Comunidades Virtuales de Aprendizaje Caracteristicas.pptx
SESIÓN N° 01 ELEMENTOS Y COMPUESTOS USAT.pdf
1. EQUIPO DOCENTE
MSc. Ing. Elena Chau Lookung
Mgrt. Ing. James Guerrero Braco
Mgrt. Ing. Martha ChávezAlarcón
CURSO: QUÍMICA MÉDICA
Facultad de Medicina / Escuela de
Medicina Humana/
SESIÓN N° 01:
ELEMENTOS Y COMPUESTOS
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2. Resultados de aprendizaje 1:
Interpreta la estructura de las moléculas de importancia
biológica y su rol en el campo de la Medicina, teniendo en
cuenta los Enlaces que interactúan, las propiedades y sus
reacciones características
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I UNIDAD: BASES QUÍMICAS DE LA VIDA.-
MOLÉCULAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA
3. Contenidos
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CONTENIDOS
Normas Generales
Importancia de Química en el estudio de los procesos
biológicos.
Elementos Químicos:
Propiedades periódicas.
Configuración electrónica.
Tabla periódica. Estados de oxidación.
Moléculas, Estructura y Organización:
Enlaces: conceptos clásicos y su interpretación actual
Energía de enlace, longitud de enlace.
Tipos de enlace.
Geometría molecular.
4. «Química la Ciencia Central»
Estructura
(calidad)
Cuantificaciones
(cantidad)
• Tipos de
Elementos
• Tipos
de
Enlaces
• Tipos de
Sustancia
• Formula y
Nombre
Química
Materia
Transformaciones
(reacciones)
estudia
sus
sus
su
C6H12O6 + O2
Levadura
C2H5OH + CO2
Fermentación Cálculos
químicos:
número de
átomos,
moléculas, moles,
masa, volumen,
concentraciones
de soluciones,etc
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5. ¿Las muestras de observadas que
sustancias , qué sustancias pueden ser?
¿Qué elementos las constituyen?
¿Qué tipos de elementos son?
¿Tienen las propiedades
similares o diferentes?
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6. • Son átomos de una misma clase, conformando las
sustancias simples cuando se encuentran solas y
formando los compuestos químicos cuando una
sustancia consta de dos o más compuestos.
• Sustancias Simples:H2,O2, Na, Fe, Ar, S,C
• Sustancias Compuestas:H2O; CO2, H2SO4
• NaCl; CaCO3,etc
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Los elementos Químicos
7. Tabla Periódica
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Esta ordenada por número atómico creciente (Z) aumenta de
izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.
Se divide en:
07 períodos
18 columnas o
familias.
Grupos:
8 grupos A y
8 grupos B.
Elemento
Es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios químicos.
A la fecha identificados 118:
Existen en forma natural en la tierra 92
Artificialmente son 26, producidos por reaccionesnucleares.
8. Metales No Metales Metaloides
-Representan el 80% de
los elementos
-Son buenos
conductores del calor y
la electricidad
-Son dúctiles y
maleables
-Presentan brillo
metálico
-Tienen alto punto de
fusión y ebullición.
-Son sólidos a la
temperatura ambiente
excepto Hg, Cs, Fr y Ga.
-Son reductores (se
oxidan)
-Son malos conductores
del calor y la
electricidad.
-Son buenos aislantes
térmicos.
-Existen en estado
sólido, líquido y
gaseoso.
-Son quebradizos en el
estado sólido.
-Son oxidantes (se
reducen)
-Poseen ciertas
propiedades físicas
intermedias de los
metales y no
metales.
-Son semi
conductores a
excepción del Sb y
As.
-Contrario a los
metales, son
mejores
conductores cuando
aumenta la
temperatura.
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9. La configuración electrónica de los elementos presentan una
variación periódica al aumentar el número atómico, por ello los
elementos presentan análogamente variaciones periódicas en
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químicas, dentro de las que se
sus propiedades físicas y
destacan las siguientes:
• Energía de Ionización
• Afinidad electrónica
• Electronegatividad
• Radio Atómico
• Carácter metálico
• Carácter no metálico
Propiedades Periódicas
10. Es la cantidad de energía requerida para quitar un electrón del nivel
externo de un átomo o ion en su estado fundamental o basal.
El proceso es endotérmico porque absorbe o gana energía.
ATOMO + Energía ION +1 (catión) + 1 e-
Energía o potencial de ionización (EI)
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11. • Es la energía que libera un átomo en estado gaseoso
cuando capta un electrón y se transforma en un ion con
carga -1.
