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  6. 6. UNIDAD DE MEDIDA: Cantidad fija que se adopta convencionalmente como unidad de comparación en la medición de cualquier magnitud. MAGNITUD : En Física, se llaman magnitudes a aquellas propiedades que pueden medirse y expresar su resultado mediante un número y una unidad. Son magnitudes las longitud, la masa, el volumen, la cantidad de sustancia, el voltaje, etc. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SI. El Sistema Internacional de Unidades es un sistema constituido por siete unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, mol y candela, que definen a las correspondientes magnitudes físicas fundamentales y que han sido elegidas por convención, también están constituidos por unidades derivadas que se derivan de las siete unidades básicas .
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  12. 12. NOTACIÓN CIENTÍFICA Donde: N:Un numero mayor o igual a 1 pero menor a 10 n:Nùmero entero Ejemplo: 5600=5,6x103 0,0056=5,6x10 −3
  13. 13. EJERCICIO 1
  14. 14. ESCALAS DE TEMPERATURA
  15. 15. ACERCA DE AGULNAS MAGNITUDES DERIVADAS IMPORTANTES PRESIÓN: SI : 𝑁 𝑚2=Pa Conversiones: 1atm:1,013x105 Pa 1atm:760mmHg 1atm:760 Torr Densidad: 𝜌= 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 SI: 𝑘𝑔 𝑚3
  16. 16. EJEMPLO 2
  17. 17. EJEMPLO 3
  18. 18. La química es la ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento de la materia. La materia es el material físico del universo, es todo lo que tenga masa y ocupe un lugar en el espacio 1. M A T E R I A
  19. 19. PROPIEDADES FÍSICAS PROPIEDADES DE LA MATERIA PROPIEDADES QUÍMICAS Se deteminan mediante una reacción química.Es decir alterando la composición de las sustancias analizadas; por ejemplo oxidabilidad ,acidez, inflamabilidad. Propiedades Extensivas Dependen de la cantidad de Sustancia utilizadas Ejemplo:masa volumen,inercia. Propiedades Intensivas No dependen de la Cantidad de sustancia utilizadas. Ejemplo:Densidad ,color,sabor,olor,temperatura de fusión, corriente electrica. Se determinan sin alterar la composición de la sustancia
  20. 20. IMPURA O MEZCLA MATERIA SUSTANCIA HOMOGENEA O SOLUCIÓN Son aquellas en donde 2 o más sustancias mantienen una composición y propiedades uniformes en toda la mezcla apreciando una sola fase HETEROGÉNEA Las mezclas heterogéneas no mantiene la uniformidad a la vista y tienen dos o más fases. SIMPLE O ELEMENTO COMPUESTO Las sustancias son aquellas en las que su composición química no pueden romperse en moléculas más sencillas por procesos físicos. Las mezclas son aquellas que se forman por la unión de 2 o más sustancias y si se pueden separar mediante procesos físicos. Elementos, sustancias puras formadas por solo 1 tipo de átomo. Compuestos, sustancia formada por 2 o más tipos de átomos.
  21. 21. MEZCLA HOMOGENEA AGUA CON SAL ACOHOL MEDICINAL VINO GASOLINA
  22. 22. MEZCLAS HETEROGENEAS AGUA CON ACEITE AGUA CON ARENA CEREALES GRANITO MADERA
  23. 23. ESTADOS DE LA MATERIA Sólido, estado de agregación de la materia donde sus moléculas se encuentran muy juntas y ordenadas, presenta solo movimiento vibratorio. Líquido, estado de agregación de la materia donde sus moléculas se encuentran más separadas que en los sólidos pero menos que en los gases, presenta movimiento fluido. Gaseoso, estado de agregación de la materia donde sus moléculas se encuentran muy separadas y desordenadas, presenta movimiento muy fluido. Plasma, el más nuevo de los estado de agregación de la materia donde en vez de moléculas existen solo cargas eléctricas, muy separadas y desordenadas, presenta movimiento muy fluido. Gaseoso, estado de agregación de la materia donde sus moléculas se encuentran muy separadas y desordenadas, presenta movimiento muy fluido. Plasma, el más nuevo de los estado de agregación de la materia donde en vez de moléculas existen solo cargas eléctricas, muy separadas y desordenadas, presenta movimiento muy fluido.
  24. 24. CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
  25. 25. PROCESOS FÍSICOS SEPARACIÓN DE SOLIDOS TAMIZACIÓN Este método se utiliza para separar dos o más sólidos cuyas partículas posean diferentes grados de subdivisión. Para ejecutar el tamizaje, se hace pasar la mezcla por un tamiz, por cuyas aberturas caerán las partículas más pequeñas, quedando el material más grueso dentro del tamiz. Un ejemplo en el cual se utiliza el tamizaje es para separar una mezcla de piedras y arena.
  26. 26. IMANTACIÓN Es un método que consiste en cambiase una mezcla en la que una de sus sustancias tiene propiedades magnéticas, algunos metales contienen hierro y que, al contraerse con un imán, adquiere la propiedad de atraer otros metales, como la extracción de las limaduras de hierro en una mezcla con arena. No todos los sólidos que tengan propiedades magnéticas pueden ser separados por imantación, por ejemplo, trozos de hierro en una fuente de agua.
  27. 27. SEPARACION DE UN SOLIDO Y LIQUIDO DECANTACIÓN La decantación se utiliza para separar dos o más líquidos que no se disuelven entre sí (como agua y aceite) o un sólido insoluble en un líquido (como agua y arena). El aparato utilizado se llama ampolla o embudo de decantación. La decantación es el método de separación más sencillo, y comúnmente es el preámbulo a utilizar otros más complejos con la finalidad de lograr la mayor pureza posible.
  28. 28. FILTRACIÓN Es el método que se usa para separar un sólido insoluble de un líquido. El estado de subdivisión del sólido es tal que lo obliga a quedar retenido en un medio poroso o filtro por el cual se hace pasar la mezcla. En una filtración que se llama residuo a lo que queda en el papel filtro y filtrado lo que pasa a través del papel.
