Unidad 4

Tema 4: Estructura de la materia

Tema 6: Química, tecnología y sociedad.

!!

FÍSICA Y QUÍMICA 3ºESO

1- ELEMENTOS QUÍMICOS

ELEMENTOS DE LA NATURALEZA Elementos naturales !

Elementos artificiales

1- ELEMENTOS QUÍMICOS

ELEMENTOS EN LA TIERRA La mayor parte es HIERRO: en el núcleo En la capa mas superficial terrestre: OXIGENO Y SILICIO

1- ELEMENTOS QUÍMICOS

ELEMENTOS EN LOS SERES VIVOS

El 99% de la materia está constituida únicamente por 6 elementos:

Oxígeno Carbono

Hidrógeno Nitrógeno Calcio Fósforo

Oligoelementos: El 1% restante, corresponde a una diversidad de elementos, pero son indispensables para que las funciones biológicas se realicen correctamente.

Co, Cu, Zn, Se o F

1- ELEMENTOS QUÍMICOS

LOS ELEMENTOS DEL UNIVERSO

!

!

90% Hidrógeno

!

9% Helio

!

1% demás elementos

1- LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

• En el siglo XIX !

• Mendeleiev propuso 63 elementos en filas y columnas, dejó huecos

para los elementos aun no descubiertos.

!• Hoy día se conoce como Tabla

periódica o sistema periódico, ordenados los elementos mor su

número atómico Z, no por su masa atómica

BOHR• Modelo atómico Bohr:

!1. El electrón circula alrededor del núcleo en órbitas

circulares, solo en determinadas órbitas según el nivel de energía

2. Cada órbita viene definida por un nivel de energía o nivel cuántico !!!!!

3. Un electrón absorbe o emite energía si cambia de nivel:

a. Absorbe: salta a un nivel de energía superior: estado excitado

b. Emite: salta a un nivel inferior o pierde un fotón de energía

capa Número electrones

n=1 2n=2 8

n=3 8n=4 18

n=5 18n=6 32

n=7 32

Niels Bohr

Ion

Catión

Átomo cargado positivamente. ha perdido un

electrón

Anión

Átomo cargado negativamente. ha

ganado un electrón

Cl-Na+

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

HALÓGENOS: !

Son los elementos del grupo 17, F, Cl, Br, I. !

Muy corrosivos. !

Reaccionan con los metales formando sales.

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

ALCALINOS: !Son los elementos del grupo 1, Li, Na, K, Rb y Cs !Metales de baja densidad. !Son blandos. !Reaccionan enérgicamente con muchas sustamcias.

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

GASES NOBLES: !

Elementos del grupo 18, He, Ne, Ar, Kr, Xe. !

No se suelen combinar con otros elementos.

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

PROPIEDADES PERIÓDICAS Carácter metálico está relacionado con las propiedades físicas y químicas de los elementos. Este carácter disminuye a medida que nos desplazamos a la derecha de un período

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

METALES: Propiedades físicas:

Brillo. !

Dúctiles. FORMAN HILOS !

Maleables. FORMAN LÁMINAS !

Buena conductividad eléctrica y térmica.

2- LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA

NO METALES: no presentan propiedades físicas tan homogéneas como los metales. !La mayoría son gases: O, N, H y F. !El resto son sólidos con bajo punto de fusión: Y,S y P, el C es no metal también, pero tiene alto punto de fusión. !Suelen tener mala conductividad eléctrica y térmica. (excepto el carbono).

!SEMIMETALES: Si, Ge

Poseen características intermedias entre M y NM. Normalmente no conducen la corriente eléctrica, excepto en determinadas condiciones. Esta propiedad, es el fundamento de la microelectrónica. Si, se usa para crear transistores y células solares.

3- ENLACE QUÍMICO

FÓRMULAS QUÍMICAS FÓRMULA DE UNA MOLÉCULA

Número exacto de átomos de cada elemento que hay en una molécula !!

FÓRMULA DE UNA RED CRISTALINA Indica la porción relativa de los átomos de cada elemento que hay en una red cristalina.

4- SUSTANCIAS MOLECULARES ATÓMICASSUSTANCIAS MOLECULARES

Sustancias formadas por moléculas De un mismo elemento !Diferentes elementos !

Cuando los átomos comparten electrones Enlace covalente !!Cuando los átomos transfieren sus electrones. Enlace Iónico

4- SUSTANCIAS MOLECULARES ATÓMICAS

SUSTANCIAS MOLECULARES MASA MOLECULAR

Suma de todos los átomos de una molécula Se mide en g/mol Ejemplo: O2= 2·16 g/mol= 32 g/mol !

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS MOLECULARES Fuerzas que mantienen unidos los átomos de la molécula son muy fuertes Las fuerzas que unen las moléculas generalmente son débiles.

