_______________
a) Sulfato de plata – Argentita b) sulfito de plata – Argentita c) sulfuro de plata – carnotita
d) hiposulfito de plata – Argentita e) sulfuro de plata – Argentita
19. Las formas de plata como cloruro son _________________ o ________________
20. La plata es el más dúctil luego del ______________ y maleable luego del _________
a) Cobre – oro b) platino – oro c) oro – platino d) cobre – estaño e) estaño – cobre
21. A la plata se le considera metal noble por ___________________________________
22. El ácido ________________ ataca la plata dando un sulfuro de color __________
330
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Sulfúrico - plomo b) Sulfhídrico - gris c) sulfuroso – blanco
d) sulfhídrico – negro e) Hiposulfuroso - negro
23. Para extraer plata y oro de minerales de plomo se usa el método de
_____________ y en el de _________________ precipita la plata y el zinc.
a) Cianuración – copelación b) copelación - amalgamación c) amalgamación - copelación
d) amalgamación - cianuración e) copelación – cianuración
24. Los usos de la PLATA son: ______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
25. Las vetas de cuarzo son __________ ahí hay oro también en la arena de _________
a) Filones – lagos b) filones – pantanos c) filones – ríos d) minas – ríos e) minas - lagos
26. El único ácido que ataca al oro es __________________ que son 3 partes de
__________ por una parte de _________________
a) Agua regia – HCl – HNO3 b) Sulfhídrico – H2SO4 – HCl c) Nítrico – HNO3 – H2SO4
d) Agua regia – H2SO4 – HCl e) agua regia – HNO3 – H2SO4
27. La pureza del oro se expresa en ______________ para obtener dureza y ser usado
en joyería se une con __________
a) Quilates – plata b) Quilates – plomo c) quilates – estaño d) quilates – cobre e) quilates - zinc
Desarrollar en el cuaderno:
28. Explicar los tipos de oro
29. Dar características generales del cobre, plata y oro
30. ¿Qué países son productores de cobre, plata y oro?
Metales: grupo de elementos químicos que presentan todas o gran parte de las siguientes
propiedades físicas: estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido;
331
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista opacidad, excepto en capas muy finas; buenos conductores eléctricos y térmicos; brillantes, una
vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido. Metales y no metales se encuentran
separados en el sistema periódico por una línea diagonal de elementos. Los elementos a la
izquierda de esta diagonal son los metales, y los elementos a la derecha son los no metales.
Los elementos que integran esta diagonal —boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio,
teluro, polonio y astato— tienen propiedades tanto metálicas como no metálicas. Los
elementos metálicos más comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto,
cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio,
magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio, platino,
potasio, radio, rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio, estaño, titanio, volframio,
uranio, vanadio y cinc. Los elementos metálicos se pueden combinar unos con otros y
también con otros elementos formando compuestos, disoluciones y mezclas. Una mezcla de dos o
más metales o de un metal y ciertos no metales como el carbono se denomina aleación. Las
aleaciones de mercurio con otros elementos metálicos son conocidas como amalgamas.
Propiedades Físicas: Los metales muestran un amplio margen en sus propiedades físicas.
La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto es
rosáceo, el cobre rojizo y el oro amarillo. En otros metales aparece más de un color, y este
fenómeno se denomina pleocroísmo. El punto de fusión de los metales varía entre los -39 °C del
mercurio y los 3.410 °C del volframio. El iridio, con una densidad relativa de 22,4, es el más denso
de los metales. Por el contrario, el litio es el menos denso, con una densidad relativa de 0,53. La
mayoría de los metales cristalizan en el sistema cúbico, aunque algunos lo hacen en el hexagonal
y en el tetragonal. La más baja conductividad eléctrica la tiene el bismuto, y la más alta a
temperatura ordinaria la plata. (Para conductividad a baja temperatura; Superconductividad.) La
conductividad en los metales se puede reducir mediante aleaciones. Todos los metales se
expanden con el calor y se contraen al enfriarse. Ciertas aleaciones, como las de platino e iridio,
tienen un coeficiente de dilatación extremadamente bajo. Los metales suelen ser duros y
resistentes. Aunque existen ciertas variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las
siguientes propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o resistencia a
332
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir deformación;
maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo; resistencia a la fatiga o
capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas, y ductilidad o posibilidad de deformarse
sin sufrir roturas.
Propiedades Químicas: Es característico de los metales tener valencias
positivas en la mayoría de sus compuestos. Esto significa que tienden a ceder
electrones a los átomos con los que se enlazan. También tienden a formar óxidos
básicos. Por el contrario, elementos no metálicos como el nitrógeno, azufre y cloro
tienen valencias negativas en la mayoría de sus compuestos, y tienden a adquirir
electrones y a formar óxidos ácidos. Los metales tienen energía de ionización baja:
reaccionan con facilidad perdiendo electrones para formar iones positivos o cationes.
De este modo, los metales forman sales como cloruros, sulfuros y carbonatos, actuando
como agentes reductores (donantes de electrones).
ESTRUCTURA ELECTRÓNICA: En sus primeros esfuerzos para explicar la estructura
electrónica de los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de su buena conductividad
térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los metales se componen de átomos ionizados,
cuyos electrones libres forman un “mar” homogéneo de carga negativa. La atracción electrostática
entre los iones positivos del metal y los electrones libres, se consideró la responsable del enlace
entre los átomos del metal. Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la causa
de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal objeción a esta teoría es que en tal caso
los metales debían tener un calor específico superior al que realmente tienen.
En 1928, el físico alemán Arnold Sommerfeld sugirió que los electrones en los metales se
encuentran en una disposición cuántica en la que los niveles de baja energía disponibles para los
electrones se hallan casi completamente ocupados. En el mismo año, el físico estadounidense de
origen suizo Felix Bloch, y más tarde el físico francés Louis Brillouin, aplicaron esta idea en la
hoy aceptada “teoría de bandas” para los enlaces en los sólidos metálicos.
De acuerdo con dicha teoría, todo átomo de metal tiene únicamente un número limitado de
electrones de valencia con los que unirse a los átomos vecinos. Por ello se requiere un amplio
333
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista reparto de electrones entre los átomos individuales. El reparto de electrones se consigue por la
superposición de orbitales atómicos de energía equivalente con los átomos adyacentes. Esta
superposición va recorriendo todo el metal, formando amplios orbitales que se extienden por todo
el sólido, en vez de pertenecer a átomos concretos. Cada uno de estos orbitales tiene un nivel de
energía distinto debido a que los orbitales atómicos de los que proceden, tenían a su vez
diferentes niveles de energía. Los orbitales, cuyo número es el mismo que el de los orbitales
atómicos, tienen dos electrones cada uno y se van llenando en orden de menor a mayor energía
hasta agotar el número de electrones disponibles. En esta teoría se dice que los grupos de
electrones residen en bandas, que constituyen conjuntos de orbitales. Cada banda tiene un
margen de valores de energía, valores que deberían poseer los electrones para poder ser parte de
esa banda. En algunos metales se dan interrupciones de energía entre las bandas, pues los
electrones no poseen ciertas energías. La banda con mayor energía en un metal no está llena de
electrones, dado que una característica de los metales es que no poseen suficientes electrones
para llenarla. La elevada conductividad eléctrica y térmica de los metales se explica así por el
paso de electrones a estas bandas con defecto de electrones, provocado por la absorción de
energía térmica.
Aleación, sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los
metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo
general no tan bien como los metales por los que están formadas. Las sustancias que contienen
un metal y ciertos no metales, particularmente las que contienen carbono, también se llaman
aleaciones. La más importante entre estas últimas es el acero. El acero de carbono simple
contiene aproximadamente un 0,5% de manganeso, hasta un 0,8% de carbono, y el resto de
hierro.
VARIEDADES Una aleación puede ser un compuesto intermetálico, una disolución sólida, una
mezcla íntima de cristales diminutos de los elementos metálicos constituyentes o cualquier
combinación de disoluciones o mezclas de los mismos. Los compuestos intermetálicos como
NaAu2, CuSn y CuAl2, no siguen las reglas ordinarias de valencia y son por lo general duros y
frágiles, aunque las últimas investigaciones han aumentado la importancia de estos compuestos.
