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LA TABLA PERIÓDICA LA TABLA PERIÓDICA
Química 4º ESO
ENLACE QUÍMICOENLACE QUÍMICO
A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares
estén juntos. El resultado final el sistema periódicosistema periódico
A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares
estén juntos. El resultado final el sistema periódicosistema periódico
Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z)
GRUPOS
a las columnas de la tabla
PERÍODOS
a las filas de la tabla
Se denominan
La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades químicas similares
La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades químicas similares
58
Ce140,12Cerio
Lantánidos 6 71
Lu174,97Lutecio
70
Yb173,04Iterbio
69
Tm168,93Tulio
67
Ho164,93Holmio
66
Dy162,50
Disprosio
68
Er167,26Erbio
65
Tb158,93Terbio
63
Eu151,96
Europio
62
Sm150,35
Samario
64
Gd157,25
Gadolinio
61
Pm(145)
Promecio
59
Pr140,91
Praseodimio
60
Nd144,24
Neodimio
90
Th232,04Torio
103
Lr(260)
Laurencio
102
No(255)
Nobelio
101
Md(258)
Mendelevio
99
Es(254)
Einstenio
98
Cf(251)
Californio
100
Fm(257)
Fermio
97
Bk(247)
Berquelio
95
Am20,18(243
)Americio
94
Pu(244)
Plutonio
96
Cm(247)Curio
93
Np237
Neptunio
91
Pa(231)
Protoactinio
92
U238,03Uranio
Actínidos 7
17
Cl35,45Cloro
53
I126,90Yodo
85
At(210)
Astato
9
F18,99Flúor
35
Br79,90
Bromo
18
Ar39,95Argón
54
Xe131,30Xenón
86
Rn(222)
Radón
10
Ne20,18Neón
2
He4,003Helio
36
Kr83,80
Criptón
14
Si28,09Silicio
6
C12,01
Carbono
50
Sn118,69Estaño
82
Pb207,19Plomo
32
Ge72,59
Germanio
12
Mg24,31
Magnesio
4
Be9,01
Berilio
88
Ra(226)Radio
38
Sr87,62
Estroncio
56
Ba137,33Bario
20
Ca40,08Calcio
11
Na22,99Sodio
3
Li6,94Litio
87
Fr(223)
Francio
37
Rb85,47
Rubidio
55
Cs132,91Cesio
19
K39,10
Potasio
89
Ac(227)
Actinio
39
Y88,91Itrio
57
La138,91
Lantano
21
Sc44,96
Escandio
109
Mt(266)
Meitnerio
108
Hs(265)
Hassio
106
Sg(263)
Seaborgio
105
Db(262)
Dubnio
107
Bh(262)
Bohrio
104
Rf(261)
Rutherfordio
48
Cd112,40
Cadmio
80
Hg200,59
Mercurio
46
Pd106,4
Paladio
78
Pt195,09Platino
45
Rh102,91Rodio
77
Ir192,22Iridio
47
Ag107,87Plata
79
Au196,97Oro
44
Ru101,07
Rutenio
76
Os190,2
Osmio
42
Mo95,94
Molibdeno
74
W183,85
Wolframio
41
Nb92,91
Niobio
73
Ta180,95
Tántalo
43
Tc(97)
Tecnecio
75
Re186,21Renio
40
Zr91,22
Circonio
72
Hf178,49Hafnio
30
Zn65,38Zinc
28
Ni58,70
Niquel
27
Co58,70
Cobalto
29
Cu63,55Cobre
26
Fe55,85Hierro
24
Cr54,94
Cromo
23
V50,94
Vanadio
25
Mn54,94
Manganeso
22
Ti20,18
Titanio
15
P30,97
Fósforo
7
N14,01
Nitrógeno
51
Sb121,75
Antimonio
83
Bi208,98
Bismuto
33
As74,92
Arsénico
16
S32,07
Azufre
84
Po(209)
Polonio
8
O16,00
Oxígeno
34
Se78,96
Selenio
52
Te127,60Telurio
13
Al26,98
Aluminio
5
B10,81Boro
49
In114,82Indio
81
Tl204,37Talio
31
Ga69,72Galio
Metales No metales
4
3 2
7
5 6
1
1716 1815 13 1412109 11 865 74 21 3
