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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA INGNIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

QUMICA GENERAL E INORGNICA 1

INTRODUCCION

La tabla peridica se ha vuelto tan familiar que forma parte del material didctico

para cualquier estudiante, ms an para estudiantes

de qumica, medicina e ingeniera. De la tabla peridica se

obtiene informacin necesaria del elemento qumico, en cuanto se refiere a

su estructura interna y propiedades, ya sean fsicas o qumicas.

La actual tabla peridica moderna explica en forma detallada y actualizada las

propiedades de los elementos qumicos, tomando como base a su estructura

atmica.

Segn sus propiedades qumicas, los elementos se clasifican en metales y no

metales. Hay ms elementos metlicos que no metlicos. Los mismos elementos

que hay en la tierra existen en otros planetas del espacio sideral. El estudiante

debe conocer ambas clases, sus propiedades fsicas y qumicas importantes; no

memorizar, sino familiarizarse, as por ejemplo familiarizarse con la valencia de

los principales elementos metlicos y no metlicos, no en forma individual o

aislada, sino por grupos o familias (I, II, III, etc.) y de ese modo aprender de

manera fcil y gil frmulas y nombres de los compuestos qumicos, que es parte

vital del lenguaje qumico.

Es por ello que invitamos a usted a dar una lectura al presente trabajo, con el

motivo que se entere de los diferentes comportamientos que tienen los

elementos y compuestos qumicos en procesos de laboratorio, e incluso, que

suceden en la vida real.




Fundamentos tericos

Aunque algunos elementos como el oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb)

y mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigedad, el primer

descubrimiento cientfico de un elemento ocurri en el siglo XVII, cuando el

alquimista Henning Brand descubri el fsforo (P).5 En el siglo XVIII se

conocieron numerosos nuevos elementos, los ms importantes de los cuales

fueron los gases, con el desarrollo de la qumica.

Neumtica: oxgeno (O), hidrgeno (H) y nitrgeno (N). Tambin se consolid

en esos aos la nueva concepcin de elemento, que condujo a Antoine

Lavoisier a escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecan 33

elementos. A principios del siglo XIX, la aplicacin de la pila elctrica al estudio

de fenmenos qumicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como

los metales alcalinos y alcalinotrreos, sobre todo gracias a los trabajos

de Humphry Davy. En 1830 ya se conocan 55 elementos. Posteriormente, a

mediados del siglo XIX, con la invencin del espectroscopio, se descubrieron

nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus lneas

espectrales caractersticas: cesio (Cs, del latn caesus, azul), talio (Tl, de tallo,

por su color verde),rubidio (Rb, rojo), etc.

A lo largo del siglo XVIII, las tablas de afinidad recogieron un nuevo modo de

entender la composicin qumica, que aparece claramente expuesto

por Lavoisier en su obra Tratado. Todo ello condujo a diferenciar en primer

lugar qu sustancias de las conocidas hasta ese momento eran elementos

qumicos, cules eran sus propiedades y cmo aislarlas.

El descubrimiento de gran cantidad de elementos nuevos, as como el estudio

de sus propiedades, pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo

que aument el inters de los qumicos por buscar algn tipo de clasificacin.

Los pesos atmicos

A principios del siglo XIX, John Dalton (17661844) desarroll una concepcin

nueva del atomismo, a la que lleg gracias a sus estudios meteorolgicos y de

los gases de la atmsfera. Su principal aportacin consisti en la formulacin

de un "atomismo qumico" que permita integrar la nueva definicin de

elemento realizada por Antoine Lavoisier(17431794) y las leyes ponderales de

la qumica (proporciones definidas, proporciones mltiples, proporciones

recprocas).

Dalton emple los conocimientos sobre proporciones en las que reaccionaban

las sustancias de su poca y realiz algunas suposiciones sobre el modo como




se combinaban los tomos de las mismas. Estableci como unidad de referencia

la masa de un tomo de hidrgeno (aunque se sugirieron otros en esos aos) y

refiri el resto de los valores a esta unidad, por lo que pudo construir un sistema

de masas atmicas relativas. Por ejemplo, en el caso del oxgeno, Dalton parti

de la suposicin de que el agua era uncompuesto binario, formado por un tomo

de hidrgeno y otro de oxgeno. No tena ningn modo de comprobar este punto,

por lo que tuvo que aceptar esta posibilidad como una hiptesis a priori.

Metales, no metales, metaloides y metales de transicin

La primera clasificacin de elementos conocida fue propuesta por Antoine

Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no

metales y metaloides ometales de transicin. Aunque muy prctica y todava

funcional en la tabla peridica moderna, fue rechazada debido a que haba

muchas diferencias tanto en las propiedades fsicas como en las qumicas.

