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Tabla Periódica
  Antecedentes
     J. Döbereiner
     J. Newlands
     Mendeleiev y Meyer
  Clasificación de los elementos
  Propiedades Periódicas
     Unidades
     El tamaño de los átomos: Radio atómico
     Radio covalente
     Radio Metálico
Periodicidad Química

Modelos Atómicos
  Modelo Atômico De John Dalton
  Modelo Atómico De J.J Thomson
  Ernest Ruthenford
  Modelo Atômico De Borh


Estructura de Lewis
  Reglas Importantes
Enlaces Químicos
  Enlace Iônico
  Enlace Covalente
  Enlace Covalente Polar
  Enlace Covalente No Polar
  Enlace Metálico

Puentes de Hidrogeno

Uso de valores de electronegatividad para
 determinar tipo de enlace químico
J. Döbereiner (1817)
• Similitudes entre conjuntos de tres
   elementos (Triadas):
– Ca, Sr, Ba;
– Cl, Br, I;
– S, Se, Te.
J. Newlands (1863)
• Ordenó los elementos
   por su masa atómica,
   y observó que se
   repite un ciclo de
   propiedades comunes
   cada 8 elementos.
• Ley de las octavas
   (escala musical).
Mendeleiev y Meyer (1869)
• Sugieren el mismo patrón organizando los
  elementos conocidos en grupos de 8
  elementos en orden de masa atómica
  creciente.




                D. Mendeleiev
                   L.Meyer
• 1869, Dimitri Mendeleev Lother Meyer
• Cuando los elementos se organizan en orden
  creciente de sus masas atómicas, algunos
  conjuntos de propiedades se repiten
  periódicamente
• A fin de asegurar que los patrones de
  propiedades se ajustaran a la estructura de la
  tabla fue necesario dejar espacios vacíos. Esos
  espacios corresponderían a elementos
  desconocidos.
• Radios atómicos
• Energías de ionización o potenciales de
  ionización
• Afinidad electrónica

Unidades
Picómetro: 1pm = 1·10-12m     Ángstrom:
   1Å = 1·10-10m

El tamaño de los átomos: Radio atómico
• Se supone que los átomos son esferas
    rígidas, lo cual no es cierto
• Concepto de radio atómico carece de
    sentido estricto
   – La función de distribución radial
     disminuye gradualmente al aumentar la
     distancia al núcleo.
• No es posible determinar el radio atómico en
  átomos aislados. Se habla de radio covalente o
  de radio metálico
Radio covalente
• Moléculas diatómicas: H2, Cl2
   – Radio covalente es la mitad de la distancia internuclear.
   – Los datos de radios se refieren a enlaces sencillos (ni dobles ni triples)
   – Limitación:
• Se obtienen radios covalentes diferentes para diferentes órdenes de
  enlace ya que los átomos no son esferas indeformables
       O2: d(O-O)=1,21Å
       H2O2: d(O-O)=1,47 Å