4- SUSTANCIAS MOLECULARES ATÓMICAS

SUSTANCIAS ATÓMICAS A veces se unen los átomos en forma de redes cristalinas sustancias atómicas Diamante

CC

CC

C

SUSTANCIAS MOLECULARES

PROPIEDAD EXPLICACÍÓN MODELO

A la temperatura ambiente son gases, líquidos o sólidos con punto de

fusión bajos

Las fuerzas de atracción entre las moléculas son

muy débiles

Cambian de estado fácilmente

Si se les aporta energía se vencen las fuerzas de

atracción de manera muy fácil

Su solubilidad en agua es variable, pero suelen ser

solubles en etanol y disolventes similares

Sólo se disuelven en disolventes de su misma

naturaleza química

No conducen la electricidad en estado puro o en disolución

acuosa

Cómo los electrones están muy compartidos, no hay

cargas eléctricas que puedan desplazarse

SUSTANCIAS ATÓMICAS

PROPIEDAD EXPLICACÍÓN MODELO

Son sólidos, densos duros, insolubles y con elevados puntos de fusión> 1400ºC

Los enlaces covalentes son muy fuertes y hace que el cristal atómico sea muy compacto y difícil de

destruir

No conducen la corriente eléctrica

Como lo electrones están muy compartidos y sujetos en el enlace, no hay cargas

eléctricas que puedan desplazarse

5- SUSTANCIAS IÓNICAS Y METÁLICAS

Iónicas: Metal-No metal Se produce transferencia de iones:

Ion con carga positiva o catión se produce cuando pierde electrones. Ion con carga negativa o anión se produce cuando gana electrones.

Metálicas: Metal-Metal Nube electrónica

SUSTANCIAS IÓNICA

PROPIEDAD

Son sólidas con puntos de fusión

elevados

Son duros pero frágiles

Si son solubles, lo son en agua

No conducen electricidad en

estado sólido, pero si en fundido o

SUSTANCIAS METÁLICA

PROPIEDAD

Son sólidos y elevado punto de

fusión

Son insolubles en cualquier disolvente

Son maleables y dúctiles

Conducen el calor y la corriente

6- EL LENGUAJE QUÍMICO

6- EL LENGUAJE QUÍMICO

NOMENCLATURAS.

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEXA_, HEPTA_ ...

NOMENCLATURA DE STOCK.

En este tipo de nomenclatura, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia, ésta se indica al final, en números romanos y entre paréntesis: Fe(OH)2 Hidróxido de hierro (II)

NOMENCLATURA TRADICIONAL

             

   

 

 

3

valencias

 

 

4

valencias

Hipo_

_oso

Valencia menor

 

 

Valencia mayor

  

2

valencias

_oso

1

valencia

_ico

     Per_

_ico

ÓXIDOS ÓXIDOS BÁSICOS

Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. Su fórmula general es:

  M2Ox !

ÓXIDOS ÁCIDOS O ANHÍDRIDOS Son compuestos binarios formados por un no metal y oxígeno. Su fórmula general es:

  N2Ox

EJEMPLOS

 Valencia Fórmula N. sistemática (I) N. Sistemática (II)

1 Na2O Monóxido de disodio Óxido de sodio

2 SO Monóxido de azufre Óxido de azufre

(II)

HIDRUROS.

Son compuestos binarios formados por un metal e Hidrógeno. Su fórmula general es:

MHx

Valencia Fórmula N. sistemática (I) N. Sistemática (II)

1 NaH Monohidruro de sodio Hidruro de sodio

2 FeH2 Dihidruro de hierroHidruro de hierro

(II)

HIDRUROS DE NO METALES.

Valencia FórmulaN. tradicional

(la más usada)N. sistemática

3 NH3 Amoniaco Trihidruro de nitrógeno3 PH3 Fosfina Trihidruro de fósforo3 AsH3 Arsina Trihidruro de arsénico3 BH3 Borano Trihidruro de boro3 SbH3 Estibina Trihidruro de antimonio       

4 CH4 Metano Tetrahidruro de carbono

4 SiH4 Silano Tetrahidruro de boro

ÁCIDOS HIDRÁCIDOS Son compuestos binarios formados por un no metal e hidrógeno. Los no metales que forman estos ácidos son los siguientes:

·        Fluor, cloro, bromo, yodo (todos ellos funcionan con la valencia 1)

·        Azufre, selenio, teluro (funcionan con la valencia 2).

HxN

 Valenci

aFórmula*

N. tradicional *

(cuando está en

disolución)

N. tradicional * (cuando está en

estado puro)

1 HF Ácido fluorhídrico Fluoruro de hidrógeno

1 HCl Ácido clorhídrico Cloruro de hidrógeno

HIDRÓXIDOS Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). Su fórmula general es: M(OH)x

EL GRUPO -OH SIEMPRE TIENE VALENCIA 1

Valencia Fórmula N. sistemática (I) N. Sistemática (II)

1 NaOH Hidróxido de sodio Hidróxido de sodio

2 Ca(OH)2 Dihidróxido de calcio Hidróxido de calcio

2 Ni (OH)2 Dihidróxido de níquel Hidróxido de níquel (II)

SALES DE ÁCIDOS HIDRÁCIDOS

Se obtienen sustituyendo los hidrógenos del ácido hidrácido correspondiente por un metal.

Se nombran con el nombre del no metal terminado en –uro seguido del nombre del metal. Si el metal tiene más de una valencia se indica al final, en números romanos y entre paréntesis.

El número de hidrógenos que se le quitan al ácido se le pone como subíndice al metal.

Fórmula N. sistemática (I) N. Sistemática (II)

CaF2 Dif Fluoruro de calcio

FeCl2 Dicloruro de hierro Cloruro de hierro (III)

PERÓXIDOS Se caracterizan por llevar el grupo PEROXO ( - O – O -) también representado O22-

Los podemos considerar como óxidos con más oxígeno del que corresponde por la valencia de este elemento.

Valencia Fórmula Nomenclatura

1 H2O2Peróxido de hidrógeno =

Agua oxigenada

1 Na2O2 Peróxido de sodio

2 Ca2O4 = CaO2 Peróxido de calcio

2 Ba2O4 =BaO2 Peróxido de bario