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Energiacutea de red (reticular) en los compuestos ioacutenicos (Hu o U)
Es la cantidad de energiacutea desprendida en la formacioacuten de un mol de compuesto ioacutenico soacutelido a partir de sus iones en estado gaseoso Ejemplo En el caso de la formacioacuten de NaCl la Er corresponde a
la reaccioacutenNa+ (g) + Clndash (g) NaCl (s) (Hu lt 0)
Es difiacutecil de calcular por lo que se recurre a meacutetodos indirectos aplicando la ley de Hess Es lo que se conoce como ciclo de Born y Haber
Ciclo de Born-HaberLa reaccioacuten global de formacioacuten de NaCl es Na (s) + frac12 Cl2 (g) NaCl (s) (Hf = ndash4111 kJ)que puede considerarse suma de las siguientes reacciones
Na (s) Na (g) (Hsubl = +1078 kJ)frac12 Cl2 (g) Cl (g) (frac12 Hdis= +1213 kJ)Cl (g) Clndash (g) (ΔHAE = ndash3488 kJ) Na (g) Na+ (g) (ΔHEI = +4954 kJ)
Na+ (g) + Clndash (g) NaCl (s) (Hu = )Hu = Hf ndash (Hsubl + frac12 Hdis + AHAE + AHEI)
Hu = ndash411rsquo1 kJ ndash (107rsquo8 kJ + 121rsquo3 kJ ndash348rsquo8 kJ + 495rsquo4 kJ) = ndash786rsquo8 kJ
electronegatividadH
21 Elemento maacutes
electronegativo
Li 10
Be 15
B 20
C 25
N 30
O 35
F 40
Na 09
Mg 12
Al 15
Si 18
P 21
S 25
Cl 30
K 08
Ca 10
Sc 13
Ti 15
V 16
Cr 16
Mn 15
Fe 18
Co 18
Ni 18
Cu 19
Zn 16
Ga 16
Ge 18
As 20
Se 24
Br 28
Rb 08
Sr 10
Y 12
Zr 14
Nb 16
Mo 18
Tc 19
Ru 22
Rh 22
Pd 12
Ag 19
Cd 17
In 17
Sn 18
Sb 19
Te 21
I 25
Cs 07
Ba 09
La 11
Hf 13
Ta 15
W 17
Re 19
Os 22
Ir 22
Pt 22
Au 24
Hg 19
Tl 18
Pb 18
Bi 19
Po 20
At 22
Fr 07
Ra 09
Ac 11
Th 13
Pa 15
U 17
Np ndash Lw 13
Elemento menos electronegativo
electronegatividadCapacidad que tiene un aacutetomo de atraer electrones comprometidos en un enlace
Los valores de EN Son uacutetiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre aacutetomos de diferentes elementos
electronegatividad
determina
puede darse entre Aacutetomos diferentes
En los cuales
La diferencia de EN
ioacutenico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 17
Diferencia de EN
Entre 0 y 17
El tipo de enlace
que
Diferencia de EN
Aacutetomos iguales
En los cuales
La diferencia de EN
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2 Cl2 N2
ejemplo
COMPUESTOS IOacuteNICOS1 Son soacutelidos con punto de fusioacuten altos (por lo general gt 400ordmC)2Muchos son solubles en disolventes polares como el agua3La mayoriacutea es insoluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)5Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)
COMPUESTOS COVALENTES1 Son gases liacutequidos o soacutelidos con punto de fusioacuten bajos (por lo general lt 300ordmC)2Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares3La mayoriacutea es soluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos liacutequidos o fundidos no conducen la electricidad5Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partiacuteculas con carga
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Ciclo de Born-HaberLa reaccioacuten global de formacioacuten de NaCl es Na (s) + frac12 Cl2 (g) NaCl (s) (Hf = ndash4111 kJ)que puede considerarse suma de las siguientes reacciones
Na (s) Na (g) (Hsubl = +1078 kJ)frac12 Cl2 (g) Cl (g) (frac12 Hdis= +1213 kJ)Cl (g) Clndash (g) (ΔHAE = ndash3488 kJ) Na (g) Na+ (g) (ΔHEI = +4954 kJ)
Na+ (g) + Clndash (g) NaCl (s) (Hu = )Hu = Hf ndash (Hsubl + frac12 Hdis + AHAE + AHEI)
Hu = ndash411rsquo1 kJ ndash (107rsquo8 kJ + 121rsquo3 kJ ndash348rsquo8 kJ + 495rsquo4 kJ) = ndash786rsquo8 kJ
electronegatividadH
21 Elemento maacutes
electronegativo
Li 10
Be 15
B 20
C 25
N 30
O 35
F 40
Na 09
Mg 12
Al 15
Si 18
P 21
S 25
Cl 30
K 08
Ca 10
Sc 13
Ti 15
V 16
Cr 16
Mn 15
Fe 18
Co 18
Ni 18
Cu 19
Zn 16
Ga 16
Ge 18
As 20
Se 24
Br 28
Rb 08
Sr 10
Y 12
Zr 14
Nb 16
Mo 18
Tc 19
Ru 22
Rh 22
Pd 12
Ag 19
Cd 17
In 17
Sn 18
Sb 19
Te 21
I 25
Cs 07
Ba 09
La 11
Hf 13
Ta 15
W 17
Re 19
Os 22
Ir 22
Pt 22
Au 24
Hg 19
Tl 18
Pb 18
Bi 19
Po 20
At 22
Fr 07
Ra 09
Ac 11
Th 13
Pa 15
U 17
Np ndash Lw 13
Elemento menos electronegativo
electronegatividadCapacidad que tiene un aacutetomo de atraer electrones comprometidos en un enlace
Los valores de EN Son uacutetiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre aacutetomos de diferentes elementos
electronegatividad
determina
puede darse entre Aacutetomos diferentes
En los cuales
La diferencia de EN
ioacutenico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 17
Diferencia de EN
Entre 0 y 17
El tipo de enlace
que
Diferencia de EN
Aacutetomos iguales
En los cuales
La diferencia de EN
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2 Cl2 N2
ejemplo
COMPUESTOS IOacuteNICOS1 Son soacutelidos con punto de fusioacuten altos (por lo general gt 400ordmC)2Muchos son solubles en disolventes polares como el agua3La mayoriacutea es insoluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)5Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)