Radio metálico
• • La mayor parte de los metales son sólidos cristalinos
• formados por empaquetamiento, más o menos compacto,
• de átomos.
   – La mitad de la distancia internuclear entre dos átomos contiguos en el
     cristal es el radio metálico.
• Los químicos estuvieron muy ocupados en el siglo XIX
  principalmente en el esfuerzo para aislar y determinar las
  propiedades de todos los elemento químicos. Químicos de todo
  el mundo se dieron a la tarea, y tras trabajar con varios miles
  de compuestos diferentes descomponiéndolos y caracterizando
  los "bloques" con los que se habían construido ya para 1860
  cerca de 70 elementos de los 113 conocidos hasta hoy habían
  sido aislados y estudiados. En los varios miles de compuestos y
  mezclas con propiedades físicas y químicas únicas solo
  pudieron encontrar 70 elementos. Pero esto representó una
  gran simplificación a la química al comprender (por lo menos
  en principio) que cualquier objeto en el universo estaba
  formado por un grupo relativamente pequeño de elementos.
• A medida que los elementos eran descubiertos y sus
  propiedades estudiadas resultaba necesario organizar los
  datos de una manera útil a fin de darle sentido como un todo.
  Uno de los mas grandes avances en conseguir esta meta fue
  hecho por el químico ruso Dmitri Mendeleev, él escribió los
  elementos y sus propiedades individualmente en un juego de
  tarjetas las que organizó en diferentes arreglos buscando
  pautas de comportamiento. El salto se obtuvo cuando las
  organizó en orden creciente de sus masas atómicas(partiendo
  de los valores de las masas atómicas conocidas para la época)
• Al arreglo se han agregado los elementos helio (He),
  neón (Ne) y argón (Ar) que eran completamente
  desconocidos por Mendeleiev y él había colocado
  otros       elementos      en      esos      lugares.
  Con los elementos arreglados de esa forma
  Mendeleiev se da cuenta de que las propiedades
  químicas se repiten siguiendo un patrón fijo, por
  ejemplo, si tomamos el sodio (Na) vemos que este es
  demasiado reactivo como para encontrarse libre en
  la naturaleza sin embrago los químicos se las
  ingeniaron para aislarlo puro de sus compuestos y
  determinaron que era blando, de color plateado, con
  baja densidad y bajo punto de fusión (para ser un
  metal). También demostraron que conducía la
  electricidad y que era altamente reactivo. Dejando
  caer un trozo de sodio al agua se produce una
  reacción violenta que produce hidrógeno inflamado y
  en adición el producto formado con el agua coloreaba
  de azul el tornasol. Luego, analizando la sustancia
  formada se concluyó que era NaOH, sustancia que se
  conocía coloreaba de azul el tornasol.
• Como la mayoría de los químicos de la época, Mendeleiev
  conocía todo esto del sodio y por tanto nada era sorpresa.
  Pero cuando examina el arreglo de sus tarjetas buscando
  elementos con cualidades como las del sodio nota algo
  interesante; el octavo elemento a la derecha del sodio y
  también el octavo a la izquierda tenían propiedades físicas
  y químicas parecidas a las del sodio. A 8 espacios a la
  derecha estaba el potasio (K) y a 8 a la izquierda el litio (Li).
• Ambos elementos reaccionan con el oxígeno para formar óxidos (Li2O y K2O)
  y estos tienen fórmulas muy similares a los óxidos del sodio (Na2O). Ambos
  reaccionan con el agua para formar hidróxidos (LiOH y KOH) como lo hace el
  sodio (NaOH). Todos son metales de color plateado y son muy reactivos para
  estar libres en la naturaleza. Los tres conducen la electricidad y reaccionan
  violentamente con el agua liberando hidrógeno inflamado y las soluciones
  resultantes de las reacciones colorean de azul el tornasol.
  Podía parecer a primera vista una coincidencia, ¡pero no lo era! Mendeleiev
  observó este mismo patrón en otros elementos de su arreglo por lo que el
  caso no era único (vea la figura 2). El magnesio (Mg) reacciona con el
  oxígeno para formar el óxido en proporción atómica 1:1 (MgO) y 8 elementos
  a la derecha y a la izquierda hay dos que tienen el mismo comportamiento
  con el oxígeno, el calcio (Ca) y el Berilio (Be) cuyos óxidos son CaO y BeO
  respectivamente.
• Ahora que conocemos los gases nobles podemos notar que
  el neón (Ne) que se niega a reaccionar con el oxigeno tiene
  a ambos lados separados por 8 espacios otros dos gases
  que tampoco reaccionan con el oxígeno. Aparentemente
  algo mágico rodea el número 8 y por tal motivo es común
  que este patrón se conozca como la regla de los octavos.
• Cuando Mendeleiev reorganizó sus tarjetas formando columnas con los
  elemento de propiedades similares obtuvo 8 columnas (figura 3). No
  quedaba lugar a dudas, hay algo especial alrededor del número 8. Aunque
  los elementos mostrados en la columna 8 de la figura 3 no se conocían para
  la época de Mendeleiev su tabla la hizo con 8 columnas.
  El comportamiento repetitivo de las propiedades químicas de los elementos
  se conocen como periodicidad química o comportamiento periódico (de
  ahí en nombre de tabla periódica) y en reconocimiento a sus méritos
  también se conoce como ley de Mendeleiev o tabla de Mendeleiev.
  La     ley    de     Mendeleiev      se     puede      enunciar     como:
   Las propiedades de los elementos son recurrentes (periódicas) en
   ciclos regulares cuando estos se arreglan en orden creciente de sus
   masa atómicas.
• Mendeleiev fue un hombre genial y su tabla periódica
  funcionó tal y como él la elaboró, pero en las tablas
  periódicas modernas los elementos están arreglados en
  orden creciente de los números atómicos y no de sus
  masas atómicas y este cambio casi no produjo
  modificaciones a la tabla original de Mendeleiev, solo unos
  pocos elementos cambiaron de lugar, como por ejemplo el
  cobalto (Co) y el níquel (Ni) los que en la tabla moderna
  están intercambiados de posición con respecto a la de
  Mendeleiev.
• Mas adelante se descubrió que el 8 no es el único número
  mágico con respecto al comportamiento de los elementos
  químicos. En partes de la tabla periódica las propiedades se
  repiten       cada        18      o       32       elementos.
  Cuando Mendeleiev comenzó su tabla solo se conocían unos 70
  elementos y cuando los acomodó en forma de columnas, con
  aquellos de propiedades químicas similares, se dio cuenta que
  faltaban elementos sin descubrir, y, genialmente, dejó los
  espacios vacíos en la tabla, incluso nombró y predijo sus
  posibles propiedades químicas y físicas. Esto fue un paso de
  avance importante que permitió a los químicos de la época
  buscar y descubrir los elementos hasta entonces desconocidos
  partiendo de bases mucho mas sólidas que "trabajar a prueba y
  error".
• Uno de estos "huecos" que dejó en su tabla correspondía al
  posteriormente descubierto germanio (Ge), que asumió
  muy brillantemente debía estar en la columna del carbono
  entre los elementos silicio (Si) y estaño (Sn). Lo
  llamó ekasilio y determinó sus propiedades físicas como
  muy cercanas al promedio calculado utilizando los
  elementos por encima y por debajo del "futuro huésped" de
  la casilla vacía.
DA CLIC AQUÍ PARA UN PEQUEÑO
 CRUCIGRAMA SOBRE LOS ANTECEDENTES DE
 LA TABLA PERIODICA

http://uk3.hotpotatoes.net/ex/93454/QLQEGRR
  B.php
• Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado
  de qué estaba hecha la materia.
  Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego
  Demócrito consideró que la materia estaba constituida
  por pequeñísimas partículas que no podían ser
  divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a
  estas partículas átomos, que en griego quiere decir
  "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las
  cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.
  Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia
  no fueron aceptadas por los filósofos de su época y
  hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la
  idea de los átomos fuera tomada de nuevo en
  consideración.
MODELO ATOMICO
 DE JOHN DALTON

• Descubrimiento
  Durante el siglo XVIII y
  principios del XIX algunos
  científicos habían
  investigado distintos
  aspectos de las reacciones
  químicas, obteniendo las
  llamadas leyes clásicas de la
  Química.
• Modelo Atómico De Dalton
  La imagen del átomo expuesta por Dalton en
  su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de
  minúsculas partículas esféricas, indivisibles e
  inmutables, iguales entre si en cada elemento químico.
• Descubrimiento
  Demostró que dentro de
  los átomos hay unas
  partículas diminutas,
  con carga eléctrica
  negativa, a las que se
  llamó electrones.
• Modelo Atómico De
  Thomson