  29. 29. EVAPORACIÓN Se utiliza para separar un sólido disuelto en un líquido. Por ejemplo, si de una salmuera (agua con cloruro de sodio) quisiéramos obtener el sólido (Sal) que lo compone, debemos aplicar a esta mezcla un aumento de temperatura, hasta evaporar el agua totalmente. Obtendremos el sólido en el fondo del recipiente que utilicemos. Otro ejemplo es la obtención de la sal desde su fuente de origen, es decir, el mar. La sal que utilizamos para cocinar se saca de minas o bien se saca del agua de mar mediante la evaporación.
  30. 30. SEPARACIÓN DE MEZCLAS DE DOS LIQUIDOS DECANTACIÓN La decantación se utiliza para separar dos o más líquidos que no se disuelven entre sí (como agua y aceite) o un sólido insoluble en un líquido (como agua y arena). El aparato utilizado se llama ampolla o embudo de decantación. La decantación es el método de separación más sencillo, y comúnmente es el preámbulo a utilizar otros más complejos con la finalidad de lograr la mayor pureza posible.
  31. 31. DESTILACIÓN La destilación se usa para separar dos líquidos miscibles entre sí, que tienen distinto punto de ebullición, como una mezcla de agua y alcohol etílico; o bien, un sólido no volátil disuelto en un líquido,como la mezcla de permanganato de potasio disuelto en agua.
  32. 32. PROBLEMAS
  33. 33. Ley de la conservación de la materia “ La materia no puede crearse o destruirse, solo se trasforma” Ley de la conservación de la energía “La energía no puede ser creada o destruida, únicamente cambia de una forma a otra”
  34. 34. 1.2.1 Estructura atómica
  35. 35. 1.2.1.1Modelos atómicos DALTON (1808) RUTHERFORD (1808) NUCLEO PEQUEÑO CON CARGAS NEG, DESCRIBIENDO DIF. TRAYECT. THOMSON (1904) CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS BOHR (1913) SIST. SOLAR EN MINIATURA HEISENBERG Y SCHRODINGER(1925) NUBES ELECTRONICAS + + + + SOMMERFELD Y ZEEMAN ORBITA ELIPTICAS
  36. 36. JOHN DALTON (1808 DC) El primer modelo atómico con bases científicas, nació en el seno de la química, propuesto por John Dalton en sus “Postulados Atómicos”. Sostenía que todo estaba hecho de átomos, indivisibles e indestructibles, incluso mediante reacciones químicas. Dalton proponía que los átomos de un mismo elemento químico eran iguales entre sí y tenían la misma masa e iguales propiedades pero difieren los átomos de otros elementos.
  37. 37. THOMSON(1904 DC) Propuesto por J. J. Thomson, descubridor del electrón en 1897, este modelo es previo al descubrimiento de los protones y neutrones, por lo que asumía que los átomos estaban compuestos por una esfera de carga positiva y los electrones de carga negativa estaban incrustados en ella, como las pasas en el pudín. Dicha metáfora le otorgó al modelo el epíteto de “Modelo del Pudín de Pasas”. Este modelo hacía una predicción incorrecta de la carga positiva en el átomo, pues afirmaba que esta estaba distribuida por todo el átomo. Más tarde esto fue corregido en el modelo de Rutherford donde se definió el núcleo atómico.
  38. 38. RUTHERFORD(1911 DC) Ernest Rutherford realizó una serie de experimentos en 1911 a partir de láminas de oro. En estos experimentos determinó que el átomo está compuesto por un núcleo atómico de carga positiva (donde se concentra la mayor parte de su masa) y los electrones, que giran libremente alrededor de este núcleo. En este modelo se propone por primera la existencia del núcleo atómico.
  39. 39. BOHR (1913 DC) El físico danés Niels Bohr propuso este modelo para explicar cómo podían los electrones tener órbitas estables (o niveles energéticos estables) rodeando el núcleo. Además explica por qué los átomos tienen espectros de emisión característicos. En los espectros realizados para muchos átomos se observaba que los electrones de un mismo nivel energético tenían energías diferentes. Esto demostró que había errores en el modelo y que debían existir subniveles de energía en cada nivel energético. El modelo de Bohr se resume en tres postulados • Los electrones trazan órbitas circulares en torno al núcleo sin irradiar energía. • Las órbitas permitidas a los electrones son aquellas con cierto valor de momento angular (L) (cantidad de rotación de un objeto) que sea un múltiplo entero del valor , siendo h=6.6260664×10- 34 y n=1, 2, 3…. • Los electrones emiten o absorben energía al saltar de una órbita a otra y al hacerlo emiten un fotón que representa la diferencia de energía entre ambas órbitas, emiten cuando se acerca al núcleo y absorbe cuando se aleja del núcleo
  40. 40. SOMMERFIELD(1916 DC) Este modelo fue propuesto por Arnold Sommerfield para intentar cubrir las deficiencias que presentaba el modelo de Bohr. Se basó en parte de los postulados relativistas de Albert Einstein. Entre sus modificaciones está la afirmación de que las órbitas de los electrones fueran circulares o elípticas, que los electrones tuvieran corrientes eléctricas minúsculas y que a partir del segundo nivel de energía existieran dos o más subniveles.
  41. 41. DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN(1919 DC) Aunque la existencia de partículas positivas en el átomo fue señalada por Wein en 1898.Experimentalmente se determinó su existencia en 1919 cuando Rutherford analiza la transformación de nitrógeno en oxígeno al exponer aire a la emisión de las partículas alpha.
  42. 42. DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN(1932 DC) Al igual que el protrón,el neutrón fue descubierto mediante una reacción nuclear. Su decubridor fue Chadwick .