334
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Las aleaciones tienen normalmente puntos de fusión más bajos que los componentes puros. Una
mezcla con un punto de fusión inferior al de otra mezcla cualquiera de los mismos componentes
se llama mezcla eutéctica. El eutectoide, o fase sólida análoga del eutéctico, suele tener
mejores características físicas que las aleaciones de proporciones diferentes.
PROPIEDADES Con frecuencia las propiedades de las aleaciones son muy distintas de las
de sus elementos constituyentes, y algunas de ellas, como la fuerza y la resistencia a la corrosión,
pueden ser considerablemente mayores en una aleación que en los metales por separado. Por
esta razón, se suelen utilizar más las aleaciones que los metales puros. El acero es más
resistente y más duro que el hierro forjado, que es prácticamente hierro puro, y se usa en
cantidades mucho mayores. Los aceros aleados, que son mezclas de acero con metales como
cromo, manganeso, molibdeno, níquel, volframio y vanadio, son más resistentes y duros que
el acero en sí, y muchos de ellos son también más resistentes a la corrosión que el hierro o el
acero. Las aleaciones pueden fabricarse con el fin de que cumplan un grupo determinado de
características. Un caso importante en el que son necesarias unas características particulares es
el diseño de cohetes y naves espaciales y supersónicas. Los materiales usados en estos
vehículos y en sus motores deben pesar poco y ser muy resistentes y capaces de soportar
temperaturas muy elevadas. Para soportar esas temperaturas y reducir el peso total, se han
desarrollado aleaciones ligeras y de gran resistencia hechas de aluminio, berilio y titanio. Para
resistir el calor generado al entrar en la atmósfera de la Tierra, en los vehículos espaciales se
están utilizando aleaciones que contienen metales como el tántalo, niobio, volframio, cobalto y
níquel.
En los reactores nucleares se utiliza una amplia gama de aleaciones especiales hechas con
metales como berilio, boro, niobio, hafnio y circonio, que absorben los neutrones de una forma
determinada. Las aleaciones de niobio-estaño se utilizan como superconductores a temperaturas
extremamente bajas. En las plantas de desalinización se utilizan aleaciones especiales de cobre,
níquel y titanio, diseñadas para resistir los efectos corrosivos del agua salina hirviendo.
PREPARACIÓN Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los
materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la
335
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las
aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos
después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación
sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica
abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están
los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos),
silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad
y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y
resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada
de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales
colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros
elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal.
Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los
implantes de prótesis.
La plata fina, el oro de 14 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de
metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el
bronce de cañón, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos.
Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de
mercurio con otros metales se llaman amalgamas.
Metales alcalinos: serie de seis elementos químicos en el grupo 1 (o IA)
del sistema periódico. Comparados con otros metales son blandos, tienen
puntos de fusión bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la
naturaleza si no es combinado con otro elemento. Son poderosos agentes
reductores, o sea, pierden fácilmente un electrón, y reaccionan
violentamente con agua para formar hidrógeno gas e hidróxidos del metal,
que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de número
atómico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Del francio
existen solamente isótopos radiactivos.
336
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
Metales alcalinotérreos: Metales alcalinotérreos, serie de seis
elementos químicos que se encuentran en el grupo 2 (o IIA) del sistema
periódico. Son poderosos agentes reductores, es decir, se desprenden
fácilmente de los electrones. Son menos reactivos que los metales
alcalinos, pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza.
Aunque son bastante frágiles, los metales alcalinotérreos son maleables y
dúctiles.
Conducen bien la electricidad y cuando se calientan arden fácilmente en el aire. Los metales
alcalinotérreos son, por orden de número atómico creciente: berilio, magnesio, calcio, estroncio,
bario y radio. Sus óxidos se llaman tierras alcalinas.
METALURGIA: Es el conjunto de operaciones y procesos
cuyo objetivo es extraer los metales a partir de sus minerales. El
metal del mineral es la mena y el residuo es la ganga.
Las ¾ partes de los elementos son metálicos
encontrándose varios dentro de los minerales.
CARACTERÍSTICAS DE UN METAL
La mayoría sólidos con excepción del mercurio (líquido)
Presentan brillo metálico.
Buenos conductores de la electricidad, al tener e– sueltos.
Densidades variables Rb(baja); Au(Alta: 19,3)
UN MINERAL: Sólidos naturales inorgánicos, pudiendo ser
elementos o compuestos químicos, cuyas partículas se disponen
ordenadamente dentro de una estructura cristalina.
Ejem: diamante (carbono); grafito (carbono)
Minerales como compuestos
Calcita (bicarbonato de calcio) CaCO3 Talco (Silicato de magnesio) Mg3Si4
Yeso (Sulfato de calcio) CaSO4 . 2 H2O Pirita (Sulfuro de hierro) FeS
Las propiedades de los minerales dependen de su composición química y estructura interna.
337
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Ejem: la pirita tiene la forma de un clodecaedrico pentagonal.
Sus propiedades físicas como el color, el brillo, la dureza y la densidad son muy variadas y
sirven para identificar al mineral.
PROPIEDADES QUÍMICAS Depende del grupo aniónico presente.
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Bicarbonato Ácido Cloruro Anhídrido Agua
De calcio clorhídrico de calcio carbónico
METALURGIA DEL HIERRO Los minerales que contienen hierro, más comunes son:
Hematita Fe2O3 Trióxido de hierro Magnetita Fe3O4
Siderita Fe O3 Pinta Fe O2
En el caso del hierro la metalurgia se le conoce como siderurgia.
Método de extracción
Se usa un horno eléctrico
El agente reductor es el carbón
El fundente (sustancia que permite disminuir la temperatura de fusión) es el carbonato de calcio
Las reacciones son las siguientes:
C + O2 2 CO Fe2O3 (s) + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 (g)
El coque arde en oxígeno produciendo el monóxido de carbono (CO) que va a reducir al hierro
obteniéndose suelto.
APLICACIONES. Lo fundamental está en la fabricación del acero (hierro con un contenido de
carbono del 0,5 – 1,5%) en proporción, resistentes a la oxidación.
METALURGIA DEL COBRE. Se encuentran en los siguientes minerales.
Calcopirita bisulfuro de hierro y cobre FeCuS2
Calcocita sulfuro de cobre Cu2S
Cuprita óxido de cobre Cu2O
Malaquita hidroxi carbonato de cobre CuCO3 (OH)2
Tetraedrita – Tenantita sal de hierro, cobre – antimonio, arsenio y azufre3 (CuFe)2 (Sb-As)4 S3
338
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En el Perú la mayor producción de cobre es a partir de la calcopirita.
El proceso comprende las siguientes etapas:
1° Etapa TOSTACIÓN: El mineral sólido se transforma en los óxidos respectivos tanto de hierro
como de azufre. FeCuS2 (s) +O2 2 FeO(s) + 2 CuS(s)
2° Etapa SEPARACIÓN DEL HIERRO: Se separa el hierro con calcita y con cuarzo.
3° Etapa. El sulfuro de cobre pasa a ser sulfuro de cobre a una T° de 1100° C
4° Etapa. El sulfuro de cobre se convierte en cobre a través de una oxidación
El cobre obtenido es impuro, debiendo emplear la refinación electrolítica para conseguir un cobre
con una pureza del 99,9%
APLICACIÓN
* Es un conductor eléctrico * En la formación de aleaciones * En la fabricación de calderas
PLOMO
Galena Sulfuro de plomo PbS
Ceresita Carbonato de plomo PbCO3
Anglisita Sulfato de plomo PbSO4
PROCESO 1° TOSTACIÓN de la Galena
2 Pb S + 7/2 O2 (g) PbO(s) + PbSO4 (s) + SO2
Esa mezcla de óxidos se calienta para obtener un plomo líquido, el cual sale impuro, empleando la
refinación electrolítica para su purificación.