COMPUESTOS COVALENTES1 Son gases liacutequidos o soacutelidos con punto de fusioacuten bajos (por lo general lt 300ordmC)2Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares3La mayoriacutea es soluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos liacutequidos o fundidos no conducen la electricidad5Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partiacuteculas con carga
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
electronegatividadH
21 Elemento maacutes
electronegativo
Li 10
Be 15
B 20
C 25
N 30
O 35
F 40
Na 09
Mg 12
Al 15
Si 18
P 21
S 25
Cl 30
K 08
Ca 10
Sc 13
Ti 15
V 16
Cr 16
Mn 15
Fe 18
Co 18
Ni 18
Cu 19
Zn 16
Ga 16
Ge 18
As 20
Se 24
Br 28
Rb 08
Sr 10
Y 12
Zr 14
Nb 16
Mo 18
Tc 19
Ru 22
Rh 22
Pd 12
Ag 19
Cd 17
In 17
Sn 18
Sb 19
Te 21
I 25
Cs 07
Ba 09
La 11
Hf 13
Ta 15
W 17
Re 19
Os 22
Ir 22
Pt 22
Au 24
Hg 19
Tl 18
Pb 18
Bi 19
Po 20
At 22
Fr 07
Ra 09
Ac 11
Th 13
Pa 15
U 17
Np ndash Lw 13
Elemento menos electronegativo
electronegatividadCapacidad que tiene un aacutetomo de atraer electrones comprometidos en un enlace
Los valores de EN Son uacutetiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre aacutetomos de diferentes elementos
electronegatividad
determina
puede darse entre Aacutetomos diferentes
En los cuales
La diferencia de EN
ioacutenico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 17
Diferencia de EN
Entre 0 y 17
El tipo de enlace
que
Diferencia de EN
Aacutetomos iguales
En los cuales
La diferencia de EN
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2 Cl2 N2
ejemplo
COMPUESTOS IOacuteNICOS1 Son soacutelidos con punto de fusioacuten altos (por lo general gt 400ordmC)2Muchos son solubles en disolventes polares como el agua3La mayoriacutea es insoluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)5Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)
COMPUESTOS COVALENTES1 Son gases liacutequidos o soacutelidos con punto de fusioacuten bajos (por lo general lt 300ordmC)2Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares3La mayoriacutea es soluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos liacutequidos o fundidos no conducen la electricidad5Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partiacuteculas con carga
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
electronegatividadCapacidad que tiene un aacutetomo de atraer electrones comprometidos en un enlace
Los valores de EN Son uacutetiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre aacutetomos de diferentes elementos
electronegatividad
determina
puede darse entre Aacutetomos diferentes
En los cuales
La diferencia de EN
ioacutenico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 17
Diferencia de EN
Entre 0 y 17
El tipo de enlace
que
Diferencia de EN
Aacutetomos iguales
En los cuales
La diferencia de EN
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2 Cl2 N2
ejemplo
COMPUESTOS IOacuteNICOS1 Son soacutelidos con punto de fusioacuten altos (por lo general gt 400ordmC)2Muchos son solubles en disolventes polares como el agua3La mayoriacutea es insoluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)5Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)
COMPUESTOS COVALENTES1 Son gases liacutequidos o soacutelidos con punto de fusioacuten bajos (por lo general lt 300ordmC)2Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares3La mayoriacutea es soluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos liacutequidos o fundidos no conducen la electricidad5Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partiacuteculas con carga
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
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)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
electronegatividad
determina
puede darse entre Aacutetomos diferentes
En los cuales
La diferencia de EN
ioacutenico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 17
Diferencia de EN
Entre 0 y 17
El tipo de enlace
que
Diferencia de EN
Aacutetomos iguales
En los cuales
La diferencia de EN
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2 Cl2 N2
ejemplo
COMPUESTOS IOacuteNICOS1 Son soacutelidos con punto de fusioacuten altos (por lo general gt 400ordmC)2Muchos son solubles en disolventes polares como el agua3La mayoriacutea es insoluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)5Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)
COMPUESTOS COVALENTES1 Son gases liacutequidos o soacutelidos con punto de fusioacuten bajos (por lo general lt 300ordmC)2Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares3La mayoriacutea es soluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos liacutequidos o fundidos no conducen la electricidad5Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partiacuteculas con carga