  43. 43. PROBLEMAS
  44. 44. EL ÁTOMO Es un sistema material y energético que se encuentra en equilibrio o desarrollando un cambio para alcanzar dicho estado.Consta de nucleo y una evoltura electrónica NUCLEO ATÓMICO 1. Se encuentra en la parte central 2. Tiene carga eléctrica positiva 3. Concentra casi el 100% de la masa del átomo 4. Contiene una variedad de partículas principalmente protones y neutrones ENVOLTURA ELECTRÓNICA 1.Rodea al nucleo atómico 2.Es casi un vacio 3.Tiene carga eléctrica negativa 4.Según Rutherford,el diámetro del átomo de hidrogeno es 10000 veces el diámetro del nucleo 5.Contiene electrones.
  45. 45. #PROTONES (+)=#ELECTRONES(-) PARA EL ATOMO NEUTRO DE CUALQUIER ELEMENTO SE CUMPLE EL NÚCLEO ES EXTREMADAMENTE PEQUEÑA. DIÁMETRO DEL ÁTOMO=10000 DIÁMENTRO DEL NÚCLEO
  46. 46. REPRESENTACIÓN DEL NÚCLEO DE UN ELEMENTO QUÍMICO (NÚCLIDO) X: SIMBOLO DEL ELEMENTO Z: NÚMERO ÁTOMICO DEL ELEMENTO A: NUMERO DE MASA,NUCLEONES FUNDAMENTALES DE UN ÁTOMO
  47. 47. NÚMERO ATÓMICO (Z) Z=#P+ Z<>CARGA NUCLEAR NÚMERO DE MASA (A) A=#P+ + #n A=Z+n n:# de neutrones. PARA UN ÁTOMO NEUTRO #P+ =#e- =Z
  48. 48. ION SON ÁTOMOS CON CARGA ELECTRICA QUE PUEDEN SER: CATIÓN:ÁTOMO CON CARGA ELECTRICA POSITIVA DEBIDO A LA PERDIDA DE ELECTRONES ANIÓN: ÁTOMO CON CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA DEBIDO A LA GANANCIA DE ELECTRONES OBSERVACION: #e = Z - CARGA IÓNICA CATIÓN ANIÓN
  49. 49. RELACIONES ENTRE ÁTOMOS ISÓTOPOS O HILIDOS: SON ÁTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO QUE PRESENTAN IGUAL NÚMERO ATÓMICO (IGUAL “Z”) Y DIFERENTE NÚMERO DE MASA, ES DECIR DIFERENTE CANTIDAD DE NEUTRONES. NO TODOS LOS ELEMENTOS TIENEN ISOTOPOS NATURALES. ISÓBAROS : SON ÁTOMOS DE ELEMENTOS DIFERENTES, QUE PRESENTAN IGUAL NÚMERO DE MASA. ISÓTONOS :SON ÁTOMOS DE DIFERENTES ELEMENTOS QUE TIENEN EL MISMO NÚMERO DE NEUTRONES.
  50. 50. PROBLEMAS
  51. 51. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA NUBE ELECTRÓNICA: LA NUBE ELECTRÓNICA, ES LA PARTE DEL ÁTOMO QUE RODEA AL NÚCLEO DONDE SE ENCUENTRAN LOS ELECTRONES EN MOVIMIENTO EN TORNO A ÉL, A GRANDES VELOCIDADES . ESTOS ELECTRONES SE ENCUENTRAN EN ORBITALES QUE PERTENECEN A LOS SUBNIVELES Y NIVELES DE ENERGIA El modo en que los electrones se disponen alrededor del núcleo OBSERVACION EL ELECTRON AL DESPLAZAR EN TORNO AL NUCLEO TIENE COMPORTAMIENTO CORPUSCULAR Y ONDULATORIO
  52. 52. 1.NIVEL DE ENERGÍA (n) CONTIENE A LOS ELECTRONES CON SEMEJANTE ALEJAMIENTO MAXIMO PROMEDIO RESPECTO AL NUCLEO ,EN ESTAS REGIONES, LOS ELECTRONES SE ENCUENTRAN GIRANDO EN TORNO AL NUCLEO SIN GANAR NI PERDER ENERGÍA NÚMERO DE ELECTRONES POR NIVEL : 2n2 NÚMERO MAXIMO DE ORBITALES POR NIVEL : n2 NÚMERO DE SUBNIVELES POR NIVEL =n
  53. 53. 2 SUBNIVEL DE ENERGÍA (l) CONTIENE A LOS ELECTRONES QUE TIENEN LA MISMA ENERGÍA.ESTOS SUBNIVELES SE ENCUENTRAN CONFORMANDO NIVELES DE ENERGÍA.LOS SUBNIVELES COMUNES SON: TIPO l FORMA DE LA ORBITAL REPRESENTACIÓN SHARP (S) 0 ESFÉRICA Principal (p) 1 DILOBULAR DIFUSO (d) 2 TETRABULAR FUNDAMENTAL (f) 3 OCTOLOBULAR
  54. 54. OBSERVACIÓN EL NÚMERO DE ELECTRONES POR SUBNIVEL=4l+2 NUMERO MAXIMO DE ORBITALES POR SUBNIVEL=2l+1 3.ORBITAL O REEMPE ES LA REGIÓN DEL ESPACIO ATÓMICO EN DONDE EXISTE LA MAXIMA PROBABILIDAD EN ENCONTRAR AL ELECTRON. UN ORBITAL PUEDE CONTENER COMO MÁXIMO DOS ELECTRONES
  55. 55. REGLA DE HUND SE LE CONOCE CON EL NOMBRE DE “PRINCIPIO DE MULTIPLICIDAD” Y ESTABLECE QUE LOS ELECTRONES DE UN ÁTOMO AL LLENAR LOS DIFERENTES NIVELES DE ENERGIA,LO HACEN TRATANDO DE OCUPAR EL MAYOR NÚMERO POSIBLE DE ORBITALES 1s22p3 NIVEL SUBNIVEL NÚMERO DE ELECTRONES CONTENIDOS
  56. 56. NÚMEROS CUÁNTICOS ES UN CONJUNTO DE VALORES (n,l,ml y ms ) QUE DESCRIBEN CADA UNO DE LOS ESTADOS POSIBLES PARA EL ELECTRÓN , HACIENDO POSIBLE EL ORDENAMIENTO ELECTRÓNICO DE CUALQUIER ÁTOMO DENOMINADO CONFIGURACIÓN ELECTRONICA LOS TRES PRIMEROS NUMEROS CUANTICOS FUERON DEDUCIDOS POR SCHRODINGER A PARTIR DE UNA ECUACIÓN DENOMINADA ECUACION DE LA ONDA. EL NÚMERO CUÁNTICO “ms“ de SPIN FUE ASOCIADO AL ELECTRON EN FORMA INDEPENDIENTE POR GOUDSMIT Y UHLENBECK, SIENDO OBTENIDO EN FORMA EXPERIMENTAL POR STERN Y GERLACH.POSTERIOEMENTE FUE INTRODUCIDO EN LA ECUACION DE ONDA POR PAUL DIRAC DETERMINAN: DESCRIBE PARA EL ORBITAL: n: DETERMINA EL NIVEL n: DESCRIBE EL TAMAÑO n y l:DETERMINA EL SUBNIVEL l: DESCRIBE LA FORMA n,l y ml : DETERMINAN EL ORBITAL ms: DESCRIBE LA ORIENTACIÓN ESPACIAL n,l,ml y ms : DETERMINAN AL ELECTRON