APLICACIÓN
Cañerías de agua y gas
Aleaciones como antidetonante de la gasolina
Muchos derivados se usan en la fabricación de pinturas
ZINC
Falerita o Blenda (sulfuro de zinc + sulfuro de hierro) (ZnFe) S
Smith Sonita carbonato de zinc ZnCO3
PROCESOS:
1° TOSTACIÓN de la Blenda ZnS + O2 dando un óxido de zinc
339
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
2 ZnS + SO2 (g) SO2 + Zn O
Zn O + H2SO4 ZnSO4 (aq) + H2O
ZnSO4 Electrólisis Zno (puro)
APLICACIÓN: Usado como revestimiento de piezas metálicas (Galvanizado)
PLATA
Cerargirita AgCl cloruro de plata
Argentita Ag2S Sulfuro de plata
METALURGIA: La mayor parte de la plata metálica se obtiene de residuos anoicos de la
refinación del cobre y el plomo. La extracción es similar a la del oro, siendo los métodos más
usados: Amalgamación (mercurio) y posterior destilación
Cianuración (empleando soluciones de cianuro de sodio y potasio)
ALEACIONES
Mezcla de 2 ó más metales efectuados por medio de la fusión formando soluciones sólidas.
Principales aleaciones:
BRONCE Cu 95% Sn 3% Zn 2%
LATÓN Cu 67% Zn 33%
ACERO
INOXIDABLE Cr 18% Ni 8% Acero 74%
ORO 18K Au 75% Ag 12,5% Cu 12,5%
SOLDADURA
COMÚN Pb 50% Sn 50%
AMALGAMA
DENTISTA Hg 70% Cu 30%
340
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
1 2 Ciencia grama de
METALES:
3 4
5 6 7 8
9 10 11
12 13 14 15
16 17 18
19 20
21 22 23
24 25
26 27 28
29 30 31 32
33 34 35 36 37
38 39 40
341
HORIZONTAL1. Erbio 3. Platino (inv)3. Renio – Actinio (inv) 9. Lutecio – Manganeso – Radón 10. Tercero en abundancia en la tierra13. Cerio – Yodo – Oxígeno 14. Nequie – Mercurio – Rutherfodio 16. Presente en la celestina 19. Me pertenece (fem)20. Metal fragil familia VI B22. Aleación por pulvimetalurgia24. Entrega 25. 70 % Cu + 30 % Zn26. Octavo en abundancia28. Disprosio 30. Sulfuro de plomo33. Felino con orejas punteadas35. Oxígeno – Renio – Calcio 36. Metal precioso 41. Bismuto – Iridio 42. Fabricar monedas 43. Porción de curva 44. Non 45. Antimonio (inv)
VERTICAL1. Berilio en estado puro2. Metal frágil familia VII A3. Metaloide familia III A (Silicato de magnesio)4. Mineral del Uranio 5. metal en hilos6. Aleación de cobre, estaño y zinc7. Perro 8. Dirige algo11. Metaloide negro. Familia III A12. Neón 15. Francio17. Samario 18. Cromo21. Relativo al imán23. Molibdeno 26. Metal del mineral27. El YO 29. Presente en la blenda31. Sodio – Cobre – Plomo 32. Argón – Iridio 33. Litio34. Único metal de color rojo36. Rezar 37. Enroque corto38. Me pertenece40. Lamina cornéa situadas en falanges
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41 42
43 44
45
342
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
FAMILIA III A
Propiedades Boro B Aluminio Al Galio Ga Indio In Talio Tl
Punto de fusión °C 2300 660 29,8 156 4,49
Dureza 9,3 2,9 1,5 1,2 --
Densidad 2,4 2,7 5,93 7,29 11,85
Masa 11 27 70 115 204
Config. Electrónica [He] 2S2, 2p1 [Ne], 3s2, 3p1 [Ar] 4s2, 3d10, 4p1 [Kr] 5s2, 4d10, 5p1 [Xe] 6s2, 4f14, 5d10, 6p1
El Boro está en forma de borax: Na2B4O7 .10 H2 en un 3 x 10–4 %
El Aluminio se encuentra como bauxita: Al2O3 .2H2O, criolita Na3AlC6 en un 8,13%
El Galio, el Indio y el Talio están acompañados de otros minerales como blenda ZnS
BORO
Existe en forma cristalina, la más usual es la romboédrica donde los átomos de boro se sitúan en
los vértices de un icosaedro, dando una estructura compacta.
Su propiedad o metálica es consecuencia de su tamaño pequeño.
Color negro, no se encuentra libre n la naturaleza. Se combina con la mayor parte de elementos.
Se utiliza como componente de aleaciones de elevada dureza.
El borano se utiliza para la fabricación de vidrios especiales. El perborato de sodio como
blanqueador de detergentes y el ácido bórico, como desinfectante.
ALUMINIO
Sólo se encuentra como compuesto en bauxita y por electrólisis en criolita. Fundida se obtiene.
Es un metal dúctil y maleable.
343
B2
Al3
III A
III A
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Son livianos, buenos conductores de calor. Color blanco planteado.
Tercer elemento en orden de abundancia en la tierra (8%)
Se combina rápidamente con el oxígeno, formando una capa superficial de óxido (pasivación)
que lo protege, por lo cual se usa en ventanas por su resistencia a la corrosión.
Empleado en la construcción de medios de transporte (barcos, trenes, aviones, autos) en la
construcción de cables y condensadores, en sierras, taladros, utensilios domésticos, en la construcción
de fundiciones. En pinturas para evitar la corrosión.
Corindón Al2O3
Sustancia más dura después del diamante, insoluble en agua, ácidos y bases.
Forma el Rubí Al2O3 ; el Zafiro que contiene Fe2+ ; Fe3+ y Ti4+
Esmerilo usado como abrasivo.
Bauxita Al2O2 . 2H2O
A partir de este compuesto se produce aluminio a nivel industrial por el proceso Hall – Here oult
GALIO
Metal blanco plateado. Asociado a la blenda (ZnS) y la bauxita.
Es un metal duro y frágil con bajo punto de fusión (30,15° C)
Se mantiene líquido hasta los 2000° C, usado en termómetros a altas temperaturas.
Usado como semiconductor en forma de arseniuro de galio (Ga As)
Usado en células fotovoltaicas y diodos de emisión luminosa.
Usado en la producción de imanes, en combinación con gadolinio, hierro, itrio, litio y magnesio.
INDIO
Metal plateado, dúctil y maleable. Asociado a la blenda.
Muy fundido en la naturaleza en pequeñas concentraciones.
344
Ga4
In5
III A
III A
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Usado en la fabricación de cojinetes antifricción confiriéndoles dureza, mayor poder
lubricante y elevada resistencia mecánica.
Usado en la fabricación de semiconductores, construcción de espejos resistentes.
TALIO
Abundante en la naturaleza en bajas concentraciones.
Presente en las rocas ígneas, en meteoritos, plantas, agua de manantial.
Metal blanco grisáceo de elevada densidad y alta maleabilidad.
Forma aleaciones con muchos metales para uso concreto.
El sulfato de talio se usa como raticida.
Se usa en electrónica. Se asemeja al plomo en algunas propiedades.
EVALUACIÓN
01. .............................. es el 3er elemento en abundancia en la tierra pero sólo se encuentra en un
compuesto............................ obteniéndose por electrólisis en........................ fundida
a) aluminio – bauxita – criolita b) aluminio – borax – criolita c) boro – bauxita – borax
d) galio – blenda – criolita e) aluminio – criolita – bauxita
02. …………………….. utilizado en la fabricación de vidrios especiales y es un derivado
del........................ que es de color negro, usado en aleaciones de..................... dureza.
a) Galio – corindón – poca b) borano – boro – elevada c) corindón – aluminio – baja
d) bauxita – aluminio – elevada e) perborato de sodio – boro – alta
03. El aluminio compuesto......................... luego del diamante es lo más duro forma......................
Al2O3 y..................... con Fe2+, Fe3+ y T4+
a) bauxita – zafiro – rubi b) corindón – rubi – esmeralda c) corindón – rubi – zafiro
d) criolita – perla – rubi e) borax – esmeralda – zafiro
4. ........................... su sulfato se usa como raticida, tiene elevada............................. y
alta................................... formando láminas.