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
COMPUESTOS IOacuteNICOS1 Son soacutelidos con punto de fusioacuten altos (por lo general gt 400ordmC)2Muchos son solubles en disolventes polares como el agua3La mayoriacutea es insoluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)5Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partiacuteculas moacuteviles con carga (iones)
COMPUESTOS COVALENTES1 Son gases liacutequidos o soacutelidos con punto de fusioacuten bajos (por lo general lt 300ordmC)2Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares3La mayoriacutea es soluble en disolventes no polares como el hexano C6H144 Los compuestos liacutequidos o fundidos no conducen la electricidad5Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partiacuteculas con carga
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Enlace covalente
Cuando un aacutetomo no tiene 8 electrones en su uacuteltima capa los puede obtener compartiendo con otro Se da un enlace covalente
El enlace covalente se debe a la comparticioacuten de electrones que experimentan simultaneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud por dos o maacutes aacutetomos la cual rebaja la energiacutea y hace por consiguiente que el sistema resultante sea maacutes estable que los aacutetomos por separado
Toda teoriacutea del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo Las proporciones en que los aacutetomos entran a formar parte de la moleacutecula y el nuacutemero total de aacutetomos de eacutesta La geometriacutea de la moleacutecula La energiacutea de la moleacutecula
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Representaciones de Lewis
Se dibujan solo los electrones de valencia Los electrones se representan por puntos o aspas (cruces) Se debe procurar que se encuentren en parejas (pares
electroacutenicos) El nuacutemero de pares por los que se opte debe ser
compatible con la valencia Se disponen alrededor del aacutetomo seguacuten la TRPEV
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Regla del Octeto 1 Contar todos los electrones de valencia que cada aacutetomo aporta a la
moleacutecula 2 Si la especie es ioacutenica se quitan o ponen los correspondientes 3 Se distribuyen los electrones restantes en pares 4 Si se precisan enlaces muacuteltiples estos se asignan a los elementos de
mayor valencia 5 El Hidrogeno y el oxigeno ocupan la posicioacuten terminal no central
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Estructuras de Lewis ejemplos
Para escribir una estructura de Lewis se siguenEjemplo- dioacutexido de carbono CO2
Paso 1- Escribir la estructura fundamental mediante siacutembolos quiacutemicos El aacutetomo menos Electronegativo en el centro H y F ocupan siempre posiciones terminales
O C O
Paso 2- Calcular nordm total de electrones de valenciaC [He]2s22p2 1 carbono x 4 electrones = 4O [He]2s22p4 2 oxiacutegeno x 6 electrones = 12 nuacutemero total de e- = 16
8 pares de electrones
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo CO2
Paso 3- Dibujar enlace covalente sencillo por cada dos aacutetomos Completar el octeto de los aacutetomos enlazados al central
Paso 4- Agregar dobles o triples enlaces hasta completar el octeto del aacutetomo central
O C O Hemos colocado todos loselectrones (8 pares)y el C no tiene completo su octeto
O C OEstructura de Lewis
del CO2
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Estructuras de Lewis ejemplos
Ejemplo- amoniaco NH3
Paso 1- Paso 2-
N [He]2s22p3 5 e- del Nitroacutegeno
H 1s1 3 e- de los Hidroacutegenos
nuacutemero total de e- 8 e- 4 pares de e-
Paso 3-
H N H
H
H N H
H
N completa su octetoH tiene su capa completa
con 2 electrones
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Los pares de enlace que no forman parte del enlace se denominan pares libres (no enlace)
Tipos de enlace Sencillo (1 par de d electrones) H2
Doble (2 pares de electrones) O2
Triple (3 pares de electrones) N2
F F + F F Pares libres
Par enlace
bull Los enlaces covalentes pueden representarse a partir de los siacutembolos de Lewis de los elementos participantes
bull Cada par de electrones de enlace se puede reemplazar por una liacutenea
Cl + Cl Cl Cl
Cl Cl H FH O
H
H N H
HCH
H
H
H
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
CARGA FORMAL
La carga formal es un medio para contabilizar los electrones de valencia
Para determinar la carga formal en cualquier aacutetomo de una moleacutecula o ion se asigna electrones al aacutetomo en la forma siguiente
Determinar electrones enlazantes se dividen por igual entre los aacutetomos que forman los enlaces
Determinar los electrones no enlazantes y asignarlos al aacutetomo al cual pertenecen
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Carga formal