  57. 57. l:TAMBIEN SE LE LLAMA NUMÉRICO CUANTICO AZIMUTAL O N.C DE MOMENTO ANGULAR
  58. 58. PROBLEMAS
  59. 59. PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULING WOLFANG PAULING,PROPUSO SU FAMOSO PRINCIPIO QUE ESTABLECE :”NO ES POSIBLE LA EXISTENCIA EN UN MISMO ÁTOMO DE DOS ELECTRONES CUYOS CUATRO NÚMEROS CUANTICOS SEAN IGUALES,DEBEN DIFERENCIARSE EN EL SPIN” ELECTRÓN n l ml ms ElECTRÓN 1 3 1 +1 +1/2 ELECTRÓN 2 3 1 +1 -1/2 ENERGIA RELATIVA DE UN ORBITAL SE OBTIENE SUMANDO LOS VALORES DEL NUMERO CUANTICO PRINCIPAL Y EL NUMERO CUANTICO SECUNDARIO. E.R= n + l
  60. 60. CONSIDERACIONES: 1.EL ORBITAL DE MAYOR ESTABILIDAD ES EL DE MENOR ENERGÍA RELATIVA 2.CUANDO SE OBTIENE IGUAL SUMA DE (n+l) PARA LOS ORBITALES,EL QUE TIENE MAYOR VALOR DE “n” TIENE LA MAYOR ENERGIA RELATIVA. 3.LOS ORBITALES DE UN MISMO SUBNIVEL QUE TIENEN IGUAL ENERGÍA RELATIVA SE LES DENOMINA “ORBITALES DEGENERADOS”. ELECTRON ORBITAL n l E.R I 3s 3 0 3 II 5px 5 1 6 III 6dxy 6 2 8 ORBITAL MÁS ESTABLE: 3s ORBITAL MÁS INESTABLE: 6dxy ENERGIA RELATIVA CRECIENTE: 3s<5px <6dxy
  61. 61. ELECTRON ORBITAL n l E.R I 4py 4 1 5 II 3d2 z 3 2 5 III 5s 5 0 5 ENERGIA RELATIVA CRECIENTE : 3d2 z <4py <5s ORBITAL MÁS ESTABLE : 3d2 z ORBITAL MÁS INESTABLE: 5s ELECTRON ORBITAL n l E.R I 4px 4 1 5 II 4py 4 1 5 III 4pz 4 1 5 ENERGIA RELATIVA: 4px =4py =4pz ,ESTOS SON ORBITALES DEGENERADOS
  62. 62. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA CONSISTE EN ORDENAR A LOS ELECTRONES DE UN SISTEMA ATÓMICO DE ACUERDO AL PRINCIPIO DE FORMACIÓN DE AUFBAU EL CUAL ESTABLECE QUE LOS ELECTRONES DEBEN ORDENARSE DE MENOR A MAYOR ENERGÍA NIVELES 1 2 3 4 5 6 7 # max de electrones Con respecto a la inclinada. 2 8 18 32 32 18 8
  63. 63. FORMA CLÁSICA 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d104p6 5s24d105p6 6s24f145d106p6 7s25f146d107p6 EJEMPLO1: REALIZAR LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DEL AZUFRE (Z=16) 1s2 2s22p6 3s23p4 CANTIDAD DE NIVELES:3 CANTIDAD DE SUBNIVELES:5 CANTIDAD DE ORBITALES LLENOS:7 CANTIDAD DE ORBITALES SEMILLENOS:2 OBSERVACIÓN: LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DE UN ELEMENTO NO DEBE TERMINAR EN d4 NI EN d9 .SI ESTO OCURRIESE UN ELECTRÓN DEL ULTIMO SUBNIVEL “s” PASARÁ AL SUBNIVEL “d”. [He] [Ne] [Ar] [Kr] [Xe] [Rn]
  64. 64. EJEMPLO 2: REALIZAR LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DE Cu (Z=29) 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d9 (ANOMALÍA) REALIZAR LA DISTRIBUCION ELECTRONICA DEL 8O2- OBSERVACION: PARA REALIZAR LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DE UN ANIÓN SE PROCEDE ASÍ: 1.SE DETERMINA LA CANTIDAD DE ELECTRONES DEL ANIÓN 2.SE REALIZA LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA. 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d10 1s2 2s22p6 CANTIDAD DE NIVELES:2 CANTIDAD DE SUBNIVELES:3 CANTIDAD DE ORBITALES LLENOS:5 CANTIDAD DE ORBITALES SEMILLENOS:0
  65. 65. OBSERVACIÓN: PARA REALIZAR LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DE UN CATIÓN SE PROCEDE ASÍ: 1.SE HACE LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DEL ÁTOMO NEUTRO 2.SE QUITAN LOS ELECTRONES DEL ULTIMO NIVEL REALIZAR LA DISTRIBUCION ELECTRONICA DEL 22Ti2+ 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d2 1s2 2s22p6 3s23p6 4s03d2 CANTIDAD DE NIVELES:3 CANTIDAD DE SUBNIVELES:6 CANTIDAD DE ORBITALES LLENOS:9 CANTIDAD DE ORBITALES SEMILLENOS:2
  66. 66. ÁTOMOS ISOELECTRÓNICOS ÁTOMOS E IONES DE DIFERENTES ELEMENTOS QUE TIENEN LA MISMA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA ÁTOMO DIAMAGNÉTICO NO TIENEN ORBITALES LLENOS. ÁTOMO PARAMAGNÉTICO TIENE AL MENOS UN ORBITAL SEMILLENO.