345
Tl6
III A
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) indio – densidad – ductibilidad b) galio – densidad – ductibilidad
c) boro – dureza – maleabilidad d) talio – densidad – maleabilidad
e) aluminio – punto de fusión – maleabilidad
5. Relacionar:
a) Galio ( ) se combina con el oxígeno dando una capa superficial evitando la corrosión. a) b,c,d,a,e
b) Indio ( ) presente en forma cristalina, de color negro, no está libre en la naturaleza. b) d,a,b,c,e
c) Talio ( ) metal duro y frágil usado en células fotovoltaicas y diodos luminosos. c) c,b,d,e,a
d) Aluminio ( ) presente en rocas ígneas, meteoritos, agua de manantial. d) b,d,a,c,e
e) Boro ( ) usado en la construcción de espejos resistentes y semiconductores. e) d,e,a,c,b
6. CORINDÓN: _________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
7. ZAFIRO: ____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
8. BAUXITA: ___________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
9. Dar 06 propiedades de: (investigar su uso y origen – cuaderno) Dibujar sus derivados.
a) BORO:
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
b) ALUMINIO:
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
c) GALIO:
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
d) INDIO:
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
346
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
* __________________________________ * __________________________________
e) TALIO:
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
* __________________________________ * __________________________________
Desarrollar en el cuaderno:
10. Averiguar la importancia de los elementos de la familia III A y su empleo en la vida diaria
GRUPO IV
Carbono C Silicio Si Germanio Ge Estaño Sn Plomo Pb
Potencial de
ionización
1° 11,26
2° 24,38
3° 47,84
4° 64,48
8,15
16,34
33,46
45,13
7,88
15,93
34,24
45,7
7,33
14,63
30,6
39,6
7,42
15,03
32,0
42,3
Conf.
Electrónica
[He], 2s2, 2p2 [Ne], 3s2, 3p2 [Ar], 4s2, 3d10,
4p2
[Kr], 5s2, 4d10,
5p2
[Xe], 6s2… 6p2
Carga/valencia +2, +4 +4 +4 +2, +4 +2, +4
Peso atómico 12 28 73 119 207
Abundancia en
la corteza gr/Tn
320 277,200 2 3 15
PROPIEDADES * Presentan una variedad de formas alotrópicas y sus propiedades están de
acuerdo a cada variedad.
El carácter no metálico es acentuado en el carbono hasta el estaño cristaliza con estructura de
tipo diamante.
El plano posee estructura en aglomeración compacta con propiedades metálicas acentuadas.
El silicio es después del oxígeno el más abundante en la corteza, mientras que el Germanio, el
Estaño y el Plomo son relativamente escasos.
347
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista De acuerdo a su configuración todos forman fácilmente derivados tetravalentes que serán
tetraédricos, no obstante los más pesados forman compuestos estables con valencia –2.
El silicio y el Germanio son semiconductores, mientras que el plomo, el estaño y el carbono
(grafito) son excelentes conductores de la electricidad.
El carbono y el silicio tienen características no metálicas.
El estaño y el plomo tienen características metálicas.
El germanio es un metaloide (metal o no metal)
El germanio, el estaño y el plomo no reaccionan con soluciones básicas.
Elemento Forma Alotrópica Propiedad Distancia de Inicio a Inicio
Carbono
Diamante
Grafito
Grafito blanco
d = 351 g/cc
d = 2,22 g/cc
d = 2,8 g/cc
(dist G – c) = 1,54 A°
(dist c – c) = 1,541 A°
Silicio Diamante d = 2,32 g/cc (Si – Si) = 2,34 A°
Germanio Diamante d = 5,38 g/cc (Ge – Ge) = 2,44 A°
Estaño
Estaño gris
Estaño blanco
Estaño
d = 5,75 g/cc
d = 7,31 g/cc
d = 6,55 g/cc
(Sn – Sn) = 2,81 A°
PlomoEmpaquetamiento
cúbico compactod = 11,48 g/cc (Pb – Pb) = 3,50 A°
CARBONO
* Es la base atómica de la materia viva (50%)
Es tetravalente (4 enlaces) por hibridación del tipo Sp3 (1 enlace),
Sp2 (doble enlace) y Sp (triple enlace)
Tiene hibridación Sp3 6C12 = 1s2, 2s2, 2sp2
x x |
x C – C –
348
2IV A
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
x S Px Py Pz Sp3 Sp3 Sp3 Sp3 |
Tiene hibridación Sp2
H H
| |
H – C = C – H
S Px Py Pz Sp2 Sp2 Sp2 Eteno
Tiene hibridación Sp
H – C C – H
S Px Py Pz Sp Sp Sp Etino
Tiene auto saturación con el hidrógeno formando hidrocarburos.
Se divide en 2 formas alotrópicas:
DIAMANTE. Se emplea orbitales Sp3 para un enlace sigma .
Resiste a acciones mecánicas o térmicas por su alta energía de enlace C – C que forman la red
cristalina, posee por eso alta dureza (10 en la escala de Mohs)
Alto punto de fusión (3 500° C aprox.). Bajo coeficiente de dilatación térmica.
Químicamente inerte, es insoluble.
A T° mayor de 800° C arde lentamente: C diamante + O2 CO2
GRAFITO. Constituido por láminas plantas de átomos de carbono donde cada átomo esta
unido a otros 3 a distancias de 1,42 A°.
Hay enlaces del tipo Sp2, unidos por fuerzas de Vander Walls.
Hay 2 modificaciones la hexagonal y romboide.
Absorben radiaciones visibles por eso es su color negro y opaco, también las emite.
Es resistente al ataque químico pero puede formar compuestos en algunos casos.
PRINCIPALES COMPUESTOS
1. Dióxido de Carbono. Gas más denso que el aire, incoloro, olor penetrante.
Retiene calor de la superficie (efecto invernadero), en gaseosas, hielo seco.
349
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 2. Monóxido de Carbono.
* Gas incoloro, inodoro. * Punto de fusión –207° C, ebullición a –90° C
* Poco soluble el agua * Muy tóxico, se combina con la hemoglobina.
* Arde en el aire dando CO2 * Puede reaccionar con halógenos dando carbonilos.
3. Ácido Fórmico HCOOH
Líquido incoloro de olor penetrante, funde a 8,43° C. Muy soluble.
Propiedades reductoras. Presente en el cuerpo de las hormigas.
Ebullición a 100,6° C.
4. Ácido Oxálico. Se obtiene de formiatos por calentamiento.
VARIEDADES AMORFAS
NATURALES * Antacita (90-96% de carbono)
Lignita (55 – 75% de carbón)
Hulla (75 – 92% de carbono – carbón de piedra – mineral)
Turba (45 – 55% carbón de fuentes vegetales)
ARTIFICIALES
Carbón de leña (destilación seca de la madera)
Carbón de retorta (carbón que queda en las paredes de la retorta en la destilación de la hulla)
Carbón animal (carbón combinado en productos de división de cuerpos de animales)
Coque (residuo de destilación de la hulla)
Negro de humo (deriva de la combustión incompleta de numerosos compuestos orgánicos)
SILICIO
6to en abundancia en el universo y 2° en la tierra.
El sílice es componente principal de los cristales.
Se encuentra aproximadamente en un 26% en la corteza terrestre, bajo la forma de
compuestos oxigenados, el más importante es el dióxido de silicio SiO2, semiconductor.
El SiO2 es estable frente al agua y todos los ácidos excepto el ácido fluorhídrico.
350
3IV A
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista SiO2 + 4 HF F4 Si + 2 H2O
Tetrafluoruro de silicio
Es atacado por las bases. SiO2 + 2 NaOH Na2 SiO3 + H2O
Silicato de sodio
GERMANIO
* Metal muy frágil de superficie brillante y color gris Raro en la naturaleza.