 De este descubrimiento
 dedujo que el átomo
 debía de ser una esfera
 de materia cargada
 positivamente, en cuyo
 interior estaban
 incrustados los
 electrones.
 (Modelo atómico de
 Thomson)
• Descubrimiento
  Demostró que
  los átomos no
  eran
  macizos, como
  se creía, sino
  que están vacíos
  en su mayor
  parte y en su
  centro hay un
  diminuto núcleo.
• Modelo Atómico De Ruthenford
  Dedujo que el átomo debía estar
  formado por una corteza con los
  electrones girando alrededor de un
  núcleo central cargado
  positivamente. (Modelo atómico de
  Rutherford.)
Da clic en la Imagen
Generalidades de los enlaces
  químicos

• Los enlaces químicos, son
  las fuerzas que mantienen
  unidos a los átomos.

• Cuando los átomos se
  enlazan entre si, ceden,
  aceptan o comparten
  electrones. Son
  los electrones de
  valencia quienes
  determinan de que forma
  se unirá un átomo con otro
  y las características del
  enlace.
• Regla del octeto.
  EL ultimo grupo de la tabla periódica
  VIII A (18), que forma la familia de
  los gases nobles, son los elementos
  mas estables de la tabla periódica.
  Esto se deben a que tienen 8
  electrones en su capa mas externa,
  excepto el Helio que tiene solo 2
  electrones, que también se
  considera como una configuración
  estable.
Características:

• Esta formado por metal + no metal
• No forma moléculas verdaderas, existe como
  un agregado de aniones (iones negativos)
  y cationes (iones positivos).
• Los metales ceden electrones formando
  por cationes, los no metales aceptan
  electrones formando aniones.
Los compuestos formados por enlaces iónicos
  tienen las siguientes características:

• Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno
  es un liquido o un gas.
• Son buenos conductores del calor y la
  electricidad.
• Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
• Son solubles en solventes polares como el agua
Formación De Enlaces Iónicos

• Ejm: NaF

• Na: metal del grupo IA       Enlace
• F: no metal del grupo VIIA    Iónico
• Características:
• Esta basado en la compartición de electrones. Los
  átomos         no        ganan        ni      pierden
  electrones, COMPARTEN.
• Esta formado por elementos no metálicos. Pueden ser
  2 o 3 no metales.
• Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o
  triples, dependiendo de los elementos que se unen.
• Cuando un mismo átomo aporta
  el par de electrones, se dice que
  el enlace covalente es
  polarizado. Aunque las
  propiedades de enlace covalente
  polarizado son parecidas a las
  de un enlace covalente normal
  (dado que todos los electrones
  son iguales, sin importar su
  origen), la distinción es útil para
  hacer un seguimiento de los
  electrones de valencia y asignar
  cargas formales. Una base
  dispone de un par electrónico
  para compartir y un ácido
  acepta compartir el par
• Características del enlace covalente polar
• Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la capa de
  valencia.
• Enlace doble: se comparten cuatro electrones, en dos
  pares, de la capa de valencia.
• Enlace triple: se comparten 6 electrones de la capa de
  valencia en 3 pares.
• Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones de la capa
  de valencia en 4 pares .
• Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones de la
  capa de valencia en 5 pares.
• En general cuando un átomo comparte los dos
  electrones para uno solo se llama enlace covalente
  dativo y se suele representar con una flecha (→).
• Características del enlace covalente polar
• Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la
  capa de valencia.
• Enlace doble: se comparten cuatro electrones,
  en dos pares, de la capa de valencia.
• Enlace triple: se comparten 6 electrones de la
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• Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones de
  la capa de valencia en 4 pares .
• Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones
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• En general cuando un átomo comparte los dos
  electrones para uno solo se llama enlace
  covalente dativo y se suele representar con una
  flecha (→).
• Cuando el enlace lo forman
  dos átomos del mismo elemento, la
  diferencia de electronegatividad es cero,
  entonces se forma un enlace covalente no
  polar. El enlace covalente no polar se
  presenta entre átomos del mismo
  elemento o entre átomos con muy poca
  diferencia de electronegatividad. Un
  ejemplo es la molécula de hidrógeno, la
  cual está formada por dos átomos del
  mismo elemento, por lo que su diferencia
  es cero.
• Las características del enlace covalente no polar son las
  siguientes:
  - Ocurre entre átomos de no metales iguales.
  - Las electronegatividades de los elementos unidos son iguales:
  se unen átomos del mismo elemento.
  - Los electrones de valencia se comparten equitativamente: los
  átomos tienen la misma electronegatividad y atraen los
  electrones por igual, por lo que los electrones se mueven
  alrededor de ambos átomos.
  - La partícula que se forma es una molécula no polar: sin cargas
  eléctricas.
  - La diferencia de cargas entre los átomos enlazados es nula.
  - Las sustancias con este tipo de enlace se denominan “elementos
  moleculares”.
  Ejemplo: enlace de dos átomos de hidrógeno (no metal con 1
  electrón de valencia).
• En este enlace los átomos de hidrógeno
  comparten sus electrones de valencia. El
  enlace se forma por la atracción de los
  átomos, resultado de la compartición de
  electrones. Cuando se unen de esta
  manera dos átomos de hidrógeno se
  forma una molécula sin cargas (molécula
  no polar), ya que los electrones se
  comparten              equitativamente.
• Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos
  los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia,
  que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre
  sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que
  produce      estructuras     muy       compactas.     Se    trata     de
  líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica
  de empaquetamiento compacto de esferas(hexagonal compacta), cúbica
  centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo. En este tipo de
  estructura cada átomo metálico está dividido por otros doce átomos
  (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además,
  debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los
  electrones de valencia son extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo
  puede estar en sustancias en estado sólido.
• Los metales poseen algunas propiedades características
  que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser
  sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y
  tienen un punto de fusión alto.
• Características
• El enlace metálico es característico de los elementos
  metálicos.
• Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre
  elementos de la misma especie.
• Al estar los átomos tan cercanos unos de otros,
  interaccionan sus núcleos junto con sus nubes
  electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones,
  por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes.
• Estos electrones libres son los responsables de que los
  metales presenten una elevada conductividad
  eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con
  facilidad si se ponen en contacto con una fuente
  eléctrica
• El puente de hidrógeno es un enlace que se establece entre
  moléculas capaces de generar cargas parciales. El agua, es la
  sustancia en donde los puentes de hidrógeno son más efectivos, en
  su molécula, los electrones que intervienen en sus enlaces, están
  más cerca del oxígeno que de los hidrógenos y por esto se generan
  dos cargas parciales negativas en el extremo donde está el oxígeno
  y dos cargas parciales positivas en el extremo donde se encuentran
  los hidrógenos. La presencia de cargas parciales positivas y
  negativas hace que las moléculas de agua se comporten como
  imanes en los que las partes con carga parcial positiva atraen a las
  partes con cargas parciales negativas. De tal suerte que una sola
  molécula de agua puede unirse a otras 4 moléculas de agua a
  través de 4 puentes de hidrógeno. Esta característica es la que hace
  al agua un líquido muy especial.
• Los puentes de Hidrógeno, se forman por átomos de Hidrógeno
  localizados entre átomos electronegativos. Cuando un átomo de
  Hidrógeno está unido covalentemente, a una átomo
  electronegativo, ej. Oxígeno o Nitrógeno, asume una densidad (d)
  de carga positiva, debido a la elevada electronegatividad del átomo
  vecino. Esta deficiencia parcial en electrones, hace a los átomos de
  Hidrógeno susceptibles de atracción por los electrones no
  compartidos en los átomos de Oxígeno o Nitrógeno
•
•
• Obsérvese la configuración electrónica del Oxígeno:
• 8O 1s2 2s2 2pxêé pyé pzé