  67. 67. 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d104p6 5s24d105p6 6s24f65d106p6 7s25f146d107p6
  68. 68. SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS GENERALIDADES: LA NECESIDAD DE ENCONTRAR CARACTERÍSTICAS COMUNES EN LAS COSAS PARA PODER AGRUPARLAS SE DEBE A QUE ELLO FACILITA SU ESTUDIO. LOS QUIMICOS HAN AGRUPADO A LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN GRUPOS O FAMILIAS Y LOS HAN ORDENADO EN UNA “TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS” DE ELLA SE OBTIENEN INFORMACIÓN NECESARIA SOBRE SU ESTRUCTURA INTERNA Y PROPIEDADES YA SEAN FISICAS O QUIMICAS. SEGÚN SUS PROPIEDADES QUMICAS, LOS ELEMENTOS SE CLASIFICAN EN METALES Y NO METALES. HAY MAS ELEMENTOS METALICOS QUE NO METALICOS. LOS MISMOS ELEMENTOS QUE HAY EN LA TIERRA EXISTEN EN OTROS PLANETAS DEL UNIVERSO.
  69. 69. TABLA PERIODICA DE MENDELEIEV Y MEYER (1869) LOS PRIMEROS TRABAJOS DE MENDELEIEV DATAN DE 1860 Y SUS CONCLUSIONES FUERON LEIDAS EN 1869 EN LA SOCIEDAD QUIMICA RUSA.EL MISMO RESUMIO SU TRABAJO EN LOS SIGUIENTES POSTULADOS: 1.SI SE ORDENAN LOS ELEMENTOS SEGÚN SUS MASAS ATOMICAS,MUESTRAN UNA EVIDENTE PERIODICIDAD. 2.LA COLOCACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN ORDEN A SUS MASAS ATOMICAS CORRESPONDE A SU VALENCIA. 3.LOS ELEMENTOS MAS DIFUNDIDOS EN LA NATURALEZA SON LOS DE MASA ATOMICA PEQUEÑA.ESTOS ELEMENTOS POSEEN PROPIEDADES BIEN DEFINIDAS.SON ELEMENTOS TIPICOS. 4.EL VALOR DE LA MASA ATOMICA CARACTERIZA UN ELEMENTO Y PERMITE PREDECIR SUS PROPIEDADES 5.SE PUEDE ESPERAR EL DESCUBRIMIENTO DE ELEMENTOS AUN DESCONOCIDOS . 6.EN DETERMINADOS ELEMENTOS PUEDE CORREGIRSE LA MASA ATOMICA, SI SE CONOCE EL DE LOS ELEMENTOS ADYACENTES.
  70. 70. LA TABLA QUE SE PREPARÓ TENIA PERIODOS HORIZONTALES Y GRUPOS VERTICALES QUE SE DIVIDIAN EN A Y B .SE DESARROLLO LA LLAMADA CAPACIDAD DE PREDICCION,QUE CONSISTIA EN DEJAR LUGARES EN BLANCO PARA LOS ELEMENTOS QUE ALGUN DIA, ALGUNA VEZ Y EN ALGUN LUGAR HABRIAN DE DESCUBRIRSE .PARA NOMBRAR ESTOS ELEMENTOS DESCONOCIDOS EN AQUEL ENTONCES, SE UTILIZO EL PREFIJO EKA. ENTRE LAS PRINCIPALES DESVENTAJAS QUE PRESENTA ESA TABLA TENEMOS : 1.NO TIENE UN LUGAR FIJO PARA EL HIDROGENO 2.NO SE PODIA DIFERENCIAR A LOS METALES DE LOS NO METALES 3.LOS ELEMENTOS PRESENTAN UNA SOLA VALENCIA 4.LOS ELEMENTOS NO SIEMPRE ESTAN EN ORDEN CRECIENTE A SUS MASAS ATOMICAS.
  71. 71. TABLA PERIODICA DE MENDELEIEV
  72. 72. LEY PERIODICA ACTUAL (1913) PROPUESTA POR HENRY MOSELEY “LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS Y SUS COMPUESTOS SON FUNCION PERIODICA DE SUS NÚMEROS ATÓMICOS”. TABLA PERIODICA ACTUAL LA TABLA DE MENDELEIEV CONDUJO A LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL. SE UTILIZÓ EL NÚMERO ATÓMICO COMO NÚMERO ORDENADOR DE LA TABLA, Y SE ESTRUCTURÓ EN 18 GRUPOS O COLUMNAS Y 7 PERIODOS O FILAS. ESTA ESTRUCTURA FUE PROPUESTA POR EL QUÍMICO SUIZO ALFRED WERNER (1866 – 1919); PREMIO NOBEL DE QUÍMICA EN 1913) Y POR EL QUÍMICO AUSTRIACO FRIEDRICH ADOLF PANETH (1887 – 1958).