Es atacado por los ácidos oxidantes formando el dióxido de germanio.
GeO2 + 2 C Ge + 2 CO
Usado como semiconductor. Presente como sulfuro asociado al Zinc (Blenda)
Es destinado a la preparación de elementos ópticos para dispositivos espectroscópicos de luz
infrarroja.
ESTAÑO
(Stannum) Sn : polvo gris con propiedad de semiconductor.
Sn : blanca plateada
Presente en la hojalata como protector del hierro y láminas de acero (banda estañada)
Se encuentra en el dióxido de estaño (casiterita) y de ahí por reducción se obtiene estaño
metálico. SnO2 + 2 C Sn + CO
Se disuelve en varios ácidos y soluciones acuosas de álcalis. El SnS2 usado en el dorado de
madera.
Presente en numerosas aleaciones como el bronce, soldaduras.
El dióxido de estaño es un agente oscurecedor de esmaltes vítreos usado como abrasivo en el
pulido de granito.
PLOMO Plumbum
351
Ge
4
Sn
Pb
IV A
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
* Metal muy blando y dilatable, funde a 327° C, hierve a 1750° C.
Color gris ate, blanco azulado brillante. Uno de los principales contaminantes atmosféricos.
Usado como conductor en las tuberías, en fabricación de electrodos para acumuladores eléctricos
Se encuentra en la naturaleza como sulfuros, el principal mineral es la Galena (PbS), Cerusita
(PbCO3) y la Anglesita (PbSO4)
La absorción de plomo causa intoxicaciones peligrosas (saturnismo) desactivando enzimas que
sintetizan la hemoglobina.
Se oxida fácilmente en la superficie (PbO)
Usado en la construcción de aparatos químicos, en la fabricación de peltre y como material
protector de las radiaciones. Un derivado orgánico suyo el tetraetilo de plomo, es utilizado como
aditivo antidetonante como la gasolina.
EVALUACIÓN
1) _______________ es el 2do en abundancia en la corteza terrestre y junto al ____________
son semiconductores.
a) Germanio – carbono b) carbono – silicio c) silicio – germanio d) silicio – estaño e) plomo – silicio
2) Por su configuración todos son.......................... al formar fácilmente
derivados..........................
a) poliédricos – trivalentes b) tetraédricos – pentavalentes c) pentaedricos – tetravalentes
d) tetraédricos – polivalentes e) tetraédricos – tetravalentes
3) El carbono como _____________ junto al estaño y el ________________ son excelentes
conductores de la electricidad.
a) grafito – plomo b) diamante – silício c) grafito – germânio d) diamante – plomo e) grafito – silicio
4) El carbono y _____________ son no metálicos mientras el plomo y el __________ tienen
características metálicas.
a) germanio – estaño b) silicio – estaño c) estaño – germanio d) estaño – silicio e) germanio – silicio
5) _____________es metaloide y junto al estaño y _______________ no reaccionan con
soluciones básicas.
a) carbono – plomo b) plomo – germânio c) germanio – silício d) germanio – plomo e) plomo – carbono
352
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 6) DIAMANTE:________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
7) HULLA:____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
8) GRAFITO:__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
9) ANFÓTERO:________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
10) Dar 06 características fundamentales del Carbono:
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
7) Dar 06 características del Silicio: (origen y usos con dibujos – cuaderno)
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
8) Dar 06 características del Germanio: (origen y usos con dibujos – cuaderno)
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
9) Dar 06 características del Estaño: (origen y usos con dibujos – cuaderno)
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
10) Dar 06 características del Plomo: (origen y usos con dibujos – cuaderno)
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
11) Marcar verdadero o falso:
353
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) El carbono es un bioelemento que al ser tetravalente da estabilidad al ser vivo (V) (F)
b) El carbono se auto satura al llenar sus 4 enlaces con hidrógenos (V) (F)
c) El carbono tiene 3 hibridaciones Sp3 (simple), Sp2 (doble), Sp(triple) (V) (F)
d) El dióxido de carbono retiene calor de la superficie dando “efecto invernadero” (V) (F)
a) VVVV b) VFVV c) VVVF d) FVVV e) FFVV
12) Marcar verdadero o falso:
a) La forma alotrópica del silicio es el grafito blanco (V) (F)
b) El silicio es el 3° en abundancia en la corteza terrestre (26%) (V) (F)
c) El silicio es atacado por las bases, siendo estable en el agua (V) (F)
d) El silicio es inestable frente al ácido fluorhídrico HF (V) (F)
a) FFFV b) VFVF c) FFVV d) VFFV e) VVFF
13) Marcar verdadero o falso:
a) El germanio es un metal frágil, brillante, presente en la blenda (V) (F)
b) El germanio es destinado en la preparación de elementos ópticos (V) (F)
c) El estaño tiene un empaquetamiento cúbico compacto (V) (F)
d) El estaño se presenta en aleaciones como el bronce y soldadoras (V) (F)
a) VFVF b) VVFF c) FVVF d) VVVF e) VVFV
14) Marcar verdadero o falso:
a) El plomo es un metal muy duro y tiene 3 formas alotrópicas (, , ) (V) (F)
b) El plomo se presenta en la hojalata como protector del hierro (V) (F)
c) La absorción del plomo no es dañina activando enzimas (V) (F)
d) El plomo es un agente oscurecedor de esmaltes vítreos (V) (F)
a) FVFV b) FFFF c) FFFV d) VFFV e) FFVF
Desarrollar en el cuaderno:
15. Averiguar la importancia de los elementos de la familia IV A y su empleo en la vida diaria
354
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
GRUPO V A
Propiedades Nitrógeno N Fósforo P Arsénico As Antimonio Sb Bismuto Bi
N° atómico 7 15 33 51 83
Conf. Electrónica [He], 2S2, 2P3 [Ne], 3S2, 3p3 [Ar] 4s2, 3d10,4p3 [Kr] 5s2, 4d10,
4p3
[Xe] 6s2 …6p3
Fórmula molecular N2 P4 P2 As4 As2 Sb4 Sb2 Bi2 Bi
Densidad g/cc 0,8792 1,8232(blanco) 5,7 (metálico) 6,58 (metálico) 9,8
Punto fusión °C -210 44,1 814,5 630,5 271
Punto ebullición °C -195,8 280,5 610 1380 1450
Estado de
oxidación
3,2,4,5 (
1,2)
3,2,4,5 3,4,5 +3,5 +3,5
Estado natural Son todos relativamente comunes bajo forma de sales, nitratos y nitritos, en el
caso del nitrógeno.
El nitrógeno en la naturaleza se encuentra en un 71%.
El fósforo se encuentra bajo la forma de minerales siendo el más común la fosforita o fosfato
tricalcico Ca3 (PO4)2
El arsénico y bismuto se encuentran en minerales acompañados con la plata.
El bismuto se puede encontrar al estado natural en pequeñas cantidades, también en
minerales siendo los más comunes la bismutita y la bisnita.
NITRÓGENO
x x x x
355
2
V A
* Se puede presentar en tres estados: en el sólido a baja
Temperatura presenta forma cúbica y hexagonal.
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
xNx __xNx N N x________x
Es un gas relativamente inerte a la mayoría de reactivos en condiciones normales.
Gas incoloro, inodoro, muy poco soluble en agua.
Es químicamente inactivo a temperatura ordinaria.
No es comburente ni combustible.
No es venenoso, es una molécula diatómica.
Estable por la presencia de un triple enlace.
COMPUESTOS:
AMONIACO N2 + 3 H2 2 NH3
H H
x x x x
xNx
x
H
+
Reacciona con todos los ácidos para dar sales de amonio: NH3 + H+ NH4
NH3 + HCl (aq) NH4Cl Cloruro de amonio
NH3 + HNO3 NH4NO3 Nitrato de amonio
NH3 + H2SO4 (NH4)2 SO4 Sulfato de amonio
FÓSFORO * Elemento no metálico.
A menos de 700° C es P4, si es mayor de 700° C es P2
Está combinado
Cuando llega a 1700° C es P monoatómico.