•
• El puente de Hidrógeno es relativamente débil
  entre -20 y -30 kJ mol-1, la fuerza de enlace
  aumenta al aumentar la electronegatividad y
  disminuye con el tamaño de los átomos
  participantes. Por tanto, el puente de
  Hidrógeno existe en numerosas moléculas no
  solo en el agua. Aquí solo se tratará lo
  referente al agua.
•
• La estructura del agua favorece las interacciones para
  formar puentes de Hidrógeno, el arreglo siempre es
  perpendicular entre las moléculas participantes,
  además, es favorecido por que cada protón unido a un
  Oxígeno muy electronegativo encuentra un electrón no
  compartido con el que interactúa uno a uno. De lo
  anterior se concluye que cada átomo d Oxígeno en el
  agua interacciona con 4 protones, dos de ellos
  unidos covalentemente y dos a través de puentes de
  Hidrógeno.
• A continuación un pequeño cuestionario
  sobre los Enlaces Químicos!

• http://uk3.hotpotatoes.net/ex/93454/HAGKZ
  VQZ.php
• La electronegatividad es la medida de la capacidad de
  un átomo (o de manera menos frecuente un grupo
  funcional) para atraer hacia él los electrones, cuando
  forma un enlace químico en una molécula.Compendium of
  Chemical Terminology</ref>También debemos considerar
  la distribución de densidad electrónica alrededor de un
  átomo determinado frente a otros distintos, tanto en una
  especie molecular como en sistemas o especies no
  moleculares. El flúor es el elemento con más
  electronegatividad, el francio es el elemento con menos
  electronegatividad.
• La electronegatividad de un átomo
  determinado,          esta         afectada
  fundamentalmente por dos magnitudes:
  su masa atómica y la distancia promedio de
  los electrones de valencia con respecto
  al núcleo atómico. Esta propiedad se ha
  podido correlacionar con otras propiedades
  atómicas y moleculares. Fue Linus Pauling el
  investigador que propuso esta magnitud por
  primera vez en el año 1932, como un
  desarrollo más de su teoría del enlace de
  valencia. La electronegatividad no se puede
  medir experimentalmente de manera directa
  como, por ejemplo, la energía de ionización,
  pero se puede determinar de manera
  indirecta efectuando cálculos a partir de
  otras propiedades atómicas o moleculares.
• Se han propuesto distintos métodos para
  su determinación y aunque hay
  pequeñas       diferencias    entre    los
  resultados obtenidos todos los métodos
  muestran la misma tendencia periódica
  entre los elementos.
• El procedimiento de cálculo más común
  es el inicialmente propuesto por Pauling.
  El resultado obtenido mediante este
  procedimiento              es          un
  número adimensional que se incluye
  dentro de la escala de Pauling. Esta
  escala varía entre 0,7 para el elemento
  menos electronegativo y 4,0 para el
  mayor.
• Escalas de electronegatividad
• Los diferentes valores de electronegatividad
  se clasifican según diferentes escalas, entre
  ellas la escala de Pauling anteriormente
  aludida y la escala de Mulliken.
• En general, los diferentes valores de
  electronegatividad       de    los    átomos
  determinan el tipo de enlace que se formará
  en la molécula que los combina. Así, según
  la diferencia entre las electronegatividades
  de      éstos    se     puede      determinar
  (convencionalmente) si el enlace será, según
  la escala de Linus Pauling:
• Covalente no polar:
• Covalente polar:
• Iónico:
• Cuanto más pequeño es el radio atómico, mayor es
  la energía de ionización y mayor la electronegatividad
  y viceversa, la electronegatividad es la tendencia o
  capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer
  hacia sí los electrones. Ni las definiciones cuantitativas
  ni las escalas de electronegatividad se basan en la
  distribución electrónica, sino en propiedades que se
  supone      reflejan    la     electronegatividad.      La
  electronegatividad de un elemento depende de
  su estado de oxidación y, por lo tanto, no es una
  propiedad atómica invariable. Esto significa que un
  mismo      elemento      puede      presentar    distintas
  electronegatividades dependiendo del tipo de
  molécula en la que se encuentre, por ejemplo, la
  capacidad para atraer los electrones de un orbital
  híbrido en un átomo de carbono enlazado con un
  átomo de hidrógeno, aumenta en consonancia con el
  porcentaje de carácter s en el orbital, según la serie
  etano < etileno(eteno) < acetileno(etino). La escala de
  Pauling se basa en la diferencia entre la energía del
  enlace A–B en el compuesto y la media de las
  energías de los enlaces homopolares A–A y B–B.
• La escala Mulliken (también llamada escala
  Mulliken-Jaffe) es una escala para la
  electronegatividad    de    los   elementos
  químicos, desarrollada por Robert S.
  Mulliken en 1934. Dicha escala se basa en
  la electronegatividad Mulliken (cM) que
  promedia la afinidad electrónica A.E.
  (magnitud que puede relacionarse con la
  tendencia de un átomo a adquirir carga
  negativa) y los potenciales de ionización de
  sus electrones de valencia P.I. o E.I.
  (magnitud asociada con la facilidad, o
  tendencia, de un átomo a adquirir carga
  positiva). Las unidades empleadas son el
  kJ/mol:
Quimica I