VII AVI AGasesnoblesV A III A IV AII BI BVI BV B VII BIV B II A I A III B VIII
Periodo
Gru
po
1
H1,008
HidrógenoNombre
Masa atómica
Número atómicoSímboloNegro - sólido
Azul - líquidoRojo - gasVioleta - artificialMetales
Semimetales
No metales
Inertes
SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS
Configuración electrónica y periocidadConfiguración electrónica y periocidad
Elemento Configuración electrónicaConfiguración más externa
Litio
Sodio
Potasio
Rubidio
Cesio
1s2 2s1
1s2 2s2 2p6 3s1
1s2 2p6 3s2 3p6 4s1
1s2 2s2 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
1s2 2s2 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1
ns1
Todos los elementos de un mismo grupo tienen en su capa de valencia el mismo número de electrones en orbitales del mismo tipo
Las propiedades químicas de un elemento están relacionadas con la configuración electrónica de su capa más externa
Su electrón diferenciador se aloja en un orbital s o un orbital p
Su electrón diferenciador se aloja en un orbital d
Se distinguen varios bloques caracterizados por una configuración electrónica típica de la capa de valencia
A) Elementos representativos
B) Metales de transición
El hidrógeno de configuración 1s1 no tiene un sitio definido dentro de los bloques
Su electrón diferenciador se aloja en un orbital f
C) Metales de transición interna
d10d8d7 d9d6d4d3 d5d2d1
p5p4 p6p3 p1 p2
s2
f10f 8f
7 f 9f
6 f 4f
3 f 5f 2f
1 f14f12f11 f13
ddpp
s2
s1
ss
ns2 npx
ns2 ns2 (n1)dx
ns2 (n1)d10 (n2) fx
ff
TAMAÑO ATÓMICO TAMAÑO ATÓMICO
Li (1,23 )Α Na (1,57 )
Α K (2,03 )
Α Rb (2,16 )
Α
(1,23 )Α
Li (0,89 )
Α
Be (0,80 )
Α
B (0,70 )
Α
N (0,66 )
Α
O (0,64 )
Α
F (0,77 )
Α
C
Disminuye al avanzar en un periodo
En un grupo: el tamaño atómico aumenta al descender en un grupo porque aumenta el número de capas electrónicas
Los átomos e iones no tienen un tamaño definido, pues sus orbitales no ocupan una región del espacio con límites determinados. Sin embargo, se acepta un
tamaño de orbitales que incluya el 90% de la probabilidad de encontrar al electrón en su interior, y una forma esférica para todo el átomo.
A continuación se muestra con el tamaño relativo de los átomos de los elementos representativos. Los radios están expresados en nm (1 nm = 10-9 m)
Los radios de los átomos varían en función de que se
encuentren en estado gaseoso o unidos mediante enlaces iónico, covalente o
metálico
Los iones positivos (cationes) son siempre menores que los átomos neutros a partir de los que se forman
Li (1,23 )Α
F ( 0, 64 )Α
Li ( 0, 68 )Α+
F ( 1, 36 )Α
Pierde 1 e-
Gana 1 e-
Los iones negativos (aniones) son siempre mayores que los átomos neutros a partir de los que se forman
POTENCIAL DE IONIZACIÓNPOTENCIAL DE IONIZACIÓN
La energía de ionización mide la fuerza con que el átomo retiene sus electrones.