356
3
Gas incoloro, de olor penetrante, produce lágrimas, soluble en agua, punto de fusión es –77°C, punto de ebullición –33.4°C.
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Al condensarse el vapor de fósforo se presenta como un sólido blanco tetraatómico.
Es alotrópico, el más común es el blanco de consistencia ceria (cera) y se vuelve amarillo
cuando se pone a la acción de la luz.
Tiene 2 formas cristalinas el alfa y el beta.
Funde a los 44° C, pero se inflama los 60° C (se debe conservar en agua)
Se oxida con el vapor del agua dando luminosidad azulada (fosforescente), siendo muy
venenoso, produciendo quemaduras en la piel, combinándose con los halógenos dando gran
cantidad de luz y calor.
El fósforo violeta es intermedio entre el blanco y el rojo P4 blanco
240–P. Violeta 400– P. Rojo
260°C 500°C
El fósforo rojo es más estable y no es venenoso.
ÓXIDO FOSFÓRICO P4 + 5 O2
Sólido de color blanco, formado al arder el fósforo con exceso de oxígeno.
Su propiedad más importante es la capacidad de reaccionar con agua dando ácidos:
P2O5 + H2O H2P2O6 Metafosfórico
P2O5 + 2 H2O H4P2O7 Pirofosfórico
P2O5 + 3 H2O H6P2O8 Ortofosfórico
ARSÉNICO
* Semimetálico. En la naturaleza está en estado elemental.
En minerales con sulfuros: arsenopirita (FeAsS), orpimento (As2 S3)
Gas muy venenoso de olor amargo [Realgar (As4S4), cobaltina (CoAs S)]
Hay 3 formas alotrópicas: As gris: estable, con brillo metálico; As amarillo: transparente, blando
como la cera, y el As amorfo de color negro.
Usado en semiconductores, aleaciones con plomo y antimonio, preparación de insecticidas y
fármacos (Salvarsan = sífilis), se acumula en el hígado, riñones y piel. Cancerígeno a elevada
357
4
V A
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista concentración.
ANTIMONIO
* Poco abundante en la naturaleza.
Bajo la forma de estibina Sb2S3, forma aleaciones con los metales.
El óxido de antimonio Sb2O3 se emplea en la decoloración del vidrio, componente de cerámicos
y en galvanotecnia. El Sb(SO4)3 en explosivos y auxiliar textil.
El SbF3 para esmaltes, el SbS3 en pirotecnia, fabricación de cerillas y pigmentos.
BISMUTO
* Metal de color blanco osado, reluciente, duro y frágil. Usado en
aleaciones con estaño y cadmio para sensores de temperatura; en alarmas
de incendio y catalizadores en producción de resinas acrílicas.
Usado en medicina como antiséptico y gastroprotector. Líquido usado en reactores nucleares.
EVALUACIÓN
1) Marcar verdadero o falso
a) El nitrógeno es un gas por eso es diatómico para su estabilidad (V) (F)
b) El nitrógeno tiene 2 enlaces y 1 enlace siendo estable (V) (F)
c) El nitrógeno sólido presenta forma cúbica y hexagonal (V) (F)
d) El nitrógeno es comburente (permite arder) y combustible (V) (F)
a) VVFF b) VFVF c) FVVF d) VFFV e) VVVF
2) Marcar verdadero o falso
a) El fósforo es metálico y se encuentra en estado libre (V) (F)
b) El fósforo presenta alotropía de color blanco, violeta y rojo (V) (F)
c) Cuando el fósforo se oxida dando luminosidad es muy venenoso (V) (F)
358
5
6
V A
V A
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
d) El fósforo rojo es inestable y muy venenoso dando gran calor (V) (F)
a) FVVF b) VFFV c) FVFV d) VFVF e) VVFF
3) Marcar verdadero o falso
a) El arsénico es un gas venenoso muy amargo. (V) (F)
b) El arsénico gris es transparente, blanco como la cera. (V) (F)
c) El arsénico es usado en aleaciones con plomo y antimonio. (V) (F)
d) En bajas concentraciones el arsénico es cancerígeno. (V) (F)
a) VFFF b) VFVF c) FVFV d) FFVV e) VVVF
4) ESTIBINA
a) Arsénico
b) Bismuto
c) Fósforo
d) Antimonio
e) Nitrógeno
5) ORPIMENTO
a) Nitrógeno
b) Fósforo
c) Arsénico
d) Antimonio
e) Bismuto
6) BISMUTO : ANTISÉPTICO
a) Arsénico : insecticidas
b) Nitrógeno : medicina
c) Fósforo : gastroprotector
d) Antimonio : fármacos
e) Bismuto : explosivos
7) El nitrógeno sólo a baja temperatura presenta forma_____________ y_________________
a) Cúbica –pentagonal b) cúbica – hexagonal c) poliédrica – octogonal
d) pentagonal – poliédrica e) cúbica – poliédrica
8) El nitrógeno es estable por la presencia de_________ enlace, siendo un gas___________ a
la mayoría de reactivos.
a) Doble – activo b) triple – activo c) triple – inerte d) doble – inerte e) simple – activo
9) El fósforo a menos de 700° C es_______________ y si es mayor es___________________
a) Triatómico – diatómico b) tetraatómico – triatómico c) diatómico – triatómico
d) tetraatómico – diatómico e) monoatómico diatómico
10) El fósforo más común es el______________ que se pone____________ a la acción de la luz
a) Blanco – amarillo b) violeta – blanco c) rojo – amarillo d) blanco – violeta e) amarillo – blanco
11) El arsénico________ es amorfo, el_________es estable y el_____________ es transparente
a) Gris, amarillo, negro b) negro, gris, amarillo c) amarillo, negro, gris
d) gris, negro, amarillo e) amarillo, gris, negro
359
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 12) El bismuto es usado en aleaciones con___________________ y _____________________
a) antimonio – plomo b) estaño – calcio c) plomo – hierro d) cadmio – cobre e) estaño – cadmio
13) COMBURENTE :______________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
14) COMBUSTIBLE : _____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
15) ALOTROPÍA : _______________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
16) Dar 06 características del nitrógeno:
* _______________________________ * __________________________________
* ______________________________ * __________________________________
* ______________________________ * __________________________________
17) Dar 06 características del fósforo:
* ______________________________ * __________________________________
* ______________________________ * __________________________________
* ______________________________ * __________________________________
18)Investigar sobre el uso que actualmente se le da a: (origen, dibujos de sus derivados y usos)
Arsénico Antimonio Bismuto Fósforo Nitrógeno
ANFÍGENOS GRUPO VI A
PROPIEDADES Oxígeno Azufre Selenio Telurio Polonio
Conf. Electrónica [He], 2s2,
2p4
[Ne], 3s2, 3p4 [Ar], 4s2, 3d10,
4p4
[Kr], 5s2, 4d10,
5p4
[Xe] 6s2, 4f14,
5d10, 6p4
Electronegatividad 3,5 2,6 2,5 2,1 1,76
360
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Isótopos estables 16,17,18 32,33,34,36 74,76,77
78,80,82
120,122,123,124
125,126,128,130
Punto de fusión 54,8 388,2 494 722,7 527
Punto de ebullición 90,2 717,2 958 1261,2 1235
Densidad 1,4 2,8 4,8 6,24 9,2
Volumen 14 15,4 16,5 20,45 22,8
II. ESTADO NATURAL
Oxígeno : Elemento con mayor difusión en la superficie terrestre. Se diferencia en
propiedades químicas por su electronegatividad.
Gas incoloro, inodoro e insípido, poco soluble en agua y muy soluble en soluciones orgánicas;
oxidante del resto de elementos (menos de los gases nobles)
Es estable como monoatómico (mata microbios), buscando su estabilidad como O2 y su forma
alotrópica O3 (ozono), O4 ozozono.