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Quimica I

  • 1.
  • 2. Tabla Periódica Antecedentes J. Döbereiner J. Newlands Mendeleiev y Meyer Clasificación de los elementos Propiedades Periódicas Unidades El tamaño de los átomos: Radio atómico Radio covalente Radio Metálico
  • 3. Periodicidad Química Modelos Atómicos Modelo Atômico De John Dalton Modelo Atómico De J.J Thomson Ernest Ruthenford Modelo Atômico De Borh Estructura de Lewis Reglas Importantes
  • 4. Enlaces Químicos Enlace Iônico Enlace Covalente Enlace Covalente Polar Enlace Covalente No Polar Enlace Metálico Puentes de Hidrogeno Uso de valores de electronegatividad para determinar tipo de enlace químico
  • 5.
  • 6. J. Döbereiner (1817) • Similitudes entre conjuntos de tres elementos (Triadas): – Ca, Sr, Ba; – Cl, Br, I; – S, Se, Te.
  • 7. J. Newlands (1863) • Ordenó los elementos por su masa atómica, y observó que se repite un ciclo de propiedades comunes cada 8 elementos. • Ley de las octavas (escala musical).
  • 8. Mendeleiev y Meyer (1869) • Sugieren el mismo patrón organizando los elementos conocidos en grupos de 8 elementos en orden de masa atómica creciente. D. Mendeleiev L.Meyer
  • 9. • 1869, Dimitri Mendeleev Lother Meyer • Cuando los elementos se organizan en orden creciente de sus masas atómicas, algunos conjuntos de propiedades se repiten periódicamente • A fin de asegurar que los patrones de propiedades se ajustaran a la estructura de la tabla fue necesario dejar espacios vacíos. Esos espacios corresponderían a elementos desconocidos.
  • 10. • Radios atómicos • Energías de ionización o potenciales de ionización • Afinidad electrónica Unidades Picómetro: 1pm = 1·10-12m Ángstrom: 1Å = 1·10-10m El tamaño de los átomos: Radio atómico • Se supone que los átomos son esferas rígidas, lo cual no es cierto • Concepto de radio atómico carece de sentido estricto – La función de distribución radial disminuye gradualmente al aumentar la distancia al núcleo.
  • 11. • No es posible determinar el radio atómico en átomos aislados. Se habla de radio covalente o de radio metálico
  • 12. Radio covalente • Moléculas diatómicas: H2, Cl2 – Radio covalente es la mitad de la distancia internuclear. – Los datos de radios se refieren a enlaces sencillos (ni dobles ni triples) – Limitación: • Se obtienen radios covalentes diferentes para diferentes órdenes de enlace ya que los átomos no son esferas indeformables O2: d(O-O)=1,21Å H2O2: d(O-O)=1,47 Å Radio metálico • • La mayor parte de los metales son sólidos cristalinos • formados por empaquetamiento, más o menos compacto, • de átomos. – La mitad de la distancia internuclear entre dos átomos contiguos en el cristal es el radio metálico.
  • 13. • Los químicos estuvieron muy ocupados en el siglo XIX principalmente en el esfuerzo para aislar y determinar las propiedades de todos los elemento químicos. Químicos de todo el mundo se dieron a la tarea, y tras trabajar con varios miles de compuestos diferentes descomponiéndolos y caracterizando los "bloques" con los que se habían construido ya para 1860 cerca de 70 elementos de los 113 conocidos hasta hoy habían sido aislados y estudiados. En los varios miles de compuestos y mezclas con propiedades físicas y químicas únicas solo pudieron encontrar 70 elementos. Pero esto representó una gran simplificación a la química al comprender (por lo menos en principio) que cualquier objeto en el universo estaba formado por un grupo relativamente pequeño de elementos.
  • 14. • A medida que los elementos eran descubiertos y sus propiedades estudiadas resultaba necesario organizar los datos de una manera útil a fin de darle sentido como un todo. Uno de los mas grandes avances en conseguir esta meta fue hecho por el químico ruso Dmitri Mendeleev, él escribió los elementos y sus propiedades individualmente en un juego de tarjetas las que organizó en diferentes arreglos buscando pautas de comportamiento. El salto se obtuvo cuando las organizó en orden creciente de sus masas atómicas(partiendo de los valores de las masas atómicas conocidas para la época)
  • 15. • Al arreglo se han agregado los elementos helio (He), neón (Ne) y argón (Ar) que eran completamente desconocidos por Mendeleiev y él había colocado otros elementos en esos lugares. Con los elementos arreglados de esa forma Mendeleiev se da cuenta de que las propiedades químicas se repiten siguiendo un patrón fijo, por ejemplo, si tomamos el sodio (Na) vemos que este es demasiado reactivo como para encontrarse libre en la naturaleza sin embrago los químicos se las ingeniaron para aislarlo puro de sus compuestos y determinaron que era blando, de color plateado, con baja densidad y bajo punto de fusión (para ser un metal). También demostraron que conducía la electricidad y que era altamente reactivo. Dejando caer un trozo de sodio al agua se produce una reacción violenta que produce hidrógeno inflamado y en adición el producto formado con el agua coloreaba de azul el tornasol. Luego, analizando la sustancia formada se concluyó que era NaOH, sustancia que se conocía coloreaba de azul el tornasol.
  • 16. • Como la mayoría de los químicos de la época, Mendeleiev conocía todo esto del sodio y por tanto nada era sorpresa. Pero cuando examina el arreglo de sus tarjetas buscando elementos con cualidades como las del sodio nota algo interesante; el octavo elemento a la derecha del sodio y también el octavo a la izquierda tenían propiedades físicas y químicas parecidas a las del sodio. A 8 espacios a la derecha estaba el potasio (K) y a 8 a la izquierda el litio (Li).