Tradas de Dbereiner

Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de

propiedades anlogas y relacionarlo con los pesos atmicos se debe al qumico

alemn Johann Wolfgang Dbereiner (17801849) quien en 1817 puso de

manifiesto el notable parecido que exista entre las propiedades de ciertos

grupos de tres elementos, con una variacin gradual del primero al ltimo.

Posteriormente (1827) seal la existencia de otros grupos de tres elementos en

los que se daba la misma relacin

(cloro, bromo y yodo; azufre, selenio ytelurio; litio, sodio y potasio).

A estos grupos de tres elementos se los denomin tradas y hacia 1850 ya se

haban encontrado unas 20, lo que indicaba una cierta regularidad entre los

elementos qumicos.

Tradas de Dbereiner

Litio LiCl

LiOH Calcio

CaCl2

CaSO4 Azufre

H2S

SO2

Sodio NaCl

NaOH Estroncio

SrCl2

SrSO4 Selenio

H2Se

SeO2

Potasio KCl

KOH Bario

BaCl2

BaSO4 Telurio

H2Te

TeO2




Dbereiner intent relacionar las propiedades qumicas de estos elementos (y

de sus compuestos) con los pesos atmicos, observando una gran analoga

entre ellos, y una variacin gradual del primero al ltimo.

Ley de las octavas de Newlands

Artculo principal: John Alexander Reina Newlands

En 1864, el qumico ingls John Alexander Reina Newlands comunic al Royal

College of Chemistry (Real Colegio de Qumica) su observacin de que al

ordenar los elementos en orden creciente de sus pesos atmicos (prescindiendo

del hidrgeno), el octavo elemento a partir de cualquier otro tena unas

propiedades muy similares al primero. En esta poca, los llamados gases

nobles no haban sido an descubiertos.

Esta ley mostraba una cierta ordenacin de los elementos en familias (grupos),

con propiedades muy parecidas entre s y en periodos, formados por ocho

elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente.

Tabla peridica de Mendelyev

Artculo principal: Tabla peridica de Mendelyev

En 1869, el ruso Dmitri Ivnovich Mendelyev public su primera Tabla Peridica

en Alemania. Un ao despus lo hizoJulius Lothar Meyer, que bas su

clasificacin peridica en la periodicidad de los volmenes atmicos en funcin

de la masa atmica de los elementos.6 Por sta fecha ya eran conocidos

Ley de las octavas de Newlands

1 2 3 4 5 6 7

Li

6,9

Na

23,0

K

39,0

Be

9,0

Mg

24,3

Ca

40,0

B

10,8

Al

27,0

C

12,0

Si

28,1

N

14,0

P

31,0

O

16,0

S

32,1

F

19,0

Cl

35,5




63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificacin la llevaron

a cabo los dos qumicos de acuerdo con los criterios siguientes:

1. Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atmicas.

2. Los agruparon en filas o periodos de distinta longitud.

3. Situaron en el mismo grupo elementos que tenan propiedades qumicas

similares, como la valencia.

Nocin de nmero atmico y mecnica cuntica

La tabla peridica de Mendelyev presentaba ciertas irregularidades y

problemas. En las dcadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos

de los gases nobles, las "tierras raras" y los elementos radioactivos. Otro

problema adicional eran las irregularidades que existan para compaginar el

criterio de ordenacin por peso atmico creciente y la agrupacin por familias

con propiedades qumicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran

en las parejas telurioyodo, argnpotasio y cobaltonquel, en las que se hace

necesario alterar el criterio de pesos atmicos crecientes en favor de la

agrupacin en familias con propiedades qumicas semejantes.

Durante algn tiempo, esta cuestin no pudo resolverse satisfactoriamente

hasta que Henry Moseley (18671919) realiz un estudio sobre

los espectros de rayos X en 1913. Moseley comprob que al representar la raz

cuadrada de la frecuencia de la radiacin en funcin del nmero de orden en el

sistema peridico se obtena una recta, lo cual permita pensar que este orden

no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atmica. Hoy

sabemos que esa propiedad es el nmero atmico (Z) o nmero decargas

positivas del ncleo.




Estructura y organizacin de la tabla peridica

Grupos

A las columnas verticales de la tabla peridica se les conoce como grupos o

familias. Hay 18 grupos en la tabla peridica estndar, de los cuales diez son

grupos cortos y los ocho restantes largos, que muchos de estos grupos

correspondan a conocidas familias de elementos qumicos: la tabla peridica se

ide para ordenar estas familias de una forma coherente y fcil de ver.

los grupos de la tabla peridica son:

1. Grupo 1 (I A): los metales

alcalinos

2. Grupo 2 (II A): los metales

alcalinotrreos.