OBTENCIÓN:
A nivel industrial se obtiene por destilación fraccionada de aire líquido a –200° C
Se saca del agua por electrólisis 2 H2O E.C 2 H2 + O2
En laboratorio con el clorato de potasio
2 KClO3 (5) 2 KCl + 3 O2
MnO2 KCl + KClO4 + O2
Catalizador Cloruro perclorato
Gas comburente: permite que ara el fuego, a elevada temperatura es peligroso.
Azufre : En estado libre se halla en los yacimientos cercanos a los volcanes.
En forma combinada está como sulfuro en los minerales como:
Disulfuro de hierro FeS2 (pirita), Sulfuro de cobre CuS; (calcopirita)
Sulfuro de plomo PbS (Galena), Sulfuro de Zinc ZnC (blenda)
361
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En su estado natural es sólido al ser extraído de yacimientos mineros por el
método FRESH, en agua sobrecalentada.
Color amarillo limón, inodoro, quebradizo, mal conductor del calor y la electricidad.
Na2S2O3 + HCl S0 + SO2 + NaCl + H2
H2S + I2 (9) S0 + HI
Selenio, Telurio y Polonio. Relativamente raros, se les encuentra
frecuentemente acompañando a los minerales de sulfuro bajo la forma de seleniuros y
telururos. El polonio es un elemento radiactivo y se halla en minerales de uranio.
PRINCIPALES COMPUESTOS DEL AZUFRE
SULFURO DE HIDRÓGENO: H2S
Soluble en agua y la solución resultante tiene carácter ácido (sulfhídrico)
punto de fusión -85,6° C
punto de ebullición -60,75° C * Gas de olor nauseabundo y tóxico
Propiedades químicas:
Es un agente reductor como gas H2S (9) + I02 2 HI-1 + S
-El yodo se reduce gracias al H2S
-El azufre precipita por ser coloidal
Puede reaccionar con el HNO3 3 H2S + 2 HNO3 3 S + 2 NO + 4 H2O
Con el O2 arde para dar azufre y agua.
2 H2S + O2 2 S + 2 H2OCombustión incompleta (deficiencia de O2)
2 H2S + 3 O2 2 SO2 + 2 H2OCombustión completa (buena cantidad de O2)
Compuestos Oxigenados. Tendrán azufre y oxígeno. Son compuestos inestables.
SO Monóxido de azufre (1 milésimo de segundo)
S2O Inestable S2O3 Inestable SO2 ; SO3 ; S2O7 Inestable
DIÓXIDO DE AZUFRE: SO2
Gas incoloro -Densidad: 1,46 g/ml; -Ebullición –10°C; -Fusión –75,46° C
362
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
SO2 18 e–
S S
O O O O
Presenta el fenómeno de resonancia (diferente forma de pones una estructura sin poder
identificar la verdadera)
Soluble en agua SO2 + H2O H2 SO3 (ácido sulfuroso)
SO2 + H2O H+ + HSO3
H2SO3 + H2O H+ + SO3
El ácido sulfuroso no tiene existencia real existiendo en iones.
TRIÓXIDO DE AZUFRE: SO3
En estado gaseoso existe como sustancia monomera.
Presenta estructura resonante.
O O O
S S S
O O O O O O
En agua reacciona vigorosamente dando ácido sulfúrico SO3 + H2O H2SO4
Transforma a muchos óxidos en sulfatos CaO + SO3 CaSO4
Agente Oxidante deja a muchos halógenos libres (excepto los haluros correspondientes)
363
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
2 NaCl + SO3 Cl2 + Na2SO3
ÁCIDO SULFÚRICO: H2SO4
El de mayor importancia y mayor número de aplicaciones.
Cuando es puro, es un líquido de aspecto aceitoso, incoloro e inodoro, ávido de agua.
Densidad: 1,84 g/ml
Soluble en agua con gran elevación de temperatura (exotérmica)
Ácido muy energético, cáustico y corrosivo, carboniza las sustancias orgánicas debido a su
poder deshidratante.
Ataca a la mayoría de los metales liberando H2 si es diluido y concentrado libera SO2
Ebullición a 338° C actuando sobre sales que vienen de ácidos fuertes.
Estructura:
H = 1 x 2 = 2 e– H
S = 6 x 1 = 6 e–
O
O = 6 x 4 = 24 e – O S O
32 e–
O
H
SELENIO Es un semi metal. Se encuentra en estado nativo, con azufre nativo
y telurio. Es un semiconductor.
364
4
VI A
Aplicación:Empleando en la preparación de grasas y
aceites comestibles.En la refinación de los derivados del petróleo.En la preparación de gases industriales.En la industria de los explosivos, de los abonos
químicos, de la curtidumbre y colorantes.En la obtención de ácidos minerales.
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Se presenta en cinco formas alotrópicas: tres cristalinas (una gris y dos rojas), una amorfa (roja)
y una vidriosa (negra).
Sus compuestos son muy tóxicos si se ingieren.
Se concentra en los riñones, en el bazo y en el hígado.
Se usa en la industria electrónica (fotocélulas), como inhibidos de aceites lubricantes, en la
industria de vidrio, en la cerámica y en los barnices.
TELURIO * Semimetálico, se encuentran ocho isótopos estables y veinticinco
radioactivos. Semiconductor.
Se encuentra como teluros asociado al oro, la plata, el cobre y níquel.
Sólido de color blanco grisáceo, frágil, puede pulverizarse.
Usado como aditivo de acero en la fundición. Sus derivados se usan como agentes
vulcanizados para el caucho. Color azul y marrón al vidrio.
POLONIO * Metal blanco plateado, brillante.
Extremadamente raro. Similar al telurio.
Radioactividad mil veces superior al radio.
Obtenido en transmutaciones de núcleos en reactores nucleares.
Su isótopo Po-210 es usado como fuente de calor para baterías eléctricas para los satélites.
EVALUACIÓN
1)ANFÍGENOS: ________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
2)BLENDA:____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3)GALENA: ___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
365
6 Po
5
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 4)RESONANCIA:________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
5) Marcar verdadero o falso a) FFVV
a) El oxígeno tiene mayor difusión en la superficie terrestre (V) (F) b) VFVF
b) El oxígeno monoatómico permite la formación del ozono (V) (F) c) VVFF
c) El oxígeno es muy soluble en soluciones orgánicas (V) (F) d) VFFV
d) El oxígeno oxida a los gases nobles produciendo energía (V) (F) e) FVVF
6) Marcar verdadero o falso
a) El azufre en estado libre se ubica en yacimientos cercanos a volcanes (V) (F)
b) El azufre se extrae con agua caliente por el método fresh (V) (F)
c) El azufre es mal conductor de calor y la electricidad (V) (F)
d) El ácido sulfúrico es muy usado en la industria y es corrosivo (V) (F)
a) VVVF b) VFVV c) VFFV d) VVVV e) FVVV
7) OXÍGENO
a) mayor difusión en la tierra
b) soluble en soluciones orgánicas
c) diatómico – estable
d) monoatómico – desinfectante
e) todas anteriores
8) AZUFRE
a) conduce calor
b) anaranjado
c) presente en blenda
d) resistente
e) conduce electricidad
9) POLONIO
a) muy radioactivo
b) gaseoso
c) forma vidrios
d) usado en el acero
e) sin brillo
10) TELURIO
a) batería de satélite
b) 8 isótopos estables
c) concentrado en el bazo
d) método fresh
e) electrólisis
11) SELENIO 12) Relacionar
366
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) 5 alotrópicos a) Polonio ( ) 5 formas alotrópicas, muy tóxico al ingerirse
b) en fotocélulas b) Telurio ( )amarillo limón, inodoro y quebradizo
c) en barnices c) Oxígeno ( )obtenido en transmutación nucleares
d) es semimetal d) Selenio ( )difiere de la familia por su electronegatividad
e) todas anteriores e) Azufre ( )8 isótopos estables y 25 radioactivos
a) b, c, d, e, a b) e, d, c, a, b c) c, b, d, a, c
d) d, e, a, c, b e) e, d, a, c, b
13) El._______________ es el O3 y el_________________ es el O4
a) ozozono – ozono b) ozono – ozozono c) oxígeno – ozono
d) ozono – oxígeno e) ozozono – oxígeno
14) El_______________ es un gas comburente permitiendo que ardan los________________
a) Selenio – combustible b) oxígeno – metales c) oxígeno – combustibles
d) polonio – semimetales e) telurio – radioactivos
15) El polonio es mil veces más radioactivo que el____________ donde su____________Po-
210 se usa como pilas de satélites.