Energías pequeñas indican una fácil eliminación de electrones y por consiguiente una fácil formación de iones positivos
Energía necesaria para arrancar un e- de un átomo aislado en su estado fundamental y obtener un ion monopositivo gaseoso en su estado fundamental más un electrón
•Dentro de una familia, el aumento del número de capas electrónicas tiende a reducir el
potencial de ionización •En un periodo tiende a
aumentar al hacerlo el número atómico.
ELECTRONEGATIVIDADELECTRONEGATIVIDAD
Sus valores, basados en datos termoquímicos, han sido determinados en una escala arbitraria, denominada escala de Pauling, cuyo valor
máximo es 4 que es el valor asignado al flúor, el elemento más electronegativo. El elemento menos electronegativo, el cesio, tiene
una electronegatividad de 0,7.
Es la tendencia o capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones. Cuanto mayor sea ésta, mayor será la capacidad del elemento para atraerlos.
Los gases nobles. Regla del octetoLos gases nobles. Regla del octeto
“En la formación de un compuesto, un átomo tiende a intercambiar electrones con otros átomos hasta conseguir una capa de valencia de ocho electrones”
Los gases nobles tienen una configuración electrónica externa ns2 np6 es decir, tienen 8 electrones en su última capa (excepto el He que tiene 2)
Una capa de valencia con 8 electrones se denomina octeto, y Lewis enunció la regla del octeto diciendo:
1
1
7
+1
2
2
6
+2
3
3
5
+3
4
4
4
+-4
5
5
3
3
6
6
2
2
7
7
1
1
8
0
0
0
GrupoNº de electrones en la capa de valencia
Sobran para el octeto
Faltan para el octeto
Carga del ión
I II III IV V VI VII VIII
Iones monoatómicosIones monoatómicos
C A T I O N E S A N I O N E S
Son iones formados por un solo átomo
El catión se nombra como el átomo del que procede
El anión se nombra como el no metal pero acabado en uro (excepto el ión óxido)
H+
Na+
K+
Mg2+
Ca2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Ion hidrógeno
Ion sodio
Ion potasio
Ion magnesio
Ion calcio
Ion hierro (II)
Ion hierro (III)
Ion aluminio
H
F
Cl
Br
I
S2
O2
N3
Ion hidruro
Ion fluoruro
Ion cloruro
Ion bromuro
Ion yoduro
Ion sulfuro
Ion óxido
Ion nitruro
CARÁCTER METÁLICO.CARÁCTER METÁLICO.
Metales:• Pierden fácilmente electrones para formar cationes• Bajas energías de ionización• Bajas afinidades electrónicas• Bajas electronegatividades• Forman compuestos con los no metales, pero no con los metales
Según el carácter metálico podemos considerar los elementos como:
No Metales:• Ganan fácilmente electrones para formar aniones• Elevadas energías de ionización• Elevadas afinidades electrónicas• Elevadas electronegatividades• Forman compuestos con los metales, y otros con los no metales
Semimetales o metaloides:• Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales (Si, Ge)
La unión entre átomos está relacionada con la tendencia a estados de mayor estabilidad.
Los átomos se unen si alcanzan una situación más estable que cuando están separados.
Los electrones más externos son los responsables de esa unión.
ENLACE QUÍMICOENLACE QUÍMICO
Los METALES se estabilizan perdiendo electrones.
Los NO METALES se estabilizan ganando o compartiendo
electrones.
TIPOS DE ENLACE TIPOS DE ENLACE
IÓNICO
se establece cuando se combinan entre sí
átomos de METAL con átomos de NO METAL
COVALENTE
se establece cuando se combinan entre sí
átomos de NO METAL
METÁLICO
se establece cuando se combinan entre sí
átomos de METAL
ENLACE IÓNICOENLACE IÓNICO
CATIONES (Carga positiva)
A+
CATIONES (Carga positiva)
A+
Atracción eléctrica entre iones de distinto signo.