ATOMO + 1 e- ION -1 (anión) + Energía
12
Afinidad electrónica (AE)
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12. • La electronegatividad mide la tendencia de un
átomo en una molécula a atraer los e– hacía sí.
• Pauling estableció una escala de
electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F).
Electronegatividad ( )
La energía de enlace a su vez depende de:
La energía de ionización y de La afinidad electrónica.
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13. • El radio atómico es la distancia entre el núcleo del
átomo y el electrón estable más alejado del mismo.
• Se suele medir en picómetros (1 pm=10–12 m) o
Angstroms (1 Å=10–10 m).
Radio Atómico
Se puede expresar así: RA = d
2
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14. propiedad
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• Es una
relacionada
propiedades
con las
físicas y
químicas de los elementos
metales:
fácilmente e- :
–Pierden
Cationes
–Baja energía de
Ionización
–Baja afinidad electrónica
–Baja electronegatividad
–Forman compuestos con
los no metales, nunca
con otros metales
Carácter metálico Carácter No metálico
• Es una propiedad relacionada
con las propiedades físicas y
químicas de los elementos no
metales:
fácilmente
para formar
Energías de
Afinidades
–Ganan
electrones
aniones
–Elevadas
Ionización.
–Elevadas
Electrónicas
–Elevadas
electronegatividades
–Forman compuestos con
metales y otros No Metales
17. • Los bioelementos son los
elementos químicos que
constituyen los seres vivos.
• También conocidos como:
elementos biogénicos.
• Se clasifican según su
abundancia en:
–Primarios o plásticos.
–Secundarios.
–Oligoelementos.
Bioelementos
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19. Clasificación de los Bioelementos
99,3% 0.7% Trazas
Cu, Zn, Mn, Co, I,
Se, Mo, F, Si
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20. • Plasmática o estructural: C, H, O, N, P, S
• Esquelética: Ca, Mg, F,P, Si.
• Energética: C, O, H, P
. Forman parte de moléculas
energéticas.
• Catalíticas:
–Fe: Actúa en el transporte de O2
–Zn: Integrante de algunas enzimas
–I: Forma parte de la hormona tiroidea
–Co: Forma parte de la vitamina B12
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osmóticos y de
y electrolíticas: Mantienen
potencial
y regulan
químico y
• Osmóticas
fenómenos
electrónico. Na+, K+, Cl-
Funciones de los Bioelementos
21. Aplicación médica:
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Para diagnosticar enfermedades:
Yodo-131, se emplea para determinar la deficiencia del funcionamiento
de la glándula tiroides.
Talio-201, se emplea para detectar si el tejido cardíaco ha muerte
después de un ataque al corazón.
Carbono-11, se emplea para detectar zonas enfermas del cerebro, con
la técnica de la tomografía.
Arsénico-74, se emplea para localizar tumores cerebrales.
Tecnecio-99, sirve para obtener imágenes y detectar enfermedadesdel
hígado, páncreas, pulmón, etc, mediante la técnica de gammagrafía.
En radioterapia
El cobalto-60 y cesio-137, son emisores beta y gamma, se empleapara
combatir células cancerosas, mediante técnicas de baños de cobalto.
El fósforo-32, se emplea para el tratamiento de la leucemia.
22. Enfermedades por deficiencia de Bioelementos
• Calcio: Raquitismo, Osteomalacia.
• Cobalto: Anemia perniciosa, retraso en el
crecimiento.
• Cobre: Anemia microcítica, desmielinización,
degeneración del sistema nervioso.
• Zinc: Inapetencia, problemas en curación de
heridas.
• Flúor: Caries dental, alteraciones en la estructura
ósea.
• Selenio: Cardiomiopatías
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23. • Moléculas: Combinación de por lo menos dos átomos,
que se mantienen unidos por fuerzas químicas (enlaces
químicos).Son eléctricamente neutras.
• Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los
seres vivos.
• Se pueden clasificar en:
–B. Inorgánicas: Agua, gases, sales inorgánicas.
–B. Orgánicas: Glúcidos, Lípidos, proteínas, etc.
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Biomoléculas
25. • Los enlaces químicos son
las fuerzas que mantienen
unidos a los átomos en los
distintos compuestos y a
las moléculas entre sí.
• Es la unión de dos o más
átomos que se han unido
con un solo fin, alcanzar
estabilidad; de esta forma
adquieren ambos una
configuración electrónica
estable.
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Enlaces Químicos: Definición y Propiedades
• Energía de enlace:
Energía transferida en la formación o
ruptura del enlace (covalente)
• Electrones de valencia:
Electrones del último nivel (capa de
valencia) participan en las uniones
químicas.