  73. 73. DESCRIPCIÓN DE LA TABLA PERIODICA
  74. 74. GRUPOS LAS COLUMNAS VERTICALES DE LA TABLA SE LAS CONOCE COMO GRUPOS O FAMILIAS. HAY 18 GRUPOS EN LA TABLA PERIÓDICA ESTÁNDAR. EN VIRTUD DE UN CONVENIO INTERNACIONAL DE DENOMINACIÓN, LOS GRUPOS ESTÁN NUMERADOS DE 1 A 18 DESDE LA COLUMNA MÁS A LA IZQUIERDA (LOS METALES ALCALINOS) HASTA LA COLUMNA MÁS A LA DERECHA (LOS GASES NOBLES) LA EXPLICACIÓN MODERNA DEL ORDENAMIENTO EN LA TABLA PERIÓDICA ES QUE LOS ELEMENTOS DE UN GRUPO POSEEN CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS SIMILARES Y LA MISMA VALENCIA, ENTENDIDA COMO EL NÚMERO DE ELECTRONES EN LA ÚLTIMA CAPA. DADO QUE LAS PROPIEDADES QUÍMICAS DEPENDEN PROFUNDAMENTE DE LAS INTERACCIONES DE LOS ELECTRONES QUE ESTÁN UBICADOS EN LOS NIVELES MÁS EXTERNOS, LOS ELEMENTOS DE UN MISMO GRUPO TIENEN PROPIEDADES QUÍMICAS SIMILARES Y MUESTRAN UNA TENDENCIA CLARA EN SUS PROPIEDADES AL AUMENTAR EL NÚMERO ATÓMICO.
  75. 75. PERIODOS LAS FILAS HORIZONTALES DE LA TABLA PERIÓDICA SON LLAMADAS PERÍODOS. LOS ELEMENTOS EN EL MISMO PERÍODO MUESTRAN TENDENCIAS SIMILARES EN RADIO ATÓMICO, ENERGÍA DE IONIZACIÓN, AFINIDAD ELECTRÓNICA Y ELECTRONEGATIVIDAD. LA TABLA PERIÓDICA CONSTA DE 7 PERÍODOS
  76. 76. #GRUPO A=#DE ELECTRONES s Y p EN EL ULTIMO NIVEL
  77. 77. # GRUPO B= # DE ELECTRONES DE LOS ÚLTIMOS SUBNIVELES s Y d
  78. 78. EJEMPLO: DETERMINE EL GRUPO Y PERIODO DEL 20Ca Y 24:Cr Para 20Ca: 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 GRUPO:IIA o 2, PERIODO:4 Para 24Cr: 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d4 (ANOMALÍA) 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d5 GRUPO:VIB o 6 ,PERIODO:4 DETERMINACIÓN DEL PERIODO EL PERIODO DE UN ELEMENTO ES EL ULTIMO NIVEL O NÚMERO CUANTICO PRINCIPAL DE LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE DICHO ELEMENTO.
  79. 79. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE ACUERDO A SUS PROPIEDADES
  80. 80. METALES PROPIEDADES FISICAS 1.BUENOS CONDUCTORES DE CALOR 2.MALEABLES Y DUCTIBLES EN ESTADO SOLIDO 3.POSEEN BRILLO METALICO Y DENSIDAD VARIABLE PROPIEDADES QUIMICAS 1.TIENEN 1 A 4 ELECTRONES EN EL ULTIMO NIVEL 2.FORMAN CON FACILIDAD CATIONES Y OXIDOS BASICOS 3.SON BUENOS AGENTES REDUCTORES. NO METALES PROPIEDADES FISICAS 1.MALOS CONDUCTORES DE CALOR EXCEPTO EL GRAFITO. 2.ALGUNOS ELEMENTOS TIENEN FENOMENO DE ALITROPIA. 3.NO POSEEN BRILLO METALICO Y TIENEN BAJA DENSIDAD. PROPIEDADES QUIMICAS TIENEN 4 A 8 ELECTRONES EN EL ULTIMO NIVEL FORMAN CON FACILIDAD ANIONES Y OXIDOS ACIDOS. 4.LOS GASES NOBLES SON ESTABLES QUIMICAMENTE 5.SON BUENOS AGENTES OXIDANTES SEMIMETALES O METALOIDES 1.PROPIEDADES INTERMEDIAS DE METALES Y NO METALES 2.TIENEN BAJA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA A TEMPERATURA AMBIENTE PERO AUMENTA AL CALENTARSE 3.SON 8:BORO,SILICIO,GERMANIO,ASTATO,ANTIMONIO,TELURIO,POLONIO Y ARSEBICO, SIENDO Si y Ge LOS MAS USADOS EN TRANSITORES.