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Calcular la carga formal de cada una de las siguientes moleculas
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los aacutetomos
Consiste en la comparticioacuten de un par de electrones proveniente del mismo aacutetomo
Ejemplo O
H O S O H
O
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
bull Un ejemplo de este tipo de enlace es la unioacuten entre O y S formando el dioacutexido de azufre en donde el S cede su par de electrones al O
S OO O
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
GEOMETRIA MOLECULAR
bull La geometriacutea molecular de una moleacutecula es la disposicioacuten de los aacutetomos en el espacio
bullEl tamantildeoy la forma (geometriacutea) de una moleacutecula permiten predecir la polaridad de la moleacutecula y por lo tanto sus propiedades fiacutesicas y quiacutemicas
bull La forma global de una moleacutecula estaacute determinada por sus aacutengulos de enlace que son los aacutengulos formados por las liacuteneas que unen los nuacutecleos de los aacutetomos de la moleacutecula
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Teoriacutea de RPENV
bull La disposicioacuten gemeacutetrica de los aacutetomos en moleacuteculas y iones puede predecirse por medio de la teoriacutea de repulsioacuten del par electroacutenico del nivel de valencia (RPENV)
bull Los pasos para predecir geometriacuteas moleculares con el modelo RPENV son
1-Dibujar la estructura de Lewis
2-Contar el nuacutemero total de pares de electrones que rodean al aacutetomo central y acomodarlos de modo tal que se minimicen
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Moleacutecula Estructurade Lewis Enlaces Pares
solitariosGeometriacuteamolecular
BeCl2
AB22 0 lineal
BF3
AB33 0 triangular plana
CH4
AB44 0 Tetraeacutedrica
PCl5
AB55 0 bipiraacutemide trigonal
SF6
AB66 0 octaeacutedrica
SnCl2 2 1 Angular
NH3 3 1 piraacutemide trigonal
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
POLARIDAD DE LAS MOLECULAS
bull La geometriacutea de una moleacutecula y la polaridad de sus enlaces determinan juntas la distribucioacuten de las densidades de cargas en las moleacuteculas
bull Un extremo de una moleacutecula polar tiene una densidad de carga negativa y el otro una positiva Las moleacuteculas no polares carecen de tal polaridad
H--- F
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
bull La polaridad de una moleacutecula la indicamos por su momento dipolar que mide la separacioacuten de cargas en la moleacutecula El momento dipolar se define como el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas
micro= Q x rQ se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo por lo que siempre es positiva Los momentos de Peter Debye dipolo generalmente se expresan en unidades Debye (D) asiacute denominadas en honorbull Moleacuteculas polaresbull Uno o maacutes aacutetomos terminales diferentes de los otros o bull Los aacutetomos terminales no estaacuten dispuestos simeacutetricamente
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
bull ejemplo los momentos dipolares de CF4 (m = 0 D) y CF3H (m = 160 D) Ambos tienen la misma forma molecular con sus aacutetomos dispuestos tetraeacutedricamente alrededor de un aacutetomo de carbono central Todos los aacutetomos de fluacuteor terminales son iguales en el CF4 asiacute que tienen las mismas cargas parciales En cambio los aacutetomos terminales del CF3H no son todos iguales el F es maacutes electronegativo que el H lo que hace que el dipolo del enlace Cfrac34F tenga una carga negativa parcial maacutes grande que el de Cfrac34H Por consiguiente el CF4 es una moleacutecula no polar y el CF3H es polar
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Diamante Grafito
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
Solidos Cristalinosbull Los iones en los compuestos ioacutenicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera maacutes compacta posible
bull Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio
bull La geometriacutea viene condicionada por el tamantildeo relativo de los iones y por la neutralidad global del cristal
bull Iacutendice de coordinacioacutenbull Es el nuacutemero de iones de signo opuesto que rodean a un ion
dadordquobull Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su
iacutendice de coordinacioacuten
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
bull Las redes de Bravais sirven para especificar la forma enbull que aacutetomos o grupos de ellos (llamados bases) se ordenanbull perioacutedicamente en el espaciobull Seguacuten la distribuicioacuten espacial de los aacutetomos moleacuteculas o
iones los materiales soacutelidos pueden ser clasificados enbull 1048708Cristalinos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones
organizados de una forma perioacutedica entres dimensiones Las posiciones ocupadas siguen una ordenacioacuten que se repite para grandes distancias atoacutemicas (de largo alcance)
bull 1048708Amorfos compuestos por aacutetomos moleacuteculas o iones que no presentan una ordenacioacuten de largo alcance Pueden presentar ordenacioacuten de corto alcance
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
bull Conceptos sobre materiales cristalinos bull 1048708Estructuracristalina Es la forma geomeacutetrica como aacutetomos
moleacuteculas o iones se encuentran espacialmente ordenadosbull 1048708Aacutetomos o iones son representados como esferas de diametro fijobull 1048708Reticulado Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinosbull 1048708Celda unitaria Es el menor grupo de aacutetomos representativo de
una determinada estructura cristalinabull 1048708Nuacutemero de Coordinacioacuten el numero de aacutetomos que tocan a otro
en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos indica que tan estrechamente estaacuten empaquetados los aacutetomos
bull 1048708Paraacutemetro de Red Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los aacutengulos entre estos lados
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
F Ca2+
bull NaCl (cuacutebica centrada en las caras para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 6bull CsCl (cuacutebica para ambos iones)
bull Iacutendice de coord para ambos iones = 8
bull CaF2 (cuacutebica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraeacutedrica para el Fndash )
bull Iacutendice de coord para el Fndash = 4bull Iacutendice de coord para el Ca2+ = 8
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
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E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
bull Ejemplos α-Po Hg
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
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celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
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r4(
r342
a
r342
V
V3
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celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
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celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica simple (sc)
Cuacutebica simple
Nordm de coordinacioacuten6
Aacutetomos por celda 8 veacutertices18 =1
Relacioacuten entre la longitud de arista y el
radio del aacutetomo 2r = a
Eficacia del empaquetamiento 52
520
6)r2(
r34
a
r34
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
r
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
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r4(
r342
a
r342
V
V3
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celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
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r4(
r342
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r342
V
V3
3
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celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
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V
V
21
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celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
bull Ejemplos Fe Cr Mo W Ta Ba
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
8
3
)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
a 3r
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
680
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)3
r4(
r342
a
r342
V
V3
3
3
3
celda
ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
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2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en el cuerpo (bcc)
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
4
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E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 6 8
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
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celda
ocupado
C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 8
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 1 c e n t r o = 2
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l r a d i o d e l aacute t o m o
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C uacute b i c a c e n t r a d a e n e l c u e r p o ( B C C ) F e C r M o W T a B a
b c
b 2 = a 2 + a 2 c 2 = a 2 + b 2 = 3 a 2 c = 4 r = ( 3 a 2 ) 1 2
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ocupado
a
c
b
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
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ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
bull Ejemplos NaCl
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda cuacutebica centrada en las caras (fcc)
a
4r