3. Grupo 3 (III B): familia

del Escandio (tierras

raras yactinidos).

4. Grupo 4 (IV B): familia

del Titanio.

5. Grupo 5 (V B): familia

del Vanadio.

1. Grupo 7 (VII B):

familia

del Manganeso.

2. Grupo 8 (VIII B):

familia del Hierro.


familia del Cobalto.


familia del Nquel.

5. Grupo 11 (I B):

familia del Cobre.

1. Grupo 13 (III A):

los trreos.

2. Grupo 14 (IV A):

los carbonoideos.

3. Grupo 15 (V A):

los nitrogenoideos .

4. Grupo 16 (VI A): los

calcgenos

o anfgenos.

5. Grupo 17 (VII A):

los halgenos.




6. Grupo 6 (VI B): familia

del Cromo.

6. Grupo 12 (II B):

familia del Zinc.

6. Grupo 18 (VIII A):

los gases nobles.

Las filas horizontales de la tabla peridica son llamadas

La tabla peridica consta de 7 perodos:

1. Perodo 1

2. Perodo 2

3. Perodo 3

4. Perodo 4

1. Perodo 5

2. Perodo 6

3. Perodo 7

Bloques

La tabla peridica se puede tambin dividir en bloques de elementos segn el

orbital que estn ocupando loselectrones ms externos, de acuerdo al principio

de Aufbau.

Los bloques o regiones se denominan segn la letra que hace referencia al

orbital ms externo: s, p, d y f. Podra haber ms elementos que llenaran otros

orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se contina

con el orden alfabtico para nombrarlos.

1. Bloque s

2. Bloque p

3. Bloque d

4. Bloque f

5. Bloque g (bloque hipottico)




Objetivos

1. Estudiar los elementos de la tabla peridica mediante reacciones de

reconocimiento identificndolas por sus caractersticas y propiedades

2. Familiarizar a los estudiante en las diversas reacciones qumicas

Materiales y reactivos

1. Vaso de precipitacin de 250 mL

2. Pinza

3. Probeta

4. 04 tubos de ensayo y gradilla

5. Luna de reloj

6. Pipeta de 10mL

7. Esptula

8. Pizeta

9. Sodio metlico

10. Fenolftalena

11. cido clorhdrico

12. Viruta de aluminio

13. Cobre metlico

14. Zinc metlico y papel peridico

Procedimiento experimental

Familia de los alcalinos:

1. En un vaso de precipitacin de 250 mL de capacidad medir 150 mL de

agua destilada

2. Con mucho cuidado y con una ayuda de una pinza dejar caer al agua

destilada un trocito de sodio metlico (del tamao aproximado de un

cabeza de fsforo o media lenteja ), cubrir inmediatamente al vaso con

luna de reloj




3. Retirar la luna de reloj y a la solucin obtenida 3 gotas de fenolftalena

y observe que sucede adems escriba la educacin de la reaccin

Familia de los metales alcalinos:

1. En un vaso de precipitacin de 250 mL de capacidad medir 150mL de

agua destilada

2. En un tubo de ensayo colocar agua destilada las partes de su

volumen

3. Agregar 04 gotas de fenolftalena

4. Aadir un trocito de calcio al tubo de ensayo inmediatamente tapar con

papel peridico humedecido de 2 x 2 cm

5. Colocar el tubo en el vaso de precipitacin que contiene agua

Familia de los algenos (F,Cl,Br,I), familia de los boranos (Al),IB (Cu) y

IIB(Zn)

1. Utilizar una gradilla con un banco de tres tubos enumerados de uno a

tres

2. Agregar al primer tubo pequea cantidad de virutas de aluminio, al

segundo tubo pequea cantidad de virutas de cobre y al ercer tubo

virutas de zinc.

3. Agregar a cada un de los tubos con mucho cuidado 2 mL de HCL

4. CUESTIONARIO

1. Qu son los metales alcalinos trreos?

Son los elementos metlicos de la Tabla Peridica. De la situacin entre los metales alcalinos y los elementos trreos y del hecho de que el calcio, estroncio y bario) son bsicos Son: berilio, magnesio, calcio y bario Constituyen algo ms (sobre todo calcio y magnesio), pero son bastante reactivos y no se encuentran libres.

2. Como obtenemos los metales alcalinos trreos.

Los trreos. Al aire hmedo y en agua forman hidrxido (desprendiendo hidrgeno), en algunos casos slo superficial que impide el posterior ataque o lo hacen ms lento (berilio y magnesio). Reaccionan directamente.




3. Porqu se producen la precipitacin de los alcalinos trreos.

La precipitacin de los alcalinos se produce por la no dilucin de todas las partculas

con el solvente pertenecientes al grupo alcalinos trreos, yaqu vuelve a su estado

normal y forma dos fases.