  81. 81. PROPIEDADES PERIÓDICAS RADIO ATÓMICO (R.A) DISTANCIA MEDIA ENTRE EL NUCLEO ATÓMICO Y EL ORBITAL DEL ÚLTIMO ELECTRÓN DE LA NUBE ELECTRÓNICA. NOS PROPORCIONA EL TAMAÑO DEL ÁTOMO RADIO IÓNICO (R.I) rcatión < rAto.neutro < rAnión CARÁCTER METALICO (C.M) METAL NO METAL PIERDE ELECTRONES POR OXIDACION GANA ELECTRONES POR REDUCCIÓN FORMA CATIONES FORMA ANIONES ES UN AGENTE REDUCTOR ES UN AGENTE OXIDANTE ELECTROPOSITIVO ELECTRONEGATIVO TIENE BAJA AFINIDAD ELECTRONICA TIENE ALTA AFINIDAD ELECTRONICA
  82. 82. ELECTRONEGATIVIDAD CAPACIDAD QUE TIENEN LOS ATOMOS PARA ATRAER ELECTRONES DE ENLACE MEDIANTE LA ACCIÓN DE NUCLEOS ATÓMICOS. BASADOS EN LA ESCALA DE LINUS PAULING 0,7≤ E.N ≤ 4,0. EJEMPLO Li 1,0 Be 1,5 B 2,0 C 2,5 N 3,0 O 3,5 F 4,0 Na 0,9 Mg 1,2 Al 1,5 Si 1,8 P 2,1 S 2,5 Cl 3,0 K 0,8 Cs 0,7 Fr 0,7 Fe 1,8 Zn 2,0 Se 2,4 Br 2,9
  83. 83. AFINIDAD ELECTRÓNICA (A.E) TAMBIEN LLAMADA ELECTROAFINIDAD ES LA ENERGÍA ABSORBIDA O LIBERADA POR ÁTOMO EN FASE GASEOSA CUANDO ACEPTA UN ELECTRÓN. ES UNA PROPIEDAD DIFICIL DE MEDIR EXPERIMENTALMENTE. EN GENERAL SE LIBERA ENERGIA.(EXOTÈRMICO). OBSERVACIÓN SE DESARROLLA CON ABSORCION DE ENERGIA EN LOS ANIONES Y EN LOS ELEMENTOS DE GRUPOS IIA Y VIIIA.
  84. 84. CARÁCTER NO METÁLICO (C.N.M) ES MAYOR MIENTRAS EL ELEMENTO TIENDA A GANAR MÁS ELECTRONES ENERGÍA DE IONIZACIÓN (E.I) ES LA MINIMA ENERGIA NECESARIA PARA ARRANCAR O QUITAR UN ELECTRON DEL NIVEL MÁS EXTERNO DE UN ÁTOMO EN FASE GASEOSA. EJEMPLO:
  85. 85. OBSERVACIONES 1.ELEMENTO MAS ABUNDANTE EN: *LA ATMOSFERA: NITROGENO *CORTEZA TERRESTRE: OXIGENO *EL PLANETA TIERRA: HIERRO * EL UNIVERSO: HIDROGENO 2.EL MEJOR CONDUCTOR ELECTRICO:PLATA 3.METAL MAS DUCTIL Y MALEABLE:ORO 4.ELEMENTO MAS DENSO:OSMIO 5.ELEMENTO MAS LIVIANO:HIDROGENO 6.LA VARIACION DE LAS PROPIEDADES PERIODICAS EN LA TPA PRESENTA IRREGULARIDADES: RA(HIDROGENO) < RA (HELIO) EI(N)>EI(O) Y EI(Be) >EI (B) EN VA,FOSFORO ES MAS REACTIVO QUE EL NITROGENO.
  86. 86. ENLACES INTERATÓMICAS ELECTRONES DE VALENCIA SON LOS ELECTRONES SITUADOS EN EL ULTIMO NIVEL. SON LOS RESPONSABLES DEL COMPORTAMIENTO QUIMICO DE LOS ÁTOMOS. EJEMPLO: 4Be : 1s2 2s2 HAY 2 ELECTRONES DE VALENCIA ENLACE QUÍMICO UN ENLACE QUÍMICO ES LA FUERZA QUE UNE A LOS ÁTOMOS PARA FORMAR COMPUESTOS QUÍMICOS. ESTA UNIÓN LE CONFIERE ESTABILIDAD AL COMPUESTO RESULTANTE. LA ENERGÍA NECESARIA PARA ROMPER UN ENLACE QUÍMICO SE DENOMINA ENERGÍA DE ENLACE.
  87. 87. ESTRUCTURA DE LEWIS LA ESTRUCTURA DE LEWIS,TAMBIÉN LLAMADA DIAGRAMA DE PUNTO Y RAYA DIAGONAL, MODELO DE LEWIS, DIAGRAMA DE VALENCIA, DIAGRAMA DE LEWIS O REGLA DE OCTETO, ES UNA REPRESENTACIÓN GRÁFICA QUE MUESTRA LOS PARES DE ELECTRONES EN GUIONES O PUNTOS DE ENLACES DE LOS ELECTRONES DE VALENCIA ENTRE LOS ÁTOMOS DE UNA MOLÉCULA Y LOS PARES DE ELECTRONES SOLITARIOS QUE PUEDAN EXISTIR. 17Cl:1s22s22p63s23p5 electrones de valencia:7 19K:1s22s22p63s23p64s1 electrones de valencia:1
  88. 88. REGLA DEL OCTETO LA REGLA DEL OCTETO, ESTABLECE QUE LOS ÁTOMOS SE ENLAZAN UNOS A OTROS EN EL INTENTO DE COMPLETAR SU CAPA DE VALENCIA (ÚLTIMA CAPA DE LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA). LA DENOMINACIÓN “REGLA DEL OCTETO” SURGIÓ EN RAZÓN DE LA CANTIDAD ESTABLECIDA DE ELECTRONES PARA LA ESTABILIDAD DE UN ELEMENTO, ES DECIR, EL ÁTOMO QUEDA ESTABLE CUANDO PRESENTA EN SU CAPA DE VALENCIA 8 ELECTRONES (CONFIGURACIÓN DE GAS NOBLE). PARA ALCANZAR TAL ESTABILIDAD SUGERIDA POR LA REGLA DEL OCTETO, CADA ELEMENTO PRECISA GANAR, PERDER O COMPARTIR ELECTRONES EN LOS ENLACES QUÍMICOS, DE ESA FORMA ELLOS ADQUIEREN OCHO ELECTRONES EN LA CAPA DE VALENCIA. EJEMPLO: 17Cl:1s22s22p63s23p5 electrones de valencia:7 Cl- :1s22s22p63s23p6 E.V:8 19K:1s22s22p63s23p64s1 electrones de valencia:1 K+ : 1s22s22p63s23p6 EV:8
  89. 89. OBSERVACIÓN DEBEMOS IDENTIFICAR CUÁL SERÁ EL ÁTOMO CENTRAL (EN EL CASO DE QUE EXISTAN MÁS DE DOS ÁTOMOS). NORMALMENTE, EL ÁTOMO CENTRAL SERÁ EL MENOS ELECTRONEGATIVO. EXCEPCIÓN A ESTA REGLA ES EL HIDRÓGENO, YA QUE ESTE ELEMENTO SÓLO PUEDE TENER ALREDEDOR DE ÉL DOS ELECTRONES.