– Notación de Lewis
– Regla del octeto
• Electronegatividad (EN):
Fuerza relativa que tienen los
átomos para atraer hacia si mismo
los electrones de un enlace.
27. Enlace Iónico
• En este tipo de enlace ocurre una transferencia de
uno o más electrones del átomo menos
electronegativo hacia el más electronegativo.
• Es la unión que se produce entre dos átomos de
electronegatividades distintas, EN ≥1.67.
• Ejemplo:
ENK= 0,9
ENBr= 2,8
EN= 1,9
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28. • Los compuestos que presentan este tipo de enlace no forman
moléculas, sino cristales.
• Es un enlace muy fuerte, en solución acuosa suele disociarse
obteniéndose los iones que lo forman.
• Las sustancias con enlaces iónicos son solubles en solventes
polares.
Características del enlace iónico
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29. • Se forma entre átomos de elementos que tienen
naturaleza semejante, de manera que no pierden ni
ganan electrones si no que los comparte.
• Las reacciones entre 2 átomos no metales producen
enlaces covalentes.
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Enlace Covalente
30. • Es muy fuerte y se rompe con dificultad.
• Temperaturas de fusión y ebullición bajas.
• A temperatura ambiente se encuentran en estado
gaseoso, líquido (volátil) o sólido de bajo punto de fusión.
• No conducen la electricidad.
• Son muy malos conductores del calor.
• La mayoría son poco solubles en agua.
• Cuando se disuelven en agua no se forman iones.
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Características del enlace covalente
31. a. Enlace Covalente Normal
Cada átomo aporta un electrón en la
formación del enlace
Ejemplo: HCl
b. Enlace Covalente Coordinado
Sólo uno de los átomos aporta un par de
electrones
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32. • Es cuando los átomo
comparten
equitativamente a los
electrones de enlace
• ΔEN ≤ 0,5
• Se favorecerá
de
la
la
en solventes
solubilidad
sustancia
no polares.
Ejemplo: un enlace C-H o
C-C
c. Enlace Apolar d. Enlace Polar
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• Se forma entre átomos
diferentes que
un
tienen
carácter
parcialmente iónico.
Ejemplo: un enlace O-H
33. • Es el enlace que se da entre elementos de
electronegatividades bajas y muy parecidas, en estos
casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades
que el otro de perder o ganar los electrones.
• Se crea una nube de electrones que es compartida
por todos los núcleos de los átomos que ceden
electrones al conjunto.
• Los electrones que se comparten se encuentran
deslocalizados entre los átomos que los comparten.
Enlace Metálico
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34. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto
el mercurio, y sus puntos de fusión y ebullición
varían notablemente.
Las conductividades térmicas y eléctricas son muy
elevadas.
Presentan brillo metálico.
Son dúctiles y maleables.
Pueden emitir electrones cuando reciben energía en
forma de calor.
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Características del Enlace Metálico
35. • Son de naturaleza atractiva y básicamente eléctricas. Son
relativamente débiles comparadas con los enlaces químicos
normales
• Aumentan de magnitud conforme aumenta la masa molecular de
la sustancia.
• Son considerablemente más débiles que los enlaces
interatómicos (iónicos, covalentes y metálicos)
• Las fuerzas intermoleculares intervienen en el punto de fusión,
punto de ebullición y solubilidades.
Clasificación:
❖Enlace Dipolo-Dipolo (caso especial el puente de hidrogeno)
❖Enlace Dipolo-dipolo inducido
❖Fuerzas de London.
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Fuerzas Intermoleculares o Fuerzas de Van
der Waals
36. • Las moléculas polares se
atraen cuando el extremo
positivo de una de ellas
está cerca del negativo de
otra.
• Se establecen atracciones
cuya intensidad depende
de la carga de su dipolo
(ley de Coulomb)
Atracciones Dipolo -
Dipolo
• Son un tipo especial de
atracción dipolo-dipolo.
• Ocurre en moléculas muy
polares que poseen
átomos muy
electronegativos (F, O, N)
unidos a hidrógeno.
• Ejemplos: HF; H2O y NH3.
Enlace Puente de
Hidrógeno
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37. Fuerzas de dispersión, se presentan en todas las sustancias
moleculares apolares.
Son el resultado de la atracción entre los extremos positivo y
negativo de dipolos inducidos instantáneos en moléculas
adyacentes.
De las tres clases de fuerzas intermoleculares, las fuerzas de
dispersión son las más débiles.