C uacute b i c a c e n t r a d a e n l a s c a r a s ( F C C )
N ordm d e c o o r d i n a c i oacute n 1 2
Aacute t o m o s p o r c e l d a 8 a r i s t a s 1 8 + 6 c a r a s 1 2 = 4
R e l a c i oacute n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l
r a d i o d e l aacute t o m o ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2
E f i c a c i a d e l e m p a q u e t a m i e n t o 7 4
C o b r e
740
2
r4r34
a
r344
V
V
21
3
3
3
celda
ocupado
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
bull Ejemplos Be Mg Zn Cd Ti
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
SOacuteLIDOS CRISTALINOSbull Celda hexagonal compacta (hc)
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
Hexagonal (hc)
Nordm de coordinacioacuten12
Aacutetomos por celda 2
Para el hexaacutegono (3celdas)
12 veacuterticesx16 +2 carasx12 +3centro=6aacutetomos
Eficacia del empaquetamiento 74
Paraacutemetros a = ancho del hexaacutegono
c= altura distancia entre dos planos
razon axial ca para esferas en contacto=1633
Be ca = 158
Cd ca = 188
Hexagonal compacta (hc) Be Mg Zn Cd Ti
c
a
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
ENLACE METALICO
bull Los aacutetomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metaacutelico Los aacutetomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
bull Lo forman los metales y es un enlace bastante fuerte
bull Se comparten los e de valencia colectivamente
bull Una nube electroacutenica rodea a todo el conjunto de iones positivos empaquetados ordenadamente formando una estructura cristalina de alto iacutendice de coordinacioacuten
bull Existen dos modelos que lo explicanbull Modelo del mar de electronesbull Modelo de bandas
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
ENLACE METALICObull Las condiciones que un aacutetomo debe tener para formar un enlace
metaacutelico son
1 Baja energiacutea de ionizacioacuten lo que significa facilidad para ceder electrones
2 Orbitales de valencia vaciacuteos para que los electrones circulen con facilidad
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
ENLACE METALICObull Los electrones de estos elementos pueden ubicarse en dos
estados energeacuteticos principales
1 Banda de valencia (de menor energiacutea) desde la cuaacutel al recibir la energiacutea necesaria pueden ser promovidos a un estado superior
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
ENLACE METALICO2 La banda de conduccioacuten
En este modelo la red metaacutelica estaacute formada por iones positivos fijos Los electrones de valencia de estos cationes no pertenecen a ninguacuten aacutetomo y son los responsables de la conduccioacuten eleacutectrica y caloacuterica
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partiacuteculas individuales (aacutetomos moleacuteculas o iones) constituyentes de una sustancia
Estas fuerzas son bastante deacutebiles en relacioacuten a las fuerzas interatoacutemicas vale decir enlaces covalentes y ioacutenicos que puede presentar el compuesto
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
UNIONES INTERMOLECULARESINTERACCION DIPOLO - DIPOLO
PUENTES DE HIDROacuteGENOFUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
H2O H2 + O2
H=920 KJ
H2O (l) H2O (g)
H=407 KJ
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
INTERACCIONES DEL TIPO ION - IONbull La energiacutea de atraccioacuten entre dos iones con cargas opuestas es
directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia de separacioacuten
Ley de Coulomb
E = -k Z Li+ Z F
- r
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
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F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
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O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
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hielo agua
INTERACCIONES DEL TIPO ION - ION
bull A temperaturas suficientemente altas los soacutelidos ioacutenicos se funden a medida que la cantidad de energiacutea que se les entrega es capaz de vencer la energiacutea asociada a la atraccioacuten de iones con cargas opuestas
bull El producto de las cargas Z+ Z- aumenta a medida que las cargas de los iones aumentan
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
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OH
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hielo agua
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull Las moleacuteculas covalentes polares presentan interacciones de
tipo permanente dipolo - dipolo debido a la atraccioacuten de la carga positiva + del aacutetomo de una moleacutecula con respecto a la carga - del aacutetomo de la otra moleacutecula Las fuerzas dipolo - dipolo soacutelo son efectivas a distancias muy cortas
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