  90. 90. EXCEPCIONES DE LA REGLA DEL OCTETO A.OCTETO INCOMPLETO: CUANDO EL NÚMERO DE ELECTRONES QUE RODEA AL ATOMO CENTRAL ES MENOR A OCHO AlCl3 :Cloruro de Aluminio
  91. 91. B.OCTETO EXPANDIDO CUANDO EL NUMERO DE ELCTRONES QUE RODEA AL ATOMO CENTRAL ES MAYOR QUE 8 PCl5 : Pentacloruro de fosforo
  92. 92. TIPOS DE ENLACE QUÍMICO INTERATÓMICOS INTERMOLECULARES IÓNICO O ELECTROVALENTE DIPOLO-DIPOLO COVALENTE PUENTE DE HIDROGENO METÁLICO FUERZAS DE LONDON ENLACE IONICO Un enlace iónico o electrovalente es el resultado de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo respecto a las valencias de los elementos y el número de electrones que deben perder o ganar para completar las capas, es decir, uno fuertemente electropositivo y otro fuertemente electronegativo Dado que los elementos implicados tienen elevadas diferencias de electronegatividad, este enlace suele darse entre un compuesto metálico y uno no metálico.
  93. 93. PROPIEDADES Y CARACTERISTÍCAS DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS 1.A CONDICIONES AMBIENTALES,TIENEN FORMA DE SOLIDOS CRISTALINOS 2.DUROS Y QUEBRADOS 3.MALOS CONDUCTORES ELECTRICOS (EXCEPTO SI SON DISUELTOS O FUNDIDOS) 4.MUCHOS SON SOLUBLES EN AGUA. 5.AlTO PUNTO DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN. 6.SU DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ES MAYOR O IGUAL A 1,7 COMPUESTO ELECTRONEGATIVIDAD DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD Nacl Na:0,9 cl:3,0 2,1 CaO Ca:1,00 O:3,5 2,5 MgF2 Mg:1,2 F:4,0 2,8
  94. 94. ENLACE COVALENTE UN ENLACE COVALENTE SE PRODUCE EN DOS ÁTOMOS NO METÁLICOS CUANDO SE UNEN Y COMPARTEN UNO O MÁS ELECTRONES DEL ÚLTIMO NIVEL PARA ALCANZAR ASÍ LA REGLA DEL OCTETO, Y COMPARTEN ELECTRONES DEL ÚLTIMO NIVEL (EXCEPTO EL HIDRÓGENO QUE ALCANZA LA ESTABILIDAD CUANDO TIENE 2 ELECTRONES). LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ENTRE LOS ÁTOMOS NO ES LO SUFICIENTEMENTE GRANDE COMO PARA QUE SE PRODUZCA UNA UNIÓN DE TIPO IÓNICA. PARA QUE UN ENLACE COVALENTE SE GENERE ES NECESARIO QUE LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ENTRE ÁTOMOS SEA MENOR A 1,7.
  95. 95. SIMPLES: POR CADA DOS ÁTOMOS QUE SE COMBINAN, HAY UN PAR DE ELECTRONES COMPARTIDOS (UN ENLACE) ENLACE COVALENTE SIMPLE , DOBLE Y TRIPLE
  96. 96. DOBLE: CUANDO COMPARTEN MAS DE UN PAR DE ELECTRONES ENTRE ELLOS.
  97. 97. TRIPLE: CUANDO LOS ÁTOMOS COMPARTEN TRES PARES DE ELECTRONES SE UNEN EN UN ENLACE TRIPLE.
  98. 98. ENLACE METÁLICO ES UNA FUERZA DE ATRACCIÓN ELECTROSTÁTICA ENTRE UNA MAR DE ELECTRONES DE VALENCIA DESLOCALIZADOS Y UN CONJUNTO DE CATIONES INSTANTÁNEOS DEL METAL. MAR DE ELECTRONES: LOS ELEMENTOS CON UN ENLACE METÁLICO ESTÁN COMPARTIENDO UN GRAN NÚMERO DE ELECTRONES DE VALENCIA, FORMANDO UN MAR DE ELECTRONES RODEANDO UN ENREJADO GIGANTE DE CATIONES LOS METALES SON BRILLANTES, MALEABLES, DÚCTILES Y BUENOS CONDUCTORES DE CALOR Y DE LA ELECTRICIDAD. LOS METALES ESTÁN COMPUESTOS POR IONES POSITIVOS , ESTRECHAMENTE UNIDOS EN SOLIDOS CRISTALINOS, ESTOS IONES POSITIVOS ESTÁN RODEADOS. CUANDO UN ELECTRÓN FLUYE ALEJÁNDOSE, OTROS SE DESPLAZAN PARA OCUPAR SU LUGAR, DEBIDO A LA ATRACCIÓN ELECTROSTÁTICA ENTRE LOS CATIONES Y LOS ELECTRONES, ESTA ES LA NATURALEZA DE LOS ENLACES METÁLICOS DE QUE MANTIENE JUNTO A UN METAL. LOS ENLACES METÁLICOS SON MUCHO MAS DÉBILES QUE LOS ENLACES IÓNICOS Y COVALENTES. EL MAR DE ELECTRONES DE GRAN MOVILIDAD ES EL RESPONSABLE DEL BRILLO DE LOS METALES.
  99. 99. Un ejemplo que muestra la unión metálica. + representa cationes , - representa los electrones flotantes libres.

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