Fuerzas de London
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38. Es la unión entre una molécula polar y otra molécula
apolar, es decir entre un polo permanente y un polo
instantáneo.
Ejemplo: CO2 YH2O
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Dipolo-Dipolo inducido
39. Explica la solubilidad del agua en el tetracloruro de
carbono, en el benceno y en el amoniaco
La geometría molecular del agua la
apreciamos en el siguiente diagrama
¿Qué tipos de enlaces químicos se
presentan en el agua?
Al observar la geometría molecular,
¿ qué tipo de molécula es el agua?
EJEMPLO 1 : Reconoce el enlace intermolecular que se produce en
según la interacción entre moléculas polares y apolares
Covalente polar
Es asimétrica; por lo tato es una Molécula Polar
Geometría molecular
40. Ejemplo 2. La geometría molecular del
tetracloruro de Carbono la apreciamos en el
siguiente diagrama
¿Qué tipos de enlaces forma entre el carbono
y cada átomo de cloro?
¿ Cómo es la geometría molecular de este compuesto?
Al observar la geometría molecular,¿ qué tipo de molécula es ?
¿ Es soluble con el agua?
Entre C y cloro se forma enlace covalente polar
Pero por ser 4 enlace iguales distribuidos en forma SIMETRICA
Es una molécula apolar
no
41. La geometría molecular del amoniaco la
apreciamos en el siguiente diagrama
¿Qué tipos de enlaces químicos se
presentan el amoniaco?
Al observar la geometría molecular,
¿ qué tipo de molécula es el amoniaco?
¿ Es soluble con el agua?
¿Qué tipos de enlace intermoleculares unen las
moléculas de agua con las moléculas de
amoniaco?
Los enlaces N –H; son covalentes polares
La molécula es asimétrica por la presencia del par de
electrones libre del amoniaco, entonces es una MOLECULA
POLAR SOLUBLE EN AGUA
Ejemplo 3
42. Las imágenes representan la molécula del benceno
¿ será soluble con el agua?
El benceno es una molécula simétrica, por lo tanto
es una molécula de geometría simétrica ,
entonces resulta APOLAR , entonces no mezclan
con agua
Ejemplo 4
43. Elaborar la estructura de Lewis del H2SO4
Estructuras de Lewis
1. Determinar el numero de electrones totales, considerando 8 por cada átomo y 2
para el H
H : 2x2 = 4
S: 1x8= 8
O: 4x8= 32
ET= 44
2. Determinar el numero de electrones de valencia
H : 2x1= 2
S: 1x6= 6
O: 4x6= 24
EV= 32
44. 3. Determinar el numero de electrones compartidos
EC= ET-EV
EC= 44-32
EC= 12
4. Determinar el numero de enlaces
·enlaces= EC/2
· Enlaces = 12/2
= 6
5. Determinar número de electrones no compartidos
ENC= EV-EC
ENC= 32- 12= 20
45. 6. Elaborar la estructura de Lewis colocando primero el átomo central , a
él se enlazan los oxígenos y a los oxígenos se enlazan los átomos de
hidrogeno, si lo hubiera
S
O
O
O
O H
H
46. 1. ¿Qué es estado de oxidación?
2. ¿Cómo se clasifican los enlaces intermoleculares?
3. Qué tipo de enlace predomina en los compuestos siguientes
NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4
4. Qué tipo de enlace predomina en :BeCl2 , BeO , BeF2, BeBr2 ,
BeI2 ,AlCl3
5. ¿Cuántos enlaces Covalentes normales, iónicos y coordinados
respectivamente presenta el TeO3?
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Ejercicios
47. 9. Son sustancias disolventes semejantes al agua:
a)Benceno y sulfuro de carbono
b)Tetracloruro de carbono
c) Amoníaco y el metanol
d)Propanona y amoníaco
e)Acetato de metilo y amoníaco
10.De los siguientes compuesto:
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I. NH3
¿Cuáles forman
II. H2O2
más
III. H2O IV.HF
fácilmente enlaces puente de
Hidrógeno entre sus moléculas?
a) I, II, III b) I, III c) II, III, IV d) III, IV e) I, II, III, IV
EJERCICIOS
48. 11. Determinar el
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tipo de enlace que predomina en los
siguientes casos:
a) K y F
b) Al y I
c) H2O y NH3
d) Cl y Cl
e) Na y S
f) O y O
g) CO2 yCO2
h) H2O y C6H6
i) N y N
j) Cu y Cu
k) N y O
l) Se y O
EJERCICIOS