a) uranio – isótono b) radio – isóbaro c) plutonio – isótopo
d) radio – isótopo e) uranio - isóbaro
16) Relacionar
f) Pirita ( ) FeS2
g) Galena ( ) H2S
h) Blenda ( ) PbS
i) Sulfhídrico( ) ZnS
a) b, c, d, a b) c, a, b, d c) d, c, b, a
d) a, d, b, c e) b, a, d, c
17) Relacionar:
a) SO2 ( ) diluido libera H2 y concentrado SO2
b) H2S ( ) transforma óxidos en sulfatos
c) SO3 ( ) gas nauseabundo y tóxico
d) H2SO4 ( ) presenta resonancia, incoloro
a) c, d, b, a b) d, c, a, b c) b, d, c, a
d) c, a, b, d e) d, c, b, a
18) Dar 06 características del oxígeno:
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
367
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 19) Dar 06 propiedades del ácido sulfúrico:
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
* _________________________________ * __________________________________
En el cuaderno:
20) Investigar el uso de los derivados del azufre (importancia en la industria)
21) Investigar sobre la importancia del oxígeno para la vida.
22) Investigar algo sobre el telurio, selenio y polonio.
23) Averiguar algo sobre los que descubren estos elementos.
24) ¿Cómo ayuda el ozono al medio Ambiente?
LOS HALÓGENOS
GRUPO VII A
I. ESTADO NATURAL Y OCURRENCIATodos se encuentran en la naturaleza bajo la forma de
compuestos. Su abundancia en la corteza terrestre es la siguiente:
FLUOR CLORO BROMO YODO ASTATO
0,06% – 0.0907% 0.031% – 0.05% 0.001% 0.001% Isótopos con
vida cortaCaF2 – fluorita Cloruros NaCl,
KCl
KBr, MgBr2 NaIO3 – NaIO4
II. PROPIEDADES
Características F Cl Br I At
Configuración
Electrónica
[He], 2s2,
2p5
[Ne], 3s2,
3p5
[Ar], 3d10, 4s2,
4p5
[Kr], 5s2, 4d10,
5p5
[Xe], 6s2, 5d10,
6p5
Volumen 14,62 18,66 23,51 25,74
Densidad 1,3
1,1 sólido
1,9
1,57 (l)
3,4 4,93
Punto de fusión °C 223 (g) 102,4 (g) 7,3 (l) 113,7 (g)
P. de ebullición -187,1 -34,6 58,8 18,3
368
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Color del gas Amarillo
ligero
Amarillo Naranja (rojo
parduzco)
Violeta
Radio iónico X–
(A°)
1,36 1,81 1,95 2,16
Electronegatividad 4,0 3,0 2,8 2,5 2,2
Energía de
disociación
37,8 58 53,4 51 27,7
III. OBTENCIÓN
El Fluor. Se obtiene solo a nivel industrial, a partir del hidrofluoruro de potasio por vía
electrolítica, con electrodos de acero o de cobre.
No se puede obtener en el laboratorio por ser el más oxidante atacando a los materiales de vidrio.
El Cloro. Se obtiene a nivel industrial por electrólisis a partir de la salmuera.
2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + Cl2 + H2
En un laboratorio
4 HCl + MnO2 Cl2Mn + 2 H2O + Cl2
El Bromo. Industrialmente a partir de aguas marinas con una corriente de cloro a un pH 3,5
separando luego por una corriente de aire.
Br – + Cl2 (g) 2 Cl + Br2
NaBr + Cl2 NaCl + Br2
El Yodo. Se obtiene a partir de yodatos
2 KI + MnO2 + 2 H2SO4 I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2 H2O
PROPIEDADES QUÍMICAS
Son oxidantes y reaccionan con casi todos los metales y muchos no metales.
En estado sólido son monoatómicos, pero en gas son diatómicos.
Los más reactivos reaccionan con varias clases de compuestos:
-Desplazan al hidrógeno de los hidrocarburos.
369
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En presencia del carbono desplazan al oxígeno de los óxidos metálicos.
Todos los halógenos son solubles en agua en mayor o menor grado.
PRINCIPALES COMPUESTOS
Con el Hidrógeno: Todos reaccionan dando el haluro o ácido hidrácido respectivo.
Fluor : F2 + H2 2 HF Fluoruro de hidrógeno
La reacción es violenta y en cadena. Ácido débil.
Cloro : Cl2 + H2 2 HCl Cloruro de hidrógeno
La reacción es lenta y da lugar a una reacción en cadena. Ácido fuerte.
HCl (aq) ácido clorhídrico -Incoloro, olor picante, sabor agrio.
HCl (g) cloruro de hidrógeno -Extremadamente soluble en agua.
Bromo : Br2 + H2 2 HBr Es controlable a 300° C la reacción.
Iodo :I2 + H2 2 HI Reacción lenta llegando al equilibrio
Con el Oxígeno: Todos forman compuestos binarios con el oxígeno, dando óxidos, menos el
fluor que son fluoruros por ser inestable y de mayor electronegatividad.
Fl u or : HF(ac) + H2O E.C 2 H2O + OF2
Difluoruro de oxígeno
Cloro: 2 Cl + 2 HgO Cl2O + Cl2Hg . OHg
Cl2O Monóxido de cloro; gas oxidante, de color amarillo naranja.
ClO2 Dióxido de cloro, gas amarillo verdoso, libre es inestable capaz de
descomponerse con explosión. En la luz sus soluciones se descomponen. Presente
en la lejía para desinfectar.
EVALUACIÓN
1) Los halógenos en gas son_______________ y en sólidos son___________________
a) Triatómicos-monoatómicos b) diatómicos-monoatómicos c) monoatómicos-diatómicos
d) monoatómicos-triatómicos e) diatómicos-triatómicos
370
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 2) Los halógenos son________________ y reaccionan con casi todos los______________
a) reductores-metales b) oxidantes-gases c) reductores-no metales
d) oxidantes-metales e) reductores-gases
3) Los halógenos son_______ en agua y en presencia del carbono desplazan al____del óxidos
a) solubles-oxígeno b) insolubles-hidrógeno c) solubles-O2
d) insoluble-oxígeno e) disueltos-nitrógeno
4) El único que no se une al oxígeno dando óxidos es______ por ser de mayor_____________
a) Cloro-electronegatividad b) Fluor-estabilidad c) bromo-inestabilidad
d) yodo-estabilidad e) Fluor- electronegatividad
5)Relacionar:
a) Bromo ( ) se obtiene de la salmuera
b) Yodo ( ) ataca materiales de vidrio
c) Fluor ( ) sirve como desinfectante
d) Cloro ( ) se obtiene de las aguas
Marinas
a) b, d, a, c b) c, b, d, a c) d, c, b, a
d) c, a, d, b e) d, a, c, b
6) El más oxidante
a) Cloro
b) Bromo
c) Yodo
d) Fluor
e) Astato
7) Marcar verdadero o falso:
a) El astato tiene isótopos con corta vida (V) (F)
b) El cloro industrialmente se obtiene por hidrólisis (V) (F)
c) Con el hidrógeno el Fluor genera un ácido muy fuerte (V) (F)
d) Cuando la reacción del bromo con hidrógeno llega a 300°C es incontrolable (V) (F)
a) VVFF b) FVFV c) VFVF d) FFVV e) VFFV
8) Electronegatividad: _________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Salmuera:_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
En el cuaderno: Hallar los conceptos de cada uno de los elementos de los halógenos.
Ubicando sus protones, electrones, neutrones, nivel y gráfico.
371
Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista
Señalando sus usos en la industria, en la medicina y en la alimentación.
Indicando el descubrimiento de alguno de ellos.
372
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