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Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
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O
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OH
H
OH
H
O
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OHH
OH
H
OH
H
OH
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hielo agua
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
Se presentan entre moleacuteculas de compuestos polares debido a la atraccioacuten que ejerce el polo positivo de una moleacutecula frente al polo negativo de la otra y viceversa
Estas atracciones variacutean con la temperatura y por lo tanto influyen en los puntos de fusioacuten y de ebullicioacuten de las sustancias
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
O
H
H
OH
H
OH
H
O
HH
OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
INTERACCIONES DEL TIPO DIPOLO - DIPOLObull La energiacutea de interaccioacuten promedio dipolo - dipolo son
aproximadamente de 4 KJ por mol de enlaces
bull Las sustancias que presentan interacciones de tipo dipolo - dipolo son maacutes volaacutetiles (tienen puntos de ebullicioacuten menores) que los compuestos ioacutenicos
INTERACCIONES DIPOLO - DIPOLO
+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
EL ENLACE DE HIDROGENO
Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
EL ENLACE DE HIDROGENO
F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
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O
H
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OH
H
OH
H
O
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OHH
OH
H
OH
H
OH
H
hielo agua
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+ - + -
I ---- Cl I ---- Cl
+ - + -
Br ---- F Br ---- F
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
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Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
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F- H+ F-
H+ F- H+
n
Puentes de hidroacutegeno
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O
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OH
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OH
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O
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hielo agua
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Se presentan en todo tipo de moleacuteculas en fase condensada pero son demasiado deacutebiles y por tanto actuacutean especialmente en bajas temperaturas
En los gases nobles estas fuerzas son las responsables de su licuefaccioacuten
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Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
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Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
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Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
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F- H+ F-
H+ F- H+
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Puentes de hidroacutegeno
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O
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hielo agua
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Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electroacutenicas de las moleacuteculas de formar dipolos inducidos momentaacuteneos
Como la nube electroacutenica es moacutevil por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequentildeos dipolos que son atraiacutedos o repelidos por los pequentildeos dipolos de las moleacuteculas vecinas
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Las fuerzas de London hacen referencia a moleacuteculas no polares coacutemo
CO2 N2 O2 H2 SO3
Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
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Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
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Puentes de hidroacutegeno
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O
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OH
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OH
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O
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Tambieacuten se les llama fuerzas de corto alcance pues solo se manifiestan cuando las moleacuteculas estaacuten muy cerca unas de otras
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Se ha encontrado que en varios compuestos el hidroacutegeno se encuentra entre dos aacutetomos formando entre ellos un puente o enlace llamado PUENTE DE HIDROGENOLos puentes de hidroacutegeno son comunes cuando eacuteste se enlaza con aacutetomos de alta electronegatividad fluor oxiacutegeno y nitroacutegeno
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