A+ A-
Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes)
Átomos de NO METAL (Cogen e- formando aniones)
ANIONES ( Carga negativa )
A-
ANIONES ( Carga negativa )
A-
EJEMPLO: Formación de cloruro de sodio
NaCl
Na+
Cl-
Coge el electrón del sodio y completa su última capa Cede su electrón de la
última capa al cloro
Se producen atracciones en todas las direcciones del espacio originándose una red espacial . ESTRUCTURA CRISTALINA.
Cristal de cloruro de sodio ( Sal común)
-
--
-
--
-
-
-
-
+
++
+++
+ + +
Las fuerzas que crea un ión actúan en todas direcciones, de modo que cada ión positivo atrae a todos los iones negativos vecinos, rodeándose del mayor número de ellos posible, y viceversa
Mg + O
1s2 2s2 2p6 3s2 1s2 2s2 2p4
Mg2+ O2+
1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6
OCTETO OCTETO
El magnesio cede dos electrones al oxígeno. Ambos consiguen completar su octeto
Los iones formados, se atraen fuertemente por tener cargas eléctricas de distinto signo
Este enlace se denomina iónico, ya que los átomos participantes se encuentran en forma de iones, y se produce entre metal y no metal
Ion O2
Ion Mg2+
PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS • Sólidos a temperatura ambiente
• Son siempre cristales• Son duros pero frágiles
• Si los cristales se golpean, se fracturan por planos, al repelerse los iones de igual carga eléctrica
A temperatura ambiente son sólidos de altos puntos de fusión y ebullición.
Son duros pero frágiles.
Se disuelven mejor en agua que en otros disolventes.
No conducen la electricidad en estado sólido, pero sí en disolución o fundidos.
Fragilidad en un cristal iónico
presión
En estado sólido no conducen la electricidad porque los iones ocupan posiciones fijas en la red cristalina y no se pueden desplazar.
Disueltos o fundidossi conducen la corriente eléctrica.
Se disuelven en disolventes muy polares como el agua.
Las moléculas de agua se interponen entre los iones de la red y apantallan las fuerzas entre los iones que quedan libres.
Iones hidratados
Átomos de NO METAL (Se estabilizan compartiendo electrones)
ENLACE COVALENTEENLACE COVALENTE
A cada átomo de flúor le falta un electrón para alcanzar configuración de gas noble, para conseguirlo comparte un electrón con el otro átomo de flúor formando una molécula .
EJEMPLO: Formación de la molécula de flúor ( F2 ) ( SUSTANCIA MOLECULAR APOLAR)
9 F : 1s22s22p5
F F
Molécula de flúor F-F
El par de electrones compartido es un enlace covalente. Entre átomos iguales la compartición es perfecta pero si son diferentes el más electronegativo tiene los electrones más tiempo consigo lo que origina MOLÉCULAS POLARES
PUEDEN FORMAR MOLÉCULAS Grupos pequeños de átomos unidos por enlace covalente
Siempre que dos átomos se hallen unidos por un par de electrones compartidos, se dice que existe un enlace covalente entre ellos
Lewis sugirió que los átomos podían conseguir su octeto compartiendo un par de electrones
F• • • •
• •
• + F
• • • •
• •
• F• • • •
• •
• F•
• • • • •
• F Fo bien
átomo flúor átomo flúor molécula flúor
par de electronescompartidos
Se representa con una línea
Molécula de hidrógeno
+ + + +
H H H2
+
• •
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•
• •
• • • •
•
Dos átomos de hidrógeno comparten un par de electrones
H HH H
• O•
• • •
• O•
• • • •
• • H
• H
+ H• 2 •
O
H H
N•
• • •
• + H• 3
N
H HH
N•
• • •
• • H
• H
• H
Molécula de agua
Molécula de amoníaco
O = OO = O
N NN N
O•
• • • •
•
N +
+ O•
• • • •
• O O• •
• • • • •
•
• •
• •
N • •
• • • •
• • •
• N N• • • • • • • • • •
Entre dos átomos dados se pueden establecer uno, dos y hasta tres enlaces covalentes, hablándose entonces de un enlace sencillo, doble y triple, respectivamente
Representar las estructuras de Lewis de los siguientes iones:
a) H2 b) HBr c) PH3 d) H2S e) CO2
H H
H Br
H P
S
H H
O = C = O
Cada átomo de carbono necesita cuatro electrones que consigue uniéndose a otros cuatro átomos, que a su vez se unen a otros cuatro, y así sucesivamente, hasta formar un cristal con muchísimos átomos unidos entre sí por enlace covalente.