  • 17. • Ambos elementos reaccionan con el oxígeno para formar óxidos (Li2O y K2O) y estos tienen fórmulas muy similares a los óxidos del sodio (Na2O). Ambos reaccionan con el agua para formar hidróxidos (LiOH y KOH) como lo hace el sodio (NaOH). Todos son metales de color plateado y son muy reactivos para estar libres en la naturaleza. Los tres conducen la electricidad y reaccionan violentamente con el agua liberando hidrógeno inflamado y las soluciones resultantes de las reacciones colorean de azul el tornasol. Podía parecer a primera vista una coincidencia, ¡pero no lo era! Mendeleiev observó este mismo patrón en otros elementos de su arreglo por lo que el caso no era único (vea la figura 2). El magnesio (Mg) reacciona con el oxígeno para formar el óxido en proporción atómica 1:1 (MgO) y 8 elementos a la derecha y a la izquierda hay dos que tienen el mismo comportamiento con el oxígeno, el calcio (Ca) y el Berilio (Be) cuyos óxidos son CaO y BeO respectivamente.
  • 18. • Ahora que conocemos los gases nobles podemos notar que el neón (Ne) que se niega a reaccionar con el oxigeno tiene a ambos lados separados por 8 espacios otros dos gases que tampoco reaccionan con el oxígeno. Aparentemente algo mágico rodea el número 8 y por tal motivo es común que este patrón se conozca como la regla de los octavos.
  • 19. • Cuando Mendeleiev reorganizó sus tarjetas formando columnas con los elemento de propiedades similares obtuvo 8 columnas (figura 3). No quedaba lugar a dudas, hay algo especial alrededor del número 8. Aunque los elementos mostrados en la columna 8 de la figura 3 no se conocían para la época de Mendeleiev su tabla la hizo con 8 columnas. El comportamiento repetitivo de las propiedades químicas de los elementos se conocen como periodicidad química o comportamiento periódico (de ahí en nombre de tabla periódica) y en reconocimiento a sus méritos también se conoce como ley de Mendeleiev o tabla de Mendeleiev. La ley de Mendeleiev se puede enunciar como: Las propiedades de los elementos son recurrentes (periódicas) en ciclos regulares cuando estos se arreglan en orden creciente de sus masa atómicas.
  • 20. • Mendeleiev fue un hombre genial y su tabla periódica funcionó tal y como él la elaboró, pero en las tablas periódicas modernas los elementos están arreglados en orden creciente de los números atómicos y no de sus masas atómicas y este cambio casi no produjo modificaciones a la tabla original de Mendeleiev, solo unos pocos elementos cambiaron de lugar, como por ejemplo el cobalto (Co) y el níquel (Ni) los que en la tabla moderna están intercambiados de posición con respecto a la de Mendeleiev.
  • 21. • Mas adelante se descubrió que el 8 no es el único número mágico con respecto al comportamiento de los elementos químicos. En partes de la tabla periódica las propiedades se repiten cada 18 o 32 elementos. Cuando Mendeleiev comenzó su tabla solo se conocían unos 70 elementos y cuando los acomodó en forma de columnas, con aquellos de propiedades químicas similares, se dio cuenta que faltaban elementos sin descubrir, y, genialmente, dejó los espacios vacíos en la tabla, incluso nombró y predijo sus posibles propiedades químicas y físicas. Esto fue un paso de avance importante que permitió a los químicos de la época buscar y descubrir los elementos hasta entonces desconocidos partiendo de bases mucho mas sólidas que "trabajar a prueba y error".
  • 22. • Uno de estos "huecos" que dejó en su tabla correspondía al posteriormente descubierto germanio (Ge), que asumió muy brillantemente debía estar en la columna del carbono entre los elementos silicio (Si) y estaño (Sn). Lo llamó ekasilio y determinó sus propiedades físicas como muy cercanas al promedio calculado utilizando los elementos por encima y por debajo del "futuro huésped" de la casilla vacía.
  • 23. DA CLIC AQUÍ PARA UN PEQUEÑO CRUCIGRAMA SOBRE LOS ANTECEDENTES DE LA TABLA PERIODICA http://uk3.hotpotatoes.net/ex/93454/QLQEGRR B.php
  • 24.
  • 25. • Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.
  • 26. MODELO ATOMICO DE JOHN DALTON • Descubrimiento Durante el siglo XVIII y principios del XIX algunos científicos habían investigado distintos aspectos de las reacciones químicas, obteniendo las llamadas leyes clásicas de la Química.
  • 27. • Modelo Atómico De Dalton La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre si en cada elemento químico.
  • 28. • Descubrimiento Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones.
  • 29. • Modelo Atómico De Thomson De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. (Modelo atómico de Thomson)
  • 30. • Descubrimiento Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo.
  • 31. • Modelo Atómico De Ruthenford Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. (Modelo atómico de Rutherford.)
  • 32.
  • 33.
  • 34. Da clic en la Imagen
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40. Generalidades de los enlaces químicos • Los enlaces químicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos. • Cuando los átomos se enlazan entre si, ceden, aceptan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de que forma se unirá un átomo con otro y las características del enlace.
  • 41. • Regla del octeto. EL ultimo grupo de la tabla periódica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos mas estables de la tabla periódica. Esto se deben a que tienen 8 electrones en su capa mas externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que también se considera como una configuración estable.