4. Cul es la diferencia entre metales alcalinos y alcalinos

trreos?

Mtales alcalinos Alcalinos trreos

1. Los alcalinos son ms activos y

violentos a la hora de reaccionar

y son mejores conductores de

calor y electricidad.

2. Los alcalinos solo presentan 1

electrn libre.

3. Los metales alcalinos trreos

tienen enlaces metlicos ms

fuertes que los metales

alcalinos.

4. los alcalinos trreos presentan

dos electrones libres y forman

iones con carga positiva doble.

5. Mencione las propiedades fsicas y qumicas de los

halgenos.

PROPIEDADES QUMICA DE LOS HALGENOS:

Fundamental de los halgenos es su capacidad oxidante, por la que arrebatan electrones o

unidades elementales de carga a otros elementos y molculas de signo elctrico negativo para

formar iones tambin negativos denominados aniones haluro. La energa de oxidacin de los

halgenos es mxima en el flor y se debilita hasta el yodo. El stato, por su naturaleza

radiactiva, forma escasa e inestables compuestos. Los iones haluro, relativamente grandes e

incoloros, poseen una alta estabilidad, en especial en el caso de los fluoruros y cloruros.




PROPIEDADES FSICAS DE LOS HALGENOS:

Elemento Flor Cloro Bromo Yodo

Configuracin [He]2s2p5 [Ne]3s2p5 [Ar]3d104s2p5 [Kr]4d105s2p5

Masa Atmica (uma)

18,9984 35,4527 79,904 126,90447

Punto de Fusin (K)

53,6 172,18 265,9 386,7

Punto de Ebullicin (K)

85 239,2 331,94 457,5

Densidad (kg/m) 1516 2030 4050 4930

Calor de Fusin (kJ/mol)

1,0 6,4 10,8 15,3

Calor de Vaporizacin (kJ/mol)

6,5 20,4 29,6 42,0

Calor de Atomizacin (kJ/mol de tomos)

79,0 121,0 112,0 107,0

Estados de Oxidacin

-1 -1, +1, +2, +3 , +4, +5, +6, +7

-1, +1, +3 , +4, +5, +7

-1, +1, +3 , +5, +7

1 Energa de Ionizacin (kJ/mol)

1681 1251,1 1139,9 1008,4


3374,1 2297,3 2103,4 1845,8


6050,3 3821,8 3473,4 3184

Afinidad Electrnica (kJ/mol)

328 349 324,7 295,2

Radio Atmico () 0,57 0,97 1,12 1,32

Radio Covalente ()

0,72 0,99 1,14 1,33




Radio Inico () F- = 1,31

Cl- = 1,81 Cl+7 = 0,26

Br- = 1,95 Br+7 = 0,39

I- = 2,16 I+7 = 0,50

Volumen Atmico (cm/mol)

17,1 22,7 23,5 25,74

Polarizabilidad () 0,6 2,2 3,1 5

Electronegatividad (Pauling)

3,98 3,16 2,96 2,66

6.- APLICACIN DE HALGENOS

La aplicacin de los halgenos en nuestro trabajo se dio en tres tubos de ensayos,

diferentes las cuales se los mencionamos a continuacin:

1 SE TRABAJA CON ALUMINIO

2 SE TRABAJA CON COBRE

3 SE TRABAJA CON ZINC

Agua destila una cantidad media del tubo de ensayo.

Una traza de Al.

2ml de cido clorhdrico (HCl).


Una traza de Cu. 2ml de cido

clorhdrico (HCl).


Una traza de Zn.

2ml de cido clorhdrico (HCl).

7.- QUE METALES SE DISUELVEN POR ACCION DEL ACIDO CLORIDRICO REALIZADAS

EN LA PRACTICA?

SUSTANCIA RX CON HCl

DESPRENDIMIENTO DE GAS

COLOR DE SUSTANCIA

TIPO DE REACCION

RESIDUOS

Al

Cu

Zn

Los metales que se disuelven por la accin del cido clorhdrico (HCl) son:

Al.- porque al entrar en contacto con cido empieza a reaccionarse de

Inmediato, pero este se descompone en una cantidad muy bastante a menudo.

Zn.- cuando una vez se le aade el cido clorhdrico (HCl,) este se mostrara

como si estara en una etapa de ebullicin, donde se puede apreciar que emana

las molculas de hidrogeno.




ANEXOS




6. BIBLIOGRAFIA

1. Juan Carlos Montao qumica general tomo I.

2. Salcedo Lozano, A. 2012. Qumica teora y prctica. Editor

San Marcos. Lima.

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