EJEMPLO: Estructura del diamante (SUSTANCIA ATÓMICA)
6C: 1s22s22p2
PUEDE FORMAR : SUSTANCIAS COVALENTES ATÓMICAS consisten en muchos átomos unidos por enlace covalente
Los sólidos covalentes,también llamados sólidos atómicos o reticulares, sonsustancias cuyos átomos están unidos entre sí mediante enlaces covalentes, formando redes tridimensionales
• Las uniones entre los átomos son muy fuertes, por lo que tienen temperaturas de fusión y ebullición muy altas y son muy duros.
Ejemplos:
Diamante (C)
Cuarzo (SiO2)
Propiedades de los compuestos covalentesPropiedades de los compuestos covalentes
• Sólidos covalentesSólidos covalentes:• Los enlaces se dan a lo
largo de todo el cristal.• Gran dureza y P.F alto. • Son sólidos. • Insolubles en todo tipo de
disolvente.• Malos conductores.• El grafito que forma
estructura por capas le hace más blando y conductor.
• Sust. molecularesSust. moleculares:• Están formados por
moléculas aisladas.• P.F. y P. E. bajos (gases).• Son blandos. • Solubles en disolventes
moleculares.• Malos conductores.• Las sustancias polares
son solubles en disolventes polares y tienen mayores P.F y P.E.
Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes)
Forma redes de cationes rodeados por electrones
Todos los átomos se ionizan quedando cargados positivamente y se ordenan en el espacio formando un cristal. Los electrones procedentes de la ionización se mueven entre los cationes
ENLACE METÁLICOENLACE METÁLICO
La nube de electrones se mueven entre los cationes.
Iones positivos formados por los átomos de metal que han perdido electrones.
+ + + ++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+++ +
++ ++
Hexagonal compacta Cúbica compacta Cúbica centrada en el cuerpo
La fuerza que mantiene unidos a los átomos de un metal, formando una red cristalina, se denomina enlace metálico. Los átomos se colocan formando una estructura regular
• • • • + + + ++
+ + + +
+ + + ++
• • • • • • • •
• • • • •
• • • • •
En un trozo de sodio metálico, los cationes Na+ están bañados por una nube móvil de electrones cedidos por cada átomo de sodio
ATENCIÓN: el enlace metálico solo se puede producir entre átomos de un mismo elemento químico
ATENCIÓN: el enlace metálico solo se puede producir entre átomos de un mismo elemento químico
UNA ALEACIÓN: es un mezcla de metales, se funden, se mezclan y luego se enfría. Se pueden volver a separar, no es un enlace.
UNA ALEACIÓN: es un mezcla de metales, se funden, se mezclan y luego se enfría. Se pueden volver a separar, no es un enlace.
Aunque los cationes se desplacen, los e- de la redamortiguan la fuerza derepulsión entre ellos
Por el contrario, en los Compuestos iónicos estedesplazamiento producela fractura del cristal al quedar enfrentados iones del mismo signo
Red de un metal
Red de un cristal iónico
Brillo intenso
Conductividad eléctrica
Conductividad térmica
Maleabililidad y ductilidad
Capacidad de los e- para captar y emitir energía electromagnética
Gran movilidad de los electrones
Los e- ceden parte de su energía cinética para calentar la red
Se pueden estirar en hilos o extender en láminas
Tas de fusión y ebullición Dependen de la fuerza de atracción entre e- y los iones positivos
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS METÁLICASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS METÁLICAS