  • 42. Características: • Esta formado por metal + no metal • No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos). • Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.
  • 43. Los compuestos formados por enlaces iónicos tienen las siguientes características: • Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un liquido o un gas. • Son buenos conductores del calor y la electricidad. • Tienen altos puntos de fusión y ebullición. • Son solubles en solventes polares como el agua
  • 44. Formación De Enlaces Iónicos • Ejm: NaF • Na: metal del grupo IA Enlace • F: no metal del grupo VIIA Iónico
  • 45. • Características: • Esta basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni pierden electrones, COMPARTEN. • Esta formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no metales. • Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos que se unen.
  • 46. • Cuando un mismo átomo aporta el par de electrones, se dice que el enlace covalente es polarizado. Aunque las propiedades de enlace covalente polarizado son parecidas a las de un enlace covalente normal (dado que todos los electrones son iguales, sin importar su origen), la distinción es útil para hacer un seguimiento de los electrones de valencia y asignar cargas formales. Una base dispone de un par electrónico para compartir y un ácido acepta compartir el par
  • 47. • Características del enlace covalente polar • Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la capa de valencia. • Enlace doble: se comparten cuatro electrones, en dos pares, de la capa de valencia. • Enlace triple: se comparten 6 electrones de la capa de valencia en 3 pares. • Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones de la capa de valencia en 4 pares . • Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones de la capa de valencia en 5 pares. • En general cuando un átomo comparte los dos electrones para uno solo se llama enlace covalente dativo y se suele representar con una flecha (→).
  • 48. • Características del enlace covalente polar • Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la capa de valencia. • Enlace doble: se comparten cuatro electrones, en dos pares, de la capa de valencia. • Enlace triple: se comparten 6 electrones de la capa de valencia en 3 pares. • Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones de la capa de valencia en 4 pares . • Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones de la capa de valencia en 5 pares. • En general cuando un átomo comparte los dos electrones para uno solo se llama enlace covalente dativo y se suele representar con una flecha (→).
  • 49. • Cuando el enlace lo forman dos átomos del mismo elemento, la diferencia de electronegatividad es cero, entonces se forma un enlace covalente no polar. El enlace covalente no polar se presenta entre átomos del mismo elemento o entre átomos con muy poca diferencia de electronegatividad. Un ejemplo es la molécula de hidrógeno, la cual está formada por dos átomos del mismo elemento, por lo que su diferencia es cero.
  • 50. • Las características del enlace covalente no polar son las siguientes: - Ocurre entre átomos de no metales iguales. - Las electronegatividades de los elementos unidos son iguales: se unen átomos del mismo elemento. - Los electrones de valencia se comparten equitativamente: los átomos tienen la misma electronegatividad y atraen los electrones por igual, por lo que los electrones se mueven alrededor de ambos átomos. - La partícula que se forma es una molécula no polar: sin cargas eléctricas. - La diferencia de cargas entre los átomos enlazados es nula. - Las sustancias con este tipo de enlace se denominan “elementos moleculares”. Ejemplo: enlace de dos átomos de hidrógeno (no metal con 1 electrón de valencia).
  • 51. • En este enlace los átomos de hidrógeno comparten sus electrones de valencia. El enlace se forma por la atracción de los átomos, resultado de la compartición de electrones. Cuando se unen de esta manera dos átomos de hidrógeno se forma una molécula sin cargas (molécula no polar), ya que los electrones se comparten equitativamente.
  • 52. • Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas(hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo. En este tipo de estructura cada átomo metálico está dividido por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo puede estar en sustancias en estado sólido.
  • 53. • Los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto. • Características • El enlace metálico es característico de los elementos metálicos. • Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. • Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes. • Estos electrones libres son los responsables de que los metales presenten una elevada conductividad eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con facilidad si se ponen en contacto con una fuente eléctrica
  • 54. • El puente de hidrógeno es un enlace que se establece entre moléculas capaces de generar cargas parciales. El agua, es la sustancia en donde los puentes de hidrógeno son más efectivos, en su molécula, los electrones que intervienen en sus enlaces, están más cerca del oxígeno que de los hidrógenos y por esto se generan dos cargas parciales negativas en el extremo donde está el oxígeno y dos cargas parciales positivas en el extremo donde se encuentran los hidrógenos. La presencia de cargas parciales positivas y negativas hace que las moléculas de agua se comporten como imanes en los que las partes con carga parcial positiva atraen a las partes con cargas parciales negativas. De tal suerte que una sola molécula de agua puede unirse a otras 4 moléculas de agua a través de 4 puentes de hidrógeno. Esta característica es la que hace al agua un líquido muy especial.
  • 55. • Los puentes de Hidrógeno, se forman por átomos de Hidrógeno localizados entre átomos electronegativos. Cuando un átomo de Hidrógeno está unido covalentemente, a una átomo electronegativo, ej. Oxígeno o Nitrógeno, asume una densidad (d) de carga positiva, debido a la elevada electronegatividad del átomo vecino. Esta deficiencia parcial en electrones, hace a los átomos de Hidrógeno susceptibles de atracción por los electrones no compartidos en los átomos de Oxígeno o Nitrógeno • • • Obsérvese la configuración electrónica del Oxígeno: • 8O 1s2 2s2 2pxêé pyé pzé •
  • 56. • El puente de Hidrógeno es relativamente débil entre -20 y -30 kJ mol-1, la fuerza de enlace aumenta al aumentar la electronegatividad y disminuye con el tamaño de los átomos participantes. Por tanto, el puente de Hidrógeno existe en numerosas moléculas no solo en el agua. Aquí solo se tratará lo referente al agua. •
  • 57. • La estructura del agua favorece las interacciones para formar puentes de Hidrógeno, el arreglo siempre es perpendicular entre las moléculas participantes, además, es favorecido por que cada protón unido a un Oxígeno muy electronegativo encuentra un electrón no compartido con el que interactúa uno a uno. De lo anterior se concluye que cada átomo d Oxígeno en el agua interacciona con 4 protones, dos de ellos unidos covalentemente y dos a través de puentes de Hidrógeno.
  • 58.
  • 59. • A continuación un pequeño cuestionario sobre los Enlaces Químicos! • http://uk3.hotpotatoes.net/ex/93454/HAGKZ VQZ.php
  • 60. • La electronegatividad es la medida de la capacidad de un átomo (o de manera menos frecuente un grupo funcional) para atraer hacia él los electrones, cuando forma un enlace químico en una molécula.Compendium of Chemical Terminology</ref>También debemos considerar la distribución de densidad electrónica alrededor de un átomo determinado frente a otros distintos, tanto en una especie molecular como en sistemas o especies no moleculares. El flúor es el elemento con más electronegatividad, el francio es el elemento con menos electronegatividad.
  • 61. • La electronegatividad de un átomo determinado, esta afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valencia con respecto al núcleo atómico. Esta propiedad se ha podido correlacionar con otras propiedades atómicas y moleculares. Fue Linus Pauling el investigador que propuso esta magnitud por primera vez en el año 1932, como un desarrollo más de su teoría del enlace de valencia. La electronegatividad no se puede medir experimentalmente de manera directa como, por ejemplo, la energía de ionización, pero se puede determinar de manera indirecta efectuando cálculos a partir de otras propiedades atómicas o moleculares.
  • 62. • Se han propuesto distintos métodos para su determinación y aunque hay pequeñas diferencias entre los resultados obtenidos todos los métodos muestran la misma tendencia periódica entre los elementos. • El procedimiento de cálculo más común es el inicialmente propuesto por Pauling. El resultado obtenido mediante este procedimiento es un número adimensional que se incluye dentro de la escala de Pauling. Esta escala varía entre 0,7 para el elemento menos electronegativo y 4,0 para el mayor.
  • 63. • Escalas de electronegatividad • Los diferentes valores de electronegatividad se clasifican según diferentes escalas, entre ellas la escala de Pauling anteriormente aludida y la escala de Mulliken. • En general, los diferentes valores de electronegatividad de los átomos determinan el tipo de enlace que se formará en la molécula que los combina. Así, según la diferencia entre las electronegatividades de éstos se puede determinar (convencionalmente) si el enlace será, según la escala de Linus Pauling: • Covalente no polar: • Covalente polar: • Iónico:
  • 64. • Cuanto más pequeño es el radio atómico, mayor es la energía de ionización y mayor la electronegatividad y viceversa, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones. Ni las definiciones cuantitativas ni las escalas de electronegatividad se basan en la distribución electrónica, sino en propiedades que se supone reflejan la electronegatividad. La electronegatividad de un elemento depende de su estado de oxidación y, por lo tanto, no es una propiedad atómica invariable. Esto significa que un mismo elemento puede presentar distintas electronegatividades dependiendo del tipo de molécula en la que se encuentre, por ejemplo, la capacidad para atraer los electrones de un orbital híbrido en un átomo de carbono enlazado con un átomo de hidrógeno, aumenta en consonancia con el porcentaje de carácter s en el orbital, según la serie etano < etileno(eteno) < acetileno(etino). La escala de Pauling se basa en la diferencia entre la energía del enlace A–B en el compuesto y la media de las energías de los enlaces homopolares A–A y B–B.
  • 65. • La escala Mulliken (también llamada escala Mulliken-Jaffe) es una escala para la electronegatividad de los elementos químicos, desarrollada por Robert S. Mulliken en 1934. Dicha escala se basa en la electronegatividad Mulliken (cM) que promedia la afinidad electrónica A.E. (magnitud que puede relacionarse con la tendencia de un átomo a adquirir carga negativa) y los potenciales de ionización de sus electrones de valencia P.I. o E.I. (magnitud asociada con la facilidad, o tendencia, de un átomo a adquirir carga positiva). Las unidades empleadas son el kJ/mol: